Бетон в 22 5 м300 характеристики: Купить Бетон М300 В22,5 с доставкой цена за куб завод ЛенБетон

Автор

Содержание

цена за куб (1м3) с доставкой

Наше предприятие, более 10 лет специализирующееся на производстве бетонной продукции, предлагает купить товарный бетон М300 по самым привлекательным ценам за куб с доставкой к месту назначения. Всем обратившимся мы гарантируем:

  • Быстрое рассмотрение поступившей от клиента заявки;
  • Оперативное изготовление нужного объема бетона М300;
  • Своевременные поставки с выгрузкой на отведенном участке;
  • Доступную стоимость основных и дополнительных услуг;
  • Консультационные услуги опытного менеджера компании;
  • Удобный для большинства клиентов график работы предприятия.

Заказать и купить у нас бетон В22,5 совсем не сложно, для получения предварительной информации нужно всего лишь позвонить нам или оставить заявку на обратный звонок. Для уточнения деталей сотрудничества посетите отдел продаж компании в Ростове-на-Дону. Кроме бетона М300 у нас можно купить и другие марки по самым привлекательным ценам за м3.

Показатель Величина измерения
Класс В22.5
Водонепроницаемость W6
Морозостойкость F200
Подвижность П3-П4

Наши преимущества


Купить бетон М300 (класс прочности 22.5) по приемлемой цене

Качественный бетон В22,5 от производителя – это материал, применение которого поможет решить множество разноплановых строительных задач. Продукция востребована среди застройщиков Ростова-на-Дону благодаря целому ряду достоинств:

  • Демократичная цена за куб с доставкой на строительную площадку независимо от расстояния.
  • Уникальные эксплуатационные свойства – прочность, долговечность, износоустойчивость.
  • Возможность заказать любой объем и марку высококачественной бетонной продукции.
  • Практичность – готовый материал поможет ускорить самые трудоемкие этапы строительства.

На стоимость товарного бетона М300 оказывает влияние ряд факторов: качество используемого при производстве сырья, технологические особенности, расстояние от отгрузочной площадки до места выгрузки и другие нюансы. Обычно чем больше заказанный объем готовой смеси, тем дешевле получается цена за м3 с доставкой.

Преимущества использования готовой смеси

Изготовленный из цемента высоких марок, наполнителя, карьерного песка и воды товарный бетон М300 от производителя (Ростов-на-Дону) нашел широкое применение в разных областях строительной сферы:

  • Устройство фундаментов разного типа под возводимые объекты различного назначения;
  • Создание подпорных стенок, оснований для ограждений, межэтажных плит перекрытий;
  • Обустройство лестничных пролетов, площадок, ступеней и других элементов;
  • Производство колодезных колец, бордюров, массивных рекламных щитов, декоративных деталей;
  • Благоустройство территории – заливка пешеходных зон, дорожек, игровых площадок;

Главными показателями, определяющими эксплуатационные свойства бетона М300, являются:

  • Класс, соответствующий В22,5;
  • Подвижность, варьирующаяся от П2 до П4;
  • Высокая водонепроницаемость W6;
  • Морозостойкость — F200.

Для правильного застывания бетона марки М300, необходимо придерживаться благоприятного температурного режима на протяжении месяца – при похолодании накрыть залитый раствором участок полиэтиленовой пленкой, а во время зноя – периодически сбрызгивать водой, что предупредит слишком интенсивное испарение влаги. Такой подход позволит получить монолитную поверхность, полностью соответствующую технологическим требованиям.

Товарный бетон М-100 от 2600₽

Бетон М100 – является самым доступным материалом за счет своей стоимости и незаменимым при создании простых сооружений, таких как: тротуары, пешеходные дорожки и площадки для стоянки автомобилей.

Товарный бетон М-150 от 2700₽

Бетон М150 – соответствует легкому классу, но имеет повышенную прочность и может послужить для подготовительных работ. Также незаменим при создании: ленточного фундамента, бетонных полов, придомовых и общественных территорий.

Товарный бетон М-200 от 2800₽

Бетон М200 – самая востребованная марка, отличающаяся прочностью, долговечностью и ценой. Большинство работ в индивидуальном строительстве выполняется именно с этим типом раствора.

Товарный бетон М-250 от 3000₽

Бетон М250 – подходит для возведения частных малоэтажных домов. Оптимальная прочность достигается за счет добавления специальных добавок.

Товарный бетон М-300 от 3200₽

Бетон М300 – основная марка при создании многоэтажных конструкций. Благодаря повышенной прочности и водонепроницаемости подходит для создания отмосток, лестниц, опорных и подпорных стен.

Товарный бетон М-350 от 3500₽

Бетон М350 – выдерживает самые сильные нагрузки. Подходит для строительства крупных конструкций и многоэтажных домов любой категории.

Товарный бетон М-400 от 3800₽

Бетон М400 – подойдет для строительства объектов с особыми требованиями: мосты, бассейны, колонны, железобетонные конструкций, фундаменты для больших конструкций.

Калькулятор стоимости

  • Ленточного фундамента
  • Плиты фундамента

Рассчитать объём бетона

Как проводить измерения

Измерьте периметр (A), ширину (D) и высоту (C) будущей фундаментной ленты и укажите значения в форме в соответствующих полях. Все значения нужно указывать в метрах.

Рассчитать

Как проводить измерения

Измерьте длину (A) ширину (B) и высоту (C) будущей фундаментной плиты и укажите значения в форме в соответствующих полях. Все значения нужно указывать в метрах.

Объём фундаментной ленты равен 0 м3. Стоимость М-100 — 0 ₽ Объём плиты фундамента равен
0
м3. Стоимость М-100 — 0 ₽

М-100

М-150

М-200

М-250

М-300

М-350

М-400

М300


Схема сотрудничества с «ЕвроБетон»

Оставляете заявку

Ежедневно.
Принимаем заказы
на любой объем бетона.

Уточняем детали
и делаем
предложение

Любые консультации
по строительству
и материалам.

Согласовываем
сроки отгрузки
и способы оплаты

Низкая цена.
Любая форма
оплаты.

Изготавливаем
бетонную смесь

Все по ГОСТ.
Импортное
оборудование,
стабильное качество.

Доставляем
ваш заказ

Всегда в срок.
Без сюрпризов.

Смотрите так же:

Бетон М300 класс В 22,5

Решение конкретных задач в строительстве требует применения разных видов и марок

Состав бетона М300 класс В 22,5 ГОСТ 7473-94

Цемент (марка)

Цемент, кг

Песок, кг

Щебень, кг

Вода, л

Цемент М400

375

620

1205

200

Цемент М500

320

655

1220

200

Для использования бетонной смеси в зимний или осенний период, а также при повышенной влажности или иных особых условиях, в состав бетона или раствора, по согласованию с Заказчиком, добавляют различные пластификаторы, химические присадки, улучшающие характеристики и потребительские качества смеси.

Технические характеристики бетона М300

прочность

294 кгс/см2

плотность

2500 кг/м3

морозостойкость

F150 – F200

водонепроницаемость

W6

подвижность

П2 – П4

Область применения бетона М300 класс В 22,5

  • Возведение ленточных фундаментов одно- и двухэтажных зданий
  • Строительство монолитных стен, плит перекрытия, лестниц, переходов
  • Бетонные площади для техники и оборудования
  • Подпорные стенки, промышленные полы

У нас Вы сможете купить Бетон М300 с доставкой по доступным ценам в соответствии с действующими нормами ГОСТа. Оптовая цена рассчитывается индивидуально и зависит от заказанного объема. Для заказа смеси вы можете позвонить по телефону 917-917 или заполнить форму обратной связи на сайте.

Компания располагает собственным специальным транспортом и доставляет бетон по заявке Заказчика точно в указанный срок. Уточнить условия доставки можно по телефону 917-917 или посетив офис компании. Таким же образом можно узнать о скидках и акциях, а также о наиболее удобной форме оплаты. Мы работаем с предприятиями всех форм собственности и физическими лицами.

Другие марки бетонов и растворов

Бетон В22 М300 — особенности применения и отличительные характеристики

Бетон – основа всех строительных работ. Без него невозможно возведение объектов промышленно-гражданской сферы и дорожных конструкций. Классификация позволяет точно определить, какой спектр задач призван решать состав.


Одна из самых востребованных марок

При заливке фундаментов малоэтажных зданий и производстве железобетонных изделий в основном используется бетон в22 5 м300. Он обладает достаточным показателем прочности для обеспечения надежности конструкций, а также отличается от других марок своими техническими и эксплуатационными параметрами.

М300 обладает большим количеством положительных качеств:

  1. Морозостойкость F150-200. Бетон в течение длительного времени способен выдерживать сильные перепады температур.
  2. Водонепроницаемость W8. Состав со средними показателями. Он достаточно хорошо удерживает напор воды, поэтому гидроизоляция требуется только при использовании в местах с повышенной влажностью.
  3. Плотность бетона в22 5 в зависимости от наполнителя равна 1800-2500 кг/м3. Основой для М300 являются гравийные, гранитные либо известняковые щебни.
  4. Подвижность варьируется в пределах П2-П4, что гарантирует хорошую наполняемость пустот во время проведения строительных работ.
  5. Бетон в22 5 имеет среднюю теплопроводность, поэтому при использовании его для возведения внешних конструкций требуется последующее их утепление.

Изготовление бетона требует применение однородного по составу сырья. Песок, наполнитель, цемент и даже вода низкого качества – все это существенно понижает прочность бетона. Кроме того, наличие посторонних примесей сказывается на остальных эксплуатационных характеристиках.

Качество составляющих компонентов

Материал обладает уникальным сочетанием технических характеристик, что позволяет выполненным из него строениям выдерживать большие ударно-механические нагрузки и высокое удельное давление.


  1. При выборе стоит обратить внимание на вес бетона. Удельный вес 1м3 варьируется в пределах 1800-2500 кг. Это вызвано разной массой используемого наполнителя.
  2. Кроме того, на весовые параметры может оказывать влияние нарушение технологии изготовления. Наличие воздушных полостей должно в точности соответствовать нормативам.
  3. Бетон в22 5 предусматривает повышение технологических параметров путем введения в состав присадок.
  4. Стоит помнить, что прочность бетонной конструкции зависит не только от качества смеси, но и от соблюдения правил заливки, а также создания необходимых условий для застывания раствора.

Бетонный завод «ПБД» изготавливает продукцию на основе качественного сырья с соблюдением ГОСТ и ТУ, а также выдерживает все пропорции компонентов.


Бетон М300 В22,5 в Челябинске по цене производителя «БетонПрофи»

Бетон марки М300 характеризуется особо высокой степенью прочности, бетонный раствор такого типа идет уже в довольно высоком ценовом сегменте. Это объясняется спецификой предназначения бетона марки М300: любые несущие конструкции, в том числе высотных монолитных зданий.

Из М300 делают любые фундаменты как для малоэтажного, так и для многоэтажного строительства. Заливка бетоном полов и площадей производственного назначения, обустройство покрытий, способных выдерживать колоссальные нагрузки, все то, что подвержено серьезному физическому воздействию.  Отметим тот факт, что квадратный сантиметр застывшего бетона марки М300 способен вынести нагрузку, равную трем центнерам. Это довольно серьезный показатель.

Цена бетона М300

Стоимость бетона М-300
Марка Класс прочности Морозостойкость Водонепроницаемость Цена*
М-300 B-22,5 F300 W4 3 500 руб

*При безналичной оплате +150 руб/куб.

Позвонить в «БетонПрофи»

Мы профессионально выполняем весь спектр услуг полного цикла, связанный с производством и доставкой бетона М300 на любые строительные объекты. Привезем бетонный раствор М300 куда угодно, если машина с раствором не сможет проехать, а также в случае необходимости выполнения работ по заливке бетона в труднодоступные места и на высоту, рекомендуем сразу же арендовать бетононасос, имеющийся в нашем распоряжении.

Пропорции бетона М300

Марка цемента Материалы, части
Цемент Песок Щебень
М 400 1 1,9 3,7
М 500 1 2,4 4,3

Свойства и характеристики М300

Бетон марки М300 обладает такими техническими характеристиками:

Вид щебня Прочность на сжатие, МПа Класс Плотность, кг/куб.м Морозостойкость, F Водонепроницаемость, W Подвижность, П
Известковый 300 В22,5 1800-1900 100-150 5-6 1-5
Гранитный 300 В22,5 2000-2500 150-200 5-6

1-5

Заказать М300 в Челябинске

Действуют скидки для оптовых и постоянных подрядчиков. Предлагаем также обратить внимание на специальные добавки для бетона марки М300. Они могут не только еще больше увеличить прочность покрытия, но и поспособствовать его морозостойкости, теплоизоляции, устойчивости к воздействию любых атмосферных осадков. Нужно залить бетон, а на улице -15? Не беда! Современные технологии, лежащие в основе пластификаторов, позволяют выполнять такие работы даже при сильных морозах.

Доставка М300 всегда будет осуществляться с соблюдением оговоренных сроков, можете забыть о таких неприятных вещах, как просто из-за задержки поставок раствора, недовозе или подмене марок бетона. Мы работаем честно и уважаем наших подрядчиков, помогая им строить все больше новых и красивых зданий в городе Челябинске.

Позвонить в «БетонПрофи»

Также «БетонПрофи» предлагает бетон марок:

Бетон марки М300 В22,5 по выгодной цене в Москве

Продажа товарного бетона М-300 (В22,5) от производителя, низкие цены. Доставка бетона по Москве и Московской области на следующий день после заказа.

Область применения бетона М-300

Относится к тяжелым (литым) бетонным растворам, благодаря чему нашел широкое применение для выполнения следующих видов работ:

  • Заливка фундамента для зданий различной этажности;
  • Строительство гидротехнических сооружений (включая колодцы), что обеспечивается высокой водонепроницаемостью материала;
  • Возведение железобетонных конструкций;
  • Обустройство стяжки пола;
  • Строительство разнообразных вспомогательных конструкций, в том числе подпорные стены, межэтажные перекрытия, трубы;
  • Производство дорожек, тротуарной плитки, лестничных маршей;
  • Обустройство бетонной подушки для автомобильных дорог.

Цена на бетон М300 (В22,5)

Марка Класс П-подвижность
F — морозоустойчивость
W — водонепроницаемость
Цена за 1 м3
без доставки,
на гравии
Цена за 1 м3
без доставки,
на граните
М300 В22,5 П4 F150 W6 3 500 3 900

Стоимость доставки бетона М300 (В22,5)

Расстояние Цена за 1 куб. , руб
До 5 км 350
До 10 км 400
До 15 км 450
До 20 км 500
До 25 км 550
До 30 км 600
До 35 км 650
До 40 км 700

Технические характеристики и состав бетона М-300 (класс В22,5):

  • Класс прочности – В22,5. Благодаря этому бетон М-300 сохраняет свои характеристики под максимальной нагрузкой до 295 кгс/см2;
  • Коэффициент морозостойкости – F150. Этот показатель свидетельствует о том, что материал способен выдержать до 150 циклов заморозки/разморозки и не потерять своих первоначальных свойств и при этом сохранить свою целостность;
  • Коэффициент водонепроницаемости – W6. Достаточно высокий показатель, который означает способность бетона В22,5 не допустить проникновение влаги внутрь при давлении до 0,6 МПа;
  • Класс подвижности – П4. Относится к эластичным материалам, которые под своей массой растекаются до 15-20 см, чего хватает для выполнения различного рода строительных мероприятий.

При использовании цемента марки М-400 для производства бетона М300 В22,5 необходимо придерживаться пропорции 1:1,9:3,7 (цемент, песок, щебень). Если применяется цемент М-500, то пропорция составит 1:2,4:4,3.

Наша компания производит качественный бетон марки М-300, цена на который зависит от используемых наполнителей (марка цемент, применение гравия или гранита). Доставка осуществляется по всей Московской области.

Бетон М300 (В22,5) | Цена куба с доставкой от производителя

Класс Водонепро-ницаемость W Морозостойк. F Марка по удобоукладке
П3ок (10-15)см П4б/н ок (16-20)см П2ок (0,5-10)см
В22.5 6 100 3170 руб 3170 руб 3290 руб

Бетонная смесь М300 В22,5 максимально востребована на предприятиях ЖБИ, ЖБК. Из нее производят фундаментные блоки, плиты для перекрытий, маршруты лестниц, секции заборов, межкомнатные перегородки. На строительных площадках из нее формируют промышленные полы, отмостки, дорожки. Также бетон М300 класса В22,5 нашел широкое применение в малоэтажном загородном строительстве.  Материал относится к товарным тяжелым бетонам и характеризуется высокой прочностью и плотностью. Он способен выдерживать давление до 22,5 Мпа/кв.см. Этот строительный материал можно уверенно назвать лидером продаж, благодаря сочетанию стоимости, универсальности и качеству.

Технические характеристики бетона М300 В22,5

Согласно нормативам, установленным ГОСТ, этот стройматериал является промежуточным и не должен входить в расчете при создании проектной документации. Но на практике, технические характеристики и цена бетона В 22,5 формируют его широкое применение, в том числе возведение гидротехнических сооружений.

Марка стройматериалаМ 300
Класс стройматериалаВ 22,5
Прочность295 кг/кВ.см
ПодвижностьВарьируется от П2 до П5
Морозостойкость200F
Водопроницаемость6
ЖесткостьВарьируется от Ж2 до Ж6

Купить бетон М300 В22,5 с доставкой

Завод «Соржа» предлагает доступные цены на бетон В22,5 и другие марки. Цементные смеси изготавливаются придерживаясь всех стандартов ГОСТа, наше предприятие имеет собственную испытательную лабораторию, контролирующую качество готовой продукции. Конечная цена за куб бетона б25 с доставкой зависит от объема поставки, оптовым заказчикам предлагаем скидки.
Бетонный завод «Соржа» обладает значительными производственными мощностями, готов к длительному, взаимовыгодному партнерству. Для заказа смеси вы можете позвонить по телефону +7 (812) 407-72-79 или заполнить форму обратной связи.

Другие марки бетона

БЕТОННЫЙ ЗАВОД ″СОРЖА″

Стабильное

качество

Проводим испытания бетона в собственной лаборатории

Низкие

цены

Оптовые цены на строительные материалы

Аренда

Спецтехники

Автобетононасосы и автобетоносмесители в наличии

Оперативная

доставка

Cвоевременная отгрузка бетона, соблюдаем сроки

(PDF) Приготовление и свойства пенобетона на магнийфосфатном цементе с H 2 O 2 в качестве пенообразователя

Конфликт интересов

Нет.

Ссылки

[1] K. Ramamurthy, E.K.K. Намбияр, G.I.S. Ранджани, Классификация исследований свойств пенобетона

, Cem. Concr. Compos. 31 (6) (2009) 388–396.

[2] Б. Чен, Дж. Лю, Экспериментальное применение минеральных добавок в легком бетоне

с высокой прочностью и удобоукладываемостью, Констр.Строить. Матер. 22 (6)

(2008) 1108–1113.

[3] Y.H.M. Амран, Н. Фарзадня, А.А.А. Али, Свойства и области применения пенобетона

; обзор, Констр. Строить. Матер. 101 (2015) 990–1005.

[4] Дж. Цзюнь, С. Цянь, В. Чжао, Т. Ли, Х. Чжан, Экспериментальное исследование использования легкого пенобетона

в качестве заполнителя земляного полотна безбалластного пути, Констр.

Сборка. Матер. 149 (2017) 911–920.

[5] М. Кадела, М. Козловски, А. Кукиелка, Применение пенобетона на дороге

Система «дорожное покрытие – слабый грунт», Proc.Англ. 193 (2017) 439–446.

[6] К. Микулица, М. Лабайб, Р. Хела, Реконструкция напольных конструкций с использованием пенобетона

, Proc. Англ. 195 (2017) 108–113.

[7] М. Афифуддин, Чуррани М. Абдулла, Поведение при сдвиге бетонных балок, армированных пенопластом

, Proc. Англ. 171 (2017) 994–1001.

[8] Н. Нараянан, К. Рамамурти, Структура и свойства пенобетона: обзор

, Cem. Concr. Compos. 22 (5) (2000) 321–329.

[9] Л.Де Роуз, Дж. Моррис, Влияние дизайна смеси на свойства микропористого бетона

, Томас Телфорд, Лондон, Великобритания, 1999, стр. 185–197.

[10] С. Ван Дейк, Пенобетон, Бетон 25 (5) (1991).

[11] Б. Чен, З. Ву, Н. Лю, Экспериментальные исследования свойств высокопрочного пенобетона

, J. Mater. Civ. Англ. 24 (1) (2011) 113–118.

[12] Н. Нараянан, К. Рамамурти, Микроструктурные исследования пенобетона

, Cem.Concr. Res. 30 (3) (2000) 457–464.

[13] Г. Маси, W.D.A. Рикард, Л. Виккерс, М.С. Биньоцци, А. Riessen, Сравнение

различных методов вспенивания для синтеза легких геополимеров

, Ceram. Int. 40 (9) (2014) 13891–13902.

[14] D.K. Panesar, Свойства ячеистого бетона и влияние синтетических и белковых пенообразователей

, Констр. Строить. Матер. 44 (2013) 575–584.

[15] D. Falliano, D.D. Доменико, Дж. Риккарди, Э.Гуглиандоло, Экспериментальное исследование

прочности пенобетона на сжатие: влияние условий твердения

, типа цемента, пенообразователя и плотности в сухом состоянии, Констр. Строить.

Матер. 165 (2018) 735–749.

[16] D. Falliano, D.D. Доменико, Г. Риккарди, Э. Гульандоло, Ключевые факторы, влияющие на прочность пенобетона на сжатие

, IOP Conf. Сер .: Матер. Sci. Eng.,

431, 062009.

[17] Z. Zhang, J.L. Provis, A.Рид, Х. Ван, Геополимерный пенобетон: новый материал

для устойчивого строительства, Констр. Строить. Матер. 56 (2014) 113–127.

[18] C.A. Anagnostopoulos, A.C. Anagnostopoulos, Полимерцементные растворы для ремонта механических свойств древних каменных кладок

, Констр. Строить. Матер. 16

(7) (2002) 379–384.

[19] М. Тернер, Пенобетон быстрого схватывания для восстановления в тот же день проемов на шоссе

, в: Труды однодневного семинара по пенобетону:

Свойства, применение и последние технологические разработки, 2001,

стр. .12–18.

[20] N.E. Гипедингер, А. Scian, E.F. Aglietti, Магнезиально-фосфатная связка для холодного схватывания

огнеупоров на основе кордиерита, Cem. Concr. Res. 32 (2002) 675–682.

[21] Дж. Цинь, Дж. Цянь, К. Ю, Ю. Фан, З. Ли, Х. Ван, Поведение сцепления и межфазная поверхность

микропроцессорных характеристик магниево-фосфатного цемента на старый бетон

субстрат, Конст. . Строить. Матер. 167 (2018) 166–176.

[22] Дж. Цинь, Дж. Цянь, З. Ли, К. Ю, Х. Дай, Ю. Юэ, Ю.Fan, Механические свойства базальтовых композитов

, армированных фиброцементным магнием, Констр. Строить.

Матер. 188 (2018) 946–955.

[23] Л. Юэ, К. Бинг, Факторы, влияющие на свойства фосфата магния

цемента, Констр. Строить. Матер. 47 (2013) 977–983.

[24] Л. Лю, Дж. Ли, X. Ван, Т. Цянь, X. Ли, Настройка прочности и пористости быстротвердеющей пасты из фосфата магния

с помощью метода предварительного вспенивания, Sci. Rep.5

(2015).

[25] Ю. Ли, Б. Чен, Новый тип сверхлегкого фосфатно-магниевого цемента

Пенобетон

, J. Mater. Civ. Англ. 27 (1) (2014) 04014112.

[26] X. Fu, Z. Lai, X. Lai, Z. Lu, S. Lv, Получение и характеристики пористых материалов на основе фосфатного цемента на основе магния

, Констр. Строить. Матер. 127 (2016)

712–723.

[27] К. Ма, Б. Чен, Экспериментальное исследование подготовки и свойств нового пенобетона

на основе магниево-фосфатного цемента, Констр.Строить.

Матер. 137 (2017) 160–168.

[28] З. Пан, Х. Ли, В. Лю, Приготовление и определение характеристик пенобетона сверхнизкой плотности

из портландцемента и добавок, Констр. Строить. Матер.

72 (2014) 256–261.

[29] Дж. Ву, З. Чжан, Ю. Чжан, Д. Ли, Приготовление и определение характеристик легкого вспененного геополимера ультра-

(UFG) на основе смесей плоской золы и метакаолина,

Constr. Строить. Матер. 168 (2018) 771–779.

[30] В.Дукман, Л. Корат, Характеристика пен на основе геополимерной зольной пыли

, полученной с добавлением порошка Al или h3O2 в качестве пенообразователя, Mater.

Charact. 113 (2016) 207–213.

[31] З. Абдоллахнеджад, С. Миральдо, Ф.П. Torgal, J.B. Aguiar, Экономичные однокомпонентные растворы

, активируемые щелочью, с низким потенциалом глобального потепления для напольного отопления

, применение систем, Eur. J. Environ. Civ. Англ. 21 (4) (2017) 412–429.

[32] E.P. Кирсли, П.J. Wainwright, Влияние пористости на прочность пенобетона

, Cem. Concr. Res. 32 (2002) 233–239.

[33] К. Лиан, Ю. Чжуге, С. Бичем, Взаимосвязь между пористостью и прочностью

для пористого бетона, Констр. Строить. Матер. 25 (2011) 4294–4298.

[34] О. Сенгул, С. Азизи, Ф. Караосманоглу, М.А. Тасдемир, Влияние вспученного перлита

на механические свойства и теплопроводность легкого бетона

, Energy Build.43 (2011) 671–676.

[35] A.A. Хилал, Н.Х. Том, А.Р. Доусон, О распределении размеров увлеченных пор пенобетона

, Констр. Строить. Матер. 75 (2015) 227–233.

[36] К. Тасдемир, Комбинированное воздействие минеральных добавок и условий отверждения на коэффициент сорбционной способности бетона

, Cem. Concr. Res. 33 (10) (2003) 1637–

1642.

[37] Г. Санг, Ю. Чжу, Г. Ян, Х. Чжан, Приготовление и определение характеристик пеноматериала на основе цемента с высокой пористостью

, Констр.Строить. Матер. 91 (2015) 133–

137.

[38] E.P. Кирсли, П.Дж. Уэйнрайт, Пористость и проницаемость пенобетона,

Cem. Concr. Res. 31 (2001) 805–812.

T. Li et al. / Строительные материалы 205 (2019) 566–573 573

Использование предварительно напряженных прядей класса 300 в предварительно напряженных предварительно напряженных бетонных балках

Название: Применение предварительно напряженной пряди класса 300 в предварительно напряженных предварительно напряженных бетонных балках
Дата публикации: январь-февраль 2017 г.
Объем: 62
Выпуск: 1
Номера страниц: 49-65
Авторы: J.Крис Кэрролл, Томас Э. Казинс и Карин Л. Робертс-Воллманн
https://doi.org/10.15554/pcij62.1-01

Щелкните здесь, чтобы просмотреть весь выпуск журнала

Аннотация

Текущие редакции Спецификаций проектирования мостов AASHTO LRFD Американской ассоциации государственных служащих на дорогах и транспорте и ACI 318-14 основаны на многолетних экспериментальных исследованиях и используют традиционную прядь предварительного напряжения 270 ksi (1860 МПа). Недавние разработки привели к созданию прядей повышенной прочности с пределом прочности на разрыв 300 ksi (2070 МПа).В данной статье представлены результаты экспериментального исследования поведения предварительно напряженных предварительно напряженных бетонных элементов, содержащих прядей с предварительным напряжением 300 тысяч фунтов на квадратный дюйм. Были изготовлены восемнадцать испытательных образцов с Т-образной балкой, которые использовались для оценки влияния использования прядей повышенной прочности на длину переноса и развития, а также на способность к изгибу и пластичность. Результаты 35 передаточных зон и 35 испытаний на изгиб сравниваются с множеством известных влияющих факторов и текущими положениями кодекса по переносной и развернутой длине и номинальной моментной нагрузке.Результаты также оцениваются в отношении прочности на разрыв пряди.

Список литературы

ACI (Американский институт бетона) Комитет 318. 2014. Требования строительных норм для конструкционного бетона (ACI 318-14) и комментарии (ACI 318R-14). Фамингтон-Хиллз, Мичиган: ACI.

AASHTO (Американская ассоциация государственных служащих автомобильных дорог и транспорта). 2014. Технические условия на проектирование моста AASHTO LRFD. Вашингтон, округ Колумбия: AASHTO.

Дженни, Дж. Р. 1954. «Природа связующего в предварительно напряженном предварительно напряженном бетоне.”ACI Journal 50 (5): 717–736.

Hanson, N. W., and P.H. Kaar. 1959. «Испытания на изгиб предварительно напряженных предварительно напряженных балок». Журнал ACI 55 (1): 783–802.

Каар, П. Х., Р. В. ЛаФрау и М. А. Масс. 1963. «Влияние прочности бетона на длину переноса прядей». Журнал PCI 8 (5): 47–67.

Табатабай Х. и Т. Дж. Диксон. 1993. «История уравнения длины развития прядей с предварительным напряжением». Журнал PCI 38 (6): 64–75.

Бакнер, К.D. 1995. «Обзор длины развития прядей для предварительно растянутых бетонных стержней». Журнал PCI 40 (2): 84–105.

Казинс, Т. Э., Д. У. Джонстон и П. Зиа. 1990. «Длина переноса предварительно напряженной пряди с эпоксидным покрытием». Журнал материалов ACI 87 (3): 193–203.

Шахоуи М.А., М. Исса и Б. Д. Бэтчелор. 1992. «Длина переноса прядей в полномасштабных предварительно напряженных бетонных фермах AASHTO». Журнал PCI 37 (3): 84–96.

Рассел Б. У. и Н. Х. Бернс.1997. «Измерение переносимых длин на предварительно растянутых бетонных элементах». Журнал структурной инженерии 123 (5): 541–549.

Зия П. и Т. Мостафа. 1977 г. «Длина развития предварительных напряжений». Журнал PCI 22 (5): 54–63.

Казинс, Т. Э., Д. У. Джонстон и П. Зиа. 1990. «Перенос и разработка длины пряди предварительного напряжения с эпоксидным покрытием и без покрытия». Журнал PCI 35 (4): 92–103.

Деатераж, Дж. Х., Э. Г. Бурдетт и К. К. Чу.1994. «Требования к длине разработки и поперечному расстоянию предварительно напряженной пряди для предварительно напряженных бетонных мостовых балок». Журнал PCI 39 (1): 70–83.

Kose, K. M., and W. R. Burkett. 2005. «Формулировка нового уравнения длины развертки для участка предварительного напряжения 0,6 дюйма». Журнал PCI 50 (5): 96–105.

Дженни, Дж. Р. 1963. «Отчет об исследованиях длины передачи напряжения на пряди предварительного напряжения 270 тыс. Фунтов на квадратный дюйм». Журнал PCI 8 (1): 41–45.

Казинс, Т. Э., Л. Х. Фрэнсис, Дж.М. Столлингс, В. Гопу. 1993. «Требования к расстоянию и бетонному покрытию для предварительно напряженных прядей с эпоксидным покрытием на свободных участках». Журнал PCI 38 (5): 76–84.

Митчелл Д., У. Д. Кук, А. А. Хан и Т. Фам. 1993. «Влияние высокопрочного бетона на длину переноса и развития предварительно напряженной пряди». Журнал PCI 38 (3): 52–66.

Казинс, Т. Э., Дж. М. Столлингс и М. Б. Симмонс. 1994. «Уменьшение расстояния между прядями в предварительно напряженных железобетонных элементах.”Структурный журнал ACI 91 (3): 277–286.

О, Б. Х. и Э. С. Ким. 2000. «Реалистичная оценка переносимых длин в предварительно напряженных, предварительно напряженных бетонных элементах». Структурный журнал ACI 97 (6): 821–830.

Петру М.Ф., Б. Ван, В. С. Джонье, К. Г. Трезос и К. Харрис. 2000. «Чрезмерное проскальзывание конца пряди в предварительно напряженных сваях». Структурный журнал ACI 97 (5): 774–782.

Ван Б., М. Ф. Петру, К. Харрис и А. А. Хусейн. 2002. «Эффекты верхней планки в предварительно напряженных бетонных сваях.”Структурный журнал ACI 99 (2): 208–214.

Барнс Р.У., Дж. У. Гроув и Н. Х. Бернс. 2003. «Экспериментальная оценка факторов, влияющих на длину переноса». Структурный журнал ACI 100 (6): 740–748.

Ван Б., К. Харрис и М. Ф. Петру. 2002. «Передаточная длина прядей в предварительно напряженных бетонных сваях». Структурный журнал ACI 99 (5): 577–585.

Ларсон, К. Х., Р. Дж. Петерман и А. Эсмаили. 2007. «Характеристики сцепления самоуплотняющегося бетона для предварительно напряженных мостовых балок.PCI Journal 52 (4): 44–57.

Петерман, Р. Дж. 2007. «Влияние глубины заливки и текучести бетона на соединение прядей». PCI Journal 52 (3): 72–101.

Кэрролл, Дж. К., К. Л. Робертс-Воллманн и Т. Э. Казинс. 2015. «Влияние вертикальной разливки на длину переноса и развертки». Журнал материалов ACI 112 (5): 619–630.

Гросс С. П. и Н. Х. Бернс. 1995. Длина предварительного напряжения 15,2 мм (0,6 дюйма) диаметром 15,2 мм (0,6 дюйма) в бетоне с высокими эксплуатационными характеристиками: результаты испытаний балки Хоблитцеля-Бакнера.Отчет об исследовании 580-2. Остин, Техас: Техасский университет в Центре транспортных исследований Остина.

Подкомитет ASTM C09.60. 2012. Стандартный метод испытаний на осадку гидроцементного бетона. ASTM C143. Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.

Подкомитет ASTM C09.61. 2015. Стандартный метод испытаний на прочность на сжатие цилиндрических образцов бетона. ASTM C39. Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.

Подкомитет ASTM A01.05. 2005 г.Стандартные технические условия на стальную прядь, семипроволку без покрытия для предварительно напряженного бетона. ASTM A416. Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.

Подкомитет ASTM A01.13. 2005. Стандартные методы испытаний и определения для механических испытаний стальных изделий. ASTM A370. Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.

Лофлин, Б. Дж. 2008. «Связующие и свойства материалов прядей предварительного напряжения марок 270 и 300, в области гражданского строительства и защиты окружающей среды». Магистерская диссертация, Политехнический институт Вирджинии и Государственный университет.https://theses.lib.vt.edu/theses/available/etd-06302008 073338 / unrestricted / LoflinThesis.pdf.

Подкомитет ASTM E28.04. 2002. Стандартные методы испытаний на релаксацию напряжений для материалов и конструкций. ASTM E328. Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.

Хилл, А. Т. 2006. «Свойства материалов прядей предварительного напряжения класса 300 и 270 и их влияние на конструкцию мостов». Магистерская диссертация, Политехнический институт Вирджинии и Государственный университет. https: // тезисы.lib.vt.edu/theses/available/etd-04062006-094819/unrestricted/AaronHillThesis.pdf.

Логан, Д. Р. 1997. «Критерии приемки для качества сцепления пряди для предварительно напряженного предварительно напряженного бетона». Журнал PCI 42 (2): 52–90.

Рамирес, Дж. А. и Б. В. Рассел. 2008. Перенос, разработка и длина стыка для прядей / армирования в высокопрочном бетоне. Отчет 603. Вашингтон, округ Колумбия: Национальный совместный исследовательский проект по автомагистралям.

Рассел, Б.W., and N.H. Burns. 1993. Руководство по проектированию для переноса, развития и снятия сцепления с семью проволочными прядями большого диаметра в предварительно напряженных бетонных фермах. Отчет об исследовании 1210-5F. Остин, Техас: Техасский университет в Центре транспортных исследований Остина.

Казинс, Т. Э., Д. У. Джонстон и П. Зиа. 1990. «Длина разработки предварительно напряженной пряди с эпоксидным покрытием». Журнал материалов ACI 87 (4): 309–318.

Бамбук, армированный бетоном: критический обзор

Опубликованные отчеты показывают, что использование бамбука для армирования бетонных конструкций восходит к столетию назад в Юго-Восточной Азии.Ранние экспериментальные исследования бетона, армированного бамбуком, были проведены в Массачусетском технологическом институте Чоу [13], в Германии [14], Италии [15], США [16], Смитом и Сосье [17] и Колумбии [18]. В этих исследованиях использовались либо бамбуковые бруски (цельные стебли малого диаметра), либо шины (полукруглые полоски).

Большой интерес к армированному бамбуком бетону с самого начала связан с военно-морскими силами США и их интересом к быстрому [восстановлению] строительства в Юго-Восточной Азии после Второй мировой войны. Исследования, проведенные Гленном [16] на бетоне, армированном бамбуком, финансировались Управлением военного производства США, включали механические испытания и строительство экспериментальных зданий.Гленн сделал ряд выводов на основании полученных результатов испытаний, а также принципов проектирования и строительства для использования бамбуковых тростей и шин в качестве арматуры в бетоне. Глен выделил такие проблемы, как (а) высокий прогиб, низкая пластичность и раннее хрупкое разрушение бамбуковых железобетонных балок под нагрузкой; (б) их пониженная предельная грузоподъемность по сравнению с элементами, армированными сталью; (c) проблемы склеивания, связанные с чрезмерным растрескиванием и набуханием бамбука; и (d) необходимость использования асфальтовых эмульсий.Гленн рекомендует использовать растягивающее напряжение бамбука 34–41 МПа, исходя из максимальных значений напряжения 55–69 МПа для бетонных балок с 3–4% бамбуковой арматуры. Наконец, допустимое растягивающее напряжение бамбука между 20 и 28 МПа для армированных элементов рекомендовано Гленном, чтобы сохранить прогиб балки ниже 1/360 пролета.

Особо выделяются два более поздних исследования, посвященных «методологиям проектирования». Бринк и Раш [19] провозглашают подход с допустимым напряжением для проектирования бетона, армированного бамбуком, сравнимый с современным подходом ACI 318 [20] для бетона, армированного сталью.{{\ prime}} \) (единицы МПа). К этому добавляется 3–4% бамбукового армирования, что, по их утверждению, дает коэффициент безопасности порядка 2–2,5. Более точный анализ может быть проведен с использованием рекомендуемого допустимого напряжения бамбука 34 МПа и модуля упругости 13,8 ГПа для растянутой арматуры и 8,6 ГПа для арматуры на изгиб. Геймайер и Кокс признают уникальное и ограниченное сцепление бамбука и рекомендуют, чтобы прочность сцепления составляла 44 Н / мм от окружности арматурного стержня, а длина заделки должна превышать 305 мм.Это максимальное напряжение связи около 0,15 МПа. Геймайер и Кокс основали свое исследование на Arundinaria tecta , разновидности бамбука, произрастающей на юго-востоке США.

При использовании любого подхода, основанного на допустимом напряжении, способность сцепления всегда будет определять конструкцию. Для сравнения: бамбуковый арматурный стержень диаметром 25 мм, заделанный 305 мм, может развить только от 3,5 кН [21] до 8,4 кН [19]. Напротив, стальной арматурный стержень диаметром 9,5 мм в тех же условиях может развиться 29.4 кН.

Ряд исследовательских работ, описывающих изгибаемые элементы, армированные бамбуком, подтверждают основную предпосылку методологии проектирования, предложенной Геймайером и Коксом [21]. Оптимальные соотношения продольной бамбуковой арматуры колеблются от 3 до 5%, при этом пропускная способность неармированной бетонной балки увеличивается как минимум в 2,5 раза [22,23,24,25,26,27]. Рекомендуется ограничить расчетную нагрузку моментом растрескивания неармированной секции, M cr , что для армированной бамбуком секции должно давать «коэффициент безопасности» против растрескивания, равного 2, и против разрушения, равного 7 [ 23].Хотя конкретное исследование сцепления не было включено в эти исследования, рекомендации по использованию армирующей бамбуковой шины включают требование нанесения двух слоев битумной краски с нанесением песка на верхний слой [23]. Это процедура, аналогичная той, что применил Гавами к бамбуковым шинам [28], в котором автор придал шероховатость поверхности бамбука перед нанесением первого слоя битумной краски с песком, а затем намотал 1,5-миллиметровую проволоку вокруг шин перед нанесением второго слоя. Пальто.

В несвязанных исследованиях Ghavami [29], Agarwal et al. [30] и Севалия и др. [31] демонстрируют важность обеспечения хотя бы минимального бамбукового армирования и соответствующей обработки поверхности для улучшения сцепления. Гавами [29] обнаружил, что балки с 3% -ным соотношением расщепленной бамбуковой арматуры в четыре раза превышают предельную прочность сопоставимых неармированных бетонных балок. В последних двух исследованиях авторы сообщают, что бетон, армированный бамбуком, с шинами не имеет усиления сцепления и имеет коэффициент армирования примерно 1.4%, не улучшают поведение неармированного бетона. Точно так же плиты, армированные бамбуком, имеющие коэффициент армирования только 0,5%, образовали единственную большую трещину и продемонстрировали значительное проскальзывание арматуры [32].

Два исследования, Тераи и Минами [33] и Лилатанон и др. [34] рассмотрели бамбуковую арматуру для элементов, несущих осевое сжатие. В этих исследованиях тестировались концентрически нагруженные заглушки колонны, имеющие отношение высоты к ширине 2 и 2,5, соответственно. Как и следовало ожидать от таких коротких образцов, осевая способность может быть приблизительно определена с использованием анализа преобразованных сечений и улучшена при наличии поперечного ограничения.Никакой четкой разницы между поведением, армированным сталью или бамбуком, не было обнаружено ни в одной из экспериментальных программ. Из-за короткой геометрии испытательного образца эти испытания не зависят от сцепления с бетоном.

Гавами [29] провел разведочное исследование бетонных колонн высотой 2 м с квадратным поперечным сечением 200 мм. Они были усилены продольно ориентированными бамбуковыми шинами с улучшающей сцепление поверхностью и ограничены стальными стременами. Гавами отмечает, что 3% бамбуковой арматуры в бетонных колоннах было идеальным соотношением для соответствия бразильским строительным нормам, но не дает никаких значений предельной прочности или других подробностей.

Связь и развитие

Agarwal et al. [30] показали значительный положительный эффект «обработки» бамбуковых шин коммерческими клеями на основе эпоксидной смолы с целью улучшения сцепления. Они сообщили о средних напряжениях сцепления (по результатам испытаний на вырыв) порядка 0,13 МПа для простых бамбуковых шин (значение, перекликающееся с рекомендацией Геймайера и Кокса [21]) и значений до 0,59 МПа (увеличение на 350%), когда Sikadur Для покрытия шин использовался клей 32. Это поведение привело к улучшению реакции на изгиб.Точно так же Гавами [28] сообщает об увеличении на 430% прочности сцепления для бамбуковых шин с покрытием Sikadur 32, заделанных в бетон, по сравнению с шинами без покрытия; Значения прочности сцепления составили 2,75 и 0,52 МПа соответственно. Гавами также провел испытания с асфальтовым покрытием (Negrolin) и песком, в результате которых прочность сцепления составила 0,73 МПа (рис. 1). Agarawal et al. сообщают, что коэффициент армирования бамбуком 8% был необходим для того, чтобы привести к изгибным характеристикам, аналогичным свойствам железобетонного элемента, имеющего коэффициент армирования 0.89% (при заявленном модульном соотношении E сталь / E бамбук = 8,3). Для усиления бамбуковых шин, покрытых Sikadur 32, требуется коэффициент усиления всего 1,4% для достижения поведения, аналогичного этой стали; Это означает улучшение поведения шин при нанесении покрытия на 470%.

Рис. 1

Изменение напряжения сцепления в зависимости от длины заделки и влияние обработки поверхности

Тераи и Минами [32] сообщают об испытаниях на разрыв круглых образцов бамбука, имеющих различные поверхностные обработки синтетической смолой и синтетическим каучуком.Сообщается, что необработанная прочность скрепления составляет 0,66 МПа, а обработка повысила ее до значений в диапазоне до 1,34 МПа. В той же программе испытаний прочность сцепления деформированного стального стержня составила 2,43 МПа.

Более реалистично, Геймайер и Кокс [21] и Сакарай и др. [35] сообщают об испытаниях на разрыв шин и круглых стеблей, соответственно, имеющих разную длину заделки. Оба исследования пришли к выводу, что среднее напряжение связи уменьшается по мере увеличения длины заделки, и что это уменьшение значительно более выражено, чем наблюдается в [изотропных] стальных арматурных стержнях.Такое уменьшение можно объяснить более сильным эффектом сдвига и плохими поперечными характеристиками материала анизотропного бамбука. Как видно на рис. 1, бамбуковые шины, которые не имеют выраженных деформаций (таким образом, в основном полагаются на трение для передачи напряжения), демонстрируют более низкое напряжение сцепления, чем круглые стебли, для которых узловые выступы обеспечивают некоторую степень механической блокировки. Геймайер и Кокс пришли к выводу, что бамбуковые шины имеют эффективную длину скрепления, за пределами которой дальнейшее увеличение длины заделки не влияет на доступную емкость; Исходя из этого, они установили свою рекомендацию, что прочность сцепления должна составлять 44 Н / мм окружности арматурного стержня и что предусмотренное заделывание должно превышать 305 мм.

Присутствие кремнезема (SiO 2 ) в бамбуке может способствовать пуццолановой реакции, увеличивая количество гидратов силиката кальция (CSH) в результате реакции с Ca (OH) 2 во время гидратации портландцемента, что улучшает связывание с бетоном. Однако кремнезем в бамбуке находится в основном в эпидермисе (на клеточном уровне) и должен подвергаться воздействию бетона, чтобы произошла пуццолановая реакция [36]. Следовательно, при использовании бамбука в виде стеблей или шин дополнительная пуццолановая активность сомнительна и вряд ли внесет какой-либо значимый вклад в соединение бамбука с бетоном.

Все известные исследования, посвященные склеиванию бамбука в бетоне, определяют усадку необработанного, зеленого или предварительно замоченного бамбука, а также циклы набухания, вызванные колебаниями влажности в бетоне, как вредные для склеивания. В результате большинство исследований рекомендуют покрывать бамбук влагозащитным слоем при условии, что покрытие не приводит к смазывающему эффекту, что само по себе ухудшает сцепление. С другой стороны, герметизация недостаточно выдержанного бамбука в водонепроницаемой среде может усугубить гниение.Наконец, на практике сложно добиться надежного и длительного состояния водонепроницаемости.

Обычной практикой является покрытие бамбука эпоксидной или полиэфирной смолой и рассыпание по нему песка для улучшения характеристик сцепления; однако из-за гигроскопичности бамбука, колебания содержания влаги (MC) и относительной влажности (RH) в бамбуке может произойти набухание или сжатие материала в зависимости от поглощения и потери влаги. Это может привести к трудозатратным и энергоемким и потенциально дорогостоящим процедурам, которые противоречат цели использования недорогого и доступного на месте материала.Например, Javadian et al. [37] сообщают о максимальной прочности сцепления, сравнимой с прочностью стальных арматурных стержней, 3,65 МПа, для композитных бамбуковых шин с высокой степенью обработки. Для достижения такого высокого напряжения сцепления трещины были высушены при влажности ниже 10%, подвергнуты термообработке под давлением (для увеличения плотности бамбука) и покрыты эпоксидной смолой на водной основе и мелким песком.

В целом, исследования цементных и полимерных композитов с использованием бамбука и других природных материалов в качестве арматуры выявили общие проблемы, такие как биоразлагаемость, технологичность и термическая совместимость бамбука и матричного материала [29, 38].Последней проблемой, потенциально влияющей на характеристики сцепления бамбука, является коэффициент теплового расширения (КТР), который а) зависит от содержания влаги; и б) в пять раз меньше, чем у бетона или стали в продольном направлении, но в два раза больше, чем это значение в поперечном направлении. Сообщаемый CTE в продольном направлении для бамбука колеблется от 2,5 до 10 × 10 −6 / C; поперечный КТР примерно на порядок больше [9].

Прочность бамбуковой арматуры в бетоне

Прочность бамбука тесно связана с его естественным составом.Как и другие лигноцеллюлозные материалы, бамбук состоит из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. Химический состав этих компонентов в бамбуке изменяется с возрастом (например, когда растения достигают зрелого состояния) и / или после сбора урожая, что запускает процесс гибели клеток и распада тканей. О значительной статистической корреляции между изменениями химического состава, возраста и плотности у Phyllostachys pubescens и Gigantochloa scortechinii сообщили Li et al. [39] и Hisham et al.[40] соответственно.

Есть несколько известных исследований, конкретно посвященных долговечности бамбука, залитого в бетон. Тем не менее, существует значительное количество литературы, посвященной долговечности и обработке различных материалов биомассы (иногда включая бамбук) в цементных материалах. Gram [41] представляет собой, возможно, первое значительное исследование в этом отношении, а Vo и Navard [42] и Pacheco-Torgal и Jalali [43] представили недавние и очень подробные обзоры. Большинство существующих исследований сосредоточено на «армировании волокном» или включении целлюлозных материалов в цементный композит.В этом обзоре авторы рассмотрели только те вопросы долговечности, которые считаются актуальными для бетона, армированного бамбуком. Читатели будут направлены к обзорным статьям, в которых обсуждаются другие связанные с этим вопросы долговечности.

Бетон из портландцемента — это сильно щелочная среда. PH поровой воды в портландцементном бетоне обычно превышает 12. Это обеспечивает пассивирующую среду для встроенной стальной арматуры, эффективно снижая вероятность коррозии стали при условии, что pH остается выше 10 [44].Напротив, щелочная обработка часто используется для разрушения клеточной структуры лигноцеллюлозных материалов, таких как древесина, конопля, лен и бамбук [45], чтобы извлечь, обнажить или обработать их волокна. Такая обработка может улучшить шероховатость поверхности (так называемая проклейка волокон) для улучшения сцепления с полимерными смолами в композитных материалах, но явно нежелательна в случае бамбуковых стержней, используемых в бетоне, армированном бамбуком. Хосода [46] сообщает о 50% -ной потере растягивающей способности бамбука после годичного выдерживания в ванне с водой с высоким содержанием щелочи; через 3 года бамбук сохранил только 30% своей первоначальной прочности.Гемицеллюлоза и водорастворимые экстракты (последние, как правило, не должны присутствовать в обработанных бамбуковых стеблях) вступают в реакцию с гидроксидом кальция (Ca (OH) 2 ), присутствующим в цементном тесте [47,48,49,50], что приводит к кристаллизации извести. в порах биомассы [43]. Лигнин растворим в горячей щелочной среде [41], как в случае гидратации цемента, и, возможно, когда бетон подвергается воздействию прямых солнечных лучей в тропической среде. Было обнаружено, что уменьшение щелочности при использовании тройных цементов [51] или карбонизации [52] лишь частично смягчает деградацию биомассы.Лигноцеллюлозные материалы в гидратированном цементе также охрупчиваются из-за минерализации, связанной с катионами (в основном, Ca 2+ ) в пористой воде бетона [53].

Водопоглощение — критическая проблема долговечности биомассы любого вида, заключенной в цементную матрицу [43]. Водопоглощение и гигротермический цикл приводят к практически непрерывному изменению объема внедренной биомассы, что приводит к межфазному повреждению и микро- и макротрещинам. Эти эффекты увеличивают проницаемость, вызывая описанные ранее вредные процессы.

Биологическая атака, возможно, является наиболее серьезной проблемой для бамбука. По сравнению с деревом существуют определенные факторы, которые делают бамбук более склонным к гниению, в том числе: (а) его тонкостенная геометрия (что делает гниение более значительным с точки зрения уменьшения емкости элемента), (б) высокое содержание крахмала и ( в) отсутствие устойчивых к гниению соединений, таких как те, которые содержатся в некоторых лиственных породах древесины, таких как тик и ипе [3, 54, 55]. Существует две причины биологического разложения бамбука: насекомые (например, жуки и термиты) и поражение грибами (гниль).Как и в случае с древесиной [3, 56], для защиты бамбука от насекомых и грибков требуются четыре меры: (а) приправить бамбук; (б) обработать химикатами всю толщину; (c) сохранять бамбук сухим и способным «дышать» на протяжении всей его жизни; и, (г) держите бамбук в недоступном для термитов месте.

Заливка в бетон не считается достаточной для защиты бамбука от нападения насекомых, особенно термитов. Термиты могут переходить в трещины размером до 0,8 мм [57]. Бетон, армированный бамбуком, может иметь такие трещины в результате воздействия температуры, усадки и / или нагрузки.Таким образом, бамбуковая арматура требует химической обработки по всей толщине стенки для предотвращения нападения насекомых [55, 58].

Грибковая атака (гниль) требует аэробных условий и влажности, обычно превышающей 20% [59]. Бамбук, полностью или частично залитый в бетон, подвержен гниению, потому что бетон (или строительный раствор) пористый, а влага легко переносится через капиллярное действие [60] и через существующие трещины. Кроме того, заделка в бетон, вероятно, предотвратит быстрое испарение или диспергирование влаги, которая присутствует в результате проникновения, что приведет к увеличению содержания влаги в бамбуке.Обычно считается, что обработка поверхности или «нанесение краски» не обеспечивает достаточной защиты от гниения древесины [3, 56, 59] или бамбука [61]. Насколько известно авторам, не проводилось никаких всесторонних испытаний для конкретной оценки вероятности гниения бамбука, когда он полностью погружен в бетон. За исключением случаев, когда бетон остается сухим на протяжении всего срока службы, гниение возможно даже тогда, когда на бамбук нанесено битумное или эпоксидное покрытие.

Проблемы деградации бамбуковой арматуры усугубляются тем, что такие повреждения останутся незамеченными.Например, коррозия стальной арматуры происходит в течение многих лет или десятилетий и приводит к расширению стальной арматуры, что приводит к растрескиванию, образованию пятен и отслаиванию покрывающего бетона, тем самым обеспечивая визуальное «предупреждение» до того, как коррозия станет критически важной проблемой для безопасности. Однако в некоторых средах бамбук может быстро разлагаться и разлагаться, не указывая на повреждение бетонной поверхности.

Определение диэлектрических свойств внутреннего бетона на радиолокационных частотах

Определение диэлектрических свойств внутреннего бетона на радиолокационных частотах

Дж. Дэвис, И Хуан
Департамент электротехники и электроники, Ливерпульский университет, Великобритания
С.Г. Миллард, Дж. Х. Банджи
Департамент гражданского строительства Ливерпульского университета, Великобритания

Аннотация

Георадар (GPR) становится все более популярным как полностью неразрушающий метод оценки целостности бетонных конструкций.Однако одна трудность, с которой сталкиваются инженеры-испытатели, состоит в том, чтобы связать время возврата радиолокационного сигнала с геометрическим положением подповерхностного объекта. Чтобы знать скорость радиолокационного сигнала в бетоне, необходимо заранее знать относительную диэлектрическую проницаемость бетона. Относительная диэлектрическая проницаемость очень чувствительна к содержанию влаги в бетоне и, следовательно, может быть неоднородной по глубине бетона. В этой статье сообщается о разработке широкополосной рупорной системы ПЭМ, подходящей для полевых применений.Система работает в частотной области в диапазоне от 300 МГц до 3 ГГц. Была разработана процедура обратного моделирования для определения профиля изменяющейся относительной диэлектрической проницаемости с глубиной. Первоначальные валидационные испытания проводились на листах и ​​сэндвичах из диэлектрического материала. Затем были проведены испытания на лабораторных испытательных плитах из цементного раствора и бетона. Эти плиты были предварительно подготовлены для получения изменяющегося профиля влажности с глубиной. Представлены первоначальные результаты, которые показывают, что система имеет хороший потенциал для использования в полевых условиях.

Введение

Использование подповерхностных радаров приобретает все большую популярность в сообществе гражданского строительства за последние два или три десятилетия. Он предлагает средства исследования под доступной поверхностью полностью неразрушающим способом и дает ценную информацию о захороненных включениях и разломах на глубинах, лежащих за пределами диапазона других методов. Одна из трудностей получения полезных результатов георадарного исследования заключается в количественной интерпретации результатов.При интерпретации отраженного радиолокационного сигнала, собранного во временной области, время возврата не может быть преобразовано в расстояние без предварительного знания скорости распространения. Эта скорость определяется диэлектрическими и магнитными свойствами материала и определяется по формуле:

(1)

, где
c = скорость света в свободном пространстве, 300 мм / нс,
м r = относительная магнитная проницаемость и
e r = относительная диэлектрическая проницаемость.

Бетон — немагнитный материал с относительной магнитной проницаемостью, равной единице. Было обнаружено [1], что основным фактором, влияющим на диэлектрическую проницаемость бетона, является количество влаги, содержащейся в порах бетона, которое часто изменяется с увеличением глубины под поверхностью. Относительная диэлектрическая проницаемость бетона обычно варьируется от примерно 6 для естественно сухого бетона до 12 для насыщенного бетона.

Определение диэлектрических свойств бетона

Недавняя разработка широкополосной рупорной антенны ТЕА в Ливерпуле предназначена для решения этой проблемы.В отличие от большинства коммерческих радаров во временной области, этот рупор работает в ступенчатой ​​частотной области, передавая установившийся синусоидальный сигнал в диапазоне частот от 300 МГц до 3,0 ГГц. Процедура инверсии была разработана для определения диэлектрических свойств бетона, вызвавшего отражение. Это значительно сложнее и чревато проблемами, чем более традиционное представление вывода во временной области в графическом формате. Однако он предлагает возможность более прямой характеристики физических свойств бетона, которые нельзя получить иным способом.

Разработка рупорной антенны Tem

Рупорная поперечная электромагнитная (ТЕМ) высокоточная рупорная антенна была разработана для обеспечения ряда требуемых характеристик:

  • Широкая полоса пропускания
  • Фазовые характеристики, близкие к линейной
  • Постоянная поляризация
  • Почти постоянное усиление
  • Низкие возвратные потери

Были построены две прототипы антенн, каждая из которых состоит из двух расходящихся медных (или алюминиевых) пластин толщиной 1 мм, подключенных к анализатору цепей через коаксиальный адаптер N-типа.

Инверсия результатов радара

Чтобы оценить электрические свойства бетона по измерениям, проведенным с помощью рупорной антенны ТЕМ в частотной области, была разработана процедура инверсии [2, 3, 4] для восстановления многослойного профиля диэлектрической проницаемости, на основе которого были получены эти результаты. Полный процесс обратного моделирования состоит из трех отдельных частей:

  • Передняя модель,
  • Функция среднеквадратичной ошибки (MSE) и
  • Алгоритм глобальной оптимизации или минимизации.

Передняя модель
Прямая модель получена из профиля, предназначенного для представления ожидаемой зависимости диэлектрической проницаемости и проводимости от глубины и частоты для плоских однородно толстых слоев. Модель включает частотную зависимость Коула-Коула [5] и позволяет разделить профиль на отдельные области. Каждая область имеет диэлектрические свойства, которые могут быть либо однородными, либо изменяться с глубиной линейным, экспоненциальным или параболическим образом, в зависимости от используемой модели.

Оптимизация и функция среднеквадратичной ошибки
Процесс оптимизации включает в себя минимизацию функции среднеквадратичной ошибки (MSE), fe , сформированной непосредственно из данных измеренного коэффициента отражения ( G n ), и которая сгенерирована синтетически из «прямого» решения (R n ). ) для N коэффициентов в частотной области, т.е.

(2)

Из вывода глобальных минимумов MSE может быть определена оптимальная кривая или кривая «наилучшего соответствия» измеренным данным отражения, что позволяет восстановить диэлектрические параметры конкретного профиля.Чтобы ускорить процедуру оптимизации, диапазон возможных значений входных параметров для каждого слоя был ограничен относительной диэлектрической проницаемостью и проводимостью в допустимом диапазоне для бетона,
т.е. 6 e г -3 s -1 См / м.

Измеренные коэффициенты отражения

Для измеренных данных отражения экспериментальный радиолокационный сигнал был сначала скорректирован на фоновый сигнал перед преобразованием из частотной во временную область с использованием обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT), чтобы дать эквивалентное отражение радиолокационного импульсного сигнала.Затем этот сигнал был синхронизирован по времени, чтобы устранить любые нежелательные компоненты помех из-за краевой дифракции и любого несоответствия на пути прохождения сигнала. Скорректированный набор данных затем был преобразован обратно в частотную область перед нормализацией к калибровочному сигналу с поправкой на фон (рисунок 1). Именно эти обработанные данные коэффициента отражения были включены в алгоритм оптимизации для восстановления диэлектрического профиля.

a) Коэффициент отражения S11 b) IFFT во временной области
Рис.1: Измерение бетонного блока 100 мм

Проверка методики моделирования

Чтобы оценить точность процесса инверсии, сначала были проведены испытания нескольких слоев материала известной толщины с однородными диэлектрическими профилями.Это были листы пластиков «Туфнол» и «ПЭ500» (тефлон), свойства которых приведены в таблице 1.

Недвижимость PE500 Туфнол
Относительная диэлектрическая проницаемость 2,3 4,4
Электропроводность (См / м) 0 0
Толщина (см) 4.0 или 2,0 2,5
Таблица 1: Свойства материала.

Измерения сначала проводились на одном 4-сантиметровом слое материала PE500 с антенной, расположенной на расстоянии 50 см от поверхности. Результаты, представленные на рисунке 2a, показывают хорошее соответствие между измеренным результатом и результатом моделирования с использованием описанных процедур оптимизации. Инвертированные диэлектрические свойства, показанные в таблице 2, хорошо согласуются с ожидаемыми свойствами.

Рис. 2: Проверка результатов инверсии.
Оптимизированные параметры Уровень 1: PE500
Проницаемость 2,23
Электропроводность (См / м) 0,006
Толщина (см) 4,3
Таблица 2: Оценка свойств материала 1 слоя.

Аналогичные измерения были затем проведены на двухслойной и, наконец, трехслойной композитной плите. Результаты трехслойной плиты показаны на рисунке 2b. Исходя из этого, обратное моделирование трехслойной композитной плиты показано в таблице 3, чтобы дать результаты в пределах примерно 10% от фактических значений для каждого слоя.

Оптимизированные параметры Уровень1: PE500 Слой 2: Туфнол Уровень 3: PE500
Проницаемость 2.31 4,49 2,14
Электропроводность (См / м) 0,013 0 0,009
Толщина (см) 4,6 2,55 1,86
Таблица 3: Оценка свойств материала трех слоев.

Измерения на образцах бетона

После этих проверочных испытаний материалов с хорошо известными диэлектрическими свойствами были проведены измерения на образцах цементных плит.Первоначально была отлита плита из раствора толщиной 50 мм и размерами 1,2 м х 1,2 м. Плита была отлита непосредственно против листа материала PE500. Его держали влажным в течение нескольких недель, пока не произошло полное отверждение. Затем были проведены измерения на полностью водонасыщенной пластине. Затем плите давали возможность высохнуть на воздухе после того, как края были покрыты битумным покрытием, чтобы гарантировать однонаправленную сушку.

a) S11: модуль b) S11: фаза
Рис. 3: Оптимизация под 50-миллиметровую плиту из раствора.

Результаты оптимизированного прямого моделирования можно сравнить с тестовыми измерениями плиты из раствора на рисунках 3a и 3b. Здесь можно увидеть, что очень близкое соответствие между величиной и фазой коэффициентов отражения S 11 может быть достигнуто между экспериментальными результатами и теоретическим моделированием. Результат этого моделирования показан на рисунке 4. Наблюдается экспоненциальный спад величины диэлектрической проницаемости строительного раствора вместе с линейным увеличением проводимости с увеличением частоты.На любой конкретной частоте наблюдается увеличение диэлектрической проницаемости и проводимости с увеличением глубины под поверхностью сушки на воздухе. Это результат, которого можно было бы ожидать от все более влажного раствора с увеличением глубины.

Рис. 4: Диэлектрические свойства 50-миллиметровой плиты из раствора.

После успешных измерений плиты из раствора, исследования перешли к изучению бетонной плиты, содержащей крупные заполнители.Была исследована плита толщиной 100 мм, в которой плита была расположена в вертикальном положении, чтобы свести к минимуму проблемы ложных отражений от пола лаборатории.

Однако сначала возникли серьезные проблемы из-за множественных отражений, возникающих в воздушном зазоре между устьем антенны и передней поверхностью плиты. Эти проблемы становятся серьезными для более толстых образцов бетона, когда размер воздушного зазора становится сопоставимым с электрической длиной плиты.По сути, если второе отражение сигнала возвращается к антенне от верхней бетонной поверхности до того, как прибывает отражение сигнала от нижней бетонной поверхности, тогда могут возникнуть трудности с определением свойств материала бетона. Одним из частичных решений этой проблемы является увеличение длины воздушного зазора. Однако у этого подхода есть практические ограничения. Другое решение — использовать два разных положения между антенной и калибровочной металлической пластиной во время процедуры настройки калибровки [6], чтобы устранить эффекты множественных отражений в воздухе.Этот метод был частично успешным, но исследования по разработке идеального метода калибровки все еще продолжаются.

Интерпретация радиолокационных измерений на бетонных плитах

Был принят тот же метод восстановления диэлектрических свойств в зависимости от частоты и глубины, что и для 50-миллиметровой плиты из раствора. Результаты показаны на Рисунке 5. Было обнаружено, что 100-миллиметровый бетонный блок имел значительно более высокую проводимость и затухание сигнала, чем предыдущая плита из раствора.Это затухание может быть связано с более высоким уровнем влажности или может быть связано с потерями в результате того, что частицы бетонных заполнителей создают внутренние отражения под поверхностью.

Рис. 5: Диэлектрические свойства бетонной плиты 100 мм с частотой и глубиной. Рис. 6: Измерения полевым радаром в Ливерпуле.

Прямые измерения изменения содержания влаги в слое после высыхания сопутствующих призм показали параболическую зависимость диэлектрических свойств от глубины для сляба такой толщины.На рисунке 5 показаны результаты оптимизации с использованием параболического пространственного изменения диэлектрической проницаемости и проводимости. «2D» поверхность, показанная на рис. 5a и 5b, позволяет восстанавливать диэлектрические свойства плиты на заданной частоте и глубине внутри блока. В настоящее время проводятся исследования для проверки пространственной зависимости диэлектрической проницаемости, которая дает наилучшее соответствие оптимизированным данным.

Параллельно с этими лабораторными исследованиями были проведены полевые измерения на железобетонной плите многоэтажной автостоянки, расположенной в Ливерпуле (рис. 6а).При этом использовались портативные приборы с батарейным питанием, которые заменили лабораторный анализатор цепей. Рупорная антенна была подвешена на штативе, чтобы обеспечить воздушный зазор 500 мм до бетонной плиты (рис. 6b).

Резюме и выводы

В лабораторных условиях была проведена серия измерений для подтверждения применимости алгоритма инверсии к данным коэффициента отражения, полученным от рупора ТЕМ. Результаты показали тесную корреляцию (

Затем были проведены испытания образца строительного раствора толщиной 50 мм для восстановления диэлектрических свойств путем инверсии данных коэффициента отражения.Полученные значения параметров диэлектрической проницаемости и диэлектрической проводимости оказались повторяемыми и правдоподобными при сравнении с оценками, полученными на основе показаний содержания влаги [7].

Измерения на бетонной плите толщиной 100 мм показали более высокую степень потерь. Это привело к тому, что отражение от дальней стороны плиты было едва различимо от беспорядка, возникающего из-за нежелательных множественных отражений в воздушном зазоре в передней части плиты. Это действительно представляет собой серьезную проблему, и текущий метод, по-видимому, находится примерно на пределе (100 мм), за которым отраженная мощность от любого разрыва или дальней поверхности больше не может быть измерена.

Для более толстой бетонной плиты оптимальная пространственная зависимость еще предстоит определить, но, основываясь на предварительных знаниях об изменении содержания влаги с глубиной, параболическое изменение диэлектрических свойств, по-видимому, дает наиболее правдоподобный профиль на данном этапе. Результаты оптимизации, разработанные для подтверждения этого предположения, дали приемлемое соответствие измеренным данным, в то же время сохраняя ожидаемую частотную зависимость, показанную для 50-миллиметровой плиты из раствора (рис. 6).

Благодарности

Выражаем благодарность EPSRC за финансовую поддержку этой работы (номер проекта GR / N34130 / 01).

Список литературы

  1. Soutsos MN, Bungey JH, Millard SG, Shaw MR & Patterson A, «Диэлектрические свойства бетона и их влияние на радиолокационные испытания», NDT & E International, Vol. 34, 2001, pp 419-425.
  2. Дэвис Дж., Хуанг Ю., Миллард С.Г. и Нахкаш М., 2002, «Валидация алгоритма инверсии для восстановления неоднородного диэлектрического профиля», конференция IEE Radar-2002, Эдинбург, октябрь.2002, стр 232-238.
  3. Чжан Дж., Нахкаш М. и Хуанг Й. «Электромагнитная визуализация слоистых строительных материалов», Издательство IOP, Measurement Science and Technology 2001, стр. 1147-1151.
  4. 4. Nakhkash M, Huang Y, Fang MTC, «Применение многоуровневого метода одиночных связей к одномерной обратной задаче электромагнитного рассеяния», IEEE Trans. по антеннам и распространению (ISSN 0018-926X), 1999, 22с.
  5. Cui TJ и Liang CH, «Нелинейное дифференциальное уравнение для коэффициента отражения неоднородной среды с потерями и его решения по обратному рассеянию», IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol.42, № 5, май 1994 г., стр. 621-626.
  6. Nakhkash M, Huang Y, Al-Nuaimy W. и Fang MTC, «Улучшенная методика калибровки для измерения комплексной диэлектрической проницаемости в свободном пространстве», IEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2000.
  7. Bungey JH, Shaw MR, Millard SG и Thomas C, «Радиолокационные испытания конструкционного бетона», Proc. Int. Конф. GPR’94, Ватерлоо, Канада, июнь 1994 г., том 1, стр. 305-318.

Шаг к экологически безопасному бетону, армированному стекловолокном, с использованием микрокремнезема и отработанного заполнителя кокосовой скорлупы

Разрушающие испытания

Прочность на сжатие

Прочность на сжатие — это показатель максимальной сжимающей нагрузки, которую может выдержать бетон.Испытание на прочность на сжатие завершается в соответствии со стандартной процедурой ASTM как ASTM C39 / C39M 27 для цилиндрических образцов, имеющих стандартные размеры, такие как диаметр 150 мм и длина 300 мм.

На рис. 3 показаны результаты испытания бетонных цилиндров на сжатие при различных дозировках. Прочность на сжатие бетона, содержащего заполнитель скорлупы кокосового ореха, микрокремнезем и стекловолокно, увеличивается до определенного уровня, но затем уменьшается, как показано на рис. 3. Стандартное отклонение и коэффициент вариации прочности на сжатие через 7 и 28 дней представлены в Таблица 7.Исходя из результатов, можно понять, что бетон с 45% заполнителя CS, 1,5% стекловолокна и 15% микрокремнезема показал гораздо лучший результат, чем все образцы с точки зрения прочности на сжатие. Хотя обнаружено, что избыточное содержание скорлупы кокосового ореха снижает прочность из-за плохой связи между цементом и скорлупой кокосового ореха 8 . Положительный отклик прочности на сжатие обусловлен пуццолановой реакцией SiO 2 в микрокремнеземе с CH цемента с образованием дополнительных вяжущих соединений.Также сообщалось, что прочность на сжатие значительно улучшилась у микрокремнезема 28 . Дополнительное связующее, образованное реакцией микрокремнезема с существующей известью Ca (OH 2 ), позволяет микрокремнеземному бетону продолжать увеличивать прочность с течением времени. Однако при более высокой дозировке микрокремнезема (более 15% от веса цемента) прочность снижается из-за эффекта разбавления, который приводит к щелочно-кремнеземной реакции из-за большего количества доступного нереакционноспособного кремнезема из-за большого количества кварцевого дыма.Кроме того, положительное влияние на прочность на сжатие обусловлено ограничением волоконной арматуры на образце бетона. Сжатие вызывает расширение в поперечном направлении, а вместе с ним — растяжение и сдвиг. Волокна сопротивляются растяжению и сдвигу. Следовательно, компрессия увеличивается. Когда процент волокон больше, это ограничение может уменьшить поперечную деформацию образца бетона и повысить его прочность на сжатие.

Рисунок 3

Прочность бетона на сжатие через 7 и 28 дней выдержки.

Таблица 7 Стандартное отклонение и коэффициент вариации результатов прочности на сжатие (МПа).

Был проведен относительный анализ, в котором отверждение 28-дневного возраста контрольной смеси на сжатие считалось соответствующей смесью, и на основании этого сравнивались различные смеси с изменяющимся процентным содержанием, как показано на рис. 4. Через 7 дней выдержки При отверждении прочность на сжатие была примерно на 23% меньше, чем у контроля (28 дней) при 45% заполнителя CS, 1,5% стекловолокна и 15% микрокремнезема (оптимальная дозировка).По сравнению с контролем 45% заполнителя CS, 1,5% стекловолокна и 15% микрокремнезема (оптимальная дозировка) показали на 20% более высокую прочность на сжатие через 28 дней отверждения. Поэтому рекомендуется использовать 45% заполнителя CS, 1,5% стекловолокна и 15% микрокремнезема (оптимальная дозировка) для изготовления бетона с хорошей прочностью на сжатие.

Рисунок 4

Относительный анализ прочности на сжатие.

Прочность на растяжение при раскалывании

Это метод оценки прочности бетона на растяжение с помощью цилиндра.Согласно ASTM C496-71 29 , испытание с разрезным цилиндром было проведено на цилиндрических образцах высотой 300 мм и диаметром 150 мм и в возрасте от 7 до 28 дней отверждения.

На рис. 5 представлена ​​разделенная прочность на растяжение различных смесей, в то время как его стандартное отклонение и коэффициент вариации для 7 и 28 дней показаны в таблице 8. Добавление стекловолокна в бетон впечатляюще улучшает свойства бетона на изгиб и расщепленное растяжение на стадии затвердевания. например, жесткость, прочность на изгиб, вязкость и гибкость 30 .Прошедшие исследования показали, что использование волокон в корне увеличивает прочность на разрыв легкого заполнителя бетона 31,32 . В настоящем исследовании добавление стекловолокна и микрокремнезема к бетону из кокосовой скорлупы оказывает положительное влияние на разделенную прочность на растяжение и изгиб. После испытания было отмечено, что бетон достиг максимальной прочности на изгиб и растяжение при разделении при 45% заполнителя скорлупы кокосового ореха, 1,5% стекловолокна и 15% микрокремнезема.Хотя было обнаружено, что избыточное количество заполнителей скорлупы кокосовых орехов снижает прочность из-за плохой связи между цементным тестом, в результате чего получается пористый бетон 13 . Увеличение процентного содержания вышеупомянутых материалов уменьшило расщепление бетона и прочность на изгиб при растяжении. Волокна смешиваются в бетоне, чтобы увеличить гибкость бетона, останавливая возникновение трещин от растяжения или предотвращая образование трещин таким образом, чтобы прочность на растяжение (SFRC) бетона, армированного стальным волокном, показывала лучшую проводимость, чем обычный бетон.Волокна помогают распределять приложенные силы ко всему телу бетона. Волокна, как известно, повышают способность к растяжению после растрескивания 21,33 . Волокна показали более существенное влияние на прочность при растяжении и изгибе при расщеплении от 0,5 до 2,0 процентов объемных долей, добавленных в исследовании 21,34 . Более того, частицы микрокремнезема в 100 раз меньше, чем зерна цемента, поэтому они могут очень хорошо уплотняться с зернами цемента. Они также реагируют с CH с образованием CSH, который придает дополнительные связывающие свойства и приводит к увеличению прочности.Однако при более высокой дозировке Смеси 4 (60% заполнителя CS, 2,0% стекловолокна и 20% микрокремнезема) удобоукладываемость бетона снижается, поскольку размер микрокремнезема настолько мал, что когда мы добавляем больше микрокремнезема, он увеличивается. площадь поверхности и требует больше воды, и если мы добавим больше воды, это уменьшит прочность.

Рисунок 5

Прочность бетона на растяжение при раскалывании.

Таблица 8 Стандартное отклонение и коэффициент вариации результатов прочности на разрыв (МПа).

Был проведен относительный анализ, в котором время отверждения 28-дневного контрольного образца с пределом прочности на разрыв считалось соответствующей смесью, и на основании этого сравнивались различные смеси с изменяющимся процентным содержанием, как показано на рис. 6. На рис. дней отверждения, прочность на разрыв при разделении была примерно на 14% меньше, чем у контроля (28 дней) при 45% заполнителя CS, 1,5% стекловолокна и 15% микрокремнезема (оптимальная дозировка). По сравнению с контролем 45% заполнителя CS, 1,5% стекловолокна и 15% микрокремнезема (оптимальная дозировка) показали на 22% более высокую прочность на разрыв при разрыве в возрасте отверждения 28 дней.Поэтому для изготовления бетона с хорошей прочностью на разрыв рекомендуется использовать 45% заполнителя CS, 1,5% стекловолокна и 15% микрокремнезема (оптимальная дозировка) в бетоне.

Рисунок 6

Относительный анализ прочности на разрыв при раскалывании.

Сравнение прогнозируемых значений с экспериментальными значениями прочности на растяжение с использованием кодов ACI-318.11 показано на рис. 6. Уравнение (1) может быть использовано для прогнозирования значений прочности на разрыв на основе прочности на сжатие.

$$ f {\ text {sp}} = {\ text {~}} 0.53 \ times {\ text {~}} \ sqrt {f {\ text {c}}} $$

(1)

Было замечено, что полные эмпирические значения хорошо соответствуют ожидаемым значениям с использованием кодов ACI-318.11. Модели регрессии между экспериментальными значениями прочности на разрыв и прочности на сжатие показаны на рис. 7. Существует сильная корреляция (R 2 > 0,94) между обоими значениями прочности.

Рисунок 7

Взаимосвязь между прочностью на разрыв при раскалывании и прочностью на сжатие.

Испытания бетона на долговечность

Плотность

Плотность — это косвенный метод определения долговечности бетона, то есть более высокая плотность дает более плотный бетон, что приводит к меньшему количеству пустот, что приводит к более прочному бетону. Плотность бетона с различным процентным соотношением различных дозировок была определена в соответствии с ASTM C138 35 .

На рисунке 8 показана плотность бетона при различных дозировках. Можно заметить, что плотность бетона увеличивается до Смеси 3 (45% заполнителя CS, 1.5% стекловолокна и 15% микрокремнезема), а затем постепенно уменьшается с максимальной плотностью в смеси 3 (45% заполнителя CS, 1,5% стекловолокна и 15% микрокремнезема), в то время как минимальная плотность достигается в смеси 4 (60% Агрегат CS, 2,0% стекловолокна и 20% микрокремнезема). Хотя сообщалось, что избыточное количество заполнителей скорлупы кокосовых орехов снижает прочность из-за плохой связи между цементным тестом, что приводит к пористому бетону. Волокна контролируют и сдерживают развитие трещин в бетоне, возникающих как на пластичной, так и на затвердевшей стадии бетона, что подтверждает более прочный бетон 30,31,33 .Кроме того, микрокремнезем увеличивает плотность из-за пуццолановой реакции, т.е. дает вторичный гель C – S – H, который увеличивает вязкость пасты, что приводит к более плотному бетону. Однако смесь 4 (60% заполнителя CS, 2,0% стекловолокна и 20% микрокремнезема) показывает меньшую плотность, чем контрольный образец. Плотность заполнителя скорлупы кокосового ореха меньше, чем у крупного заполнителя, и если мы добавим больше заполнителя скорлупы кокосового ореха, это приведет к получению бетона с меньшей прочностью, чем у контрольного образца.

Рисунок 8

Поскольку плотность напрямую влияет на прочность.Более высокая плотность дает более плотный бетон, что приводит к уменьшению пустот, что в конечном итоге увеличивает прочность. Следовательно, существует сильная корреляция между плотностью и прочностью на сжатие. Корреляция между прочностью на сжатие и плотностью показана на рис. 9. Можно заметить, что линия регрессии между прочностью на сжатие и плотностью выглядит линейной. Режим регрессии показывает сильную взаимосвязь между прочностью на сжатие и прочностью на изгиб, имеющую значение R 2 более 90%.

Рисунок 9

Взаимосвязь между плотностью и прочностью на сжатие.

Тест скорости ультразвукового импульса (UPV)

Это неразрушающий тест, выполняемый для оценки целостности и однородности бетона в соответствии с ASTM C 597-02 32 . Субъективная оценка прочности бетона и степени бетона в различных частях элементов конструкции может быть выполнена с использованием этого метода. Любая глубина поверхностных трещин, осмотр бетонного покрытия, несогласованность поперечного сечения (например, дополнительно можно определить трещины).Было проведено испытание UPV всех смесей, и соотношение между UPV и прочностью на сжатие CS-бетона было рассчитано через 28 дней, как показано на рис. 10. Бетон является «приемлемым» состоянием, когда его значения скорости ультразвуковых импульсов находятся в пределах средний 3,70 км / с и 4,61 км / с 36 . Цельные образцы бетона были подвергнуты испытанию на скорость ультразвукового импульса раньше, чем разрушающие испытания. В целом, значения теста скорости ультразвукового импульса для всех смесей улучшились с увеличением прочности на сжатие.Значения для всех смесей, измеренных при испытании на скорость ультразвукового импульса, составляют от 3,76 до 4,21 км / с. Таким образом, из теста можно заметить, что бетон из скорлупы кокосового ореха со стекловолокном имеет более высокие значения скорости ультразвукового импульса.

Рисунок 10

Расчеты скорости ультразвуковых импульсов, соответствующие их относительной прочности на сжатие, показаны на рис. 11. Уравнение (2) может использоваться для прогнозирования значений скорости ультразвуковых импульсов на основе прочности на сжатие.

$$ f {\ text {sp}} = {\ text {~}} fck = 0.{{{\ text {4}}. 0 {\ text {481}}}} $$

(2)

Рисунок 11

Взаимосвязь между UPV и прочностью на сжатие.

fck представляет прочность на сжатие в (МПа), а v — это UPV (км / с).

Модели регрессии между скоростью ультразвукового импульса и экспериментальными значениями прочности на сжатие показывают сильную корреляцию с R 2 более 90 процентов.

Водопоглощение

Водопоглощение — это косвенный показатель прочности бетона.В воде присутствуют в основном вредные химические вещества. Эти химические вещества вступают в реакцию с ингредиентами бетона, что изменяет свойства бетона. Избыток воды, присутствующей в порах бетона, вызывает эффект циклов замерзания и оттаивания из-за изменения температуры, что приводит к растрескиванию бетона. Поэтому испытание на водопоглощение было проведено на всех образцах через 7 и 28 дней.

Результаты теста на водопоглощение показаны на рис.12. Общая тенденция показывает, что водопоглощение снижается до смеси 3 (45% агрегат CS, 1.5% стекловолокна и 15% микрокремнезема), а затем постепенно увеличивается в смеси 4 (60% заполнителя CS, 2,0% стекловолокна и 20% микрокремнезема). Хотя сообщалось, что заполнитель скорлупы кокосового ореха снижает прочность из-за плохой связи между заполнителем CS и цементным тестом, что приводит к пористому бетону, который увеличивает водопоглощение 13 . Волокна действуют как ограничители трещин и не предотвращают образование трещин, что предотвращает распространение трещин в бетоне, что приводит к более прочному бетону, что приводит к меньшему водопоглощению 33 .Кроме того, микрокремнезем увеличивает плотность за счет пуццолановой реакции, т.е. дает вторичный гель CSH, который увеличивает вязкость пасты, что приводит к более плотному бетону, что также способствует снижению водопоглощения. Однако смесь 4 (60% заполнителя CS, 2,0% стекловолокна и 20% микрокремнезема) показывает большее водопоглощение, чем контрольный образец. Пористость заполнителя скорлупы кокосового ореха больше, чем пористость заполнителя скорлупы кокосового ореха, и если мы добавим больше заполнителя скорлупы кокосового ореха, он будет поглощать больше воды, чем должен, а избыток воды в бетоне не очень хорош и приводит к множеству проблем, таких как образование сот в бетоне. , пористый бетон и бетон с меньшей прочностью и долговечностью, поэтому рекомендуется использовать оптимальное количество (45%) заполнителя из скорлупы кокосового ореха в бетоне, чтобы сделать бетон пригодным для структурного применения и экологичным.

Рисунок 12

Водопоглощение бетона через 7 и 28 дней выдержки.

Тест на кислотостойкость

Сильные кислоты можно найти в различных разновидностях, например, азотная кислота, соляная кислота, уксусная кислота и серная кислота (H 2 SO 4 ) и т. Д. В этом исследовании серная кислота был воспринят как кислотный удар по бетонному образцу с разными дозировками. Результат испытания после воздействия кислоты показан с точки зрения потери массы из-за воздействия H 2 SO 4 на образцы через 7 и 28 дней для каждой смеси, как показано на рис.13. Можно отметить, что потеря веса из-за серной кислоты значительно снижается до Смеси 3 (45% заполнителя CS, 1,5% стекловолокна и 15% микрокремнезема), а затем постепенно увеличивается с максимальной потерей при Смесь 3 Смесь 4 (60%). % Заполнителя CS, 2,0% стекловолокна и 20% микрокремнезема). Эрозия бетона — это растворение алюмината кальция и гидроксида кальция под действием серной кислоты 35,37,38 . Скорость эрозии во многом будет зависеть от скорости проникновения серной кислоты в бетонное тело и достижения алюмината кальция и гидроксида кальция.Следовательно, улучшение пористости бетона приводит к увеличению плотности бетона из-за добавления стекловолокна. Повышение плотности приведет к меньшей скорости проникновения серной кислоты в бетон. Хотя сообщалось, что заполнитель скорлупы кокосового ореха снижает прочность из-за плохой связи между заполнителем CS и цементным тестом, что приводит к пористому бетону, который снижает плотность. 13 . Волокна действуют как ограничители трещин, а не как предотвращающие образование трещин, что уменьшает пустоты в твердеющем бетоне, что приводит к более плотному бетону, что приводит к более плотному бетону 21,33 .Однако смесь 4 (60% заполнителя CS, 2,0% стекловолокна и 20% микрокремнезема) показывает большую потерю веса, чем смесь контрольная / холостая. Это связано с тем, что при более высокой дозировке (60% заполнителя CS, 2,0% стекловолокна и 20% микрокремнезема) удобоукладываемость бетона снижается, что увеличивает усилия уплотнения, в результате чего пористый бетон приводит к меньшей плотности, что в конечном итоге увеличивает потерю веса.

Рисунок 13

Кислотостойкость бетона через 7 и 28 дней в кислоте.

Исследование характеристик сухого цемента с фракционной заменой из бамбукового ясеня и бетона класса M25

[1] Namango, S.С. (2006). Разработка экономичного земляного стройматериала для возведения стен домов. Исследование свойств блоков сжатого грунта, стабилизированных сизалевыми растительными волокнами, порошком маниоки и цементными композициями. Порошок маниоки и цементные композиции. Докторская диссертация, Бранденбургский технический университет, Котбус, Германия.

[2] Фернандес-Хименес, А., Паломо, А. (2005). Состав и микроструктура связующего для золы-уноса, активированного щелочами: Влияние активатора.Исследования цемента и бетона, 35 (10): 1984-1992. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2005.03.003

[3] Гармендиа, Л., Сан-Хосе, Дж. Т., Гарсия, Д., Ларринага, П. (2011). Восстановление каменных арок совместимым современным композитным материалом. Строительство и строительные материалы, 25 (12): 4374-4385. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.03.065

[4] Аль-Хомуд, М.С. (2005). Рабочие характеристики и практическое применение обычных строительных теплоизоляционных материалов.Строительство и окружающая среда, 40 (3): 353-366. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2004.05.013

[5] Дель Визо, Дж. Р., Кармона, Дж. Р., Руис, Г. (2008). Влияние формы и размера на прочность на сжатие высокопрочного бетона. Исследования цемента и бетона, 38 (3): 386-395. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2007.09.020

[6] Ван Чан Н. (2004). Бетон, армированный стальными фибрами. На инженерно-строительном факультете Хошиминского технологического университета. Материалы семинара, стр. 108-116.

[7] Muda, M.F.B. (2009). Свойства и поведение при изгибе самоуплотняющегося бетона с использованием золы и добавки из рисовой шелухи. Отчет по проекту (НОЯБРЬ 2009).

[8] Умо, А.А., Одесола, И.А. (2015). Характеристики смеси цементного теста и раствора ясеня листьев бамбука. Измерение гражданского строительства, 17 (1): 22-28. https://doi.org/10.9744/ced.17.1.22-28

[9] Морси, M.I.N. (2011). Свойства цементного композита из рисовой соломы (докторская диссертация, Технический университет).

[10] Чой, К.К., Барфорд, Дж. П., Маккей, Г. (2005). Производство активированного угля из отходов бамбуковых лесов: проектирование, оценка и анализ чувствительности. Журнал химической инженерии, 109 (1): 147-165. https://doi.org/10.29187/jscmt.2018.20

[11] Ахмаруззаман, М. (2010). Обзор использования летучей золы. Прогресс в области энергетики и науки о горении, 36 (3): 327-363. https://doi.org/10.1016/j.pecs.2009.11.003

[12] Ковлессур, Д., Топхэм, К.М., Томас, Э.В., О’Дрисколл, М., Темплтон, В., Броклхерст, К. (1989). Идентификация сигнального и несигнального связывания вкладов в реактивность фермента. Альтернативные комбинации связывающих взаимодействий обеспечивают изменение геометрии переходного состояния в реакциях папаина. Биохимический журнал, 258 (3): 755-764. https://doi.org/10.1042/bj2580755

[13] Агарвал, С.К., Масуд, И., Малхотра, С.К. (2000). Совместимость суперпластификаторов с разными цементами. Строительство и строительные материалы, 14 (5): 253-259.https://doi.org/10.1016/S0950-0618(00)00025-8

[14] Кароль Р.Х. (2003). Химическая цементация и стабилизация грунта, переработанные и дополненные. Инженерия и технологии, 3-е издание. https://doi.org/10.1201/9780203911815

[15] Джозеф, А.Х., Вебстер, С.Л. (1971). Методы быстрого строительства дорог с использованием слоев грунта, покрытых мембраной (№ Aewes -struction-s-71-1). Армейский инженер водной экспериментальной станции виксбург мс. https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/720194.pdf, по состоянию на январь.16, 2020.

[16] Эне, Э., Окагбу, К. (2009). Некоторые основные геотехнические свойства экспансивного грунта, модифицированного пирокластической пылью. Инженерная геология, 107 (1): 61-65. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2009.03.007

[17] Кумар, Р., Кумар, М., Бансал, П.П. (2014). Влияние частичной замены цемента летучей золой и известковым шламом на прочностные характеристики бетона (докторская диссертация).

[18] Гамбхир, М.Л. (2013). Бетонная технология: теория и практика. Тата Макгроу-Хилл Образование.ISBN-10: 9383286547, ISBN-13: 978-9383286546.

[19] Хатиб, Дж. М. (2005). Свойства бетона с добавлением мелкого переработанного заполнителя. Исследования цемента и бетона, 35 (4): 763-769. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.06.017

[20] Чиа, К.С., Чжан, М.Х. (2002). Водопроницаемость и хлоридопроницаемость высокопрочного бетона на легком заполнителе. Исследования цемента и бетона, 32 (4): 639-645. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(01)00738-4

[21] Маклеод Р.С. (2005). Обычный портландцемент. Введение в иммобилизацию ядерных отходов (второе издание), 2014.

[22] Hofmann, D.C., Suh, J.Y., Wiest, A., Duan, G., Lind, M.L., Demetriou, M.D., Johnson, W.L. (2008). Разработка композитов с металлической стеклянной матрицей с высокой прочностью и пластичностью при растяжении. Природа, 451 (7182): 1085. https://doi.org/10.1038/nature06598

.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *