Контрольная работа по дисциплине Механические свойства строительных материалов Дьяков Сергей Саратов 2018

3.2 Реологические характеристики бетонных смесей

Реология бетонных смесей, как и других структурированных материалов, связана с их структурой, изменяющейся в процессе твердения. В этой связи оценка реологических свойств смесей необходима в технологическом процессе производства строительных конструкций, особенно в процессе структурообразования.

Рассмотрим факторы, влияющие на реологические характеристики бетонных смесей. Среди них можно выделить концентрацию, гранулометрию и форму частиц заполнителя; характер динамического воздействия на смесь; режим движения частиц, степень проявления тиксотропных свойств; фактор времени и другие параметры.
Рассмотрим реологические характеристики, которыми предлагается характеризовать бетонную смесь. К ним относятся: когезия (во многом определяется когезией цементного теста), вязкость (в частности, при приложении вибрационных воздействий) и внутреннее трение. Величина когезии в основном определяется количеством воды. Внутреннее трение зависит от количества и геометрии заполнителей.
Таким образом, реологическое поведение бетонных смесей определяется тремя фундаментальными параметрами: когезией, трением и вязкостью. Указанные величины зависят от сил, действующих в бетонной смеси. Это силы трения, капиллярные силы, силы коагуляционного структурообразования и коллоидного взаимодействия. Относительная значимость этих сил определяется размерами зерен и расстоянием между ними. Указанные силы изменяются во времени по мере того, как частицы цемента реагируют с водой. Проведенный анализ показал, что для улучшения удобоукладываемости бетонной смеси необходимо уменьшать когезию, вязкость и трение в смеси. Однако чрезмерное уменьшение этих величин приводит к водоотделению и сегрегации в смеси, что влечет за собой резкое ухудшение эксплуатационных свойств бетона. Указанные недостатки могут быть частично устранены путем введения в смесь добавочного количества цемента. Однако, это может явиться причиной появления трещин в бетоне за счет повышенного тепловыделения.


Задача


Какой из строительных материалов обладает большей удельной прочностью: керамический кирпич с показателем прочности P₁ и средней плотностью ρ_ср1, или газобетон с соответствующими показателями P₂ и ρ_ср2?
Дано:
R₁=15,0 МПа
ρ_ср1= 2050 кг/м³
R₂=13,35 МПа
ρ_ср2=800 кг/м³
Найти и сравнить: удельная прочность R_уд керамического кирпича и удельная прочность R_уд газобетона.
Решение.
Удельную прочность R _уд рассчитывают по формуле:
𝑅_уд = К _к.к = 𝑅 /𝑑, где 𝑑 - относительная плотность материала
d = ρ_𝑚/ ρ _воды, где ρ_𝑚 - средняя плотность
ρ _воды - плотность воды, ρ _воды = 1 г/см³=1000 кг/м³.
Для керамического кирпича: d =2050/1000=2,05; 𝑅_уд =15,0/2,05=7,31Мпа
Для газобетона: d =800/1000=0,8; 𝑅_уд =13,35/0,8=16,68 Мпа
По выявленным показателям удельной прочности среди материалов, представленных в задаче, газобетон имеет большую удельную прочность и является наиболее эффективным конструкционным материалом.

Список используемой литературы

1. 
   Горбунов Г.И. Основы строительного материаловедения. – М.: Изд. АСВ. 168с.
   
2. 
   Попов Л.Н. Строительные материалы. – М.: ОАО «ЦПП». - 467 с.
   
3. 
   ГОСТ 12730.5-84 Бетоны. Методы определения водонепроницаемости.
   
4. 
   ГОСТ 10060.1-95 Бетоны. Базовый метод определения морозостойкости
   
5. 
   ГОСТ 7025-91 Кирпич и камни керамические и силикатные. Методы определения водопоглощения, плотности и контроля морозостойкости.
   
6. 
   ГОСТ 5802-86 Растворы строительные. Методы испытаний.
   
7. 
   ГОСТ 310.4-81 Цементы. Методы определения прочности при изгибе и сжатии.
   
8. 
   ГОСТ 8462-85 Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе.
   
9. 
   ГОСТ 1497-84 Металлы. Методы испытания на растяжение.
   
10. 
    ГОСТ 23789-79 Вяжущие гипсовые. Методы испытаний.
    
11. 
    ГОСТ 16483.3-84 Древесина. Метод определения предела прочности при статическом изгибе.
    
12. 
    ГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности.
    

13. Волженский, А. В. Минеральные вяжущие вещества: технология и свойства / А. В. Волженский, Ю. С. Буров, В. С. Колокольников/ Научное издание –М.: Изд-во Ассоциация строительных вузов, 2006.-368с.
14. Гладков, Д. И. Вяжущие вещества и применение их в строительстве / Д. И. Гладков. –Белгород: БГТУ им. В. Г. Шухова, 2004.-293с.