Структура бетона

Классификация бетонов

Бетон для железобетонных конструкций

Государство карактиаев. Улусы найманов и кереитов.

В XII веке конфедерация племен найманов, наряду с кереитами (кереи) и маркитами, представляла собой крупное центрально-азиатское политическое объединение (улус). Вопрос о происхождении найманов сложен. Одни ученые считают их монголо-язычными, другие – тюрко-язычными. Термин «найман» в переводе с монгольского означает «восемь» по количеству племен, входивших в найманскую конфедерацию. Найманы занимали земли от реки Орхон до верхнего Иртыша. Соседями найманов на западе были канглы и кыпчаки, на севере – енисейские кыргызы, на юге – уйгуры, на востоке – кереиты, проживавшие в Восточной Монголии. Наиболее ранние сведения о кереитах в письменных источниках относятся к началу X века. Этнически конфедерация кереитов состяла из тюрко-язычных и монголо-язычных племен. Предводители кереитских племен имели две резиденции. Северная размещалась в г. Хатун-балык на реке Орхон, а южная – севернее излучины реки Хуанхэ. В 1007 году найманы и кереиты приняли христианство несторианского толка.

Во второй половине XII века кереиты занимали земли от верховьев реки Селенги на севере до реки Хуанхэ на юге, от Хангайских гор на западе до Халхин-Гола на востоке. Они поддерживали тесные экономические и политические связи с найманами, канглы, уйгурами, монголами, тангутами.

Кереиты и найманы находились на одном уровне социаьно-политического развития. Они оформились в самостоятельные образования – улусы. Улусы управлялись ханами, имевшими личные пастбища. В улусах функционировал государственный аппарат, в который входили органы управления ханской ставкой, войсками и дружиной. Ханская ставка (орда) ведала важными статьями – ханским имуществом и армией хана. В государствах найманов и кереитов действовало обычное право. В ханствах было распространено делопроизводство. Документы скреплялись печатью. В обществе шел процесс социальной дифференциации и консолидации родственных племен.

Найманы и кереиты занимались кочевым скотоводством. Разводили лошадей, овец, коз и крупный рогатый скот. Занимались охотой и рыбной ловлей. В хозяйстве важную роль играли домашние промыслы: население изготавливало войлок, ремни, деревянные остовы юрт, повозки, домашнюю посуду, седла, сбрую, луки, стрелы, копья и другое оружие.

Бетон для железобетонных конструкций должен обладать необходимой прочностью, хорошим сцеплением с арматурой, достаточной плотностью для защиты арматуры от коррозии/ В зависимости отназначения сооружения бетон также должен удовлетворять специальным требованиям: морозостойкости, жаростойкости при длительном действии высоких тем­ператур, коррозионной стойкости при агрессивном воздействии среды, водонепроницаемости и др.

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.

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.;

бетонополимеры, представляющие собой обычные бетоны, пропитанные полимерами или мономерами с их последующим отверждением;

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.

фибробетон, дисперсно армированный волокнами (стальными, синтетическими и др.). Применяют фибробетон для дорожных и аэродромных покрытий, т.к. он обладает повышенной растяжимостью и сопротивляемостью ударным воздействиям.

Важнейшими физико-механическими свойствами бетона с точки зрения его работы в железобетонных конструкциях являются прочность и деформативность, определяемые, главным образом, его структурой.

Для химической реакции требуется В/Ц 0,15…0,2, однако для получения необходимой удобоукладываемости применяют В/Ц =0,3... 0,4 (жесткие смеси) и В/Ц—0,5...0,7 (пластичные смеси)

При затворении бетонной смеси водой начинается химическая реакция (гидратация), в результате которой образуется гель — студенистое вещество, а часть соединений выделяется в виде кристаллов.

а) б)

Рисунок 1.1. Структура бетона (а)и схема напряженного состояния сжатого бетонного образца б

С течением времени гель твердеет, кристаллы объединяются в кристаллический сросток, пронизывающий все тело бетона и скрепляющий зерна заполнителей. Таким образом, структуру бетона можно представить в виде пространственной решетки из цементного камня (включающего кристаллический сросток, гель и большое количество пор и капилляров, сожержащих воздух и воду), в котором хаотично расположены зерна песка и щебня (рисунок 1.1, а)

Механические свойства цементного камня и заполнителей существенно отличаются друг от друга; кроме того, структура бетона изобилует дефектами, которыми помимо пор являются пустоты под зернами заполнителя, возникающие при твердении бетона, и ряд других.

В таком неоднородном теле нагрузка создает сложное напряженное состояние. Напряжения концентрируются на более твердых частицах заполнителей и в местах, ослабленных порами. При действии сжимающей нагрузки в области, примыкающей к отверстию, создаются сжимающие и растягивающие напряжения (рисунок 1.1, б), Растягивающие напряжения, суммируясь, достигают значительных величин, вызывая разрушение образца от разрыва бетона в поперечном направлении, так как прочность бетона при растяжении значительно ниже, чем при сжатии.

К бетону не применимы классические теории прочности, поскольку они относятся к материалам с идеализированными свойствами: суждение о его прочности и деформативности основывается на большом числе опытов. Сложность исследований напряженного состояния бетона также в том, что помимо напряжений от нагрузки в теле бетона возникают так называемые собственные напряжения, вызванные усадкой и другими причинами.

Многие исследователи рассматривают бетон как двухфазную среду, состоящую из твердой фазы — скелета, наделенного упругими свойствами, и жидкогазовой фазы, деформации которой развиваются во времени. Такая модель дает возможность объяснить многие явления, происходящие в бетоне при различных скоростях и интенсивностях приложения нагрузки.

Дата добавления: 2014-01-05