Властивості бетону – це перелік властивостей, якими володіє бетон. Визначення цих властивостей допомагає прояснити здатність бетону забезпечувати структурну цілісність, довговічність і функціональність у різних будівельних або дизайнерських проектах. Оскільки бетон є дуже широко використовуваним матеріалом, знання його різноманітних властивостей є важливим для професіоналів у будівництві та домовласників, які використовують його регулярно чи періодично.
Розуміння цих конкретних якостей дозволить будь-кому розглянути життєво важливу конструкцію та структурну цілісність, правильно вибрати матеріал, забезпечити ефективність і довговічність, а також дозволить впровадити інновації та оптимізацію.
Які властивості бетону?
Властивості бетону можна розділити на дві основні групи: ті, які він проявляє в рідкому стані, і ті, які він проявляє в затверділому стані.
Властивості свіжого бетону (рідка форма)
Бетон демонструє певні якості відразу після процесу гідратації, тобто хімічних змін, які починаються після змішування цементу з водою. Властивості бетону в його рідкій або пастоподібній формі – це зручність укладання, час схоплювання, кровотеча та сегрегація.
Працездатність
Властивість оброблюваності описує легкість, з якою його можна змішувати, транспортувати, розміщувати та ущільнювати без надмірної сегрегації чи кровотечі. Ця властивість вимірює, наскільки легко можна формувати та формувати бетон під час процесу будівництва. Ряд факторів, включаючи вміст води, тип і розмір заповнювача, тип і кількість цементу, домішки, а також час і спосіб змішування, впливають на легкоукладальність бетону.
Різноманітні проекти вимагають різних показників працездатності. Оцінюючи працездатність бетону, будівельники можуть вирішити, який бетон найкраще підійде для конкретного проекту. Працездатність перевіряється за допомогою різних заходів, включаючи випробування на осадку, випробування Ві-бі або випробування на коефіцієнт ущільнення залежно від типу бетону.
Час встановлення
Час схоплювання бетону — це час, необхідний для переходу рідкого бетону в твердий стан. Це важлива властивість, оскільки вона визначає обробку, розміщення та завершення проекту. Багато факторів можуть впливати на час схоплювання бетону, включаючи тип бетону, співвідношення води, температуру навколишнього середовища та додаткові домішки.
Час схоплювання має дві окремі фази: час початкового схоплювання та час остаточного схоплювання. Початковий час схоплювання – це час, який потрібен бетону, щоб перейти від своєї пластикової форми до форми, яку більше не можна змінити. Це початковий етап, коли бетон набирає міцність і жорсткість. Виробники вимірюють час початкового схоплювання за допомогою голки Віка або інших тестів на стійкість до проникнення.
Остаточне схоплювання – це час, який потрібен, щоб бетон став повністю твердим і коли він готовий витримувати великі навантаження. Цей час означає кінець процесу схоплювання та початок інших процесів, таких як затвердіння або видалення форми. Виробники бетону вимірюють це за допомогою тестів на стійкість до проникнення.
Кровотеча
Властивість кровоточивості пояснює явища в рідкому або пластичному бетоні, коли вода відокремлюється від бетонної суміші та піднімається на поверхню. Це створює скупчення води на поверхні бетону. Кровотеча в бетоні спричинена осіданням твердих частинок під дією сили тяжіння, що призводить до витіснення води. Надмірна кровотеча не є корисною для бетону, оскільки може призвести до деформації поверхні та зниження міцності та довговічності.
Виробники бетону випробовують свою продукцію, щоб визначити її кровопроникність, використовуючи спеціальні випробування, такі як випробування циліндром для випускання повітря або випробування натискною плитою. Будівельники можуть визначити та зменшити кровотечу за типом бетону, меншою кількістю води, використанням дрібнішого заповнювача та використанням водовідновлюючих добавок.
Сегрегація
Сегрегація в бетоні означає нерівномірний розподіл інгредієнтів у бетонній суміші. Це відбувається, коли тверді частинки в суміші, як і заповнювач, відокремлюються від інших інгредієнтів, як цементне тісто.
Багато факторів можуть впливати на поділ бетону, включаючи розмір і щільність заповнювачів, пропорції бетонної суміші, неправильне поводження та/або транспортування, а також недостатню консолідацію або вібрацію. Наслідками сегрегації в бетоні є нерівномірність суміші, що може вплинути на структурну цілісність і довговічність. Це також може викликати дефекти поверхні. Деякі з тестів, які виробники використовують для визначення сегрегації в бетоні, це тест на ситову стабільність і тест на текучу таблицю.
Властивості твердого бетону
Виробники бетону періодично перевіряють затверділий бетон, щоб перевірити його специфічні властивості, як правило, після того, як бетон застигне.
Сила
Міцність бетону вимірює його здатність протистояти силі, зберігаючи структурну цілісність. Це одна з найважливіших властивостей для визначення його використання та діапазону відповідних проектів. Для стандартного бетону міцність вимірюється через 28 днів, що є достатнім періодом для досягнення значної міцності.
Міцність на стиск – властивість міцності на стиск є мірою здатності бетону витримувати силу стиску без руйнування. Це максимальне навантаження, яке може витримати бетон до того, як він розтріскається, деформується або зруйнується. Промислові стандарти вимірюють міцність на стиск у мегапаскалях (МПа) або фунтах на квадратний дюйм (psi). Міцність на розтягування. Міцність на розтягування — це величина розтягування, яку бетон може витримати до пошкодження. Міцність на стиск є найважливішою для бетону, але розуміння міцності на розтяг є життєво важливим для певних застосувань. Міцність бетону на розрив зазвичай значно нижча, ніж міцність на стиск. Міцність на розрив є важливою властивістю попередньо напружених конструкцій. Міцність при вигині – міцність при вигині – це здатність бетону витримувати сили згину або розтягування. Ця властивість залежить від міцності бетону на розрив. Міцність на вигин також називають «модулем руйнування». Цей термін стосується максимального напруження при руйнуванні під час випробування на вигин бетонної балки або призми. Міцність на зсув – міцність на зсув – це властивість, яка вимірює здатність бетону протистояти силам, які спричиняють ковзання або деформацію шару бетону паралельно іншому шару. Це може статися, коли бетонні балки, стовпи або плити зазнають напруг кручення або вигину.
Довговічність
Довговічність – це властивість, яка пояснює здатність бетону протистояти руйнуванню та зберігати свої естетичні та експлуатаційні якості. Ця властивість є критично важливим компонентом, коли дизайнери та архітектори планують довговічні конструкції. Руйнування бетону може відбуватися через фізичні, хімічні або механічні причини. Багато факторів впливають на довговічність бетону, включно з впливом навколишнього середовища, бетонною сумішшю, водоцементним співвідношенням, структурним дизайном, належним затвердінням, а також якісними методами транспортування та будівництва.
Виробники бетону перевіряють міцність бетону за допомогою лабораторних випробувань і польового моніторингу. Вони перевіряють проникність бетону, стійкість до проникнення іонів хлориду, реакційну здатність до лужно-кремнезему, стійкість до сульфату, стійкість до карбонізації та стійкість до циклів заморожування-відтавання.
Щільність
Властивість щільності бетону вимірює його масу на одиницю об’єму. Це число, яке пояснює, скільки матеріалу упаковано в певному просторі. Щільність впливає на міцність, довговічність, термічні властивості та структурну поведінку бетону. Компоненти бетонної суміші визначають її щільність. Це включає тип і кількість заповнювачів, цементу, води та будь-яких додаткових матеріалів.
Чим вище щільність бетону, тим більше міцність на стиск і вище теплова маса. Щільність впливає на здатність бетону працювати. Бетон вищої щільності вимагає більше досвіду в змішуванні та транспортуванні.
Усадка
Усадка відноситься до властивості, яка описує зменшення об'єму або розмірів затверділого бетону внаслідок хімічної реакції або процесу висихання. Це природне явище, яке відбувається, коли вода випаровується з бетонної суміші. Усадка може призвести до появи тріщин і деформацій в бетонній конструкції.
Бетонні компанії випробовують свій бетон, щоб зрозуміти його потенційну усадку. Вони можуть давати рекомендації, які допоможуть будівельникам зменшити усадку бетону за допомогою правильного дизайну суміші та практики твердіння, важливого розміщення швів, додаткового армування та домішок, які зменшують поверхневий натяг води всередині бетону, щоб забезпечити більш рівномірне висихання.
Проникність
Властивість проникності відноситься до здатності бетону пропускати воду та інші рідини через його структуру пор. Ця якість безпосередньо впливає на довговічність і експлуатаційні характеристики бетону. На водопроникність бетону впливають водобетонне співвідношення, градація заповнювача, цементні матеріали, час затвердіння та певні добавки.
Бетон як з високою, так і з низькою проникністю є цінним у певних контекстах, хоча бетон з низькою проникністю є міцнішим і довговічнішим. Бетон з високою паропроникністю називають пористим або проникним бетоном. Інженери використовують цей тип бетону для управління водними ресурсами.
Теплові властивості
Теплові властивості відносяться до здатності бетону проводити, зберігати та протистояти потоку тепла. Властивість відіграє значну роль в енергоефективності та теплових характеристиках конструкції. Існує кілька заходів, що визначають теплові властивості конкретного виду бетону.
Теплопровідність – Теплопровідність вимірює, як матеріал проводить тепло. Бетон погано проводить тепло, але чим щільніше бетон, тим краще він проводить тепло. Термічний опір – Термічний опір, також R-значення, представляє здатність бетону протистояти потоку тепла. Це протилежність провідності. Теплова маса – Бетон має високу теплову масу, що означає його здатність зберігати та поглинати тепло. Це допомагає регулювати температуру в приміщенні та на вулиці. Теплове розширення та звуження – Бетон може розширюватися або стискатися при зміні температури. Хоча це відносно невеликі зміни для бетону, інженери повинні враховувати це при проектуванні конструкції, щоб врахувати ці невеликі рухи.
Виробники бетону використовують різні тести для визначення теплових властивостей бетону, включаючи тести на теплопровідність, диференціальну скануючу калориметрію (DSC) і розрахунки теплового опору.
Якщо вам подобається наша сторінка, поділіться нею з друзями & Facebook
