Курсовой проект по предмету «Безопасность зданий и сооружений» по направлению 5640100 «бжд»

Основные свойства бетона, какова его роль в безопасной эксплуатации зданий
Под бетоном понимают комплексный строитель­ный материал, в котором крупные и мелкие каменные заполнители, со­единенные вяжущим (цемент, жидкое стекло, полимерцемент), сопротив­ляются нагрузкам как одно монолитное тело.
Бетоны классифицируют по следующим признакам: основному назначению — конструкционные, специаль­ные; по виду вяжущего — цементные, силикатные, шла­ковые и т.д.; по виду заполнителей — плотные, пористые, на специальных заполнителях; по структуре — плотные, поризованные, ячеистые, крупнопористые.
Для удобства введены сокращенные наименования основных видов бетонов: тяжелый бетон — плотной структуры, на цементном вяжущем и плотных крупных и мелких заполнителях; легкий бетон — на цементном вя­жущем, пористом крупном и пористом или плотном мел­ком заполнителе. В качестве плотных заполнителей для тяжелого бетона применяют щебень из дробленых гор­ных пород и природный кварцевый песок. Пористые за­полнители могут быть естественные — пемза, ракушеч­ник и т. п. или искусственные — керамзит, шлак и т. п. Оба указанных вида бетона используют для несущих конструкций зданий и сооружений.

Существуют также специальные виды бетонов: жаро­стойкие — предназначенные для использования в конст­рукциях, эксплуатирующихся при t>200 °С; химически стойкие — используемые в условиях агрессивных сред; напрягающие (на основе напрягающего цемента) — предназначенные для создания предварительного напря­жения в конструкциях; радиационно-защитные большой массы — применяемые для биологической защиты от из­лучений и т. п. В последние годы распространение полу­чают , представляющие собой обычные бетоны, пропитанные полимерами или мономерами с их последующим отверждением, и полимербетоны, в кото­рых в качестве вяжущего используют полимеры. Эти бе­тоны обладают повышенной прочностью, особенно на растяжение, и высокой химической стойкостью, однако имеют пока относительно высокую стоимость, низкий модуль деформаций (у полимербетонов) и не­применимы в сооружениях с повышенной темпера­турой.

Для дорожных и аэродромных покрытий, полов пром-зданий и т. п. находят применение бетоны, дисперсно ар­мированные волокнами (стальными, синтетическими и др.). Этот вид бетона, называемый фибробетоном, обладает повышенной растяжимостью и сопротивляемо­стью ударным воздействиям.
К физическим свойствам бетона относят водонепроницаемость, морозо- и жаростойкость, коррозионную стойкость, огнестойкость, Тепло- и звукопроводность, кислотостойкость и др.
Физико-механические свойства бетона зависят от способа его изго­товления и материалов: вяжущего, крупного и мелкого заполнителя и воды,. Они определяются структурой бетона и условиями его твердения.
Морозостойкость — способность материала в увлажненном состоя­нии сопротивляться разрушающему воздействию попеременного замора­живания и оттаивания. Бетон является морозостойким, если он выдержи­вает 50...500 и более циклов попеременного замораживания и оттаивания. Решающее влияние на морозостойкость бетона оказывают водоцементное отношение и структура.
Водонепроницаемость — способность материала не пропускать воду. Тяжелый бетон и бетон на пористых заполнителях фильтруют воду. Это обусловлено тем, что при водоцементном отношении В/Ц> 0,2 сво­бодная вода, не связанная химически с цементом, при испарении образу­ет в бетоне поры. Значение коэффициента фильтрации возрастает с уве­личением градиента напора. Поэтому в напорных сооружениях применя­ют плотные бетоны с ограниченным коэффициентом фильтраций. Плот­ность бетона повышают посредством разнообразных добавок. Водопроницаемость железобетона существенно может увеличиться в результа­те дефектов его структуры под горизонтально расположенными стержня­ми, образуя там сквозные каналы.
Огнестойкость — способность материала сохранять прочность при пожаре (1000...1100 °С). Бетон является более огнестойким материалом, чем сталь, так как при температурах пожара он практически сохраняет свои прочностные и деформативные свойства. Конструкции из стали об­рушиваются уже при температуре 600...700 °С. Повышение огнестойко­сти железобетонных конструкций достигается увеличением защитного слоя бетона до 3...4 см.