Композиционные материалы на основе бетонов

Полимербетоны – композиционные материалы, получаемые на основе полимерного связующего вещества (фурановые, эпоксидные, фенолформальдегидные смолы), минеральных заполнителей (песок с размером зерен до 5 мм и щебень с размером зерен до 50 мм) и наполнителей (порошки с размером частиц менее 0,15 мм). Наиболее высокие свойства имеют полимербетоны, в которых в качестве связующего используются эпоксидные смолы. Механические свойства полимербетона повышаются при армировании его стальной или стеклопластковой арматурой. Полимерные бетоны хорошо склеиваются с цементными веществами. К отрицательным свойствам относятся их горючесть, большая ползучесть, а также старение. Кроме того, соблюдение специальных правил охраны труда при работе с полимерами и кислыми отвердителями, которые могут вызвать ожоги; необходима хорошая вентиляция, а также обеспечение рабочих защитными очками, спецодеждой. необходимо

Железобетон – это композиционный материал, в котором монолитно соединены и совместно работают в конструкции стальная арматура и бетон. Для армирования железобетонных конструкций применяют стержневую и проволочную арматурную сталь. В железобетоне арматуру располагают так, чтобы она воспринимала растягивающие усилия, а сжимающие усилия передавались на бетон. Совместная работа арматуры и бетона обусловливается хорошим сцеплением между ними и приблизительно одинаковыми температурными коэффициентами линейного расширения.

Сборные железобетонные изделия классифицируют по виду армирования, по плотности и виду бетона, по внутреннему строению, по назначению и по области применения. По назначению сборные железобетонные изделия делят на из­делия: для жилых, общественных, промышленных зданий, для сооруже­ний сельскохозяйственного и гидротехнического строительства, а также общего назначения. Они должны быть типовыми и унифицированными.

По форме сборные железобетонные изделия выполняются ли­нейными (колонны, балки, прогоны и др.), плоскостными (плиты по­крытий и перекрытий, панели стен и перегородок и др.), блочными (массивные изделия фундаментов, стены подвалов, ограждающих конструкций и др.) и пространственными (объемные элементы сани­тарных кабин, кольца колодцев и др.) конструкциями.

Марки бетонных и железобетонных сборных конструкций и изделий содержат обозначения основных характеристик конструкций и изделий и состоят из буквенно-цифровых групп, которые разделя­ются дефисами. Число групп должно быть не более трех. Марка запи­сывается в одну строку.

Первая группа включается в марку всех бетонных и железобетонных сборных конструкций и изделий и содержит:

обозначение типа и конструкции изделия по его наименованию (С — свая, К — колонны, Ф — фундаменты и др.);

определяющие габаритные размеры (или обозначение типо-размера конструкции и изделия).

Во второй группе приводятся:

несущая способность конструкции и изделия, указываемая цифрами, соответствующими расчетной нагрузке;

класс напрягаемой арматуры в соответствии со стандартами и техническими условиями на арматурную сталь и с нормативными документами на проектирование железобетонных конструкций;

вид бетона (Л — легкий, Я — ячеистый, С — плотный сили­катный, М — мелкозернистый, Ж — жаростойкий).

В третью группу включены дополнительные характеристики, отражающие особые условия применения конструкций и изделий:

стойкость бетона к воздействию агрессивной среды: Н — нор­мальная проницаемость; П — пониженная проницаемость; О — осо­бо низкая проницаемость. Показатели бетона должны приниматься согласно СНиП 2.03.11—85;

сейсмостойкость — для зданий и сооружений с расчетной сейсмичностью 7 баллов и выше обозначается буквой С;

стойкость к воздействию повышенных и высоких температур — указывается классом жаростойкого бетона согласно ГОСТ 20910—90;

конструктивные особенности — арабскими цифрами или строчными буквами указывается наличие дополнительных закладных изделий, отверстий, проемов, вырезов и т.п.

Фибробетон — композиционный материал, в котором монолитно соединены и совместно работают в конструкции фибры раз­личных волокон и бетон.

Для армирования фибробетона могут применяться металличе­ские и неметаллические (стеклянные, базальтовые, асбестовые и др.) волокна. В качестве фибр используют тонкую проволоку диаметром 0.1...0,5 мм, нарубленную на отрезки длиной 10...50 мм. Лучшие результаты обеспечивают фибры диаметром порядка 0,3 мм и длиной 25 мм.

Армирование фибрами применяется, как правило, для мелко­зернистых бетонов; иногда армируют цементный камень. Эффектив­ность применения волокон зависит от их содержания и расстояния между отдельными волокнами.

Стальные фибры вводят в бетонную смесь обычно в количест­ве 1...2,5 % объема бетона. В этом случае прочность бетона на растя­жение увеличивается на 10...30 % и резко повышаются его сопротив­ляемость ударам, предел усталости и износостойкость. При эксплуа­тации фибробетонов со стальными фибрами в условиях агрессивных сред фибры необходимо защищать специальными антикоррозийны­ми покрытиями.

Стеклянные волокна вводят в бетонную смесь в количестве 1…4 % объема бетона. Как и стальные, стеклянные волокна, обладая высоким модулем упругости, обеспечивают повышение прочности бетона на растяжение и его трещиностойкость. При использовании стеклянных волокон необходимо предусматривать применение вяжущих веществ или специальные мероприятия, предохраняющие разрушение стеклянных волокон в бетоне от коррозии, например, использовать глиноземистые цементы, пропитку бетона полимером и др.