Fyzikální a mechanické vlastnosti betonu – TechLib SPB UVT

Jedním z nejčastěji používaných materiálů ve stavebnictví je beton.

Důvodů pro tuto popularitu je mnoho: je to cenově dostupný materiál, vysoce odolný a odolný při používání, kterému lze dát zamýšlený tvar.

Ale beton je jiný.

Typy betonu se mohou lišit pevností, odolností proti vodě, mrazuvzdorností a dalšími vlastnostmi. V závislosti na svých vlastnostech může být ten či onen typ betonu vhodný pro výrobu určitých výrobků. Abychom se mohli orientovat v různých typech betonu a mohli si vybrat ten, který vyhovuje daným účelům, byly vyvinuty systémy klasifikace betonu.

Nesprávný výběr betonu může vést ke katastrofickým následkům: předčasné destrukci konstrukcí, vznik trhlin, namočení, infekce houbami a plísněmi, takže k výběru stavebních materiálů musíte přistupovat zodpovědně a vážně.

Protože hlavní kvalitou betonu je jeho pevnost, hlavní klasifikací betonu je klasifikace podle pevnosti v tlaku.

Na čem závisí síla?

Beton se vyrábí smícháním cementu s vodou. Do kompozice se přidávají velké a malé agregáty: drcený kámen, štěrk, písek.

Portlandský cement je vodou tvrdnoucí pojivo. Ve směsi s vodou jen tak nevyschne; V roztoku probíhají hydratační reakce, které vedou k tvorbě nových krystalických sloučenin.

Proto je hlavní složkou betonu, na které závisí jeho pevnost, cement.

Pevnostní charakteristiky betonu závisí především na značce cementu a také na jeho procentuálním podílu v roztoku.

Kromě toho je tento ukazatel ovlivněn:

1. kvalitativní charakteristiky kameniva (čistota, frakce);
2. poměr voda-cement v roztoku;
3. důkladnost míchání;
4. kvalita pokládky betonové směsi, přítomnost vhodného zpracování a zhutnění;
5. podmínky prostředí (teplota, vlhkost) a správná péče o kladený beton.

Důležité!

Optimální teplota pro získání pevnosti betonu je +18-20° C a vysoká vlhkost. Pokud se podmínky liší od normy, použijí se speciální opatření k vytvoření optimálních podmínek vytvrzování. Návrhové pevnosti je dosaženo po 28 dnech vytvrzení.

Třídy nebo třídy betonu: jaký je rozdíl?

V klasifikaci běžné v SSSR se beton dělil na třídy podle pevnosti v tlaku stejně jako cementy.

Pro měření pevnosti byly použity krychlové vzorky betonu o velikosti hrany 150 mm. Musely vytvrdnout za stejných podmínek, ve kterých je plánováno zvýšení pevnosti hlavního výrobku, načež byly 3., 7., 14. den provedeny předběžné tlakové zkoušky a 28. den byla stanovena jakost betonu. Tímto způsobem byla změřena skutečná kvalita betonu. Byl označen písmenem „M“ a číselným ukazatelem odpovídajícím průměrnému výdržnému tlaku, měřenému v kg/cm2.

Později Rusko přešlo na evropské normy a beton se začal dělit do tříd, které jsou označeny písmenem „B“ a číselným ukazatelem udávajícím konečnou pevnost v tlaku v MPa.

Pro stanovení pevnostní třídy betonu se zhotovují krychlové vzorky o velikosti hrany 150 mm. Po vytvrzení po dobu 28 dnů v souladu s požadavky GOST 10180-90 jsou vzorky podrobeny tlakové zkoušce a je měřena konečná komprese v MPa, kterou vzorek vydrží bez destrukce.

Třídu betonu lze tedy považovat za přesnější charakteristiku, ale dnes mnoho stavitelů stále používá známé značky.

Srovnávací tabulka pro třídy a jakosti betonu

Jiné zkušební metody

Pro testování se používají krychlové a válcové vzorky nebo hranoly odlévané z betonu.

Na zkušebních strojích se provádějí následující typy zkoušek:

1. pevnost v tahu v ohybu;
2. pro tahové štípání;
3. pro axiální tah (v tahovém zkušebním stroji).

Měří se také další vlastnosti hotového betonu.

Zpracovatelnost

Vraťme se k poměru voda-cement u cementových malt.

Pro zajištění hydratačních reakcí stačí w/c 0,3. Ale beton s poměrem voda-cement pod 0,45-0,55 je nepohodlný pro práci, protože je velmi těžký, hustý, nerozteče se a vyžaduje značné úsilí k jeho zhutnění v bednění.

Tabulka jakostí betonu podle zpracovatelnosti

Vzhledem k tomu, že tlustá malta je obtížně zhutnitelná, mohou v hotových výrobcích zůstat dutiny, což negativně ovlivňuje pevnost výrobku.

Ze situace jsou dvě možné cesty:

1. směs se zředí vodou;
2. přidat změkčovadlo.

Změna poměru voda-cement směrem ke zvýšení množství vody zvyšuje zpracovatelnost směsi, ale zároveň trpí pevnost hotových výrobků. Tento vzorec se odráží v tabulce.

Tabulka závislosti třídy betonu na množství vody v roztoku

Použití změkčovadel umožňuje zvýšit plasticitu a získat samozhutnitelné roztoky bez ztráty pevnosti. Vzhledem k tomu, že se směs stává mobilnější, dobře se roztírá, vyplňuje bednění i složitých konfigurací a zhutňuje. Ve směsi obsahující změkčovadlo se počet a průměr pórů zmenšuje, což má příznivý vliv na všechny vlastnosti hotového výrobku.

Moderní plastifikátory nejen zvyšují plasticitu směsi o 1-4 body, ale také zvyšují pevnost, odolnost proti vodě a mrazuvzdornost hotových výrobků; prodloužit „životnost“ roztoku, zabránit jeho delaminaci; vám umožní ušetřit vodu a cement.

Pohyblivost betonu je označena písmenem „P“ s číselnou hodnotou od 1 do 5:

1. P1 – sedací směsi. Používá se pro monolitické konstrukce. Zhutnění směsi je povinné.
2. P2 a P3 jsou univerzální směsi vhodné pro většinu provedení. Vyžaduje těsnění.
3. P4 je vhodný pro vyztužené konstrukce a lze jej použít bez hutnění.
4. P5 – licí nebo tekuté směsi vhodné pro hustě vyztužené konstrukce.

Použití změkčovadla umožňuje zvýšit zpracovatelnost směsi bez zvýšení množství vody.

Pro testování pohyblivosti betonu se používá Abramsova kuželová zkouška (zkouška sednutí betonu).

Betonová malta je uložena v kovovém kuželu ve třech vrstvách a každá vrstva je zhutněna bajonetováním. Během 3 minut se kužel odstraní a ihned se změří výška betonového kužele; pak ji porovnejte s výškou Abramsova kužele. Třída betonové směsi z hlediska pohyblivosti je dána sedáním kužele.

Mrazuvzdornost betonu

V drsném klimatu a dokonce i jednoduše v klimatických zónách, které se vyznačují měnícími se ročními obdobími a silně chladnými zimami, je odolnost konstrukcí vůči nízkým teplotám velmi důležitá. V těchto případech se ve stavebnictví používá beton se zvýšenou odolností vůči negativním teplotám.

Mrazuvzdornost betonu je jeho schopnost odolávat opakovanému zmrazování a rozmrazování.

V souladu s požadavky GOST 10060.0-95 se vyrábějí základní vzorky pro zmrazení. Musí odpovídat zkušebním vzorkům pevnosti.

Po dosažení návrhového stáří se vzorky zmrazí na –130°C a rozmrazí při +180°C, poté se změří pevnost.

Pokud vzorek po určitém počtu cyklů zmrazování a rozmrazování neztratil svou pevnost, pak z hlediska mrazuvzdornosti odpovídá značce.

Značka mrazuvzdornosti je obvykle označena písmenem „F“ a číslem, které označuje počet cyklů zmrazování a rozmrazování:

1. do F50 – třída nízké mrazuvzdornosti;
2. F50-F150 – normální třída mrazuvzdornosti, používaná v celém Rusku, životnost konstrukcí je až 100 let;
3. F150—F300 – třída zvýšené mrazuvzdornosti, používaná v drsném klimatu;
4. F300—F500 – vysoká třída mrazuvzdornosti, používaná v podmínkách vysoké vlhkosti a zamrznutí půdy;
5. F500—F1000 – extrémně vysoká mrazuvzdornost.

Důležité!

Mrazuvzdornost betonu přímo závisí na jeho hustotě, nepřítomnosti trhlin a velkých pórů a také na jeho odolnosti proti vodě, takže přidání změkčovadel do roztoku tento indikátor výrazně zvyšuje.

Vodotěsnost betonu

Voděodolnost je schopnost betonu nedovolit vodě procházet pod tlakem.

Proč beton propouští vodu?

Navzdory skutečnosti, že beton vypadá navenek homogenně, jeho struktura má kapiláry a póry, do kterých proniká vzduch a voda. Čím je beton hustší, tím má menší póry, tím je odolnější vůči vodě. Pevnost, voděodolnost a mrazuvzdornost betonu jsou tedy přímo úměrné.

Tabulka vlastností betonu

Odolnost proti vodě je důležitá při provozu konstrukcí v podmínkách vysoké vlhkosti; Od toho se odvíjí i mrazuvzdornost betonu.

V souladu s GOST 12730.5-84 se odolnost proti vodě určuje následujícími metodami:

1. „mokrou skvrnou“ (měří tlak, při kterém voda proniká vzorkem);
2. filtračním koeficientem;
3. prodyšností (zrychlená metoda).

V praxi se častěji používají zrychlené metody.

Důležité!

Voděodolnost betonu se zvyšuje s věkem.

Voděodolnost betonu je označena písmenem W a číslem od 2 do 20.

Pro zvýšení odolnosti betonu proti vodě se provádějí následující opatření:

1. použití hlinitého cementu, který umožňuje získat hustší beton;
2. přidání síranů železa nebo hliníku do směsi;
3. použití změkčovadel při současném snížení poměru voda-cement;
4. zavedení hydroizolačních přísad do betonové směsi.

Rozsah použití betonu v závislosti na třídě:

1. B7,5 – lehký beton, používaný hlavně pro přípravné práce;
2. B12,5 se používá pro potěry, betonování cest, zalévání základů drobných staveb;
3. B15 je rozšířená třída betonu, která se používá pro stavbu budov nepřesahujících 2 podlaží;
4. B20 – pro schodiště, pásové základy, nezatížené podlahy;
5. B22,5 – materiál s vysokou odolností proti vodě a mrazu, používaný pro cesty, základy budov, podesty, monolitické stěny;
6. B25 se používá pro výrobu železobetonových výrobků, základů, monolitických stěn, bazénů;
7. B30 se používá pro výrobu mostních konstrukcí a hydraulických konstrukcí;
8. B35 se používá při výrobě přehrad a vodních staveb;
9. B40 se používá pro výrobu konstrukcí se speciálními požadavky (mosty, skladovací prostory, podchody, přehrady).

Video: Třídy a druhy betonu. jaký je v tom rozdíl?

Pevnost, voděodolnost a mrazuvzdornost betonu jsou přímo úměrné a závisí mimo jiné na jeho plasticitě a pohyblivosti. Ale pohyblivost betonu, pokud je dosaženo zvýšením poměru voda-cement, snižuje jeho pevnost. Nejlepším řešením pro dosažení optimálních vlastností betonu je použití speciálních přísad do betonu.

Ztvrdlý beton patří mezi materiály kompozitního (konglomerátového) typu, protože obsahuje zjevně heterogenní složky – zrna kameniva držící pohromadě s cementovým kamenem. Mezi nejdůležitější vlastnosti, které určují kvalitu cementového kamene, proto patří pevnost a adheze, tedy schopnost přilnout ke zrnům kameniva.

Hlavními kvalitativními ukazateli těžkého betonu jsou pevnost v tlaku a v tahu, mrazuvzdornost a voděodolnost. Pevnost betonu v konstrukčním věku se vyznačují třídami pevnosti v tlaku a osovém tahu. Charakteristickým rysem betonářské práce je výrazná heterogenita výsledného betonu. Čím vyšší stavební kultura, tím kvalitnější příprava a uložení betonu do konstrukce, tím menší výkyvy pevnosti. Proto je důležité nejen získat beton dané průměrné pevnosti, ale také ji zajistit v celém objemu vyráběných konstrukcí.

Ukazatelem, který zohledňuje možné kolísání kvality, je třída betonu.

Třída betonu – číselná charakteristika kterékoli z jeho vlastností, akceptovaná se zaručenou bezpečností (obvykle 0,95). To znamená, že vlastnosti specifikované třídou, například pevnost betonu, je dosaženo minimálně v 95 případech ze 100.

Koncept „třídy betonu“ vám umožňuje přiřadit pevnost s přihlédnutím k její skutečné nebo možné variaci.

GOST 26633-91 stanovuje následující třídy těžkého betonu z hlediska pevnosti v tlaku: B3,5; B5; B7,5; B10; B12,5; B15; B20; B25; VZ0; B35; B40; B45; B50; B55; B60; B65; B70; B75 a B80. Třída betonu z hlediska pevnosti v tlaku je označena latinským písmenem B, vpravo od něj je přiřazena jeho mez pevnosti v MPa. Beton třídy B15 má tedy pevnost v tlaku minimálně 15 MPa se zaručenou pevností 0,95.

V případě potřeby jsou také stanoveny třídy betonu osové pevnosti v tahu označené indexem B. _t a ohyb v tahu – B _tb .

Beton funguje mnohem hůře v tahu než v tlaku: pevnost v tahu je 10. 20 krát menší než pevnost v tlaku. Pro zvýšení únosnosti, zejména při ohybu a tahu, se beton kombinuje s ocelovou výztuží k výrobě železobetonových konstrukcí.

Betonová třída je číselná charakteristika kterékoli z jeho vlastností, vypočtená jako průměrná hodnota výsledků testů vzorku. Při určování jakostí podle pevnosti, mrazuvzdornosti, voděodolnosti se bere spodní mezní hodnota vlastností a jakost podle průměrné hustoty se určuje horní mezní hodnotou. Na rozdíl od třídy třída betonu nezohledňuje kolísání pevnosti v celém objemu betonované konstrukce.

Stupeň pevnosti v tlaku je nejběžnější charakteristikou betonu. Značka je určena testování osového tlaku vzorků betonové krychle o rozměrech 15x15x15 cm ve stanoveném návrhovém stáří (obvykle 28 dní). Pevnost v tlaku získaná během testování jako aritmetický průměr dvou největších (v sérii tří vzorků), vyjádřená v kgf/cm 2, je číselnou charakteristikou značky.

Pro pevnost v tlaku byly stanoveny následující třídy těžkého betonu: M50; M75; M100; M150; M200; M250, MZOO; M350; M400; M450; M500; M550; M600; M700; M800; M900 a M1000. Označení používá index „M“. Například beton třídy M200 znamená, že jeho pevnost v tlaku je minimálně 200 kgf/cm2.

Vztah mezi třídami a třídami betonu je nejednoznačný a závisí na homogenitě betonu, posuzované pomocí variační koeficient. Čím nižší je variační koeficient, tím je beton homogennější. Třída betonu stejné jakosti se výrazně zvýší, pokud se variační koeficient sníží. Například se stupněm pevnosti v tlaku MZ00 a variačním koeficientem 18 % se získá beton třídy B 15 a s variačním koeficientem 5 % třída B20, tedy o celý stupeň vyšší. To zdůrazňuje nutnost pečlivě realizovat všechna technologická doporučení, zlepšit technickou úroveň a kulturu betonářské práce.

Pevnost je hlavní charakteristikou betonu jako konstrukčního materiálu. Číselná hodnota pevnosti je dána působením mnoha faktorů. Nejdůležitější z nich jsou kvalita použitých materiálů a pórovitost betonu.

Beton z portlandského cementu získává pevnost postupně. Za normálních teplot a stálé vlhkosti pokračuje růst pevnosti betonu dlouhou dobu, ale rychlost nabírání pevnosti časem slábne.

Tabulka 1. Vztah mezi třídami a pevnostními třídami těžkého betonu

Průměrná pevnost betonu této třídy, kgf/cm2

Nejbližší značka betonu

Odchylka průměrné pevnosti betonu dané třídy od jakosti, %

Pevnost betonu je charakterizována jeho typem (dočasná odolnost v tlaku, axiální tah nebo pevnost v tahu při ohybu). Stupeň pevnosti v tlaku těžkého cementu, extra těžkého, lehkého a velkopórovitého betonu je stanoven tlakovou zkouškou betonových kostek se stranou rovnou 200 mm, vyrobené z pracovní kompozice a testované po určité době expozice.

U vzorků monolitického betonu průmyslových a občanských staveb a konstrukcí je doba zrání při normálním tvrdnutí (při teplotě 20 stupňů C a relativní vlhkosti alespoň 90 %) 28 dnů. Síla B. ve věku 28 let dny R₂₈ normální tvrdnutí lze určit podle vzorce:
R₂₈ = aR_ц (C/V – b),
kde Р_ц – aktivita (pevnost) cementu; C/V — poměr cement-voda; а – 0,4-0,5 a b – 0,45-0,50 – koeficienty v závislosti na druhu cementu a kameniva.

Pro stanovení stupně B masivních hydraulických konstrukcí je doba držení vzorku 180 dnů. Doba výdrže a podmínky vytvrzování vzorků prefabrikovaných výrobků jsou uvedeny v příslušných normách GOST. Třída silikátového a pórobetonu se považuje za dočasnou odolnost kgf/cm 2 pro lisování vzorků stejných rozměrů, které však procházejí ošetřením v autoklávu současně s produkty (1 kgf/cm 2 « 0,1 Mn/m2 ). Zvláště těžké B. mají stupně od 100 do 300 (~10-30 Mn/m2 ), těžké B. – od 100 do 600 (~10-60 Mn/m2 ).

Značky vysoce pevných B. – 800-1000 (~80-100 Mn/m2 ). Použití vysokopevnostních výztuh je nejvhodnější u středově stlačených nebo stlačených sloupů s nízkou excentricitou vícepodlažních průmyslových a občanských budov, vazníků a oblouků s dlouhým rozpětím. Lehký beton na porézních plnivech má třídy od 25 do 200 (~2,5-20 Mn/m2 ), vysokopevnostní beton – až 400 (~40 Mn/m2 ), velkoporézní B. – od 15 do 100 (~1,5-10 Mn/m2 ), buněčné B. – od 25 do 200 (~2,5-20 Mn/m2 ), zejména lehké B. – od 5 do 50 (~0,5-5 Mn/m2 ). Axiální pevnost v tahu B. je přibližně 10krát nižší než pevnost B. v tlaku.

Požadavky na pevnost v tahu za ohybu mohou být kladeny například na beton vozovek a vozovek letišť. Pro návrh hydraulických a speciálních konstrukcí (televizní věže, chladící věže atd.) jsou kromě pevnostních ukazatelů kladeny požadavky na mrazuvzdornost, posuzovanou zkušebními vzorky na zmrazování a rozmrazování (střídavě) ve stavu nasyceném vodou na 50 až 500 cyklů.

Pro konstrukce pracující pod tlakem vody jsou požadavky na odolnost proti vodě a pro konstrukce vystavené mořské vodě nebo jiným agresivním kapalinám a plynům požadavky na odolnost proti korozi. Při návrhu složení těžkého cementového betonu jsou zohledněny požadavky na jeho pevnost v tlaku, pohyblivost betonové směsi, její tuhost (technická viskozita) a při návrhu složení lehkého a zejména těžkého cementového betonu také hustota. Udržení dané mobility je zvláště důležité u moderních průmyslových výrobních metod; Nadměrná pohyblivost vede k nadměrné spotřebě cementu a nedostatečná pohyblivost ztěžuje pokládku betonové směsi dostupnými prostředky a často vede k vadným výrobkům.

Pohyblivost betonové směsi je dána velikostí propadu (v cm) standardní betonový kužel (komolý kužel o výšce 30 cm, spodní průměr základny 20 cm, top – 10 cm). Tuhost je stanovena pomocí zjednodušené metody profesora B. G. Skramtaeva nebo pomocí technické viskozimetr a je vyjádřen časem v sec, nutné k přeměně kužele betonové směsi na stejně velký hranol nebo válec. Tyto studie jsou prováděny na standardní laboratorní vibrační platformě s automatickým spínačem, který se používá i při výrobě kontrolních vzorků.
Výběr betonové směsi na základě stupně její pohyblivosti nebo tuhosti se provádí v závislosti na typu betonované konstrukce, způsobu dopravy a pokládky betonu Kromě cenných konstrukčních vlastností má beton také dekorativní vlastnosti. Výběrem složek betonové směsi a přípravou bednění nebo forem lze upravit barvu, texturu a texturu betonu; textura závisí také na metodách mechanické a chemické úpravy povrchu betonu Plastická výraznost konstrukcí a plastik z betonu je umocněna jeho porézním, světlo pohlcujícím povrchem, využívá se bohatá gradace dekorativních vlastností betonu. ve výzdobě interiérů a v dekorativním umění.

Typ betonu pro mrazuvzdornost F určeno počtem cyklů střídavého zmrazování a rozmrazování ve věku 28 dnů. ve vodou nasyceném stavu vzorků, ve kterém je povoleno snížení pevnosti betonu v tlaku o maximálně 15 %.

Stupně mrazuvzdornosti jsou přiřazeny a kontrolovány pro beton vodních staveb, mostů a vozovek atd. Pro těžký beton byly stanoveny tyto stupně mrazuvzdornosti v cyklech: F 50, F 75, F 100, F 150, F 200, F 300, F 400, F 500, F 600, F 800, F 1000.

Pro přípravu mrazuvzdorného betonu se doporučuje použít portlandský cement a jeho odrůdy: měkčený, hydrofobní, rychle tvrdnoucí a odolný proti síranům. Přípustné množství trikalciumhlinitanu C₃A ve slínku pro portlandský cement by v závislosti na jakosti betonu měla být mrazuvzdornost %: pro beton třídy F 300 a vyšší – ne více než 5%, pro F 200 – ne více než 7%, pro F 100 – ne více než 10 %.

Nedoporučuje se přidávat do cementu aktivní minerální přísady, které zvyšují spotřebu vody pojiva v betonu. Ke snížení potřeby vody v betonové směsi a snížení podílu mikropórů v betonu by měly být použity přísady povrchově aktivních látek, které mají na betonovou směs provzdušňovací, mikroplynotvorný, vodoodpudivý nebo plastifikační účinek. U vodních staveb s normovanou mrazuvzdorností F 200 a vyšší by měl být objem unášeného vzduchu s maximální velikostí výplně 20 mm a W/C = 0,41. 0,5 2. 4 %.

Mrazuvzdorný beton lze získat zajištěním přesného dávkování složek, důkladným promícháním, zhutněním a řádnou péčí o tvrdnoucí beton. V tomto případě je nutné zajistit, aby při tepelném zpracování betonu nedocházelo k destruktivním procesům, které jsou spojeny s tepelnou roztažností komponentů a také vody a vzduchu v čerstvě položeném betonu.

Při výrobě betonových a železobetonových konstrukcí se zvýšenou mrazuvzdorností (F 200) se pro tvrdnutí betonu upřednostňují přirozené podmínky při kladné teplotě a při současném zachování jeho vlhkostního stavu po dobu 10 dnů.

Vodotěsná značka jsou předepsány pro betonové konstrukce, které musí mít omezenou propustnost při jednostranném tlaku vody. Pro voděodolný stupeň přijmout nejvyšší tlak vody (kgf/cm), který betonové vzorky o průměru a výšce 150 mm vydrží při zkoušení podle zavedeného postupu. Pro odolnost vůči vodě (kgf/cm2) jsou schváleny následující třídy betonu: W 2, W 4, W 6, W 8, W 10, W 12, W 14, W 16, W 18, W 20.

Je nutné oddělit faktory, které určují voděodolnost betonu ve fázi přípravy směsi, pokládky a tvrdnutí betonu a způsoby zvýšení voděodolnosti tvrzeného materiálu.

Cementová činnost. Náhrada cementu o aktivitě 400 kgf/cm₂, cement o aktivitě 500 kgf/cm 2 umožňuje získat beton s vysokým stupněm voděodolnosti i při zvýšení hodnoty W/C o 15. 20% a snížení spotřeby cementu o 7. ..10 %.

Poměr voda-cement. Se zvyšující se hodnotou W/C se snižuje kvalita cementové pasty ve tvrdnoucím betonu. Se zvýšením W/C z 0,4 na 0,8 se tedy koeficient filtrace cementového kamene zvyšuje 10. 20krát.

Hodnota W/C při dané mobilitě je ovlivněna spotřebou cementu. Podle SNiP 5.01.23-83 by u betonu s voděodolností W 8 při lisování z betonové směsi OK = 5. 9 cm měla být spotřeba cementu 475 kg/m 3; V/c takového betonu by neměla překročit 0,45.

Koeficient roztažnosti zrn hrubého kameniva. Hodnoty součinitele a pohybu zrn pro vodotěsný beton jsou výrazně vyšší než odpovídající hodnoty a stanovené z podmínky pro získání betonu nejvyšší pevnosti. To znamená, že optimální složení betonu pro maximální odolnost proti vodě by mělo obsahovat méně hrubého kameniva a více malty než klasický beton.

Podmínky kalení. Pro vodotěsný beton s použitím běžných cementů jsou nejlepší podmínky vytvořeny při tvrdnutí vodou a nejhorší podmínky při tvrdnutí na vzduchu. Schopnost betonu propouštět vodu se přitom může měnit stokrát.

Stáří betonu. Se zvyšujícím se stářím betonu se mění charakter jeho pórovitosti: postupně se zmenšuje objem makropórů, které jakoby zarostly produkty hydratace cementu. Například ve věku 90 dnů. voděodolnost betonu se ve srovnání s 28denním stupněm zdvojnásobí. Pro vodní stavby se v závislosti na provozních podmínkách určuje vodotěsnost betonu na stáří 60, 90 nebo 180 dnů.

Deformovatelnost betonu. Beton se pod zatížením nechová jako dokonale elastické těleso (například sklo), ale jako elasticko-visko-plastové těleso. Při nízkém napětí (ne více než 0,2 mezní pevnosti) se beton deformuje jako pružný materiál. Navíc jeho počáteční modul pružnosti závisí na pórovitosti a pevnosti a je (2,2. 3,5) * 10 4 MPa pro těžký beton (pro vysoce porézní pórobeton je modul pružnosti asi 1 * 10 4 MPa).

Při velkém namáhání se začíná objevovat plastická (zbytková) deformace vznikající v důsledku růstu mikrotrhlin a plastických deformací gelové složky cementového kamene.

Smršťování betonu. Při tuhnutí na vzduchu se beton smršťuje – zmenšení lineárních rozměrů na 0,3. 0,5 mm na 1 m délky. Velké smršťovací deformace jsou jednou z příčin vzniku trhlin v betonu. Smrštění je zvláště významné během počátečního období tuhnutí: v prvním dni dosahuje 70% měsíční hodnoty.

Smrštění betonu je způsobeno smrštěním cementového kamene, které je zase důsledkem menšího objemu látek vzniklých v důsledku hydratace cementu, než je původní celkový objem cementu a vody; stlačení cementového kamene kapilárním tlakem, ke kterému dochází při odpařování vody z betonu; snížení objemu gelu, když je dehydratovaný.

Smršťování betonu se zvyšuje se zvyšujícím se obsahem cementu a vody, použitím vysokohlinitých cementů a jemnozrnného a porézního kameniva.

Ohnivzdornost. Požární odolností betonu se rozumí jeho schopnost udržet pevnost při krátkodobém vystavení vysokým teplotám, například při požáru. Při krátkodobém ohřevu se beton díky své nízké tepelné vodivosti zahřeje do mělké hloubky a voda v něm obsažená (včetně vody krystalizační) se odpaří, čímž se sníží teplota betonu. Při dlouhodobém vystavení vysokým teplotám dochází v betonu k nevratným chemickým změnám doprovázeným ztrátou pevnosti.

Pro konstrukci konstrukcí topenišť, pecí a průmyslových potrubí se používá speciální žáruvzdorný beton na bázi hlinitanového cementu a žáruvzdorných plniv.

Přečtěte si k tématu:

• Beton a malty
• Druhy kameniv a jejich použití v betonu a maltách
• Voda a přísady do betonu a malt
• Konstrukční řešení. Volba složení, příprava a doprava roztoků
• Druhy, složení a rozsah použití malt ve stavebnictví. Řešení pro speciální účely. Suché směsi a jejich použití ve stavebnictví
• Vlastnosti maltových směsí a vytvrzených roztoků
• Konkrétní. Stanovení složení betonu
• Fyzikální a mechanické vlastnosti betonu
• Technologické vlastnosti betonové směsi. Způsoby přípravy a pokládky betonové směsi
• Speciální betony