Отдел продаж

Телефоны: (3532) 25-27-22, 93-60-02, 93-50-02

E-mail: [email protected]

г.Оренбург, ул.Беляевская, д.50/1, стр.1

 

Разное

Свойства растворных смесей: Свойства растворов и растворных смесей

Содержание

Свойства растворов и растворных смесей

Категория: Выбор стройматериалов

Свойства растворов и растворных смесей

Для успешного применения в той или иной области растворы должны обладать определенными, требуемыми свойствами: плотностью, прочностью, морозостойкостью, водонепроницаемостью, изменением объема при твердении и в отдельных случаях химической стойкостью. Растворы с необходимыми свойствами получают путем подбора состава растворной смеси. При этом учитывают необходимость придания определенных свойств самой растворной смеси, диктуемых технологией производства работ. Основные свойства растворной смеси — подвижность, водоудержи- вающая способность и нерасслаиваемость.

Свойства растворов. По плотности растворы подразделяют на тяжелые и легкие. К тяжелым относят растворы со средней плотностью 1500 кг/м3 и более. Их приготовляют на плотных заполнителях с насыпной плотностью более 1200 кг/м3. Легкие растворы приготовляют на пористых заполнителях с насыпной плотностью менее 1200 кг/м3; средняя плотность таких растворов менее 1500 кг/м3.

У тяжелых растворов, как правило, большая прочность, легкие же растворы обладают меньшей теплопроводностью в связи с наличием воздушных пор. Зато они менее морозостойки, поэтому их применяют чаще для оштукатуривания помещений или устройства подготовки под полы.

Прочность растворов характеризуется маркой. Марка раствора определяется пределом прочности при сжатии стандартных образцов-кубов, которые изготовляют из рабочей растворной смеси и испытывают после 28-суточного твердения при температуре 25 °С в соответствии с ГОСТ 5802—78. По прочности при сжатии (кг/см2) для растворов установлены марки 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200 и 300. Растворы марок 4 и 10 изготовляют преимущественно на извести и местных вяжущих. Прочность растворов при растяжении в 5. . .10 раз меньше их прочности при сжатии.

На прочность растворов влияют: активность вяжущего вещества, качество заполнителей, количество воды, условия приготовления и твердения, время твердения.

Вяжущее вещество, находящееся в растворной смеси в виде вяжущего теста, твердеет, образуя плотный камень, соединяющий частицы заполнителя. Поэтому прочность раствора будет определяться как прочностью затвердевшего теста вяжущего, так и прочностью его сцепления с заполнителем.

Прочность затвердевшего вяжущего зависит от его активности (марки) и соответствия условий твердения раствора оптимальным условиям твердения вяжущего. Так, для успешного твердения цементных растворов необходимо поддерживать влажность раствора длительное время — до нескольких недель, так как рост его прочности происходит постепенно, однако скорость нарастания прочности со временем падает (рис. 1). Гипсовые растворы твердеют быстро и требуют сухих условий твердения. Известковые растворы твердеют медленно, требуют сухих условий твердения и имеют невысокую прочность.

Большинство растворов, используемых в отделочных работах, должны иметь относительно невысокую марку 25…50, в то время как минимальная марка цемента — 300. Поэтому, чтобы уменьшить расход цемента и снизить стоимость раствора, сохранив необходимые свойства растворной смеси, применяют два вяжущих: цемент и известь (или глину).

Рис. 1. График нарастания прочности при сжатии цементного раствора, твердеющего в нормальных условиях

Прочность раствора в значительной степени зависит от прочности заполнителя. Так, прочность раствора с заполнителем из прочных горных пород может быть на 25…50% выше, чем при использовании заполнителей с низкой прочностью (шлак и другие пористые заполнители).

Неправильная форма и шероховатая поверхность заполнителя обеспечивают лучшее сцепление его с твердеющим вяжущим. Растворы на таких заполнителях при прочих равных условиях имеют более высокую прочность, чем при заполнителях с округлой формой и окатанной поверхностью зерен.
Присутствие в заполнителе посторонних примесей (например, глины), как правило, уменьшает сцепление заполнителей с вяжущим и снижает прочность раствора. В некоторых случаях примеси вызывают изменение объема зат- вер девшего раствора. Так, набухание частиц глины при смачивании их водой приводит к образованию трещин в растворе. Примеси сульфатов натрия или кальция в заполнителе разрушают цементный камень.

На прочность и другие свойства раствора влияет также количество воды затворения. Его принято характеризовать водовяжущим отношением, т. е. числом, которое получается при делении массы воды затворения на массу вяжущих материалов. В зависимости от вида вяжущего материала различают водоцементное, водоизвестковое отношение и т. д.

Установлено, что с увеличением водовяжущего отношения выше определенного предела прочность раствора уменьшается. Однако при приготовлении строительных растворов воды берут больше, чем это требуется для обеспечения химической реакции затвердения вяжущего вещества.

Обычно водовяжущее отношение близко к 0,5, хотя для полной гидратации цемента достаточно, чтобы водоцементное отношение было около 0,2.

Необходимость увеличения количества воды в растворной смеси вызывается следующим: работать с растворной смесью, содержащей малое количество воды, очень трудно, так как она очень жесткая; избыток воды в растворной смеси должен компенсировать ее потери от испарения с наружной поверхности и от поглощения воды материалов основания, на которое наносится раствор.

Для того чтобы раствор был прочным, все его составляющие должны быть хорошо перемешаны, а смесь — однородной. Технические условия устанавливают минимальный срок перемешивания растворной смеси в растворосмесителе. На прочность раствора влияют и условия твердения. Понижение температуры замедляет реакцию твердения вяжущего вещества, а замораживание раствора на ранней стадии твердения приводит к резкому снижению его прочности из-за нарушения структуры твердеющего вяжущего, не набравшего еще достаточной прочности. Быстрое испарение воды при сушке раствора нагревательными приборами или в условиях жаркого климата может привести к тому, что в поверхностном слое ее окажется недостаточно для гидратации вяжущего и такой раствор будет осыпаться. Чтобы этого не произошло, поверхность раствора необходимо смачивать.

Водонепроницаемость раствора имеет большое значение в таких конструкциях, как наружная штукатурка зданий, штукатурка или подстилающий слой под облицовку керамической плиткой в ванной комнате, специальные гидроизоляционные штукатурки промышленных сооружений. Абсолютно водонепроницаемых растворов нет и принято считать водонепроницаемым раствор, пропускающий гакое количество воды, которое полностью испаряется с его поверхности, не оставляя мокрых пятен. Менее всего пропу- j екают воду плотные растворы, т. е. с большой средней плотностью.

Водонепроницаемость можно повысить, добавляя в раствор при его приготовлении гидрофобизирующие (церезит, битум, синтетические смолы) или уплотняющие (жидкое стекло) добавки.

Морозостойкость раствора в большей степени зависит . от его плотности и водонепроницаемости. Чем они больше, тем более морозостоек раствор. Требованиям морозостойкости должны удовлетворять растворы для наружных штукатурок и подстилающих слоев при наружной облицовке. Для строительных растворов установлены марки по морозостойкости Мрз 10…300.

Твердение большинства вяжущих сопровождается изменением объема. Так, гипсовые вяжущие увеличивают , свой объем, известковые вяжущие и большинство цементов— уменьшают. Исключение составляют специальные расширяющиеся и безусадочные цементы.

Уменьшение объема раствора, вызванное изменением объема твердеющего вяжущего, называют усадкой раствора. Усадка помимо вида вяжущего материала зависит от соотношения количества вяжущего и заполнителя, водовяжушего отношения и от времени и условий твердения раствора.

Усадка раствора увеличивается с увеличением количества вяжущего материала, приходящегося на единицу объема раствора, а также с увеличением водовяжущего отношения. Особенно быстро деформации усадки нарастают в начальной стадии твердения раствора, затем их рост постепенно уменьшается и затухает. У цементных растворов усадка практически прекращается через 90…100 дн. Абсолютная усадка колеблется в значительных пределах: для обычных растворов она составляет 0,1…0,4 мм/м; в предельных случаях она может достигать нескольких миллиметров на 1 м длины.

В штукатурных, облицовочных и мозаичны;; работах усадка — нежелательное явление, так как деформации усадки вызывают напряжения между слоем раствора и основанием или облицовкой, что может привести к появлению трещин и разрушению раствора. Чтобы усадку уменьшить, растворы приготовляют с минимально необходимым количеством вяжущего материала, применяют также различные добавки.

Свойства растворных смесей. Подвижность растворной смеси характеризует ее способность растекаться под действием собственного веса или приложенных к ней внешних сил.

Рис. 2. Прибор для определения подвижности растворной (а) и мозаичной (б) смесей:
1 — сосуд для раствора, 2 — эталонный конус, 3 — пусковой винт, 4 — шкала, 5 — скользящий стержень, 6 — держатели, 7 — штатив, 8 — усеченный металлический конус, 9 — ручки, 10 — лапки

Для определения подвижности растворной смеси применяют прибор (рис. 2, а), состоящий из штатива с прикрепленными к нему держателями, в которых может скользить стержень. К нижнему концу стержня прикреплен эталонный конус высотой 180 мм и диаметром основания 150 мм, массой (300+2) г. Для испытания раствор перемешивают, наполняют им сосуд примерно на 1 см ниже его краев. Раствор уплотняют, штыкуя 25 раз стальным стержнем диаметром 10…12 мм, и встряхивают сосуд 5…6 раз легким постукиванием о стол. Прибор устанавливают на горизонтальную поверхность (стол) и проверяют свободу скольжения стержня конуса в держателях. Стержень с конусом поднимают в верхнее положение, закрепляют его пусковым винтом и устанавливают на штатив сосуд с раствором. Опустив пусковой винт, доводят острие конуса соприкосновения с раствором, закрепляют стержень винтом и записывают отсчет по шкале. Затем отпускают винт, предоставляя конусу возможность свободно погружаться в раствор, и по окончании погружения конуса записывают второй отсчет по шкале. Разность в сантиметрах между вторым и первым отсчетами дает глубину погружения конуса.

Подвижность мозаичной и бетонной смесей определяют с помощью формы-конуса (рис. 2, б) высотой 300 мм, внуттренними диаметрами нижним — 200 мм, верхним — 100 мм. Форма-конус загружается испытуемой смесью и уплотняется штыкованием (ГОСТ 10181.1—81). После этого форму-конус снимают и измеряют разность между высотой формы-конуса и мозаичной или бетонной смеси. Значение этой величины (см) служит показателем подвижности.

Подвижность смеси зависит от ее состава: в первую очередь от количества воды и вяжущего, а также от вида вяжущего и соотношения между вяжущим и заполнителем. При прочих равных условиях жирные растворные смеси подвижнее тощих. Известь и глина дают более подвижные смеси, чем цементы.
Вид вяжущего материала и состав раствора обычно задаются в зависимости от требуемой прочности раствора и условий эксплуатации соответствующих поверхностей здания или помещения. Подвижность растворной смеси регулируют, уменьшая или увеличивая количество вяжущего и воды затворения. Увеличивая в растворной смеси количество воды и вяжущего, получают более пластичные, удобоукладываемые растворные смеси, но при этом увеличивается усадка раствора.

При добавлении в растворную смесь воды и неизменном количестве вяжущего подвижность смеси увеличивается, но понижается прочность раствора, возрастает его пористость. Поэтому при увеличении количества воды следует пропорционально увеличивать расход вяжущего.

В некоторых случаях не целесообразно увеличивать расход дорогостоящего, например цементного, вяжущего, а можно улучшить подвижность смеси добавляя более дешевое вяжущее, например известь или глину. В этом случае второе вяжущее будет играть роль неорганической пластифицирующей добавки. В тех цементных растворах, где добавка извести и глины не допускается, применяют органические пластификаторы — поверхностно-активные вещества, например сульфитно дрожжевую бражку (СДБ).

Водоудерживающая способность характеризует способность растворной смеси удерживать воду. Это свойство имеет большое значение при нанесении растворной смеси на пористые основания, а также при ее транспортировании. Если растворную смесь с малой водоудерживающей способностью нанести, например, на кирпичную или шлакобетонную кладку, то она быстро обезводится. Это произойдет потому, что мелкие поры основания обладают способностью засасывать в себя воду и вместе с ней частицы вяжущего. Раствор в этом случае получается менее плотным и значительно менее прочным. Чтобы компенсировать потерю воды, нанесенный раствор приходится периодически увлажнять в течение нескольких дней.

Водоудерживающую способность растворной смеси принято характеризовать изменением подвижности раствора после отсоса из него воды через фильтровальную воронку при разрежении 6,65 кПа в течение 1 мин.
Водоудерживающая способность раствора зависит от соотношения воды и вяжущего и от количества вяжущего в растворе. Когда раствор содержит достаточное количество вяжущего, вода, образуя адсорбционные оболочки на развитой поверхности тонкодисперсных частиц вяжущего, прочно удерживается на них. Хорошим примером этому служит глиняное тесто, удалить из которого воду крайне трудно.

Расслаиваемость наблюдается при транспортировании растворной смеси автомашинами или по трубопроводам с помощью растворонасосов. При этом смесь разделяется на твердую и жидкую фазы: твердая фаза — песок и вяжущее вещество осаждаются, жидкая — вода собирается вверху. В трубопроводе такая смесь образует пробки, устранение которых связано с большими потерями рабочего времени.

Проверить раствор на расслаиваемость можно следующим образом. Раствор укладывают в ведро слоем высотой около 30 см и определяют глубину погружения эталонного конуса. Через 30 мин снимают верхнюю часть раствора (около 20 см) и вторично определяют глубину погружения конуса. Разность значений погружения конуса для нерасслаивающихся растворов близка нулю, при средней расслаиваемое — находится в пределах 2 см. Расхождение показаний более 2 см указывает, что раствор сильно расслаивается.

Чтобы предупредить расслаивание растворных смесей, нужно правильно подбирать их состав. Если в растворе соотношение заполнителя и вяжущего материала подобрано правильно, то тесто вяжущего заполняет все пустоты между зернами заполнителя и обволакивает равномерным слоем каждую его частицу; такая растворная смесь, обладая водоудерживающей способностью, не расслаивается. Пластифицирующие добавки также повышают водоудерживающую способность растворных смесей и уменьшают их расслаиваемость.

Выбор стройматериалов — Свойства растворов и растворных смесей

Свойства растворов и растворных смесей

Свойства растворов и растворных смесей

Даже человеку далекому от строительства и так ясно, что свойства готовой растворной смеси сильно отличаются от уже затвердевшего раствора.

Свойства растворных смесей.

Удобоукладываемость.

Удобоукладываемость — это такое свойство растворной смеси, которое позволяет ей хорошо сцепляться с ровным слоем на который она укладывается, распределяясь при этом по поверхности тонким и ровным слоем.

При хорошей удобоукладываемости растворной смеси, она легко и ровно ложится даже на неровную каменную поверхность, заполняя все трещины и впадины. А при плохой удобоукладываемости, когда растворная смесь достаточно жесткая, она лишь частично контактирует с поверхностью камня, что снижает прочность постройки практически в 1,5 — 2 раза.

Для того чтобы измерить удобоукладываемость растворной смеси, проверяют подвижность этой смеси. А для того чтобы проверить подвижность растворной смеси, в нее опускают конус высотой 150 мм и массой в 300 грамм, а угол пи вершине равен 30°. Сам конус выполнен из жести внутрь которого помещена свинцовая дробь, а на поверхности конуса нанесены сантиметровые деления. Подвижность смеси будет характеризоваться глубиной погружения в нее данного конуса.

Измерение подвижности смеси очень важно, так как для решения разных задач требуется разная подвижность. Один из самых простых способов для того, чтобы увеличить подвижность раствора, в него добавляют больше воды, но для того, чтобы марка раствора при этом сохранилась, увеличивают так же и расход вяжущего вещества. Кроме того, увеличение количества вяжущего, позволяет сохранить водоудерживающую способность растворной смеси.

Так же существует и более рациональный метод увеличения подвижности смеси, это добавление в ее состав пластифицирующих добавок.

Водоудерживающая способность.

Водоудерживающая способность — это такое свойство растворной смеси, которое позволяет ей удерживать воду внутри как при транспортировке, так и при непосредственном нанесении раствора на рабочую поверхность.

Если на поверхность кирпича нанести растворную смесь с малой водоудерживающей способностью, то вся вода из раствора впитается через поры поверхности кирпича, обезводив тем самым смесь. А в процессе твердения обезвоженной смеси она превратится в пористый раствор, который будет весьма непрочным.

К тому же, при транспортировке смеси с плохой водоудерживающей способностью, она скорее всего расслоится, при этом вода соберется вверху, а песок осядет на дне смеси.

Для того чтобы увеличить водоудерживающую способность растворной смеси, в нее добавляют органические пластификаторы и неорганические дисперсные минеральные добавки. Данные добавки позволяют смеси отдавать свою воду пористому основанию постепенно, при этом хорошо сцепляться с поверхностью и постепенно увеличивать свою прочность.

Расслаиваемость.

Расслаиваемость — это свойство растворной смеси, при котором смесь расслаивается на твердую и жидкую фракции в момент ее транспортировки или перекачивании по трубопроводу.

К твердым фракциям относятся песок и вяжущее вещество, а к жидким — вода. И при перекачивание такой смеси по трубам может привести к засорам, которые тяжело устраняются.

Для того, чтобы снизить расслаиваемость растворной смеси, нужно грамотно подбирать ее состав и сохранять верное соотношение воды и вяжущего вещества.

Свойства затвердевших растворов.

Свойства затвердевших растворов.

Затвердевший раствор должен удовлетворять требованиям по прочности, плотности, а так же должны обладать водонепроницаемостью и определенной морозостойкостью, все это нужно для того, чтобы гарантировать работу раствора в течении всего периода эксплуатации конструкции.

Плотность.

Плотность затвердевшего раствора во многом зависит от заполнителя, в частности от его вида и марки по плотности. Самый распространенный вид растворов это обычный цементно-песчаный раствор, чья плотность составляет от 2600 до 2700 кг/куб. м.

По плотности строительные растворы делят на легкие и тяжелые. К легким растворам относятся те, чья средняя плотность не превышает 1500 кг/куб.м., такие растворы изготавливают на пористых заполнителях с плотностью до 1200 кг/куб.м. Растворы с плотностью от 1500 кг/куб.м и более относятся к тяжелым и для их приготовления используются плотные заполнители.

Водонепроницаемость.

Высокая водонепроницаемость раствора важна при заштукатуривании наружных стен зданий, а так же для изготовления специальных гидроизоляционных растворов и штукатурок. Но при этом необходимо помнить, что любой затвердевший раствор содержит поры, и поэтому абсолютных водонепроницаемых растворов нет.

Для повышения водонепроницаемости раствора в него добавляют жидкое стекло, нитрат кальция или битумную эмульсию.

ООО «Евросинтез» | Добавки для строительных растворов

Современное строительство не обходится без применения растворов. С помощью раствора обеспечивается скрепление строительного материала, который используется для возведения стен. К важнейшим свойствам строительного раствора относится удобоукладываемость, которая характеризует способность раствора распределяться на основании тонким однородным слоем. Элементы кладки надежно скрепляются раствором в том случае, когда смесь равномерно заполняет все неровности основания. Неудобоукладываемый раствор контактирует с основанием лишь частично, что снижает прочность кладки в 1,5-2 раза.

Удобоукладываемость растворных смесей оценивают по показателям подвижности и водоудерживающей способности. Водоудерживающей способностью называют свойство раствора удерживать воду при укладке его на пористое основание. Если раствор обладает хорошей водоудерживающей способностью, частичное отсасывание воды уплотняет его в кладке, что повышает прочность раствора.

Жизнеспособность – время, в течение которого растворная смесь сохраняет необходимые технологические свойства без потери подвижности. Она зависит от состава смеси и температуры окружающего воздуха. При жаркой погоде происходит преждевременное схватывание смесей, возникают производственные потери, ухудшаются свойства затвердевших материалов. Также растворы могут перевозить на дальние расстояния, где они еще некоторое время хранятся на объекте.  Кроме того, велика стоимость доставки в общей сумме затрат на работы, связанные с применением строительных растворов, что делает экономически невыгодным периодический подвоз свежих парий раствора.

Для регулирования технологических свойств растворных смесей и их эксплуатационных характеристик в их состав вводят добавки, которые позволяют использовать смесь вплоть до 24 часов, что также способствует снижению потерь при работе. Добавки для строительных растворов – это специальные вещества, используемые для улучшения определенных характеристик растворов и их смесей. Эти добавки решают целый ряд актуальных задач – придают раствору пластичность, делают его более удобным для работы, увеличивают сохраняемость подвижности смеси, уменьшают усадку и испаряемость воды при работе в тёплое время года или же обеспечивают не замерзание при минусовых температурах, увеличивают морозостойкость. Строительные добавки улучшают свойства свежеприготовленной растворной смеси и механические характеристики самого раствора.

Конспект урока материаловедения «Свойства растворных смесей»

государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Саратовской области

«Марксовский политехнический колледж»

Методическая разработка урока по предмету Материаловедение.

Тема урока: «Свойства растворных смесей».

Преподаватель специальных дисциплин Монахова О.З.

Маркс — 2016

Пояснительная записка

Тема учебного занятия: «Свойства растворных смесей» соответствует основной профессиональной образовательной программе по специальности 19727«Штукатур».

Данная методическая разработка представлена как подробный план, снабженный необходимым методическим материалом.

Предлагаемый урок развивает теоретические знания и вызывает интерес у студентов к изучаемой профессии.

Данная тема направлена на освоение профессиональных компетенций:

Профессиональные:

— овладение техникой различия свойства растворных смесей;

— планирование технологической последовательности при выполнении техники выполнения приготовления растворных смесей

Общие:

— понимание сущности и социальной значимости своей будущей профессии и проявление к ней устойчивого интереса;

— организация деятельности исходя из способов ее достижения;

— работа в команде, эффективное общение с коллегами, руководством, клиентами;

— организация собственной деятельности с соблюдением техники безопасности при штукатурных работах.

План урока с использование средств информационных технологий

Задачи

Обучающие

Развивающие

(коррекционные)

Воспитательные

Сформировать знания о свойствах растворных смесей.

Создать условия для коррекции развития внимания, речи, мыслительной деятельности.

Воспитывать чувство ответственности за выполненное задание, трудолюбия, аккуратности, воспитания положительного отношения к предмету и профессии Штукатур.

Методическая цель

Использование информационных коммуникационных технологий и игровых элементов на уроке материаловедение

Освоение профессиональных компетенций

Профессиональные:

— овладение техникой различия свойства растворных смесей;

— планирование технологической последовательности при выполнении техники выполнения приготовления растворных смесей.

Общие:

— понимание сущности и социальной значимости своей будущей профессии и проявление к ней устойчивого интереса;

— организация деятельности исходя из способов ее достижения;

— работа в команде, эффективное общение с коллегами, руководством, клиентами;

— организация собственной деятельности с соблюдением техники безопасности при штукатурных работах.

Тип урока

Комбинированный

Методы урока

Наглядный, словесный, демонстрационный, репродуктивный, игровой с элементами самостоятельной работы

Уровень усвоения

II

Межпредметные связи

Специальная технология, ОБЖ, МСП

Формы организации учебной деятельности

Фронтальная, индивидуальная, работа в группах

КМО

МТО

Оборудование лаборатории

Дидактические средства обучения

Учебно-раздаточный материал

Наглядность и оборудование: план работы, плакат, конспект, учебные принадлежности;

Вид используемых на уроке средств ИКТ

ПК, мультимедийный проектор, программные средства, интернет-ресурсы

Актуальность использования ИКТ

Возможность представления в мультимедийном виде информации, темы и хода урока.

Создание условий для эффективного использования элементов игровой формы обучения.

Используемая литература

  1. Штукатур: мастер отделочных строительных работ/ Л.Н. Мороз, П.А.Лапшин. – Изд.9. доп. И перераб.- ростов н/ Д6 Феникс, 2012. 252с. 9 Начальное профессиональное образование).

  2. Материаловедение: мастер отделочных строительных работ/ Л.Н. Мороз, П.А.Лапшин. – Изд.9. доп. И перераб.- ростов н/ Д6 Феникс, 2012. 252с. 9 Начальное профессиональное образование).

  3. Отделочные строительные работы / А.А. Ивлиев. Учеб.для нач. проф. Образования. М.: ИРПО; Изд, центр2 Академия», 1998. 488с.

Ход урока

Приветствует студентов. Проверяет готовность к уроку. Создает положительный эмоциональный настрой на урок.

Ребята, сегодня у нас с вами открытый урок теоретического занятия по предмету материаловедение. Я рада вас видеть на уроке, рада вашим улыбкам и надеюсь, что время урока пролетит незаметно и будет для нас с вами приятным и полезным.

Музыка (Марш строителя)

Стихотворение

Ты даришь шансы на успех

В нелегком жизненном процессе

Хороших много есть профессий,

А вот строитель – круче всех!

Пока живут на свете люди,

Им надо будет где-то жить,

И мир строителей любить

Всегда, везде, конечно, будет.

Приветствую преподавателя, друг друга.

Психологическая подготовка к уроку, способность и желание работать.

Актуализация опорных знаний

Карточки — задание. Выберите два и более правильных ответа.

1. Строительные растворы по роду заполнителей классифицируются на:

а. Тяжелые

б. Легкие

в. Жирные

г. Тощие

2. Строительные растворы по количеству вяжущих классифицируются на:

а. Простые

б. Глиняные

в. Сложные

3. Строительные растворы по виду вяжущего классифицируются на:

а. Цементные

б. Известковые

в. Песчаные

г. Гипсовые

4. Что относятся к вяжущим материалам

а. Известь

б. Глина

в. Гипс

г. Цемент

д. Песок

называют ответы

Активная работа (внимание, скорость)

Мотивация учебной деятельности

Прочитайте тему урока по слогам в порядке возрастания цифр

1

СВОЙ

3

РАСТ

4

ВОР

2

СТВА

6

СМЕ

5

НЫХ

7

СЕЙ

Составляют слова, подходят к названию темы урока: свойства растворных смесей

Подготовка к успешному освоению темы

Второй этап актуализации

Блиц — опрос

Вопрос: Раствор это –

Вопрос: Растворы по способу твердения вяжущего?

Вопрос: По количеству видов вяжущего в растворе?

Вопрос: По заполнителям?

Вопрос: Состав цементного раствора?

Отвечают фронтально

Осуществление самоконтроля

Объявление темы и цели урока

Удобоукладываемость – свойства раствора легко наноситься и распределяться по поверхности, хорошо заполняя при этом неровности. Эти свойства присущи жирным, пластичным растворам (глиняным, известковым, смешанным).

Водоудерживающая способность – это свойства раствора, нанесенного на пористое основание, медленно отдавать воду.

Пластичность смеси характеризуют ее подвижностью, способностью растекаться по действием собственного веса или приложенных к ней внешних сил.

Подвижность растворной смеси зависит, прежде всего от количество воды и вяжущего, и заполнителя, отношения между вяжущим и заполнителем.

Расслаиваемость – способность растворной смеси разделяться на твердую и жидкую фракции при транспортировании и перекачивании ее по трубам и шлангам.

Прочность – строительного раствора характеризует маркой, которую определяют по пределу прочности при сжатии стандартных образцов – кубов, изготовленных из рабочей растворной смеси и испытанных после 28 – суточного твердения.

Марки растворов – это предел прочности при сжатии стандартных образцов – кубиков с ребрами 7,7м, которые изготовляются из рабочей растворной смеси и выдерживаются до испытания 28 суток.

Ведут краткую запись в тетрадь

Изучение нового материала

Физ. минутка

Предлагает отдохнуть.

Выполняют физические упражнения

Снятие психологического и мышечного напряжения.

Обобщение,

первичное и закрепления систематизация знаний

Карточки – задание. Определить свойства растворов.

Работают самостоятельно, ответ сверяют с готовым на мультимедийной установке и самостоятельно оценивают работу

Осуществление самоконтроля

Рефлексия

Фиксирует содержание материала, изученного на уроке. Предлагает продолжить фразу:

Я сегодня узнала….

Когда я буду делать ремонт…

То, что мы сегодня узнали мне пригодится в……

Продолжают фразу, предложенную педагогом, закрепляя материал занятия.

Результативность реализации целей урока.

Свойства бетонных и растворных смесей

Бетонной смесью называют рационально подобранную и тщательно перемешанную смесь вяжущего, заполнителей, воды и, в необходимых случаях, специальных добавок.

От свойств бетонной смеси, а также качества ее укладки и уплотнения во многом зависят основные свойства бетона. Для того, чтобы бетонная смесь легко укладывалась в опалубку (форму), хорошо уплотнялась и не расслаивалась при транспортировании, она должна обладать определенной подвижностью (текучестью) и пластичностью (связностью). Бетонные смеси с повышенным содержанием воды, обладающие способностью растекаться, перемещаться по наклонным желобам и трубам и заполнять форму под воздействием собственной массы, называют подвижными.

Смеси с малым водосодержанием, приобретающие подвижность (текучесть) лишь при внешних механических воздействиях (например, вибрировании), получили название жестких. Все качественные смеси должны обладать пластичностью, т. е. способностью деформироваться при транспортировании, укладке и уплотнении без разрывов и расслоения. Возможное расслоение бетонной смеси, объясняется тем, что при внешних воздействиях ее частицы, имеющие неодинаковые размеры и массу, оседают в ней с различной скоростью. Более крупные и тяжелые зерна заполнителей оседают быстрее и оттесняют кверху мелкие и легкие частицы заполнителя, зерна цемента и воду.

Подвижность в сочетании с пластичностью определяют удобоукладываемость смеси. Удобоукладываемость подвижных смесей принято оценивать осадкой стандартного конуса, а жестких — показателем жесткости, который определяют при помощи технического вискозиметра, жестко закрепленного на лабораторной виброплощадке с амплитудой колебаний 0,35 мм и частотой 47—50 Гц (2800-3000 кол./мин). При крупности заполнителя более 40 мм жесткость смеси определяют упрощенным методом, предложенным Б. Г. Скрамтаевым. Для приведения показателей жесткости бетонкой смеси, найденных упрощенным методом, к показателям жесткости, устанавливаемым техническим вискозиметром, полученные первые значения необходимо умножить на 1,5. Удобоукладываемость смеси является одним из основных факторов, определяющих выбор механизмов и приспособлений для ее транспортирования, укладки и уплотнения. Степень связности бетонной смеси оценивают одновременно при определении величины подвижности. У бетонной смеси, не обладающей достаточной связностью, при наполнении стандартного конуса наблюдается отделение цементного молока, а после снятия металлического конуса — осыпание и разваливание бетонного конуса.

По удобоукладываемости (в зависимости от величины подвижности и показателя жесткости) бетонные смеси условно делят на текучие (литые), имеющие осадку конуса (ОК) 17-20 см, подвижные с ОК 10-16 см, умеренно подвижные с ОК 6-9 см, малоподвижные с OK 1-5 см и показателем жесткости Ж 25-15 с, умеренно жесткие с ОК, равной нулю, и Ж 30-60 с, жесткие с Ж 75-120 с, повышенно жесткие с Ж 150-200 с и особо жесткие с Ж более 200 с.

Поскольку подвижные смеси характеризуются повышенным содержанием воды, то необходимая связность у них достигается увеличением количества цементного теста (т. е. по существу увеличением расхода вяжущего), а также более высоким содержанием песка по отношению к имеющемуся в бетоне количеству крупного заполнителя. Так как вяжущее в подвижных смесях расходуется не только для обеспечения необходимой прочности и плотности будущего бетона, но и для получения пластичной удобоукладываемой смеси, это приводит к неудовлетворительному использованию вяжущего в бетоне. Кроме того, увеличенное содержание воды в подвижных смесях замедляет рост прочности бетона в раннем возрасте и удлиняет сроки твердения изделий в формах.

Жесткие смеси вследствие малого содержания воды и, как правило, пониженного расхода вяжущего имеют в единице объема меньшее количество цементного теста, что обусловливает их рыхлую землисто-влажную структуру. Однако при вибрационных воздействиях жесткая смесь приобретает подвижность, необходимую для хорошего заполнения формы и уплотнения смеси. При этом в жестких смесях по сравнению с подвижными за счет более компактного размещения зерен заполнителя требуется меньшее количество цементного теста и песка для заполнения всех межзерновых пустот и покрытия поверхности зерен заполнителя равномерным слоем цементного теста. Поэтому жесткие смеси отличаются большей степенью насыщения крупным заполнителем, вследствие чего полнее используется несущая способность «каркаса» бетона, образуемого крупным заполнителем, а вяжущее расходуется только по прямому назначению — для соединения зерен заполнителя между собой и получения требуемой прочности и плотности бетона.

Отмеченные преимущества жестких смесей обеспечивают по сравнению с подвижными повышение прочности бетона или при равной прочности — снижение расхода вяжущего на 10-25%, сокращение в 1-3 раза сроков твердения бетона в первые 1-3 суток, а также дают возможность производить полную или частичную распалубку немедленно по окончании формования изделий. В то же время применение жестких смесей вызывает значительное усложнение процессов приготовления смеси и формования изделий: для получения однородной жесткой смеси требуются бетоносмесители принудительного перемешивания, более высокая точность дозирования воды, так как даже при небольших отклонениях в содержании воды резко меняются свойства смеси, интенсивное уплотнение бетона при формовании изделий.

Удобоукладываемость бетонной смеси зависит в основном от величины сил трения между отдельными составляющими смеси: чем меньше эти силы, тем удобоукладываемость лучше. Преодолеть трение между зернами заполнителей в бетонной смеси можно путем увеличения механической работы уплотнения, а при одной и той же работе уплотнения — повышением относительного содержания цементного теста, которое в данном случае выполняет роль смазки, и уменьшением его вязкости. Чем больше работа уплотнения, тем меньше требуется цементного теста.

Для определенного вида вяжущего при неизменном его расходе, увеличивая или уменьшая количество воды (т. е. изменяя В/Ц), можно в широких пределах менять вязкость теста (а отсюда и удобоукладываемость смеси), получая смеси от очень подвижных (литых) до особо жестких. Наименьшее количество воды в смеси определяется применяемым оборудованием для качественной ее укладки в формах, а наибольшее — предельно допустимой вязкостью теста, выше которой смесь начинает расслаиваться.

Заметное влияние на подвижность бетонной смеси оказывают вид и свойства цемента и других тонкозернистых компонентов, содержащихся в смеси (минеральных добавок, пылевидных и глинистых примесей), которые при одном и том же В/Ц создают неодинаковую вязкость теста.

Добавление в бетонную смесь небольших количеств поверхностно-активных добавок заметно повышает текучесть цементного теста, а следовательно, и удобоукладываемость бетонной смеси. Таким образом, для получения одной и той же удобоукладываемости в бетонную смесь с поверхностно-активными добавками можно вводить на 10-12% меньше воды и за счет этого повысить плотность бетона или снизить расход вяжущего.

Пластифицирующие добавки также способствуют образованию более мелких кристаллов при твердении вяжущих веществ, обеспечивающих большую однородность структуры, и следовательно, большую стойкость цементного камня. Кроме того, они замедляют ход седиментационных процессов, уменьшая количество и размеры сообщающихся капиллярных каналов в цементном тесте.

Необходимо также отметить, что ряд поверхностно-активных веществ, главным образом из числа гидрофобизующих, способствуют в процессе перемешивания вовлечению воздуха в бетонную смесь в виде мельчайших пузырьков, равномерно распределенных по всей ее массе. Это способствует увеличению объема цементного теста и раствора, благодаря чему повышаются ее удобоукладываемость. Наличие в бетоне с воздухововлекающими добавками большого количества равномерно распределенных по его объему «резервных» пор, амортизирующих давление замерзающей воды, снижает деформации расширения бетона в процессе замораживания и обеспечивает повышение его морозостойкости и долговечности.

Необходимое количество цементного теста с определенной вязкостью (иными словами, расход цемента в бетонной смеси), обеспечивающее требуемую удобоукладываемость, зависит от зернового состава заполнителей и содержания в них отмучиваемых примесей (глинистых, илистых и пылевидных).

Чем меньше размер зерен заполнителей и больше песка в смеси заполнителей, тем больше суммарная поверхность зерен заполнителей и больше требуется цементного теста для смазки их поверхностей. Аналогичное влияние оказывает и содержание отмучиваемых примесей. Чем больше пустотность песка, тем больше требуется цементного теста для заполнения пустот между отдельными зернами и смазки их поверхностей. Кроме того, чем больше объем пустот в крупном заполнителе, тем больше требуется песка для заполнения этих пустот.

Большое влияние на степень удобоукладываемости оказывают форма и характер поверхности зерен заполнителя (особенно крупного). Окатанная форма и гладкая поверхность зерен заполнителей приводят к уменьшению трения между ними, в результате чего повышается подвижность смеси, а при сохранении заданной степени подвижности уменьшается ее водопотребность. Таким образом, при одном и том же расходе цемента удобоукладываемость смесей зависит от зернового состава и качества заполнителей, а при одних и тех же заполнителях и цементе — только от количества воды. Для предупреждения расслоения бетонной смеси необходимо в допустимых пределах уменьшать количество воды в бетонной смеси, а также обеспечивать достаточное количество песка в смеси заполнителей и содержание в ней мельчайших частиц, так как они повышают водоудерживающую способность бетонных смесей. Максимальный расход воды, при котором еще сохраняется связность бетонной смеси, называют водоудерживающей способностью смеси. Она зависит в значительной степени от водоудерживающей способности вяжущего и тонкомолотых добавок. Вследствие различия в размерах и плотности отдельных составляющих бетонной смеси в последней вплоть до полного загустевания наблюдаются процессы расслоения, сопровождающиеся водоотделением.

Вначале в результате малой вязкости цементного теста зерна заполнителей начинают оседать, сближаясь друг с другом. Лишняя (не связанная) вода, как наиболее легкий компонент бетонной смеси, оттесняется вверх, уменьшая плотность наружных слоев, а затем и прочность бетона. Процесс видимого водоотделения продолжается до тех пор, пока количество оставшейся воды не достигает величины, соответствующей водоудерживающей способности бетонной смеси. Затем этот процесс резко замедляется. Дальнейшее очень медленное и незаметное на глаз оседание твердых частиц между зернами крупного заполнителя, сопровождающееся внутренним водоотделением, получило название седиментации.

Часть освобождающейся при этом воды, поднимаясь вверх, обтекает зерна заполнителей и арматурные стержни, создавая сеть очень мелких сообщающихся каналов, повышающих впоследствии водопроницаемость бетона и снижающих его прочность. Другая часть воды скапливается под зернами заполнителя в виде водных прослоек, которые уменьшают площадь контакта цементного камня с зернами заполнителя и арматурой и ухудшают сцепление между ними. Интенсивность седиментационных явлений можно уменьшить, в первую очередь, снижением количества вводимой в бетонную смесь воды.

Выбор величины удобоукладываемости бетонной смеси производят в зависимости от размеров и формы конструкции, расстояния между отдельными стержнями арматуры, а также принятых способов ее транспортирования и уплотнения. Величину осадки конуса и показатель жесткости бетонной смеси при изготовлении сборных железобетонных конструкций с применением вибрирования следует принимать в соответствии с таблицей.

Показатели удобоукладываемости бетонной смеси в зависимости от степени уплотнения
Способ уплотнения Жесткость, с Подвижность (осадка конуса), см
Виброплощадки с гармоничными колебаниями 1-3
То же, с пригрузом или вибронасадком 40-60
Наружные и внутренние вибраторы в неподвижных формах 3-5
Метод вибропоршня в неподвижных формах 30-40
Ударно-вибрационные установки с горизонтально направленными колебаниями 60-90
Вибропрокат на станах Н. Я. Козлова 60-90
Центрифугирование 4-6
Гидропрессование 20-30
В кассетных установках при толщине изделий, мм:
120-160
80-100
60
10-15

4-8
6-10
12-18
  1. Бетоноведение
  2. Технология изготовления сборных железобетонных конструкций и деталей
  3. Бетонные работы в зимних условиях
  4. Производство сборных конструкций и деталей из легких бетонов
  5. Производство сборных изделий из плотных силикатных бетонов и бетонов на бесклинкерном вяжущем
  6. Производство бетонных и железобетонных изделий на полигонах
  7. Общие правила техники безопасности и противопожарные мероприятия на строительной площадке

СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛЁГКИХ ШТУКАТУРНЫХ РАСТВОРНЫХ СМЕСЕЙ С ВЕРМИКУЛИТОВЫМ ЗАПОЛНИТЕЛЕМ

УДК 666.971

Трофимов Б. Я., Ахтямов Р.Я., Ахмедьянов Р.М.
Южно-Уральский государственный университет

Растворные смеси с повышенным содержанием вермикулитового заполнителя характеризуются пониженной пластичностью, в связи с этим решалась задача получения растворных смесей с улучшенными реологическими характеристиками. В статье показано, что за счёт применения тонкомолотых минеральных и полимерных добавок улучшаются свойства растворных смесей и появляется возможность применения лёгких растворов плотностью менее 900 кг/м3.

Строительные растворы с заполнителем из вспученного вермикулита по сравнению с обычными цементнопесчаными строительными растворами, вследствие высокой пористости имеют в 2…3 раза меньшую среднюю плотность и в 3…5 раз меньший коэффициент теплопроводности. Вермикулитовые штукатурные растворы применяются для внутренней и наружной отделки строительных конструкций. Они могут выполнять, помимо теплозащитных, декоративные, звукопоглощающие и огнезащитные функции. Наносятся они на конструкции обычными для штукатурных работ способами. При ручном способе нанесения цементновермикулитовых растворных смесей при отсутствии в них пластифицирующих добавок достаточной пластичностью и удобоукладываемостью обладают лишь растворы, имеющие среднюю плотность не ниже 900 кг/м3 [1].

Для определения степени пригодности штукатурных растворных смесей с вермикулитовым заполнителем для ручного нанесения изучались их структурно-механические свойства, характеризующиеся следующими показателями: прочность структуры, упругость, эластичность, пластичность, вязкость. Изучать эти показатели позволяют методы реологии. Количественные оценки структурно-механических (реологических) свойств пластичных масс разработаны в самостоятельном разделе коллоидной химии, называемом физико-химической механикой. Основные положения физико-химической механики пластичных масс разработаны акад. П. А. Ребиндером и С. П. Ничипоренко [2]. О удобоукладываемости растворной смеси судили по изменению основных структурно-механических характеристик, полученных при испытании пластичной массы в состоянии предельно неразрушенной структуры на приборе плоскопараллельного сдвига конструкции Д. М. Толстого. Испытания растворной смеси проводились при одинаковом «Водо-Вяжущем» отношении равном 0,74 и «Вермикулито – Вяжущее» отношение (Вер/Вяж) по массе 0,2. Составы, исследованные в ходе эксперимента, представлены в табл. 1.

На приборе Д. М. Толстого были исследованы цементновермикулитовые растворы с тонкодисперсными добавками негашёной извести, микрокремнезёма, а также с водоудерживающей добавкой – метилгидроксиэтилцеллюлозы (ЭЦ), редиспергируемого полимерного порошка (РПП) – система мономеров винилацетат + виниловый эфир версатиковой кислоты + акрилат  и суперпластификатора С-3.

Время начала испытания от момента затворения сухой растворной смеси водой составляло 4,5 мин. В ходе опыта фиксировали нагрузку и изменение деформации во времени в течение 15 мин. Последовательно увеличивая нагрузки, замеряли деформацию образца. По результатам исследования строили графики зависимости деформации e от времени t. Результаты расчётов характеристик растворных смесей по [2] представлены в табл. 2.

 

В пластичных массах под действием сдвиговых напряжений могут возникнуть 3 типа деформаций:

  • быстрая эластическая деформация eб происходит в первые мгновения после приложения внешнего усилия; она связана с шарнирным поворотом и упругой деформацией частиц дисперсной фазы. После снятия нагрузки она полностью исчезает;
  • медленная эластическая деформация eм развивается с момента приложения внешней нагрузки в течение нескольких минут с постепенно уменьшающейся скоростью. Она связана с небольшим смещением частиц относительно друг друга без разрыва межмолекулярных связей и разрушения структуры. При снятии нагрузки она полностью обратима;
  • пластическая деформация eпл возникает только тогда, когда напряжение сдвига достигает величины, равной пределу текучести. Она связана с частичным разрушением начальной структуры и является необратимой.

На основании полученных данных были построены графики зависимостей eм = f (Р), eб= f (Р) и deпл/dt = f (Р). Эти зависимости представляют собой прямые линии, причём первые две проходят через начало координат. Третья прямая, проведённая через экспериментальные точки по методу наименьших квадратов, отсекает на оси Р отрезок, равный по величине условному статистическому пределу текучести Рк. Представленные зависимости можно описать линейным уравнением.

Для данных уравнений рассчитали коэффициенты a и b, которые характеризуют степень развития различных видов деформации конкретной растворной смеси. В результате получили уравнения для расчёта быстрой eб и медленной eм эластических деформаций, а также градиента скорости пластической деформации deпл/dt.

По рассчитанным данным были построены зависимости упругопластичновязких констант и структурно-механических характеристик от вида вяжущего, вида добавки и её концентрации  (рис. 1…5).

  

Как видно из этих рисунков, при замене части цемента тонкодисперсными добавками: известью и микрокремнезёмом происходит увеличение статистического предела текучести — Рк, эластичности — l, наибольшей пластической вязкости — hпл и уменьшение условной мощности деформаций Ne. . Увеличение статистического предела текучести Рк  показывает увеличение нагрузки, не

обходимой для возникновения необратимых деформаций, т.е. толщина слоя штукатурного раствора, наносимого за один раз при обрызге, может быть увеличена без опасения его стекания. Повышенная эластичность характеризует способность штукатурной растворной смеси противостоять усадочным деформациям при высыхании. Уменьшение условной мощности деформации характеризует уменьшение нагрузок необходимых для одинаковой деформации растворной смеси, т.е. позволяет снизить давление на рабочий инструмент штукатура при протягивании, выравнивании и затирки штукатурной смеси.

При замене части цемента тонкодисперсными добавками: известью и микрокремнезёмом, происходит адсорбирование тонкодисперсных частиц на поверхности цемента и заполнителя и связывание их между собой. В результате повышаются силы притяжения между цементом и заполнителем, что приводит к увеличению наибольшей пластической вязкости и статистического предела текучести.

В тоже время применение тонкодисперсных добавок обеспечивает повышение содержания пластичного теста, заполнение пустот в растворной смеси между зёрнами заполнителя, что позволяет увеличить тиксотропность, снизить нагрузку, необходимую для придания растворной смеси текучего состояния, т.е. приводит к уменьшению условной мощности деформаций. Аналогичное действие на реологические свойства растворных смесей оказывает применение эфиров целлюлозы и редисперсионных полимерных порошков, которые при увлажнении образуют водную дисперсию полимеров. Полимеры дополняют действие тонкодисперсных частиц, в ещё большей степени увеличивая силу сцепления между частицами цемента и заполнителя, и заполняя пустоты между ними. Однако, степень влияния эфиров целлюлозы по сравнению с редисперсионными полимерными порошками на реологические свойства растворных смесей значительно больше из-за значительного набухания при увлажнении.

Введение суперпластификатора С–3 приводит к противоположному действию, чем предыдущие добавки – уменьшению наибольшей пластической вязкости растворной смеси, снижению статистического предела текучести и уменьшению условной мощности деформаций. Пластифицирующее действие С–3 объясняется его адсорбцией на зёрнах заполнителя и цемента и влиянием на x — потенциал [3]. С–3 нейтрализует силы притяжения между твёрдыми частицами и предотвращает их коагуляцию.

Цементновермикулитовые растворы с плотностью менее 900 кг/м3 имеют в растворной смеси пластичное тесто малой вязкости, слабосвязанное с другими её компонентами, что уменьшает область пластического сдвига растворной смеси. Это делает весьма малым интервал давлений, в котором растворную смесь можно деформировать без разрушения структуры, и часто приводит к необратимому разрушению по всему объёму. Введение минеральных тонкодисперсных добавок, эфиров целлюлозы и редисперсионных полимерных порошков позволяет увеличить толщину наносимого за один раз штукатурного слоя, снизить усилие деформирования. Модифицированная штукатурная смесь протягивается без расслоения внутренних и наружных слоёв, без задиров после прохода инструмента, что позволяет получать штукатурные растворы с вермикулитовым заполнителем средней  плотностью от 900 до 400 кг/м3 и с возможностью их ручного нанесения.

Библиграфический список

  1. Дубенецкий К. Н., Пожнин А. П. Вермикулит. Стройиздат, — Л., 1971.- С. 122 – 128
  2. Ничипоренко С. П. Физико-химическая механика дисперсных структур в технологии строительной керамики. – Киев: Наукова думка, 1978. – 76с.
  3. Добавки в бетон: Справочное пособие. / В.С. Рамачандран, Р.Ф. Фельдман, М. Коллепарди и д.р.; Под ред. В.С. Рамачандрана; Пер с англ. Т.И. Розенберг и С.А. Болдырева; Под ред. С.А. Болдырева и В.Б. Ратинова.  М.: Стройиздат, 1988. –575 с.: ил.

Цементный Раствор, свойства, область применения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цементный Раствор — свойства, область применения.

 

Цементный раствор — это искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания растворной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, мелкого заполнителя и добавок, улучшающих свойства смеси. Крупный заполнитель отсутствует, так как раствор применяют в виде тонких слоев (шов каменной кладки, штукатурка и т.п.).

Строительные растворы разделяют в зависимости от вида вяжущего вещества, величины плотности и назначения.

По виду вяжущего различают растворы цементные, известковые, гипсовые и смешанные (цементно-известковые, цементно-глиняные, известково-гипсовые и др.).

По плотности различают: тяжелые растворы плотностью более 1500 кг/м3, изготовляемые обычно на кварцевом песке; легкие растворы плотностью менее 1500 кг/м3, изготовляемые на пористом мелком заполнителе и с породообразующими добавками.

По назначению различают строительные растворы: кладочные — для каменной кладки стен, фундаментов, столбов, сводов и др. , штукатурные -для оштукатуривания внутренних стен, потолков, фасадов зданий; монтажные — для заполнения швов между крупными элементами (панелями, блоками и т.п.) при монтаже зданий и сооружений из готовых сборных конструкций и деталей; специальные растворы (декоративные, гидроизоляционные, тампонажные и др.).

Свойства раствора.

Удобоукладываемость — это свойство растворной смеси легко укладываться плотным и тонким слоем на пористое основание и не расслаиваться при хранении, перевозке и перекачивании растворонасосами. Она зависит от подвижности и водоудерживающей способности смеси.От удобоукладываемости растворной смеси зависит качество каменной кладки. Правильно подобранная растворная смесь заполняет неровности, трещины, углубления в кирпиче или камне, поэтому получается большая площадь контакта между раствором и кирпичом (камнем), в результате прочность и монолитность кладки возрастает. Увеличивается и долговечность наружных стен.

Подвижность растворных смесей характеризуется глубиной погружения металлического конуса (массой 300 г) стандартного прибора. Подвижность назначают в зависимости от вида раствора и отсасывающей способности основания. Для кирпичной кладки подвижность растворов составляет 9-13 см, для заполнения швов между панелями и другими сборными элементами — 4-6 см, а для вибрирования бутовой кладки — 1-3 см.

Водоудерживающая способность — это свойство растворной смеси сохранять воду при укладке на пористое основание, что необходимо для сохранения подвижности смеси, предотвращения расслоения и хорошего сцепления раствора с пористым основанием (кирпичом и т.п.). Водоудерживающую способность увеличивают путем введения в растворную смесь неорганических дисперсных добавок и органических пластификаторов. Смесь с этими добавками отдает воду пористому основанию постепенно, при этом он становится плотнее, хорошо сцепляется с кирпичом, отчего кладка становится прочнее.

Растворы связывают между собой отдельные камни в монолит. Для каменной кладки применяют растворы марок 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200. Выбор марки раствора обосновывается проектом. Следует учитывать, что при увеличении марки раствора расчетное сопротивление сжатию кладки хотя и увеличивается, но значительно медленнее, чем повышается марка раствора.

 

Качества и свойства хорошего раствора для каменной кладки

🕑 Время считывания: 1 минута

Строительный раствор представляет собой пасту, полученную путем добавления воды к смеси вяжущего материала и мелкого заполнителя. Он играет жизненно важную роль в конструкциях. Доступны различные типы растворов, и каждый раствор должен иметь свои преимущества и недостатки.
Но раствор с хорошими качествами и свойствами будет иметь больше преимуществ перед другими. Здесь мы обсудим качества и свойства, необходимые для хорошей растворной смеси.

Содержание:

  • Качества хорошего раствора
    • 1. Сила миномета
    • 2. Мобильность
    • 3. Домежность
    • 4. Удержание воды
    • 4. Удержание воды
  • Свойства хорошего раствора

Качества хорошего раствора

Качества хорошей растворной смеси следующие.

  1. Прочность
  2. Мобильность
  3. Возможность размещения
  4. Удержание воды

1. Прочность раствора

О растворе говорят, что он обладает хорошей прочностью только после затвердевания.Но использование материала хорошего качества в хороших пропорциях приводит к получению раствора с хорошей прочностью. Однако, наряду с раствором, строительные блоки тоже должны быть хорошего качества, тогда только конструкция простоит долго.
При приготовлении раствора хорошей прочности необходимо использовать достаточное количество цемента. Следует использовать хорошо отсортированный мелкий заполнитель. Содержание воды не должно быть больше необходимого количества.

2. Мобильность

Консистенция раствора обозначается термином подвижность. По консистенции различают твердые, плотные, рыхлые, жидкие и т.Подвижность раствора зависит от состава компонентов раствора. Для разных работ используются растворы разной консистенции.

3. Возможность размещения

Возможность экономичного нанесения слоя раствора на поверхность конструкции называется укладываемостью раствора. Чем тоньше и равномернее слой, тем меньше стоимость. Слой раствора хорошего качества также должен обеспечивать хорошее сцепление с поверхностью. Удобоукладываемость полностью зависит от консистенции или подвижности раствора.

4. Удержание воды

Качественный раствор обладает высокой водоудерживающей способностью.Строительный раствор не должен терять содержание воды, особенно во время транспортировки. Если вода отделяется от смеси, то затрудняется ее затвердевание, а также снижается прочность раствора. Раствор не может создать прочную связь с поверхностью без достаточного количества воды. Доступны несколько типов пластификаторов для повышения водоудерживающей способности строительного раствора.

Свойства хорошего раствора

Когда говорят, что строительный раствор является хорошим строительным раствором, он должен обладать следующими свойствами:

  1. Раствор должен иметь достаточную адгезионную способность для прочного сцепления с элементами кладки.
  2. Раствор должен быть водонепроницаемым и не должен пропускать воду во внешние стены в сезон дождей.
  3. Раствор должен быть долговечным.
  4. Миномет должен быть экономичным и легко размещаемым.
  5. Раствор должен быть легко обрабатываемым.
  6. В хорошем растворе после затвердевания должны развиваться расчетные напряжения.
  7. Раствор не должен допускать трещин вблизи швов и сохранять хороший внешний вид в течение длительного времени.
  8. Раствор должен затвердевать быстрее, что ускоряет строительство.
  9. Он не должен влиять на свойства материалов, контактирующих с раствором.

6 ВАЖНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАСТВОРА

Свойства строительного раствора, которые требуются для использования в каменной кладке: удобоукладываемость, водоудерживающая способность, скорость затвердевания, прочность, устойчивость к проникновению дождя и долговечность. Эти свойства обсуждались ниже, объясняя их влияние на каменную кладку. Выбор кладочного раствора определяется несколькими соображениями, такими как

.

  • Тип каменной кладки и ее свойства,
  • Степень подверженности воздействию погоды и окружающей среды,
  • Требования к прочности и т. д.

1. Удобообрабатываемость

Удобоукладываемость – это свойство раствора, позволяющее легко наносить его на каменную кладку. Это также облегчает правильное заполнение швов в кирпичной кладке. Хороший раствор будет свисать с кельмы и легко стекать при легком рывке. Это свойство строительного раствора зависит от свойств различных ингредиентов, используемых для приготовления строительного раствора, и от принятого метода смешивания.

Как правило, глиняный раствор, приготовленный из мелкозернистого глинистого грунта, имеет лучшую удобоукладываемость, чем раствор, приготовленный из песчаного грунта, а известковый раствор имеет лучшую удобоукладываемость, чем цементный раствор.

Известь при использовании в виде замазки дает лучшую удобоукладываемость, чем при использовании в сухой гидратированной форме. Кроме того, измельчение известкового раствора в растворной мельнице приводит к улучшению удобоукладываемости.

При использовании сухой гашеной извести в растворе желательно замочить известь в воде перед смешиванием с песком, чтобы улучшить ее удобоукладываемость. Когда раствор изготавливается путем смешивания сухой гашеной извести и песка без предварительного замачивания извести, удобоукладываемость можно несколько улучшить, выдерживая смешанный раствор в закрытой куче в течение примерно 12 часов перед использованием.Этот процесс, известный как созревание , позволяет частицам время от времени набухать.

Раствор, приготовленный из хорошо отсортированного песка, имеет лучшую удобоукладываемость, чем раствор, приготовленный из несортированного песка.

Цементный раствор, изготовленный из нефракционированного крупнозернистого песка, имеет плохую удобоукладываемость, особенно когда смесь бедная и используется угловатый песок. Удобоукладываемость такого раствора можно улучшить, добавив известь или химические вещества, известные как пластификаторы.

Удобоукладываемость в некоторой степени зависит от консистенции раствора, которая измеряется путем записи глубины проникновения стандартного конуса, как указано в IS 2250 : 1981 .Этот Стандарт рекомендует следующие значения глубины проникновения для различных целей:

глубина

Для кладки стен из полнотелого кирпича – –     90–130 мм

Для кладки пустотелого кирпича —                70-80 мм

Для заполнения полостей —                                 130–150 мм

Как правило, когда соединения тонкие или агрегаты имеют высокое всасывание, консистенция должна быть больше, а когда агрегаты тяжелые и имеют низкое всасывание, консистенция должна быть меньше.

Хороший мастер регулирует консистенцию раствора, изменяя количество воды благодаря своему опыту.

Композитные цементно-известковые растворы хорошо известны своей хорошей удобоукладываемостью и некоторыми другими желательными свойствами.

2. Водоудерживающая способность

Большинство каменных блоков обычно имеют заметное всасывание, в зависимости от их пористости и содержания влаги, и они начинают всасывать влагу из раствора, как только они вступают в контакт с раствором.Если элементы быстро вытягивают слишком много влаги из раствора, последний не может набрать достаточную прочность, когда набор прочности зависит от процесса гидратации в растворе. Таким образом, когда в качестве вяжущего используется портландцемент или гидравлическая известь, необходимо, чтобы раствор не отделялся легко от влаги при всасывании, т. е. раствор должен обладать хорошей водоудерживающей способностью.

Как правило, известковый раствор и цементно-известковый раствор обладают хорошей водоудерживающей способностью, в то время как простой цементный раствор, приготовленный из крупнозернистого несортированного песка, имеет низкую водоудерживающую способность.

Водоудерживающая способность цементного раствора улучшается за счет добавления гашеной извести или тонкоизмельченного известняка или химических соединений, известных как пластификаторы. Вообще говоря, строительные растворы, обладающие хорошей удобоукладываемостью, обладают также хорошей водоудерживающей способностью.

Стандартный тест для определения водоудерживающей способности кладочных растворов приведен в IS 2250 : 1981 . В соответствии с этим стандартом водоудерживающая способность кладочного раствора должна быть не менее 70 процентов .Можно уточнить, что свойство водоудерживающей способности кладочных растворов имеет значение главным образом в тех случаях, когда кладочные элементы имеют высокую скорость всасывания, как, например, обычный жженый глиняный кирпич и бетонный блок. В случае инженерного кирпича и твердого камня, которые имеют низкую всасываемость, высокая водоудерживающая способность раствора не имеет большого преимущества. В случае обычного кирпича, который имеет водопоглощение около 20 процентов, скорость всасывания блоков снижается за счет предварительного замачивания или предварительного смачивания блоков.

В случае бетонных блоков и подобных других элементов, которые имеют очень высокую степень усадки, предварительное замачивание или длительное предварительное увлажнение может привести к обширному растрескиванию кладки из-за усадки при высыхании, и поэтому предварительное увлажнение должно быть сделано на для такой кладки следует выбирать раствор с высокой водоудерживающей способностью (85 процентов и более).

3. Степень жесткости

Затвердевание раствора в каменной кладке вызвано либо потерей влаги, либо схватыванием связующего, используемого в растворе, либо и тем, и другим. Большая часть потерянной влаги поглощается кирпичной кладкой, но часть испаряется в атмосферу. Глиняный раствор застывает только за счет потери влаги, и его глина не оказывает схватывающего действия. Известково-песчаный раствор, приготовленный из негидравлической извести (известь сортов С и D), также застывает на ранних стадиях из-за потери влаги, но также имеет очень мягкое и медленное схватывание из-за карбонизации. Цементный раствор затвердевает в основном за счет схватывания цемента.

Поведение цементно-известкового раствора находится между известковым раствором и цементным раствором. Необходимо, чтобы раствор имел достаточно высокую скорость начального затвердевания, чтобы строительные работы могли вестись в разумном темпе.

Если скорость застывания слишком мала, раствор из-за своей пластичности будет сжиматься и выдавливаться в процессе работы из-за самонагрузки кладки, что приводит к разнице в толщине швов и деформации кладки.

С другой стороны, если скорость затвердевания слишком высока, это приведет к растрескиванию кладки, поскольку неизбежная усадка блоков из-за высыхания и небольшие осадки фундамента из-за нагрузок не могут быть учтены в растворных швах.

В холодных регионах, когда ночи бывают морозными, важно, чтобы раствор застывал достаточно быстро, чтобы он не повреждался морозом из-за образования кристаллов льда внутри тела раствора. По этой причине, как правило, цементный раствор должен быть не беднее 1:5, а цементно-известковый раствор — не менее 1:1/2:4. 5.

Кроме того, некоторые дополнительные меры предосторожности, такие как предотвращение переохлаждения кладочных элементов, песка и воды, использование теплой воды для смешивания раствора, использование хлорида кальция в качестве ускорителя в цементном растворе, покрытие свежеуложенной кладки брезентом в конце дневной работы и т. д. должны быть приняты.

4. Прочность

Строительный раствор набирает прочность в небольшой степени за счет потери влаги, то есть за счет высыхания, как в глиняном растворе и негидравлическом известковом растворе, но в основном за счет схватывания его вяжущих компонентов, а именно извести и цемента.В случае известкового раствора, изготовленного из негидравлической извести, которая схватывается путем карбонизации, набор прочности происходит очень медленно.

В случае цементного раствора или известкового раствора, приготовленного из гидравлической извести, набор прочности происходит за счет гидратации и происходит сравнительно быстро.

Из конструктивных соображений необходимо, чтобы каменная кладка достигала необходимой прочности к тому времени, когда на нее воздействуют нагрузки. При этом принимается во внимание 28-суточная прочность раствора.

Как указывалось ранее, глиняный раствор затвердевает только за счет потери влаги и ее составляющих, а именно грунт не имеет схватывающего действия.Он снова размягчается при поглощении влаги и легко разрушается дождем. Поэтому он имеет очень низкую прочность и плохую износостойкость. По этой причине глиняный раствор считается пригодным только для использования в надстройках временных или полустационарных зданий с очень легкими нагрузками. Когда в кирпичной или каменной кладке используется глиняный раствор, базовое напряжение в кладке должно быть ограничено до 0,2 ​​Н/мм 2 , а для предотвращения эрозии из-за дождя наружная поверхность стен должна быть защищена либо известково-цементным покрытием, либо какая-то неразрушаемая штукатурка. Глиняный раствор не следует использовать во влажных или влажных условиях, например, в фундаменте стены. Этот раствор также не подходит для использования в районах, зараженных белыми муравьями.

Прочность кладки зависит от прочности раствора. Однако следует иметь в виду, что не следует придавать чрезмерное значение прочности строительного раствора за счет других свойств строительного раствора .

Следовательно, строительный раствор не должен быть прочнее, чем это необходимо с точки зрения прочности каменной кладки, и он должен обладать другими желательными свойствами.Высокопрочный раствор имеет преимущество только в случае высокопрочных узлов и больших нагрузок.

Обычно в зданиях, спроектированных в соответствии с положениями норм проектирования, коэффициент гибкости несущих элементов ограничивается таким образом, чтобы из-за перегрузки разрушение кладки происходило из-за раскалывания кладки при растяжении, а не из-за коробления. Следовательно, связь между раствором и каменной кладкой важнее, чем прочность раствора на сжатие. Использование композитного цементно-известкового раствора из-за его лучшей прочности сцепления дает более прочную кладку, чем кладка с простым цементным раствором, даже несмотря на то, что простой цементный раствор может иметь более высокую прочность на сжатие.

5. Защита от проникновения дождя

Дождевая вода проникает в каменную стену тремя различными способами, а именно:

  1. Сквозные поры каменной кладки,
  2. Сквозь поры раствора и
  3. Через щели между узлами и раствором.

Установлено, что проникновение дождя через блоки и раствор незначительно, а основным источником проникновения дождя являются трещины в кирпичной кладке.

Кроме того, проникновение дождя намного больше через широкие трещины, даже если их немного, чем через тонкие трещины, которых может быть больше.

Эти трещины в основном вызваны усадкой элементов и раствора при высыхании, тепловым перемещением элементов и раствора и неизбежной незначительной осадкой, которой подвержено каждое здание. Таким образом, с точки зрения проникновения дождя большое значение имеет адгезионная способность раствора. Было замечено, что если раствор не очень прочный, если он медленно набирает прочность и имеет хорошее сцепление с элементами, перемещение элементов из-за усадки, колебаний температуры и оседания фундамента в значительной степени компенсируется раствором. поэтому трещины тонкие и равномерно распределены.В результате кирпичная кладка имеет гораздо лучшую устойчивость к проникновению дождя.

Композиционный цементно-известковый раствор обладает практически всеми вышеперечисленными желательными качествами. В этом растворе относительное соотношение цемента и извести варьируется в соответствии с требованиями прочности кладки и коэффициентом усадки блоков.

Для изделий с высокой усадкой, например, бетонных блоков, содержание извести должно быть достаточным. Общеупотребительные смеси композиционных растворов: 1 : 1/2 : 4. 5 , 1 , 1 : 1 : 6 , 1 : 2 : 9 и 1 : 3 : 12 . Из этих 4-х смесей 1: 1 : 6 смесь используется чаще, так как она обладает достаточно хорошей прочностью, а также придает кирпичной кладке достаточную устойчивость к проникновению дождя.

6. Прочность

Ухудшение состояния строительного раствора происходит из-за:

  • Морозостойкость до того, как раствор наберет достаточную прочность, и повторные циклы замораживания и оттаивания,
  • Длительное химическое взаимодействие между растворимыми сульфатами, присутствующими либо в обожженных глиняных кирпичах, либо в почве, контактирующей с кирпичной кладкой фундамента, и
  • Попадание влаги через трещины в тело кладки и последующие многократные циклы намокания и высыхания в течение ряда лет и кристаллизация солей.

Для защиты от мороза и многократных циклов замораживания и оттаивания необходимо, чтобы раствор быстро набирал прочность, был плотным и имел хороший предел прочности. Поэтому он должен содержать адекватную долю портландцемента, а песок должен быть хорошо отсортирован.

Поскольку известковый раствор схватывается медленно и не обладает большой предельной прочностью, его использование не подходит, когда существует опасность раннего заморозка или когда кладка может подвергаться повторяющимся циклам замораживания и оттаивания.

Использование воздухововлекающей добавки в цементном растворе 1 : 5 или 1 : 6 значительно повышает его морозостойкость и многократные циклы замораживания-оттаивания.

Для защиты от сульфатного воздействия следует использовать богатый цементный раствор ( 1 : 4 смесь или лучше) или композитный цементно-известковый раствор 1 : 1/2: 4,5 с использованием обычного портландцемента, когда требуется только умеренная защита и Обогащенный цементный раствор ( 1 : 4 или лучше) с сульфатостойким цементом должен быть обеспечен, когда ожидается сильное воздействие сульфатов.

Следует иметь в виду, что если кладка в любой ситуации остается в целом сухой, сульфаты, даже если они присутствуют в кирпиче или песке в избыточном количестве, не могут причинить большого вреда.

Для обеспечения стойкости раствора к атмосферным воздействиям из-за повторяющихся циклов намокания и высыхания кладки (например, парапетов) в открытых условиях, раствор должен быть плотным и умеренно прочным. Для этого раствора необходимо либо 1 цемент: 5 песок , либо 1 цемент: 1 известь: 6 песок с использованием хорошо отсортированного песка.

Кроме того, свойства раствора должны соответствовать типу используемого в кладке блока, чтобы в кладке не было широких трещин. Например, при использовании блоков с высокой усадкой, таких как бетонные блоки, следует применять цементно-известковый раствор, так как этот раствор, медленно набирая прочность, допускает объемные изменения блоков в пределах растворных швов без образования широких трещин и обладает хорошей стойкостью. к проникновению дождя. Использование воздухововлекающих добавок в цементном растворе также значительно повышает его прочность.

Читайте также: Как провести испытание цементного раствора с помощью таблицы потоков

Читайте также: Требования к качеству хорошего раствора

Читайте также: Растворная смесь – знаете ли вы это?

Что такое раствор? — | Недвижимость | Использует

Что такое раствор?

Раствор представляет собой пасту, приготовленную из цементного песка и воды или извести, сурхи и воды .известь и цемент являются вяжущими в растворе, песок и сурхи придают раствору прочность. Прочность раствора снижается по мере увеличения доли песка. Смесь 1 цемента и 3 песка (1:3) лучше смешивать, вода необходимая для лучшего результата 20-25 %, так как она дает наибольшую прочность раствора.

Свойства раствора

  1. Он должен быть легко управляемым.
  2. Он должен развивать достаточную прочность на растяжение и сжатие.
  3. Необходимо быстро установить.
  4. Он должен правильно связывать кирпич или строительный камень.
  5. Это должно быть дешево.
  6. Он должен быть прочным.
  7. Должен сохранять внешний вид в течение достаточно длительного периода времени.
  8. Должна быть устойчива к проникновению дождевой воды.
  9. Не должен влиять на долговечность материалов, с которыми контактирует.
  10. Он должен иметь хорошую консистенцию.
  11. Должен обладать способностью сохранять достаточную влажность при транспортировке и укладке на пористую подстилку.

Использование раствора

  1. Раствор используется для формирования мягкого слоя кирпича и камня при каменной кладке.
  2. Также используется для равномерного распределения нагрузки по нижнему кирпичу или камню.
  3. Также используется для соединения кирпичей и камней друг с другом.
  4. Также обеспечивает водонепроницаемость от непогоды.
  5. Используется в качестве штукатурки или водонепроницаемого покрытия для стен и крыш.
  6. Также используется в качестве краски для защиты швов кирпичей или камней.
  7. Используется для заполнения пустот, оставшихся в конструкции.
  8. Применяется для ремонта трещин любой структуры.
  9. Также используется для различных декоративных работ для улучшения общего вида здания или сооружения.

Спасибо, что прочитали эту статью. Пожалуйста, не забудьте поделиться им.
Также читайте –

  1. Водоцементное отношение и его значение
  2. Каковы свойства свежего бетона

Оценка свойств раствора при комбинировании отходов бетона и кирпича в качестве мелкого заполнителя

https://doi.org/10.1016/j.cscm.2020.e00434Получить права и содержание

Основные моменты

Исследованы основные физические, микроструктурные и минералогические свойства бетонных и кирпичных отходов.

Отходы кирпича и бетона использовались в качестве частичной замены песка в цементном растворе.

15 % — идеальный коэффициент замещения, который сохраняет физико-механические свойства на уровне контрольных строительных растворов.

Использование отходов кирпича и бетона при более высокой степени замещения показало более слабую межфазную переходную зону (ITZ).

Abstract

Валоризация отходов строительства и сноса (CDW) в новом производственном процессе широко изучена. Однако до сих пор валоризация ограничивалась использованием одного вида отходов. Следовательно, экологические и экономические выгоды остаются довольно узкими, особенно в странах с высоким уровнем образования отходов.Целью данной работы является определение возможности использования строительных лабораторий отходов бракованных образцов бетона в сочетании с отходами кирпича в качестве альтернативы природного мелкого заполнителя при производстве цементного раствора. Природный мелкий заполнитель (NFA) был заменен переработанным мелким заполнителем (RFA) в количестве 0%, 15%, 30%, 45% и 90% по весу. В этом исследовании RFA из отходов бетона и кирпича были впервые охарактеризованы и сопоставлены с NFA. Затем было проведено несколько испытаний, чтобы оценить влияние РЧА на минометы.Физические, минералогические и микроструктурные свойства РЧА отличаются от свойств НФА. Тем не менее, результаты показали, что введение этих RFA в количестве 15 % не оказывает отрицательного влияния на механические характеристики строительных растворов. Кроме того, микроскопический анализ показал, что добавление RFA не ухудшает микроструктурные свойства растворов при низких скоростях замещения. В целом данное исследование показывает, что использование РЧА возможно.

Ключевые слова.Опубликовано Elsevier Ltd.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Характеристики растворов и бетонов, содержащих мелкий заполнитель, изготовленных из переработанных отходов полиэтилентерефталатных бутылок

https://doi. org/10.1016/j.conbuildmat.2009.02.036Получить права и content

Abstract

В данной статье представлена ​​разработка бетона с легким заполнителем с использованием мелкого заполнителя, который производится из переработанных бутылок из полиэтилентерефталата (ПЭТ).Исследования на отходах легкого заполнителя ПЭТФ включали в себя три этапа: исследование свойств отработанных ПЭТФ-легких заполнителей (ПУЛА), анализ свойств раствора при использовании ПЭЛА в качестве мелкого заполнителя и анализ свойств бетона при использовании ПЭЛА в качестве мелкого заполнителя. мелкий заполнитель. Результаты первого этапа показали, что WPLA имеет плотность 1390 кг/м 3 , водопоглощение 0% и насыпную плотность 844 кг/м 3 . Модуль крупности WPLA (F.М.), однако, составила 4,11, что выше, чем у Ф.М. из речного песка. Это связано с тем, что WPLA был одноуровневым. Результаты второго этапа показали, что для раствора, в котором в качестве мелкого заполнителя использовался WPLA, значение текучести увеличивалось, а прочность на сжатие уменьшалась пропорционально добавлению WPLA с истекшим временем. Кроме того, величина водопоглощения на единицу площади была выше, чем для контрольного раствора (без WPLA) при содержании WPLA либо 40%, либо 60%.Для третьей фазы результаты показали, что осадка бетона WPLA увеличивалась по мере увеличения содержания WPLA независимо от водоцементного отношения (В/Ц). По сравнению с контрольным бетоном прочность бетона WPLA на сжатие через 28 дней снизилась на 5%, 15% и 30% при увеличении содержания WPLA на 25%, 50% и 75% соответственно. Кроме того, для В/Ц 0,49 структурная эффективность (соотношение прочности на сжатие/плотность) бетона, содержащего 25% WPLA, была выше, чем у контрольного бетона.

Ключевые слова Отходы полиэтилентерефталата бутылки

Легкий бетон

Поглощение Объемная плотность

Тонкость модуль (F.M.)

Рекомендованные статьи articlesCiting (0)

Посмотреть полный текст

Copyright © 2009 Elsevier Ltd. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Что такое раствор? Типы и применение, свойства раствора, испытания

Раствор

Раствор представляет собой пасту, приготовленную из цемента и воды или извести, Суки и воды. Вяжущими веществами в растворе являются известь и цемент. Песок и суки придают прочность растворам. Они также предотвращают чрезмерное растрескивание из-за усадки пасты. Прочность строительных растворов уменьшается по пропорции и увеличивается. Смесь из 1 цемента и 36 песка является лучшей смесью. Вода, необходимая для достижения наилучших результатов, составляет от 20 до 25%, так как она обеспечивает наибольшую прочность строительных растворов. Растворы постепенно поглощают углекислоту из атмосферы и затвердевают в твердую массу.

Раствор – это материал, используемый в каменной кладке для заполнения зазоров между кирпичами и блоками, используемыми в строительстве.

Типы раствора

  1. цементные растворы
  2. Surki Mortams
  3. Surki Mortams
  4. Bange Mortams
  5. Грязные минометы
цементных растворов

цементных растворов является однородным патеем цемента, песка и воды. Различные цементные растворы получают путем смешивания различных пропорций цемента и песка. Для приготовления цементных растворов цемент и песок должным образом смешиваются в сухих условиях. Затем постепенно добавляют воду и перемешивают с помощью ковша. Вода должна быть очищена от глины и других примесей.Безопасность, прочность и долговечность полученной стены или любой конструкции зависят от качества растворов, используемых в качестве вяжущего.

  • Для штукатурки стен и плит, чтобы сделать их непроницаемыми.
  • Для заполнения трещин и швов в стене
  • Для заполнения швов кладки.
  • Для подготовки строительных блоков.
Известковые растворы

Известковый раствор — тип раствора, в котором в качестве вяжущего материала используется известь, а в качестве мелкого заполнителя используется песок.Существует два типа извести: жирная известь и гидравлическая известь. Жирная известь в известковых растворах требует в 2-3 раза больше песка и его используют для сухих работ. Известковые растворы обладают пластичностью, поэтому их легко укладывать. Пирамиды в Гизе оштукатурены известковым раствором.

Растворы с размерами

Растворы с размерами экономичнее цементобетона. Цемент и известь используются в качестве связующего материала, а песок используется в качестве мелкого заполнителя. Это известковый раствор, в который добавляется цемент для повышения прочности. Процесс, известный как калибровка.Соотношение цемента и извести варьируется от 1:6 до 1:9.

Строительные растворы сурхи

Известь используется в качестве вяжущего материала, а сурхи используется в качестве мелкого заполнителя. Сурхи представляет собой мелкоизмельченную обожженную глину, которая обеспечивает большую прочность, чем песок, и стоит дешевле.

Глиняные растворы

Глиняный раствор — это тип раствора. В качестве вяжущего материала они используют опилки, рисовую шелуху или коровий навоз в качестве мелкого заполнителя. Глиняные растворы полезны там, где нет извести или цемента.

Свойства хороших строительных растворов

  • Строительные растворы должны быть легко обрабатываемыми.
  • Строительные растворы должны обладать достаточной прочностью на растяжение и сжатие.
  • Должен быть способен развивать расчетное напряжение.
  • Должно установиться быстро.
  • При установке и доверии он должен быть твердым и прочным.
  • Он должен правильно связывать кирпичи или строительные камни.
  • Это должно быть дешево. Растворы
  • должны сохранять внешний вид в течение достаточно длительного периода времени.
  • Должна быть устойчива к проникновению дождевой воды.
  • Растворы, используемые для штукатурных работ, должны защищать кладочные швы, образуя непроницаемую оболочку.
  • Должен иметь хорошую консистенцию.

Применение строительного раствора

Различные строительные растворы используются для различных целей в строительных конструкциях благодаря их пластичности, удобоукладываемости, связующим и схватывающим свойствам.

  • Используется для равномерного распределения нагрузки на нижние кирпичи.
  • Растворы, используемые для формирования мягких слоев из кирпичей и камней при каменной кладке.
  • Также используется для соединения кирпичей и камней друг с другом.
  • Также обеспечивает легкость воды в непогоду.
  • Растворы используют в качестве штукатурки или водонепроницаемого покрытия для стен и крыш.
  • Для различных видов малярных работ по защите швов кирпича.
  • Используется для скрытия открытых стыков кирпичной и каменной кладки.
  • Растворы для ремонта трещин любой структуры.
  • Используется для улучшения общего вида конструкции.
  • Также используется для различных декоративных работ для улучшения общего вида здания или сооружения.

Испытание раствора

  • Испытание на текучесть
  • Испытание на прочность при сжатии
  • Испытание на содержание воздуха
  • Испытание на время схватывания
Испытание на текучесть минометных времен. Во время испытания раствор будет растекаться или течь из круглой массы, и диаметр массы измеряется и сравнивается с первоначальным размером.

Увеличение размера выражают в процентах от исходного размера:

Для большинства строительных растворов необходимая текучесть составляет 110%. Испытание на текучесть повторяют, используя каждый раз новую порцию строительного раствора, пока не будет достигнута желаемая текучесть. Количество воды, необходимое для достижения рекордного расхода, и этот раствор затем проверяется на прочность на сжатие.

Испытание на прочность при сжатии

Это, вероятно, наиболее подходящее испытание для оценки характеристик летучей золы, так как ценность бетона в основном связана с его высокой прочностью на сжатие, а пуццолановый компонент в составе бетона дает дополнительный цемент и, следовательно, более высокую прочность.

После достижения надлежащей текучести раствор укладывается и уплотняется в бронзовые формы куба. Поверхность каждого куба обрабатывают кельмой, а формы помещают во влажный сушильный шкаф.

После 24 часов отверждения формы отслаиваются от кубических образцов. Затем прочность на сжатие проверяется через определенные интервалы отверждения, обычно 1 или 3 дня, 7 дней, 28 дней и 56 дней.

Испытание на содержание воздуха

Раствор готовится с использованием того же метода, что и для определения прочности на сжатие, за исключением того, что используется более крупный песок и смесь AEA с раствором для столетнего содержания воздуха в смеси.После перемешивания определяется текучесть раствора.

Если расход находится в пределах указанного диапазона, то навеску раствора помещают и уплотняют в латунный стакан известного объема, и определяют массу стакана раствора.

Вычитая массу стакана и зная плотность каждого компонента, вычисляем содержание воздуха в растворе. Отчет о результатах испытаний представляет собой количество, необходимое AEA для достижения содержания воздуха в строительном растворе 18%.

Испытание на время схватывания

Время, прошедшее после смешивания, после которого раствор начинает затвердевать, является временем схватывания. Этот тест чаще всего проводят на цементном тесте, но его можно провести и с раствором. Испытание завершается измерением проникновения стальной иглы в пасту или раствор в течение нескольких часов. Игла является частью инструмента под названием «аппарат Вика».

Когда проникновение иглы в материал составляет менее 25 мм для пасты или 10 мм для раствора, материал достиг своего «начального схватывания». Время, необходимое для достижения этой степени затвердевания, указывается как результат испытания.

См. также

Что такое бетон

Бетон с проектной смесью

Характеристика и моделирование механических свойств цементного раствора, модифицированного летучей золой, для различных водоцементных соотношений и времени отверждения

Несмотря на многочисленные исследования по влияния содержания летучей золы (FA) на механическое поведение цементного раствора, не проводилось обширного исследования влияния FA, времени отверждения ( t ) и водоцементного отношения ( w/ c ) на сжатие ( σ c ), растяжение ( σ t ) и изгиб ( σ f ) прочности цементного раствора. Таким образом, это исследование исследует тему, которая может быть полезна для строительства и строительства. В этом исследовании из литературы было собрано более 1000 данных о механических свойствах цементного раствора, модифицированного различным процентным содержанием летучей золы от 5% до 75% (по сухой массе цемента). Статистический анализ и моделирование были выполнены на собранных данных. Содержание w/c в цементном растворе варьировалось от 0,20% до 0,80%, а прочность на сжатие, растяжение при разделении и изгиб цементного раствора, модифицированного летучей золой и отвержденного до 90 дней, варьировалась от 15 МПа до 88 МПа, 0 .от 4 МПа до 5 МПа и от 1 МПа до 10 МПа соответственно. Модель Випуланандана также использовалась и сравнивалась с моделью Хука-Брауна для корреляции механических свойств цементного раствора, модифицированного летучей золой. Результаты этого исследования показали, что существует хорошая взаимосвязь между прочностью на сжатие ( σ c ) и w/c , временем отверждения и содержанием летучей золы . Прочность цементного раствора на сжатие, растяжение при разделении и изгиб хорошо определена в зависимости от в/ц , содержания летучей золы и времени отверждения с использованием нелинейной зависимости.

1. Введение

Цементный раствор определяется как смесь вяжущего материала, мелкого заполнителя и воды либо в незатвердевшем, либо в затвердевшем состоянии [1]. Цементный раствор, используемый в качестве вяжущего в строительных блоках (кирпич, камень, бетонная кладка), заделывает зазоры между ними и используется для отделки. Раствор из обычного портландцемента (OPC), широко известный как раствор OPC или цементный раствор, был создан путем смешивания OPC, мелкого заполнителя и воды [1, 2]. Добавление летучей золы улучшает эксплуатационные характеристики, механические свойства и долговечность раствора в отвержденном виде.Кроме того, добавление летучей золы снижает выбросы CO 2 и может снизить негативное воздействие производства цемента на окружающую среду [3]. Летучая зола (FA) также реагирует с цементом, связывая Ca(OH) 2 со свободным кремнеземом посредством пуццолановой реакции. Среди отходов продуктов сгорания угля только летучая зола широко используется для минеральной смеси в строительных растворах из-за ее различных преимуществ [4, 5]. Использование летучей золы в строительном растворе и бетоне значительно увеличилось из-за высокого содержания кремнезема и глинозема [6–8].Цементный раствор с золой-уноса обычно имеет замедление гидратации и замедление времени схватывания из-за присутствия ионов SO -2 на поверхности золы-уноса; с более низким в/ц раствор обычно имеет более высокую прочность из-за присутствия многих гидратов цемента [4]. Несколько исследований показали, что летучая зола эффективна для улучшения различных свойств строительного раствора. Преимущества использования летучей золы заключаются в том, что она снижает стоимость раствора, выбросы в окружающую среду и температуру гидратации в раннем возрасте и может улучшить удобоукладываемость раствора [9, 10].

Удобоукладываемость, прочность и долговечность — три основных свойства раствора [11, 12]. Было проведено несколько научных исследований, чтобы понять влияние летучей золы на физико-механические свойства цементного раствора (таблица 1).

(MPA)

F (MPA)

906-81


Ссылка Страна Страна Fly Fly Tab, Fa (%) W / C Время отверждения, T (Дни) Прочность на сжатие, Σ C C (MPA) Сплит прочность на растяжение, Σ T (MPA) (MPA) (MPA) тесты

[3 ] Турция 0–20 0.5-0.62 7, 28, 90

7, 28, 90 29-56 Прочность на компрессию
[4] Южная Корея 30, 60690

0,4-0,49 3, 7, 28, 90 16-37 Компрессивная прочность
[5] [5] 0-30 0-30 3, 7, 28, 50 23 –54 Прочность на сжатие
[8] Индия 0–25 0. 5 7, 2890

7, 28, 90 10-32 1.5-5 Компрессивные и разбитые напряженные силы
[11] [11] 0-18 0-5-0.58 28 7-12
[13] [13] 0-40 0-40 1, 3, 7, 28 7-60 2–8 Прочность на изгиб и сжатие
[14] Китай 0–55 0.3 28, 9090

28, 90 70-890 1.5-3.8 5-14 5-14 5-14 50690

[15] [15] [15] 0-50 0-50 0-50 7, 28 26-40 3-7 3-7 Компрессивные и изгибные силы изгиба
[16] [16] [16] 30 0. 5 2, 7, 28 19 Прочность на сжатие и изгиб5 1, 2890

1, 28, 90 12-72 3-9
[18] [18] 10 0.32-0.38 28 45-88
[19] [19] 0-20 0-20 7, 28, 7, 28, 4-43 7 Прочность на сжатие и изгиб
[20] Бельгия 0–35 0.25-0.80 1, 3, 7, 14, 90 12-60 3-8 Сжимающие и гибкие прочности
[21] Турция 0-10 0-10 0.5 7, 28 28-38 2-7 2-7
[22] [22] [22] 0-70 0. 48 7, 14, 28 , 56, 90 3-30 0.4-3 5 — Прочность на растяжение
[23] Индия 0-40 0.25-0.55 7, 28, 90

7, 28, 90 13-84 Прочность на компрессию
[24] [24] 0-7 0.5 7, 14, 28 19-31 Прочность на компрессию

Заметки 10 Страны Размещены от 0 до 70% от 0,25 до 0.85 до 90 сут Варьировалось от 3 МПа до 88 МПа Варьировалось от 0.4 МПа до 5 МПа варьировались от 2 МПа до 14 МПа Компрессивные, разбитые растягивающиеся, и тесты на гибкие прочности были использованы

Прочность на сжатие является одной из самых важных свойств закаленного раствор, который описывает его качество и эффективность для строительных работ. Кроме того, большинство других свойств, таких как прочность на растяжение, изгиб, сдвиг и прочность сцепления со стальной арматурой, будут улучшаться параллельно с увеличением прочности цементного раствора на сжатие [22–25].Наблюдалось значительное улучшение прочности цементного раствора на сжатие и растяжение при разделении благодаря включению летучей золы [26, 27].

Деформационно-напряженное поведение материалов, таких как бетон, армированный стекловолокном полимербетон, мелкий песок, залитый силикатным натрием, загрязненный сульфатами глинистый грунт, смарт-цемент, модифицированный наноматериалами, и цементный раствор, были предсказаны с помощью модели Випуланандана [28]. –33].

В этом исследовании данные были собраны из литературы, а также проведен статистический анализ и моделирование (таблицы 1 и 2).В зависимости от литературных данных корреляции между прочностью на сжатие, содержанием ФА и в/ц до 90 дней отверждения не наблюдалось. Влияние w/c , времени отверждения и содержания FA на прочность цементного раствора на сжатие, растяжение при разделении и изгиб было количественно определено с использованием нелинейной модели. Конкретные цели заключались в следующем: (i) исследовать статистические изменения механических свойств, водоцементного отношения, содержания летучей золы и времени отверждения цементного раствора (ii) исследовать и количественно определить отношения прочности на сжатие цементный раствор с в/ц и FA (%), отвержденный до 90 дней (iii) Исследовать нелинейную зависимость для оценки влияния в/ц , времени отверждения и летучей золы на сжатие, растяжение и Прочность цементного раствора на изгиб (iv) Разработать корреляционную зависимость между прочностью на сжатие, изгиб и растяжение цементного раствора, модифицированного FA, с использованием корреляционной модели Vipulanandan

2-13


  906

в/ц Прочность на сжатие, σ c (МПа) (до 90 дней отверждения) Прочность на разрыв при разделении, σ t 90 647 (МПа) (до 90 дней лечения) прочность изгиба, Σ F (MPA) (до 90 дней отверждения)

Цементный раствор Нет. Данные 179 179 318 79 99 99
Range 0.20-0.80 3-88 0,4-6 2-13
Среднее ( μ ) 0,46 30 1,9 7,2
Станд. отклонение ( σ ) 0,11 12 1,0 2,58
COV (%) 24 40 53 35

Цементный раствор модифицированного с летучей золой №Diames 178 178 318 33 67 67
0.25-0.65 15-88 0,4-5 1-10 1-10
означает ( μ ) 0,47 40 2,6 6,2
Станд. отклонение ( σ ) 0,08 15,6 0,8 1,8
COV (%) 19 39 30 29

2.

Материалы и методы

2.1. Сбор данных

Основное внимание в этом исследовании уделялось статистическим изменениям и корреляциям между прочностью на сжатие, растяжение и изгиб с w/c и временем отверждения цементного раствора, модифицированного летучей золой.

2.2. Регрессионный анализ (нелинейная модель)

Регрессионный анализ был проведен для определения взаимосвязей между прочностью на сжатие, растяжение и изгиб цементного раствора в зависимости от в/ц , летучей золы и времени отверждения до 90 дней.

2.3. Моделирование
2.3.1. Корреляционная модель Випуланандана

Связь между прочностью на сжатие и прочностью на растяжение и изгиб была разработана с использованием следующей корреляционной модели Випуланандана [33, 36–44]: где Y — свойство цементного раствора зависимой переменной, т.е. предел прочности при изгибе; , C и D — параметры модели, приведенные в таблице 3; и X — свойство цементного раствора независимой переменной (ось x ), т. е.д., прочность на сжатие.


0


0,250

91 349 Рисунок 12

+

0,070





Зависимая переменная ( Y -аксис) независимая переменная ( x -axis) Vipulanandan Correlation Model (уравнение (1)) Hoek-коричневая модель ( Уравнение (2)) № данных Рисунок
Y 0 C D RMSE (MPA) R 2 M M M N

RMSE (MPA) R 2

Сплит прочность на растяжение, Σ T (MPA), для цементного раствора Прочность на сжатие, σ c (МПа) 0. 018 6,7 0,090 0,98 -0,005 -0,68 0,092 0,98 52
Split предел прочности при растяжении, σ т (МПа ) f (МПа), только для цементного раствора 0.580 4,0 0,057 0,451 0,92 -0,004 -0,38 0,457 0,92 27 Рисунок 13
Прочность на изгиб, σ F (МПа) для цементного раствора, модифицированного летучей золы -0,510 2,5 0,381 0,95 -0,004 -0,38 0,399 0,95 56

Корреляционная модель Випуланандана также сравнивалась с моделью Хука–Брауна, используемой в литературе [45]. Модель Хука–Брауна определяется следующим образом: где – параметры Хука–Брауна (табл. 4).

90 691


Параметры модели б с д е F ч i СКО (МПа) R 2 №данных Уравнение номер Рис номер

цементный раствор только 70690

7.8 5 -0,75 5.4 0,80 316 (3a) Рисунок 7
Цементный раствор, модифицированный летучей золы 7,8 -0,75 0,21 0,46 -1,01 0,25 0,3 6. 4 0.83 493 (3б) (3б) Рисунок 9 Рисунок 9
цементного раствора модифицированы с помощью летучей золы -1.2 0.12 0.13 0.12 0,12 0,27 0.01 0.83 89 (4) Рисунок 10
из цементного раствора модифицированы 2,50 -0,7 0,13 0,11 -0,10 0,16 0,1 — 0,90 0,80 83 (5) Рисунок 11

2.4. Нелинейная модель (NLM)

Прочность цементного раствора, модифицированного летучей золой (FA) на сжатие, разрыв при разделении и изгиб, зависит от времени отверждения ( t ) и водоцементного отношения ( w/ с (%)) [33]. Влияние FA (%), t (дней) и в/ц (%) цементного раствора разделяли следующим образом: FA = 0%):

Прочность на сжатие ( σ c ) цементного раствора, модифицированного золой-уносом:

Прочность на растяжение ( σ t ) цементного раствора, модифицированного золой-уноса: 9000 ( σ f ) цементного раствора, модифицированного золой-уносом:

На основании данных, собранных из различных исследований в литературе, корреляционные параметры e , f и ) были рассчитаны с использованием множественного регрессионного анализа методом наименьших квадратов, как показано в таблице 4.

3. Результаты и анализы
3.1. Статистический анализ
3.1.1. Водоцементное отношение (

в/ц )

На основе данных 179 в/ц для цементного раствора, собранных в ходе различных исследований (Таблица 1), в/ц для цемента Содержание строительного раствора колебалось от 0,20 до 0,80 % при среднем значении 0,46 % и стандартном отклонении (стандартное отклонение ( σ )) 0,11 %, как показано в таблице 2. Количество точек данных в каждом наборе w/c. Было учтено значений.Более 50% от общего количества в/ц в цементном растворе находится в диапазоне от 0,3% до 0,5%, как показано на рисунке 1(а). На основании данных об общем соотношении воды и вяжущего 178 ( в/б ) для цементного раствора, модифицированного FA (таблица 1), содержание в/ц варьировалось от 0,25% до 0,65% при среднем значении 0,47. % и стандартное отклонение 0,08% (табл. 2). Почти 55% всех данных w/b находились в диапазоне от 0,45% до 0,55%, как показано на рисунке 1(b).

3.1.2. Содержание летучей золы (FA (%))

Исходя из 69% летучей золы (FA), используемой для модификации цементного раствора, данные варьировались от 5% до 75% со станд.отклонение ( σ ) 14% и COV 65%. Около 70% общего количества FA варьировалось от 5% до 25%, как показано на рисунке 2.

3.2. Механические свойства
3.2.1. Прочность на сжатие

(1) Цементный раствор . В общей сложности 318 данных прочности на сжатие ( σ c ) для цементного раствора были собраны из различных исследований (Таблица 1). Прочность на сжатие ( σ c ) цементного раствора до 90 дней твердения варьировалась от 3 МПа до 66 МПа со средним значением 30 МПа, станд.отклонение ( σ ) 12  МПа и COV 40% (таблица 2). Были проведены различные испытания распределения прочности цементного раствора на сжатие. Распределение частоты Вейбулла для прочности на сжатие цементного раствора наблюдалось на основе статистики Андерсона-Дарлинга (AD) и значений P (рис. 3(а)).

(2) Цементный раствор, модифицированный FA . Всего из литературы было собрано 318 данных прочности на сжатие ( σ c ) для цементного раствора, модифицированного летучей золой (таблица 1). σ c варьировалось от 15 МПа до 88 МПа со средним значением 40 МПа, станд. отклонение ( σ ) 15,6  МПа и COV 39% (таблица 2). Основываясь на значениях AD и P , распределение вероятностей представляло собой 3-параметрическое распределение Вейбулла, как показано на рисунке 3(b).

3.2.2. Раздельная прочность на растяжение

(1) Цементный раствор . Всего было собрано 79 данных прочности на растяжение ( σ t ) для цементного раствора со временем отверждения до 90 дней (таблица 1).Предел прочности при растяжении ( σ t ) варьировался от 0,4 МПа до 6 МПа со средним значением 1,9 МПа, станд. отклонение ( σ ) 1,0  МПа и COV 53% (таблица 2). На основе значений AD и P распределение вероятностей представляло собой логнормальное распределение с тремя параметрами, как показано на рисунке 4(a).

(2) Цементный раствор, модифицированный FA . В общей сложности было собрано 33 данных прочности на растяжение ( σ t ) для цементного раствора, модифицированного летучей золой (таблица 1).Прочность на растяжение цементного раствора, модифицированного золой-уносом, варьировалась от 0,4 МПа до 5 МПа со средним значением 2,6 МПа и станд. отклонение ( σ ) 0,8 МПа (табл. 2). Гистограммы также были проанализированы и показали, что более 76% от общего σ t находится в диапазоне от 1,8 до 3,6  МПа, как показано на рисунке 4(b). На основании значений AD и P распределение вероятностей σ t цементного раствора, модифицированного летучей золой, представляло собой 3-параметрическое распределение Вейбулла.

3.2.3. Прочность на изгиб

(1) Цементный раствор . Всего было собрано 33 данных по прочности на изгиб ( σ f ) для цементного раствора со сроком отверждения до 90 дней, которые сведены в таблицу 1. Прочность на изгиб варьировалась от 2 МПа до 13 МПа со средним значением 7,2 МПа и станд. отклонение ( σ ) 2,58 МПа (табл. 2). Статистический анализ и гистограммы были выполнены для каждого набора данных прочности на изгиб, чтобы определить распределение.Были проведены различные испытания распределения прочности на изгиб цементного раствора. На основании значений AD и P было выбрано частотное гамма-распределение прочности цементного раствора на изгиб (рис. 5(а)).

(2) Цементный раствор, модифицированный FA . Всего было собрано 67 данных по прочности на изгиб для цементного раствора, модифицированного летучей золой, которые сведены в Таблицу 1. Прочность на изгиб варьировалась от 1 МПа до 10 МПа со средним значением 6,2 МПа и станд.отклонение ( σ ) в 1,8  МПа, как показано в таблице 2. В зависимости от значений AD и P было выбрано частотное распределение наименьшего экстремального значения для прочности на изгиб цементного раствора, модифицированного золой-уносом, как показано на рисунке. 5(б).

4. Соотношение свойств
4.1. Взаимосвязь между прочностью на сжатие и

в/ц цементного раствора

Более 300 данных по прочности на сжатие и в/ц цементного раствора при разном времени отверждения до 90 дней были собраны в ходе различных исследований. Не было корреляции между σ c и w/c до 90 дней отверждения (рис. 6).

4.2. Взаимосвязь между измеренной и прогнозируемой прочностью на сжатие цементного раствора

Поскольку взаимосвязь между σ c , w/c и временем отверждения ( t ) напрямую не наблюдалась, прочность на сжатие ( σ c ) коррелировали с независимыми переменными (т. е. w/c и временем отверждения) с использованием нелинейной зависимости (уравнение (6)), как показано на рисунке 7.Параметры модели были получены из множественного регрессионного анализа методом наименьших квадратов (таблица 3). На основе параметра нелинейной модели и (уравнение 3а) прочность цементного раствора на сжатие зависит от в/ц и времени отверждения. Параметры модели, R 2 и RMSE приведены в таблице 3:

4.3. Взаимосвязь между прочностью на сжатие и летучей золой

В ходе различных исследований было собрано более 100 данных по прочности на сжатие и в/ц цементного раствора при разном времени отверждения до 90 дней. Также не было корреляции между σ c , w/c и FA (%) до 90 дней отверждения (рис. 8).

4.4. Соотношение между измеренной и прогнозируемой прочностью на сжатие (

σ c ) цементного раствора, модифицированного летучей золой

σ c коррелировало с независимыми переменными (т.е. время) с использованием нелинейной зависимости (уравнение (7)). Параметры модели были получены из множественного регрессионного анализа методом наименьших квадратов (таблица 3).Параметры модели, R 2 и среднеквадратичное отклонение приведены в таблице 3. Наблюдалась уникальная взаимосвязь между измеренной и прогнозируемой прочностью на сжатие ( σ c ) (рис. 9). Основываясь на параметре нелинейной модели a (уравнение 3b), время отверждения оказало наибольшее влияние на увеличение прочности на сжатие по сравнению с содержанием FA:

4.5. Взаимосвязь между измеренной и прогнозируемой прочностью на разрыв цементного раствора, модифицированного летучей золой

. На σ t цементного раствора повлияли w/c , время отверждения и FA (%).Прочность на растяжение ( σ t ) коррелировали с в/ц , временем отверждения и FA (%) с использованием нелинейной зависимости (уравнение (8)). Параметры модели были получены из множественного регрессионного анализа с использованием метода наименьших квадратов. Параметры модели R 2 и среднеквадратичное отклонение приведены в таблице 3. Наблюдалась хорошая взаимосвязь между испытанной и прогнозируемой прочностью на растяжение, как показано на рисунке 10:

В зависимости от параметра нелинейной модели a (уравнение (4)), содержание летучей золы оказало наименьшее влияние на увеличение по сравнению с w/c и время отверждения.

4.6. Взаимосвязь между измеренной и прогнозируемой прочностью на изгиб цементного раствора, модифицированного летучей золой

Прочность на изгиб ( σ f ) цементного раствора находилась под влиянием w/c , времени отверждения и FA (%). Прочность на изгиб ( σ f ) коррелировала с в/ц , временем отверждения и процентным содержанием летучей золы с использованием линейной зависимости (уравнение (9)). Параметры модели были получены из множественного регрессионного анализа с использованием метода наименьших квадратов.Параметры модели, R 2 и RMSE, приведены в таблице 3. Между измеренной и расчетной прочностью на изгиб наблюдались хорошие соотношения ( σ f ), как показано на рисунке 11:

На основе параметр нелинейной модели и (уравнение (5)), содержание FA оказало наименьшее влияние на увеличение по сравнению с w/c и время отверждения.

4.7. Взаимосвязь между прочностью на сжатие и прочностью на растяжение при разделении
4.7.1. Цементный раствор

Изменение σ t и σ c для всего 52 данных по цементному раствору было представлено с помощью уравнения (1) и сопоставлено с используемой моделью Хука–Брауна (уравнение (2)). в литературе (рис. 12). Параметры модели , C , D , R 2 и среднеквадратичное отклонение составили 0,018, 6,7, 0,25, 0,98 и 0,09  МПа соответственно (табл. 4). Обе модели имеют одинаковые R 2 , но среднеквадратическая ошибка корреляционной модели Випуланандана была меньше, чем среднеквадратическая ошибка модели Хука-Брауна, как показано в таблице 3.

4.7.2. Цементный раствор, модифицированный FA

Для исследования корреляции между прочностью на растяжение ( σ t ) и прочностью на сжатие ( σ c ) с использованием Vipulanandan были использованы данные о 27 цементных растворах, модифицированных золой-уносом. корреляционная модель (уравнение (1)), как показано на рисунке 12. Параметры модели Y 0 , C и D , R 2 и RMSE были равны 0.2, 6, 0,1, 0,97 и 0,1  МПа соответственно (табл. 3).

4.8. Соотношение между прочностью на сжатие (

σ c ) и прочностью на изгиб ( σ f )

4.

8.1. Цементный раствор

Изменение σ f и σ c для всего 27 данных по цементному раствору было представлено с использованием уравнения (1) и сопоставлено с используемой моделью Хука–Брауна (уравнение (2)). в литературе (рис. 13). σ c увеличились с увеличением σ f (рис. 13).Изменение σ f и σ c было представлено с использованием корреляционной модели Випуланандана (уравнение (1)), а параметры модели , C , D ,

4 R и RMSE были 0,58, 4, 0,057, 0,92 и 0,45  МПа соответственно (таблица 3). σ f цементного раствора увеличилось с 4 до 8 МПа, когда σ c увеличилось с 20 до 50 МПа для цементного раствора. Корреляционная модель Випуланандана предсказала взаимосвязь между прочностью цементного раствора на сжатие и изгиб лучше, чем модель Хука-Брауна (рис. 13).

4.8.2. Цементный раствор, модифицированный FA

Изменение σ f и σ c для всего 56 данных по цементному раствору было представлено с помощью уравнения (1) и сопоставлено с моделью Хука–Брауна (уравнение (2) )) используется в литературе (рис. 13). Параметры модели уравнения (1), , C и D , R 2 и RMSE были 0,46, 3,7, 0,07, 0,93 и 0,48 МПа соответственно (таблица 3).Прочность цементного раствора на изгиб увеличилась с 4 до 8 МПа, когда прочность на сжатие увеличилась с 20 до 50 МПа для цементного раствора. Корреляционная модель Випуланандана предсказала взаимосвязь между прочностью цементного раствора на сжатие и изгиб лучше, чем модель Хука-Брауна (рис. 13).

На основе анализа данных и моделирования можно сделать вывод, что FA повышает только прочность на растяжение и оказывает наименьшее влияние на прочность на сжатие и изгиб по сравнению с w/c и временем отверждения.

5. Выводы

На основе более чем 1000 данных, собранных в ходе различных исследований и математических моделей, были выдвинуты следующие положения: (1) Прямая корреляция между прочностью на сжатие и водоцементным отношением не наблюдалась ( w /c ) до 90  дней отверждения. (2) В зависимости от статистического анализа и моделирования, типичный процент летучей золы, используемой для модификации цементного раствора, колеблется от 5% до 70%.