Свойствата на бетона са списък от качествата, които бетонът притежава. Дефинирането на тези свойства помага да се изясни способността на бетона да осигури структурна цялост, издръжливост и функционалност в различни строителни или дизайнерски проекти. Тъй като бетонът е толкова широко използван материал, познаването на неговите разнообразни свойства е от съществено значение за професионалистите в строителството и собствениците на жилища, които го използват редовно или периодично.
Разбирането на тези конкретни качества ще позволи на всеки да разгледа жизненоважен дизайн и структурна цялост, правилен избор на материал, гарантира производителност и издръжливост и ще даде възможност за иновации и оптимизация.
Какви са свойствата на бетона?
Свойствата на бетона могат да се разделят на две основни групи: такива, които проявява в течно състояние и такива, които проявява във втвърдено състояние.
Свойства на пресен бетон (течна форма)
Бетонът проявява определени качества веднага след процеса на хидратация, които са химичните промени, които започват, след като циментът се смеси с вода. Свойствата на бетона в неговата течна или пастообразна форма са обработваемост, време на втвърдяване, кървене и сегрегация.
Работоспособност
Свойството обработваемост описва лекотата, с която може да се смесва, транспортира, поставя и уплътнява без прекомерно отделяне или кървене. Това свойство измерва колко лесно бетонът може да бъде формован и оформен по време на строителния процес. Редица фактори, включително водното съдържание, вида и размера на инертния материал, вида и количеството на цимента, добавките и времето и метода на смесване, влияят върху обработваемостта на бетона.
Различните проекти изискват различни мерки за приложимост. Чрез оценка на обработваемостта на бетона, строителните специалисти могат да решат кой бетон е най-подходящ за конкретен проект. Работоспособността се оценява чрез различни мерки, включително тест за слягане, тест на Vee-bee или тест за фактор на уплътняване в зависимост от вида на бетона.
Време за настройка
Времето за втвърдяване на бетона е времето, което е необходимо на течния бетон да се оформи в твърдо състояние. Това е важно свойство, защото определя манипулирането, поставянето и завършването на даден проект. Много фактори могат да повлияят на времето за втвърдяване на бетона, включително вида на бетона, водното съотношение, температурата на околната среда и допълнителните добавки.
Времето за втвърдяване има две отделни фази: първоначално време за втвърдяване и крайно време за втвърдяване. Първоначалното време за втвърдяване е времето, необходимо на бетона да премине от пластмасовата си форма във форма, която вече не може да бъде променяна. Това е началната фаза, в която бетонът придобива здравина и твърдост. Производителите измерват първоначалното време на втвърдяване с помощта на игла на Vicat или други тестове за устойчивост на проникване.
Окончателното втвърдяване е времето, необходимо на бетона да стане напълно твърд и когато е готов да издържи големи натоварвания. Това време бележи края на процеса на втвърдяване и началото на други процеси като втвърдяване или отстраняване на формата. Производителите на бетон измерват това чрез тестове за устойчивост на проникване.
кървене
Свойството на кървене обяснява явленията в течен или пластичен бетон, при които водата се отделя от бетонната смес и се издига на повърхността. Това създава натрупване на вода върху повърхността на бетона. Кървенето в бетона се причинява от утаяването на твърди частици поради гравитацията, което води до изместване на водата. Прекомерното кървене не е от полза за бетона, тъй като може да причини повърхностна деформация и намалена здравина и издръжливост.
Производителите на бетон тестват продуктите си, за да определят техните качества на обезвъздушаване, като използват специални тестове като тест на обезвъздушителен цилиндър или тест на притискаща плоча. Строителите могат да определят и смекчат кървенето чрез вида на бетона, по-малкото количество вода, използването на по-фин агрегат и използването на добавки за намаляване на водата.
Сегрегация
Сегрегацията в бетона се отнася до неравномерното разпределение на съставките в бетоновата смес. Това се случва, когато твърдите частици в сместа, като инертния материал, се отделят от другите съставки като циментовата паста.
Множество фактори могат да повлияят на сегрегацията в бетона, включително размер и плътност на агрегата, пропорции на бетонната смес, неправилно боравене и/или транспортиране и неадекватна консолидация или вибрации. Последствията от сегрегацията в бетона са нееднородност на сместа, която може да повлияе на структурната цялост и издръжливост. Може също да причини повърхностни дефекти. Някои от тестовете, които производителите използват, за да определят сегрегацията в бетона, са тестът за стабилност на ситото и тестът на масата за поток.
Свойства на втвърдения бетон
Производителите на бетон тестват втвърдения бетон на периодични интервали, за да тестват специфичните му свойства, обикновено след като бетонът е оставен да се втвърди.
Сила
Свойството на якост на бетона измерва способността му да издържа на сила, като същевременно запазва своята структурна цялост. Това е едно от най-важните свойства при определяне на неговото използване и набор от подходящи проекти. За стандартен бетон, якостта се измерва след 28 дни, което е достатъчно време за развиване на значителна якост.
Якост на натиск – Свойството на якост на натиск е мярката за способността на бетона да издържа на силата на натиск, без да се провали. Това е максималното натоварване, което бетонът може да издържи, преди да се напука, деформира или срути. Индустриалните стандарти измерват якостта на натиск по отношение на мегапаскали (MPa) или паундове на квадратен инч (psi). Якост на опън – Якостта на опън е степента на разтягане, която бетонът може да издържи, преди да се повреди. Якостта на натиск е най-важната в бетона, но разбирането на якостта на опън е жизненоважно за определени приложения. Якостта на опън на бетона обикновено е много по-ниска от якостта му на натиск. Якостта на опън е важно свойство в предварително напрегнатите конструкции. Якост на огъване – Якостта на огъване е способността на бетона да издържа на сили на огъване или опън. Това свойство зависи от якостта на опън на бетона. Якостта на огъване се нарича още "модул на разкъсване". Този термин се отнася до максималното напрежение при разрушаване при изпитване на огъване за бетонна греда или призма. Якост на срязване – Якостта на срязване е свойство, което измерва способността на бетона да устои на сили, които карат слой от бетона да се плъзга или деформира успоредно на друг слой. Това може да се случи, когато бетонни греди, стълбове или плочи са подложени на усукване или огъване.
Издръжливост
Издръжливостта е свойството, което обяснява способността на бетона да издържа на влошаване и да поддържа своите естетически и експлоатационни качества. Това свойство е критичен компонент, когато дизайнерите и архитектите планират структури, които ще издържат. Разрушаването на бетона може да възникне поради причини, които са физически, химически или механични. Множество фактори влияят върху издръжливостта на бетона, включително излагане на околната среда, бетонната смес, съотношението вода-цимент, структурен дизайн, правилно втвърдяване и качествени транспортни и строителни практики.
Производителите на бетон тестват издръжливостта на бетона чрез лабораторни тестове и наблюдение на място. Те тестват пропускливостта на бетона, устойчивостта на проникване на хлоридни йони, алкално-силициева реактивност, устойчивост на сулфат, устойчивост на карбонизация и устойчивост при цикли на замръзване-размразяване.
Плътност
Свойството за плътност на бетона измерва неговата маса на единица обем. Това е число, което обяснява колко материал е опакован в дадено пространство. Плътността оказва влияние върху здравината, издръжливостта, термичните свойства и структурното поведение на бетона. Компонентите на бетонната смес определят нейната плътност. Това включва вида и количеството инертни материали, цимент, вода и всякакви допълнителни материали.
Колкото по-висока е плътността на бетона, толкова по-голяма е якостта на натиск и по-висока топлинна маса. Плътността ще повлияе на обработваемостта на бетона. Бетонът с по-висока плътност изисква повече опит в смесването и обработката.
Свиване
Свиването се отнася до свойството, което описва намаляването на обема или размерите на втвърдения бетон поради химическата реакция или процеса на сушене. Това е естествено явление, което се случва, когато водата се изпарява от бетонната смес. Свиването може да доведе до пукнатини и деформации в бетонната конструкция.
Компаниите за производство на бетон тестват своя бетон, за да разберат потенциалното му поведение при свиване. Те са в състояние да направят препоръки, за да помогнат на строителите да намалят свиването на техния бетон чрез правилен дизайн на сместа и практики за втвърдяване, жизненоважно поставяне на фуги, допълнителна армировка и добавки, които намаляват повърхностното напрежение на водата в бетона, за да позволят по-равномерно изсъхване.
Пропускливост
Свойството на пропускливост се отнася до способността на бетона да позволява на вода и други течности да преминават през структурата на порите. Това качество пряко влияе върху издръжливостта и експлоатационните характеристики на бетона. Пропускливостта на бетона се влияе от съотношението вода-бетон, степента на агрегата, циментовите материали, времето на втвърдяване и някои добавки.
И бетонът с висока и ниска пропускливост е ценен в определени контексти, въпреки че бетонът с ниска пропускливост е по-здрав и по-издръжлив. Бетонът с висока пропускливост се нарича порест или пропусклив бетон. Инженерите използват този тип бетон в приложения за управление на водите.
Топлинни свойства
Топлинните свойства се отнасят до способността на бетона да провежда, съхранява и устоява на потока топлина. Имотът играе важна роля за енергийната ефективност и топлинните характеристики на конструкцията. Има няколко мерки, които определят топлинните свойства на определен вид бетон.
Топлопроводимост – Топлопроводимостта измерва как даден материал провежда топлина. Бетонът не провежда топлина добре, но колкото по-плътен е бетонът, толкова по-добре провежда топлината. Термично съпротивление – Термичното съпротивление, също R-стойността, представлява способността на бетона да устои на потока топлина. Това е обратното на проводимостта. Топлинна маса – Бетонът има висока термична маса, което се отнася до способността му да съхранява и абсорбира топлина. Това е полезно за регулиране на температурата от закрито до открито. Термично разширение и свиване – Бетонът може да се разширява или свива при температурни промени. Въпреки че това са относително малки промени за бетона, инженерите трябва да вземат предвид това при проектирането на конструкцията, за да поемат тези малки движения.
Производителите на бетон използват различни тестове за определяне на топлинните свойства на бетона, включително тестове за топлопроводимост, диференциална сканираща калориметрия (DSC) и изчисления на термично съпротивление.
Ако харесвате нашата страница, моля споделете с приятелите си & Facebook
