Сколько в одном кубе раствора цемента и песка: Сколько в кубе раствора песка и цемента?

: он повсюду, вы, вероятно, этого не понимаете, и он меняется Бетон

Мы всегда окружены вещами, в которых толком не разбираемся, но мало рукотворных субстанций столь же распространенных, но малопонятных, как бетон. Мы ходим по ней, ездим по ней и живем в построенных на ней (или даже из нее) домах. И хотя большинство людей почти никогда об этом не задумываются, есть исследователи, которые думают об этом все время . И они хотят сделать его лучше.

Итак, давайте снимаем шляпу перед этим, казалось бы, вездесущим материалом, понимая, как он работает и как он меняется.

Бетон считается самым распространенным искусственным материалом на Земле. Римляне смешивали цемент на основе извести с различными другими материалами (в первую очередь песком) для приготовления раствора. В некотором смысле, это был первый бетон. Но бетон, как мы знаем, был невозможен примерно 200 лет назад. Это связано с тем, что современный бетон в основном представляет собой смесь воды, заполнителя (то есть мелких камней), песка и портландцемента. А портландцемент изобрели только в начале 19 века.век.

Портландцемент представляет собой сухой порошок серого цвета, который большинство людей ошибочно принимают за бетон. Но без цемента не бывает бетона. Цемент – это часть бетона, которая затвердевает при взаимодействии с водой. Когда цемент затвердевает, он не «высыхает», то есть вода не испаряется. Вместо этого вода химически соединяется с порошкообразным цементом, создавая новый материал — гидрат силиката кальция. Вот почему цемент может «схватываться», даже если он находится под водой.

Но у бетона есть свойства, которых нет у цемента. Во-первых, это экономичнее. Камень и песок дешевле цемента, поэтому их смешивание делает бетон дешевле, чем чистый цемент. Но этот камень и песок не просто наполнитель. Эти компоненты делают бетон значительно более прочным, чем чистый цемент. Например, бетон обычно лучше переносит колебания температуры (например, замерзание и оттаивание), чем цемент.

А бетон крепкий материал. Повседневный бетон может выдерживать давление не менее 3000 фунтов на квадратный дюйм (psi) до разрушения. Это также дешево, продается в США по цене около 110 долларов за кубический ярд (для справки, один кубический ярд весит около 2 тонн).

Поскольку бетон такой прочный, такой дешевый и ему можно придать практически любую мыслимую форму, он почти идеален для всех видов строительных проектов. Почти.

Вот в чем проблема. Бетон хрупкий и подвержен так называемому хрупкому разрушению. Представьте, что вы держите в обеих руках длинный кусок мела и пытаетесь его согнуть. Как бы сильно вы ни давили, мел не согнется, но в конце концов сломается надвое. Это хрупкий излом. Теперь представьте, что кусок мела — это мост. Ну, вы можете увидеть потенциальную проблему с хрупким разрушением.

Чтобы решить эту проблему в крупномасштабных строительных проектах, бетон армируется внутренним каркасом или каркасом, который обычно изготавливается из стали. Сталь очень прочна при растяжении (т. е. при растяжении), но может деформироваться при нажатии (т. е. при сжатии). Бетон наоборот – крепок при сжатии, слаб при растяжении. При армировании бетона сталью используются сильные стороны каждого из них, что делает конечный продукт менее хрупким и более стабильным.

Одна из областей текущих исследований бетона сосредоточена на поиске новых армирующих материалов, поскольку сталь не идеальна. Например, практически невозможно предотвратить образование микроскопических трещин в бетоне с течением времени. Если эти трещины позволяют воде или соли достигать арматурной стали, металл подвергается коррозии. Это, очевидно, плохо.

Итак, исследователи ищут, что еще может сработать. Например, проводится множество исследований, чтобы определить, могут ли углеродные композиты служить более прочной заменой стали. Композиты прочнее стали, но могут быть слишком хрупкими при неправильном проектировании (это то, над чем работают исследователи). С практической точки зрения еще одна проблема заключается в том, можно ли производить композиты достаточно дешево, чтобы заменить сталь.

Еще одна важная область исследований бетона связана с повышением прочности самого бетона. Обычный бетон, как мы уже говорили, выдерживает давление 3000 фунтов на квадратный дюйм, прежде чем разрушится. Бетон с высокими эксплуатационными характеристиками, который также доступен в продаже, может выдерживать давление до 18 000 фунтов на квадратный дюйм, прежде чем он сломается. Но сейчас исследователи пытаются создать бетон со сверхвысокими характеристиками (UHPC), который может выдержать до разрушения до 30 000 фунтов на квадратный дюйм.

Почему? Снова экономия. Если материал прочнее, можно использовать меньше. Но еще одна причина заключается в том, что это позволило бы дизайнерам придумывать конструкции, которые мы просто не можем построить сегодня — более высокие здания, более длинные мосты и так далее.

Исследования UHPC сосредоточены главным образом на компонентах, которые входят в состав бетона. Например, чтобы сделать UHPC, вы хотите использовать чрезвычайно твердые пески и заполнители. И вы хотите, чтобы эти пески и заполнители были определенной формы и размера, чтобы они плотно оседали друг на друга. Чем меньше места между компонентами, тем меньше места для развития трещин. Исследователи UHPC также изучают возможность добавления в смесь крошечных стеклянных или стальных волокон, чтобы предотвратить образование микротрещин.

Исследователи бетона также экспериментируют с новыми химическими добавками, надеясь изменить химическую реакцию в цементе, чтобы создать более прочный и долговечный готовый продукт.

В общем и целом, бетон по-прежнему будет распространенным строительным материалом для больших и малых проектов. Но хотя это может выглядеть одинаково, наши дети, скорее всего, будут ходить и водить машину по веществу, которое химически и физически отличается от бетона, на котором мы с вами выросли, играя в классики. (Да, я играл в классики).

Примечание: Большое спасибо Грегу Люсье, заведующему лабораторией построенных объектов штата Северная Каролина, за то, что он нашел время поговорить со мной о бетоне. Все ошибки в посте выше мои и только мои.

3 способа воздействия влаги на прочность бетона

Дом / Блог / 3 способа влияния влаги на прочность бетона

Вода является важным компонентом при производстве бетона. Влага, которую обеспечивает вода, также придает бетону прочность в процессе отверждения. Хотя вода является одним из наиболее важных компонентов бетона, она также может быть наиболее разрушительной в чрезмерных количествах. Как один из наиболее распространенных строительных материалов, используемых в строительстве, для обеспечения прочности и безопасности бетона необходимы соответствующие растворы для сушки бетона.

Источники избыточной влаги в бетоне

• Свободная вода или слишком много воды в бетонной смеси
• Влага, поднимающаяся из-под плиты
• Отсутствие возможности установки пароизоляции
• Плохая вентиляция
• Утечки
• Грунтовые воды и плохой дренаж
• Несоответствующий уровень благоустройства
• Точка росы конденсации
• Высокий уровень относительной влажности
• Отсутствие защиты от элементов
• Недопущение надлежащего высыхания и отверждения бетона
• Отсутствие климат-контроля

Влияние влаги на прочность бетона

Увеличенное расстояние между зернами цемента : Более высокое водоцементное отношение приводит к увеличению расстояния между заполнителями в цементе, что влияет на уплотнение. Точно так же повышенный уровень влажности снижает прочность бетона на сжатие и долговечность. По мере увеличения площади поверхности бетона, особенно с добавлением мелких заполнителей, увеличивается потребность в воде. Увеличение количества воды приводит к более высокому водоцементному отношению.

Когда избыток воды создает большие промежутки между заполнителями, пустоты заполняются воздухом после испарения влаги. В результате недостаточное уплотнение снижает прочность бетона. Бетон с уровнем захваченного воздуха всего 10 процентов испытывает снижение прочности до 40 процентов.

pH уровни : Уровни относительной влажности и pH в бетоне напрямую связаны. По мере увеличения уровня влажности увеличивается pH и температура бетона. По мере увеличения уровня pH в бетоне клеевые соединения напольного покрытия с большей вероятностью разрушатся. Хотя более высокие температуры позволяют бетону сохнуть быстрее, в результате получается менее структурированный и более пористый продукт.

Вода, содержащая ионы бикарбоната и двуокись углерода, вызывает в бетоне реакцию, известную как карбонизация. Это часто происходит при наличии солей и кислотных дождей. Поскольку кислотные вещества снижают рН бетона, карбонат кальция в заполнителях растворяется и снижает прочность бетона. В конце концов, бетон рассыплется на песок и камни. По мере того, как бетон становится более кислым и повреждение прогрессирует, кислоты в конечном итоге воздействуют на защитный слой оксида железа на стальной арматуре, что приводит к коррозии. Сталь расширяется при коррозии. Это расширение внутри уже ослабленного бетона приведет к его дальнейшему разрушению и растрескиванию.

Микробный рост : Высокий уровень относительной влажности, повышенная температура и пористый бетон создают идеальные условия для размножения плесени, бактерий и других организмов. Хотя бетон не содержит достаточного количества органических материалов для питания плесени, он задерживает пыль, пыльцу, микроорганизмы и соли, которые являются источниками пищи. Когда плесень питается частицами, попавшими в бетон, она выделяет кислоты, которые ухудшают прочность и целостность строительного материала. Чтобы предотвратить рост плесени, сухой бетон не должен оставаться влажным более 24 часов.

Construction Drying Solutions

Чрезмерная влажность наиболее проблематична для бетона при отсутствии климат-контроля и циркуляции воздуха. Чтобы лучше гарантировать прочность материала и соблюдение сроков проекта, лучше всего следовать рекомендациям производителя по установке и сушке для вашего соответствующего региона и сочетать эти знания с временными решениями для контроля климата. Решения по контролю влажности и температуры обеспечивают идеальные условия для высыхания и отверждения бетона независимо от погодных условий. Создавая хорошую основу для напольных покрытий, покрытий поверхностей и других конструктивных элементов, вы обеспечиваете их прочность и долгосрочный успех. Поговорите со специалистом Polygon сегодня, чтобы узнать больше о том, как технологии сушки строительных конструкций принесут пользу вашему рабочему месту.