Контакт бетон свойства: состав, характеристики, применение, выбор инструмента и ошибки в пользовании

Свойства и технические характеристики грунтовки бетон-контакт.

Чтобы обеспечить наилучшее сцепление строительных смесей и отделочных материалов с различными типами поверхностей, рекомендуется использовать грунтовку, обладающую особыми свойствами. Высококачественная грунтовка бетон-контакт является верной гарантией долговечности и максимальной прочности выполненной отделки. При всех своих преимуществах этот материал не требует специальных навыков и сложных инструментов — для его нанесения может применяться обычный валик, краскопульт либо удобная кисть.

Особенности и отличия от других видов грунтовок

Самое главное отличие бетон-контакта от других существующих грунтовок заключается в его особом составе, который включает в себя:

кварцевый наполнитель достаточно крупной фракции;

стирол-алкилатной дисперсии в качестве связующего компонента.

Каждая из составных частей данного средства дополняет друг друга. Стирол обеспечивает идеальное соединение с гладкими глянцевыми поверхностями, а крупный кварцевый песок создает характерную шероховатость, необходимую для улучшения адгезии с теми материалами, которые в своей основе содержат цемент.

Высококачественная сцепляющая грунтовка бетоноконтакт отличается особыми свойствами, которые обеспечивают ей широкое универсальное применение в современных строительных и ремонтных работах.

Данный вид грунтовки является незаменимым при выполнении как внутренних, так и наружных работ. Ее используют, приступая к устройству бетонных стяжек и наливных полов. Также она играет роль очень прочной и надежной основы перед последующим покрытием поверхностей шпаклевками или штукатурками любых видов. Благодаря своей универсальности данное средство способно очень легко наноситься и прочно держаться практически на любых видах поверхностей: кирпичных; железобетонных; гипсокартонных; керамических; асбоцементных; покрытых алкидными или масляными эмалями.

Благодаря своей универсальности данное средство способно очень легко наноситься и прочно держаться практически на любых видах поверхностей:

кирпичных; железобетонных; гипсокартонных; керамических; асбоцементных; покрытых алкидными или масляными и эмалями.

Расход

Люди, которые впервые планируют использовать бетон-контакт, часто интересуются, сколько средства требуется для успешного проведения наружных или внутренних работ. Усредненные нормативы, указываемые в инструкциях к данному составу, варьируются приблизительно от 200 до 400 г средства на один квадратный метр обрабатываемой поверхности. Однако в действительности то, сколько составит расход данной грунтовки, может отличаться в конкретном случае, поскольку он зависит непосредственно от качества и типа покрываемой поверхности.

Грунтовка Kraffa Beton Kontakt — технические характеристики, преимущества, нанесение

Бетонконтакт применяется для того, чтобы сделать поверхность максимально шероховатой и добиться наилучшего сцепления с различными строительными смесями, так как надежная фиксация строительных смесей с поверхностью – залог прочности и долговечности всей отделки. Способ применения Бетонконтакта ничем не отличается от применения обычной грунтовки и не требует никаких особых методик нанесения или специальных инструментов, ее можно нанести обычным валиком, кистью или краскопультом.

Преимущества грунтовки Kraffa Beton Kontakt

• Гидроизоляционные свойства Бетоконтакта позволяют защитить стены от влаги и конденсата, образуя на обрабатываемой поверхности тонкую водонепроницаемую пленку.
• Нулевая токсичность. В составе не содержится никаких вредных соединений, а в качестве разбавителя применяется обычная вода.
• Пожаро- и взрывобезопасна.
• Грунтовка имеет розовый цвет, что служит наглядным индикатором и исключает возможность оставить необработанные участки поверхности.
• Благодаря особенностям своего состава, грунтовка не только прочно фиксируется на поверхности, но и укрепляет ее.
• Высокая адгезия увеличивает способность к прочному сцеплению с любыми отделочными смесями.
• Полностью готова к применению и не нуждается в разведении.
• Невысокая цена на грунтовку Бетоконтакт.

Технические характеристики грунтовки Kraffa Beton Kontakt

Если вы решили купить Бетонконтакт, первое, на что стоит обратить внимание,– это:

• Расход – 200-350 г/м² в зависимости от пористости поверхности
• Цвет – розовый
• ∅ фракции – 0,63 – 1,25 мм
• Разбавитель – вода
• Время высыхания – 2-4 часа при температуре не ниже +20°C
• Выпускаемые объемы – 3, 5 и 14 кг

Описание

Сцепляющая грунтовка Kraffa Beton Kontakt применяется для наружных и внутренних работ, и служит отличной основой для нанесения штукатурки, шпатлевки, цементных стяжек, наливных полов и других строительных смесей.

Бетонконтакт универсален и может быть нанесен на любую поверхность: полы, потолки и стены как внутри, так и снаружи помещений. Грунтовка легко ложится и крепко держится на любом материале:

• железобетон
• гипсокартон
• кирпич
• поверхности, окрашенные масляными и алкидными эмалями
• асбоцементные плиты
• керамическая плитка

Нанесение

Грунтовка наносится на сухую поверхность в один слой при t не ниже +8°C. В местах требующих особого внимания или возможного образования трещин следует нанести второй слой бетонконтакта.

Перед применением необходимо очистить поверхность от грязи и пыли, удалить отслаивающиеся участки старого отделочного слоя, если таковые имеются.

В состав Бетонконтакта входит кварцевый песок диаметром фракции от 0,63 до 1,25 мм. На данную фракцию легко наносить как финишную шпатлевку, так и штукатурку. Грунтовка с меньшей фракцией (≤0,63 мм) рекомендуется под нанесение шпатлевки, с большей (≥1,25 мм) под штукатурку.

После нанесения грунтовки рекомендуется выполнить отделочные работы в первые 6-12 часов, так как при длительном простаивании «открытой» загрунтованной поверхности есть вероятность, что осевшая строительная пыль может уменьшить адгезию.

Выбирая грунтовку Kreffa Beton Kontakt, вы выбираете качество, получившее признание профессионалов.

Компания ООО «Тех-Колор» постоянно ведет работу по совершенствованию продукции, технологий и расширению ассортимента.

Сохраняет за собой право обновления данных о продукции. 

Грунтовка бетоноконтакт кнауф технические характеристики

Ремонт в доме или в квартире – это не только строительные работы или замена вышедших из строя конструкций и деталей: часто ремонт – это использование уникальных по своим характеристикам материалов, одним из которых является грунтовка .

Материал предполагает нанесение на любые строительные поверхности на внутри, так и снаружи помещений, а нанесение бетоноконтакта проводится обычными инструментами –кистями, валиками или пульверизатором. Инновационная грунтовка бетоноконтакт считается универсальным составом, поэтому ее используют как заменитель практически всех известных ранее грунтовочных жидкостей. Рекомендации, как наносить бетоноконтакт

 

Бетоноконтакт – характеристики разных марок грунтовки

Компоненты в составе бетонконтакта – портландцемент, песок, акрил. Такой состав обеспечивает хорошую адгезию с любой поверхность, начиная от традиционного бетона и заканчивая пластиком или стеклом.

Кнауф грунтовка бетоноконтакт технические характеристики:

Параметры	Значение
Уровень pH	7,5
Цвет грунтовки	Розовый или оранжевый
Термоустойчивость сухой поверхности	-200С/+800С
Расход, кг/м2	0,35
Тара	Пластмассовое ведро 20 литров
Срок хранения	1 год
Хранить в сухом месте при температуре	≤ +10С

Кнауф бетон контакт

 

Ceresit СТ 19 грунтовка бетоноконтакт:

Параметры	Значение
Тип поверхности	Бетон
Время высыхания	180 минут
Предельные температуры	+350С/+50С
Назначение	Внутри помещений
Тара	Ведро 5 литров
Срок хранения	12 мес.
Технология нанесения	Кисточка или валик

Церезит грунтовка

 

ВД-АК-014 грунтовка бетоноконтакт:

Параметры	Значение
Плотность, г/см3	1,37
Расход , г/м2	130-160
pH	7,5-9,0
Время высыхания	60 минут
Предельные температуры	+350С/+50С
Морозостойкость 5 циклов пир температуре	-400С
Нанесение	кисть, валик

Универсальная грунтовка бетоконтакт марки ВД-АК-014

 

1. Быстрое высыхание: через 2-2,5 часа можно продолжать работать с поверхностью;
2. Высокий коэффициент влагостойкости позволяет использовать нанести состав под бетонную стяжку;
3. Срок эксплуатации вещества – 80 и более лет;
4. Оттенки разных цветов помогают визуально определять равномерность нанесения слоя на стены.

И состав, и характеристики грунтовки подходят под определение универсального строительного раствора, так как инструкция по применению показывает, что с жидкостью может работать даже неподготовленный человек.

Сфера использования

1. На любых строительных поверхностях, устойчивых к влаге, нужен бетоноконтакт;
2. Вместо стекловолоконной армирующей сетки для штукатурных работ можно и нужно использовать грунтовку бетоноконтакт расход которой позволяет явно экономить на заменяемых стройматериалах и инструментах;
3. Стоит также отметить, что вышеупомянутую грунтовку вполне можно использовать и внутри помещения, и снаружи. Обычно наносят ее перед проведением облицовочных декоративных работ по поверхности – до нанесения декоративной штукатурки, укладки плитки или декоративного искусственного камня.
4. Работа с составом по поверхностям любой конфигурации и архитектурной сложности.

Работа с грунтом

 

Чтобы нанести грунтовку на поверхность, нужны обычные кисти или валик, а не специальное оборудование. Можно использовать и пульверизатор, но зачем усложнять работу на маленьких площадях в индивидуальном строительстве? Поверхность предварительно очищается от грязи, мусора, наплывов старой краски или побелки, затем используемый состав требуется разбавить до такой степени, чтобы он скапывал с кисти, а не стекал. Рекомендуется перед нанесением бетоноконтакт своими руками сначала пропитать поверхность обычной грунтовкой глубокого проникновения. При работе с бетоноконтакт для чего нужен слой обычной грунтовки: это поможет более экономно расходовать основной раствор.

Пропитанную поверхность оставляют до полного высыхания (2-2,5 часа), после чего можно продолжать любые ремонтные работы по какой-либо поверхности. Для лучшего сцепления окрашенной бетонконтактом поверхности с последующими материалами нельзя допускать, чтобы грунтовка покрылась пылью или грязью, поэтому рекомендуется наносить последующие слои в тот же день, что и основной состав.

Грунтовка бетоноконтакт состав которой включается в себя несколько разных компонентов, имеет сравнительно небольшой расход на метр квадратный – около 200-300 мл. Поэтому относительно высокая стоимость грунтовки окупается ее экономным расходованием. Кроме того, расходуемый объем падает, если правильно наносить вещество, и предварительно обрабатывать поверхность другими грунтовками. Самый минимальный расход при грунтовании – по гипсокартону, хотя при этом грунтовку рекомендуют наносить не кистями или валиком, а шпателем. Грунтовка бетоноконтакт применение по гипсокартону

 

Положительные свойства и характеристики бетонконтакта

Использовать состав можно в разбавленном и неразбавленном виде по любой строительной поверхности, если она чистая: это может быть старая облицовка бетоном, гипсокартоном, любыми лакокрасочными составами, облицовка кафелем. Если необходимо разводить грунтовку, то лучше делать это чистой водой.

Крупность зерен в жидкости – 0,3 и 0,6 мм. Первый состав использую перед шпатлеванием, второй вариант – перед оштукатуриванием поверхностей. При том, что жидкость не пропускает влагу, наносить ее рекомендуется максимально быстро, чтобы окрашиваемая поверхность не успела увлажниться естественной влагой из атмосферы. Также это требуется, чтобы поверхность под грунтовкой не заразилась грибковыми инфекциями. Для этого в состав грунтовки дополнительно вводятся антибактериальные и антигрибковые вещества.

Особенности работы с универсальным материалом:

1. Чтобы бетоноконтакт не начал отваливаться через время, вздутия на старых поверхностях необходимо предварительно ликвидировать;
2. Чтобы получить качественный и долгосрочный результат, разбавляйте грунтовку в соответствии с инструкцией;
3. Соблюдайте технологию нанесения, чтобы стены хорошо пропитались веществом.

Нанесение кистью

 

Тара и хранение

Стандартная тара для бетонконтакта – пластмассовые ведра емкостью 2,5, 5, 10, 20, 30 и 40 литров. Некоторые производители разливают грунтовку в пластмассовые бочки емкостью 20, 30 и 40 литров. Плотно закрытая емкость обеспечивает полную готовность состава к применению – остается его только размешать. Если тара постояла некоторое время открытой, то грунтовку желательно разбавить водой.

Гарантированное время хранения смеси – год, дату изготовления смотрите на упаковке. Храниться бетонконтакт должен при положительной температуре в диапазоне +5⁰С/+30⁰С. Если допустить хотя бы кратковременное замораживание, то грунтовка станет негодной. Хранение должно происходить в закрытом помещении, так как попадание УФ-излучения на состав разрушает его. Если площадь пропитываемой поверхности небольшая, то экономнее будет работа с сухим порошком, требуемое количество которого разбавляют до нужного объема.

Эксплуатационные параметры грунтовки

Рекомендации по работе с бетонконтактом

1. Приобретайте бетонконтакт магазинах, гарантирующих его оригинальность. Для этого требуйте сертификаты качества товара и другие сопроводительные документы. Если вы доверились продавцу на рынке, то должны понимать, что такое отношение может вылиться в покупку фальшивой продукции и потере качества товара;
2. Перед работой проверьте однородность раствора. Если вы видите комки, то это говорит только об одном – качество товара ничтожное, либо он просрочен;
3. Самостоятельная работа с составом сопровождается применением средств индивидуальной защиты;
4. Все обрабатываемые поверхности большой площади проходят поэтапное покрытие, так как одному сразу прокрасить стену площадью более 20-30 м² сложно – грунтовка будет высыхать неравномерно, что приведет к нарушению технологии.

Свойства и применение бетонконтакта

 

Производители бетонконтакта

На отечественном строительном рынке присутствуют и российские, и зарубежные компании, которые предлагают грунтовку с разными свойствами и характеристиками. Сравнение цен будет некорректным, так как функциональное назначение каждой марки отличается. Одно несомненно: российские производители выпускают продукцию, часто превосходящую по качеству зарубежные аналоги:

1. Раствор бетоноконтакт Knauf: основной состав – очищенный кварцевый песок для образования шершавой поверхности. Назначение – покрытие бетонного монолита;
2. Бетоноконтакт состав марки Serezit: предназначен только для работы внутри помещений, поэтому абсолютно экологичен. Плотность многокомпонентного вещества – 1,7 кг/м³, а это значит, что качество обработанной поверхности будет высочайшим. При демократической смете можно использовать Serezit и для наружных работ;
3. Бетоноконтакт марки «Старатели» подойдет для поверхностей из разных строительных материалов – бетона, газо-, пено-, шлакоблоков, дерева и пластика, стекла и кирпича;
4. Грунт бетоноконтакт «Боларс» разработан для любых работ внутри или снаружи, сделан на основе акрила;

Основа любого грунтовочного состава бетонконтакт – чистый мелкозернистый кварцевый песок, создающий шершавую, хорошо сцепляемую поверхность, обеспечивающую максимальную адгезию с другими материалами в основном декоративного назначения. Например, некоторые российские и зарубежные компании-производители вводят в растворы игольчатый кварц, и любая грунтовка с этим компонентом буде 100%-ной гарантией качества.

Ячеистый бетон — свойства, применение, характеристики ячеистого бетона

Ячеистый бетон – это строительный материал, пористая структура которого сформирована в результате химической реакции или механического перемешивания. В качестве исходного сырья для ячеистого бетона используют портландцемент, перемолотую известь, кремнеземистые вещества, гипс и жидкое стекло. Смесь насыщается пузырьками воздуха. Этот вид бетона имеет меньший вес, чем бетон без вспененной текстуры.

Преимущества ячеистого бетона

Ячеистый бетон отличается:

• долгим сроком службы;
• пожароустойчивостью;
• легким весом,
• теплоизоляционными характеристиками,
• удобством использования,
• крупными размерами.

Ячеистые бетоны довольно прочные: из них можно возводить трехэтажные здания бескаркасного типа. При сильных пожарах ячеистый бетон не теряет своей прочности и механической устойчивости. Ячеистый бетон при низкой плотности обладает небольшим весом и не дает нагрузки на фундамент. Легкий материал позволяет сэкономить значительную часть бюджета на основании. Ячеистые бетонные блоки выбирают на почвах с высоким уровнем грунтовых и приповерхностных вод, где нецелесообразно возводить глубокие фундаменты.

Блоки, изготовленные неавтоклавным способом, могут разрушаться из-за сезонного промерзания и оттаивания. Влага, которая проникает в бетонные блоки, со временем приводит к трещинам и разрушению. Для ячеистого бетона применяют цемент марок М400 и выше. Плотность зависит от вида добавок, качества цемента, расхода сырья. Ячеистый бетон имеет прочность кирпича и природного камня, обычного бетона, при этом вес и нагрузка на фундамент для этого строительного материала в несколько раз ниже.

Блоки из ячеистого бетона

Блоки из ячеистого бетона разделяют на:

• газобетонные,
• и пенобетонные.

Для формирования пенобетонных блоков используют пенообразователи. Сырье загружают в машину для смешивания, добавляют пенообразователи, разливают по формам. Процесс поризации пеной происходит только в беспесчаных смесях. Пенобетонные блоки можно использовать сразу после застывания. Газобетонные блоки получают в результате химического процесса. Газобетонные блоки затвердевают в автоклаве, приобретая нужные геометрические пропорции.

Блоки из ячеистого бетона классифицируют по плотности. Прочность газобетонных блоков выше, чем у пенобетонных разновидностей. При усадке пенобетон чаще растрескивается, но он почти не впитывает влагу и не требует антикоррозийной обработки. Блоки из ячеистого бетона имеют большие размеры, поэтому скорость работ значительно возрастает. Пено- и газобетонные блоки легко обрабатываются и режутся.

Основное применение ячеистого бетона

Для ячеистых бетонов выделяют три сферы назначения:

• для утепления стен, перекрытий, трубопроводов (используют неплотные разновидности),
• для возведения зданий и сооружений,
• универсальный конструкционно-теплоизоляционный.

Ячеистый бетон используют для строительства несущих, внутренних и наружных стен. Для устройства внутренних перегородок материал заменяет дорогостоящие панели, создавая повышенную звукоизоляцию. Пено- и газобетонные блоки подходят для возведения промышленных предприятий, хозяйственных малоэтажных объектов, жилых помещений разной этажности. Ячеистый бетон не способен противостоять увеличенным деформационным нагрузкам, поэтому при неправильном выборе типа фундамента и недостаточном изучении грунтов на участке строительства стены из ячеистого бетона могут треснуть.

AURA Beton Kontakt — адгезионная грунтовка

AuraBeton Kontakt — Адгезионная грунтовка

Назначение:

Грунтовка AuraBeton Kontakt применяется для покрытия поверхностей, таких как — глянцевые, не впитывающие влажности, имеющие минеральную основу, для сцепляющего слоя последующего нанесения штукатурок, структурированных красок и шпаклевок как для наружных так и внутренних робот.

Свойства:

• Хорошая адгезия
• Содержит специальные наполнители
• Препятствует впитыванию основанием
• Создание шероховатой поверхности для лучшего сцепления
• Паропроницаемость
• Не имеет запахов
• Имеет глубокое проникновение.
• Укрепляет поверхность после нанесения.
• Улучшает сцепляемость основания с финишными материалами.
• Экономичность в нанесении финишных материалов.
• Большая площадь покрытия.
• Устойчивость к влаге.

Типы поверхностей:
Применять рекомендуется на таких поверхностях как — монолитные бетонные сооружения, гипсокартон, плитка керамическая, поверхность которая окрашена масляными или алкидными красками.

Способ применения:
Прежде чем использовать AuraBeton Kontakt необходимо редварительно подготовить поверхность, а именно удалить загрязнения, обезжирить и высушить.  Грунтовка перед использованием требует тщательного перемешивания. Наносить рекомендуется кисточкой или валиком в один-два слоя. Весь инструмент, который был задействован вовремя грунтования подлежит тщательному мытью чистой одой. 

Рабочие инструменты:
Для нанесения грунтовки рекомендуется применять — кисть или меховой валик.
После окончания всех работ по нанесению грунтовки стоит обязательно промыть инструмент в чистой воде, для следующего использования инструмента. Засохшие инструменты предстоит очищать только механическим способом.

Кварцевая грунтовка — состав, свойства и сфера применения. — Farbe

Чтобы поверхность не тускнела и не растрескивалась, ее необходимо обрабатывать специальными средствами. Самым эффективным средством служит кварцевая грунтовка.

Этот уникальный материал хорош тем, что упрочняет свойства поверхности, а также разглаживает ее. После чего на грунтовку можно наносить различные краски, либо штукатурки.

В состав кварцевой грунтовки входят сухие строительные компоненты. Ключевым наполнителем здесь являются органические материалы с включением химического зерна, а также кварцевой крошки. Данные компоненты отвечают за прочность и позволят поверхности сохранить свои технологические и конструктивные особенности на долгие годы.

К плюсам использования кварцевой грунтовки относится то, что при взаимодействии кварцевого зерна с поверхностью уменьшается время высыхания материала. Также кварцевое зерно очень устойчиво к атмосферному давлению. Таким образом, такие интересные свойства материала увеличивают спрос на него. Кварцевую грунтовку можно применять не только для дальнейшего обрабатывания стен, полов и других поверхностей, но и для придания им прочности и твердости.

Из вышеизложенного следует, что данный материал подходит для обработки как бетонных поверхностей, так и металлических.

Для того чтобы взаимодействие с поверхностью было наиболее эффективным, ее требуется обезжирить. Ведь излишняя влажность, наличие пыли, жир нарушают конструктивные свойства кварцевой грунтовки.

К общим свойствам и достоинствам этого материала можно отнести следующие:

• Сильную влагостойкость (при условии обезжиривания поверхности).
• Достаточную механическую стойкость при трении с другими материалами и долгий срок службы.
• Хорошие свойства сцепления с основой.
• Создание необходимой шероховатой поверхности.
• Наличие возможности наносить различные виды штукатурки на материал.

Для сохранения свойств грунтовки, нужно соблюдать условия хранения данного материала.

Очень важно обеспечить качественную подготовку поверхности. Она заключается в очищении поверхности от различных включений, краски, камней, пыли. Бывает так, что поверхность содержит как впадины, так и выпуклые неровности. Все это тщательно необходимо выровнять. После уже можно переходить к процессу подготовки рабочей смеси. Во всех магазинах данный материал обычно поставляется в готовом виде, но за счет химических свойств вещества в грунтовке абсорбируются и их необходимо друг с другом смешивать. Существует смесь и в сухом виде, но она, как правило, менее качественная и более затратная по времени приготовления и вспомогательным компонентам.

В зависимости от обрабатываемой поверхности (бетон, металл, дерево) меняется расход грунтовочного материала. Это обусловлено наличием пористости материалов: металл, к примеру, фактически ей не обладает. Сама смесь готовой грунтовки имеет однородную консистенцию, без комочков, легко наносится при помощи кисти или специального валика. Преимуществом является то, что высыхает грунтовая смесь приблизительно за три часа.

Приобрести этот вид грунтовки можно на нашем сайте в разделе «Грунтовки». Кварцевые грунтовки выпускают разнообразных оттенков. Одни из них белые и предназначены для отделки штукатуркой и дальнейшего окрашивания. Также выпускают грунтовки цветные, которые служат для отделки наружной части здания. Через них, как правило, основание стен не просвечивается и дальнейшее окрашивание не требуется.

Итак, кварцевые грунтовки идеально подойдут для работы на любых поверхностях и позволяют проникать на любую глубину. Этот материал удобен в обработке бетонных, кирпичных, стеклянных и других строительных поверхностей. А также кварцевые грунтовки обеспечивают не только контактные свойства материалов, но и их защиту.

Задать вопрос эксперту

Свойства бетона в контакте с углеводородами под давлением и морской водой | Journal of Petroleum Technology

Статьи Форума JPT ограничены 1500 словами, включая 250 слов для каждой таблицы и рисунка, или не более двух страниц в JPT. В статье Форума могут быть представлены предварительные результаты или выводы исследования, которые автор желает опубликовать до завершения полного исследования; в нем может содержаться общая техническая информация, которая не требует публикации в виде полноформатной статьи.Все статьи Форума подлежат утверждению редакционной комиссией.

Письма в редакцию публикуются в разделе «Диалог» и могут касаться как технических, так и нетехнических тем. SPE-AIME оставляет за собой право редактировать письма по стилю и содержанию.

Введение

Предварительно напряженные железобетонные конструкции для нефтедобычи Предварительно напряженные бетонные самотечные конструкции для нефтедобычи/хранения проектируются, строятся, добыча/хранилища проектируются, строятся и устанавливаются на Севере Море.Влияние углеводородов на окружающую среду на свойства бетона для этого относительно нового применения малоизвестно. На момент начала этого исследования в доступной технической литературе не сообщалось о влиянии углеводородов под давлением на свойства бетона. Впоследствии появилась ограниченная информация. Большие инвестиции и потенциально высокая цена отказа оправдывали наше исследование.

Химических реакций между выдержанным бетоном и углеводородами не предполагалось.Однако присутствие углеводородов может изменить доступность влаги в бетоне. Чистый результат любого такого воздействия на свойства бетона был неопределенным. Роль влаги в отверждении бетона была предметом обширных исследований. Вкратце, предельная потенциальная прочность бетона достигается за счет низкого отношения воды к цементу в исходной смеси, максимального количества доступной воды на этапе отверждения и минимального количества свободной воды во время испытания. Углеводородное заводнение на этапе отверждения может изменить прочность и связанные с этим свойства бетона.

Сырая нефть добычи в Северном море обычно содержит значительный процент пентана и низкомолекулярных углеводородов. Эти углеводороды, вероятно, имеют наибольшее проникновение и воздействие на бетон. Наши первоначальные эксперименты включали высокопрочный бетон, подвергнутый воздействию пентана при различных давлениях и временных интервалах. Затем было исследовано влияние сырой нефти, пентана и морской воды на высокопрочный бетон. Предварительные результаты продолжающегося исследования влияния этих же сред на ползучесть и усталостное поведение включены в эту статью.

Образцы для испытаний, аппаратура, процедуры и оборудование

Стандарт 6 x 12 дюймов. цилиндры отливались в картонных формах с использованием местных материалов, аналогичных материалам, которые могли быть доступны в Англии. Портландцемент типа 1 в количестве семи мешков на кубический ярд использовался с добытым речным гравием, а добытое количество на кубический ярд использовалось с добытым речным гравием и добытым песком. Сравнения проводились между баллонами одного возраста из одной партии или минимального количества эквивалентных партий. Методы смешивания, литья и испытаний соответствуют стандартам ASTM.Специальный 4-х 8-дюймовый. цилиндры использовались для испытаний на усталость. Все образцы прошли 28-дневную обработку в туманной комнате перед любым тестированием или воздействием.

Сосуды под давлением были сконструированы таким образом, чтобы содержать два 6-x 12-дюймовых. цилиндры. Бетонные цилиндры были залиты окружающей средой и заполнены азотом. Были сконструированы специальные ползуны для установки внутри сосудов под давлением с нагрузкой, удерживаемой тарельчатыми пружинами. сосуды под давлением с нагрузкой, поддерживаемой тарельчатыми пружинами. Были сконструированы специальные усталостные машины для нагружения цилиндрических образцов со скоростью 4 цикла/мин в среде под давлением.

Проницаемость измерялась на 1 1/2 x 3 дюйма. сердечники с использованием перепада давления 300 фунтов на квадратный дюйм. Испытания на проницаемость проводились с воздухом, водой, пентаном и сырой нефтью.

JPT

P. 360

Свойства бетона в контакте с углеводородами под давлением и морской водой | OTC Offshore Technology Conference

РЕФЕРАТ

Углеводороды не вступают в химическую реакцию с высокопрочным бетоном и не изменяют его физические свойства. Испытательные образцы бетона показали незначительные изменения свойств из-за воздействия углеводородов под давлением на внутреннюю влажность бетона.Морская вода под давлением не оказала отрицательного влияния на свойства образцов бетона. Исследуемые свойства включали прочность на сжатие, скорость ползучести, усталостную долговечность и проницаемость, поскольку они могут повлиять на конструкцию гравитационного сооружения для хранения/добычи нефти в Северном море.

ВВЕДЕНИЕ

Предварительно напряженные железобетонные конструкции для хранения нефтепродуктов проектируются, строятся и устанавливаются в Северном море. Влияние углеводородов на окружающую среду на свойства бетона для этого относительно нового применения малоизвестно.На момент начала этого исследования в доступной технической литературе не сообщалось об исследованиях воздействия углеводородов под давлением на свойства бетона. Только ограниченная информация, как впоследствии появилось. Большие инвестиции и потенциально высокая цена отказа оправдывают наше исследование в этой области.

Химических реакций между выдержанным бетоном и углеводородами не ожидалось; однако ожидалось, что углеводороды повлияют на доступность влаги в бетоне.Чистые результаты любого такого воздействия на свойства бетона были неопределенными. Роль влаги в отверждении бетона была предметом обширных исследований. Вкратце, предельная потенциальная прочность бетона достигается за счет низкого отношения воды к цементу в исходной смеси, максимального количества доступной воды на этапе отверждения и минимального количества свободной воды во время испытания. Углеводородное заводнение на этапе отверждения может изменить прочность и связанные с этим свойства бетона.

Сырая нефть, добытая в Северном море, обычно содержит значительный процент пентана и низкомолекулярных углеводородов. Эти углеводороды с более низкой молекулярной массой, вероятно, имеют наибольшее проникновение и воздействие на бетон. Наши первоначальные эксперименты включали высокопрочный бетон, подвергнутый воздействию пентана при различных давлениях и временных интервалах. Затем было исследовано влияние сырой нефти, пентана и морской воды на высокопрочные, малопрочные и воздухововлекающие бетоны.В настоящий отчет включены предварительные результаты продолжающегося исследования влияния этих же сред на ползучесть и усталостные характеристики.

ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ ОБРАЗЦЫ, АППАРАТЫ, ПРОЦЕДУРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

Стандартные цилиндры размером 6 дюймов × 12 дюймов были отлиты в картонных формах с использованием местных материалов, аналогичных тем, которые могут быть доступны в Англии. Портландцемент типа I в количестве семи мешков на кубический ярд использовался с добытым речным гравием и добытым песком. Сравнения проводились между баллонами одного возраста из одной партии или минимального количества эквивалентных партий.Методы смешивания, литья и испытаний соответствуют стандартам ASTM. Для испытаний на усталость использовались специальные цилиндры размером 4 дюйма × 8 дюймов. Все образцы прошли 28-дневную обработку в туманной комнате перед любым тестированием или экспозицией.

Сосуды под давлением были сконструированы так, чтобы содержать два цилиндра размером 6 дюймов × 12 дюймов. Бетонные цилиндры были залиты жидкостью из окружающей среды и уплотнены азотной подушкой.

3 способа воздействия влаги на прочность бетона

Вода является важным компонентом при производстве бетона.Влага, которую обеспечивает вода, также придает бетону прочность в процессе отверждения. Хотя вода является одним из наиболее важных компонентов бетона, она также может быть наиболее разрушительной в чрезмерных количествах. Как один из наиболее распространенных строительных материалов, используемых в строительстве, для обеспечения прочности и безопасности бетона необходимы соответствующие растворы для сушки бетона.

Источники избыточной влаги в бетоне

• Свободная вода или слишком много воды в бетонной смеси
• Влага, поднимающаяся из-под плиты
• Отсутствие возможности установки пароизоляции
• Плохая вентиляция
• Утечки
• Грунтовые воды и плохой дренаж
• Несоответствующий уровень благоустройства
• Точка росы конденсации
• Высокий уровень относительной влажности
• Отсутствие защиты от элементов
• Не дать бетону высохнуть и правильно затвердеть
• Отсутствие климат-контроля

Влияние влаги на прочность бетона

Увеличенное расстояние между зернами цемента : Более высокое водоцементное отношение приводит к увеличению расстояния между заполнителями в цементе, что влияет на уплотнение. Точно так же повышенный уровень влажности снижает прочность бетона на сжатие и долговечность. По мере увеличения площади поверхности бетона, особенно с добавлением мелких заполнителей, увеличивается потребность в воде. Увеличение количества воды приводит к более высокому водоцементному отношению.

Когда избыток воды создает большие промежутки между заполнителями, пустоты заполняются воздухом после испарения влаги. В результате недостаточное уплотнение снижает прочность бетона. Бетон с уровнем захваченного воздуха всего 10 процентов испытывает снижение прочности до 40 процентов.

pH уровни : Уровни относительной влажности и pH в бетоне напрямую связаны. По мере увеличения уровня влажности увеличивается pH и температура бетона. По мере увеличения уровня pH в бетоне клеевые соединения напольного покрытия с большей вероятностью разрушатся. Хотя более высокие температуры позволяют бетону сохнуть быстрее, в результате получается менее структурированный и более пористый продукт.

Вода, содержащая ионы бикарбоната и двуокись углерода, вызывает в бетоне реакцию, известную как карбонизация.Это часто происходит при наличии солей и кислотных дождей. Поскольку кислотные вещества снижают рН бетона, карбонат кальция в заполнителях растворяется и снижает прочность бетона. В конце концов, бетон рассыплется на песок и камни. По мере того, как бетон становится более кислым и повреждение прогрессирует, кислоты в конечном итоге воздействуют на защитный слой оксида железа на стальной арматуре, что приводит к коррозии. Сталь расширяется при коррозии. Это расширение внутри уже ослабленного бетона приведет к его дальнейшему разрушению и растрескиванию.

 

Микробный рост : Высокий уровень относительной влажности, повышенные температуры и пористый бетон создают идеальные условия для размножения плесени, бактерий и других организмов. Хотя бетон не содержит достаточного количества органических материалов для питания плесени, он задерживает пыль, пыльцу, микроорганизмы и соли, которые являются источниками пищи. Когда плесень питается частицами, попавшими в бетон, она выделяет кислоты, которые ухудшают прочность и целостность строительного материала.Чтобы предотвратить рост плесени, сухой бетон не должен оставаться влажным более 24 часов.

Решения для сушки строительных материалов

Чрезмерная влажность наиболее проблематична для бетона при отсутствии климат-контроля и циркуляции воздуха. Чтобы лучше гарантировать прочность материала и соблюдение сроков проекта, лучше всего следовать рекомендациям производителя по установке и сушке для вашего соответствующего региона и сочетать эти знания с временными решениями для контроля климата. Решения по контролю влажности и температуры обеспечивают идеальные условия для высыхания и отверждения бетона независимо от погодных условий.Создавая хорошую основу для напольных покрытий, покрытий поверхностей и других конструктивных элементов, вы обеспечиваете их прочность и долгосрочный успех. Поговорите со специалистом Polygon сегодня, чтобы узнать больше о том, как технологии сушки строительных конструкций принесут пользу вашему рабочему месту.

[Фото из Carsten aus Bonn через лицензию CC 2.0]

Численное исследование контактного воздействия заполнителя на комплексный модуль упругости асфальтобетона

https://doi.org/10.1016/j.matdes.2021.110342Get rights and content

Highlights

•

Трехмерные численные модели асфальтобетона развиты контактные зоны, содержащие заполнители.

•

Стационарный динамический метод эффективно предсказал комплексный модуль численной модели асфальтобетона с миллионами элементов.

•

Несмотря на очень небольшой объемный процент, контактная зона может значительно улучшить передачу напряжения между заполнителями в асфальтобетоне.

•

Учет зоны контакта позволяет значительно увеличить прогнозируемые модули асфальтобетона на низких частотах и ​​общую точность прогноза.

Реферат

Асфальтобетон (АС) представляет собой композиционный материал, состоящий из вяжущего, заполнителей и воздушных пустот. Количественное влияние межагрегатного контакта на механические характеристики АУ является важным и сложным вопросом, который еще полностью не изучен. Чтобы восполнить этот пробел, это исследование направлено на то, чтобы охарактеризовать совокупные контакты в AC и оценить их влияние на вязкоупругое поведение AC с помощью микромеханического моделирования методом конечных элементов (FE).С этой целью с помощью метода цифровой обработки изображений (DIP) были созданы трехмерные микроструктурные модели, а совокупные контакты были зафиксированы в модели с помощью элементов контактной зоны (CZ). Модель CZ была предложена и проверена параметрическим исследованием для определения вязкоупругих свойств элементов CZ, в то время как вязкоупругие свойства матричной фазы были определены посредством лабораторных испытаний. Затем был проведен анализ установившейся динамики (SSD) для исследования макромасштабной вязкоупругой реакции AC.Было обнаружено, что предлагаемый подход к моделированию точно фиксирует измеренный отклик. Учет совокупных контактов приводит к более высоким прогнозируемым динамическим модулям переменного тока и более низким фазовым углам, тем самым улучшая согласие между результатами моделирования и эксперимента. Численная модель, разработанная в этом исследовании, обеспечивает многообещающий подход для исследования влияния агрегатных контактов на механические характеристики переменного тока.

Ключевые слова

Комплексный модуль

Агрегатные контакты

Стационарная динамика

Анализ методом конечных элементов

Рекомендованные статьиСсылки на статьи (0)

© 2021 Авторы.Опубликовано Elsevier Ltd.

Рекомендованные статьи

Ссылки на статьи

Расчет прочности двухслойной колонны из ПЭТФ-бетона с учетом контактного взаимодействия слоев

В данной статье развивается идея механической переработки полимерных отходов. В отличие от предыдущих исследований, посвященных изучению физико-механических свойств фибробетона и технологии его изготовления, в данной работе рассматривается конкретное строительное изделие — колонна из слоистого бетона из вторичного полиэтилентерефталата (ПЭТФ). В настоящее время отсутствуют программные документы (стандарты или нормы) по техническому проектированию таких сооружений. Поэтому внимание авторов сосредоточено на механико-математическом моделировании поведения слоистой колонны при эксплуатационной нагрузке. Проведено аналитическое исследование напряженно-деформированного состояния двухслойной колонны из ПЭТФ-бетона с учетом контактного взаимодействия неоднородных слоев материалов. Было установлено, что при определенных обстоятельствах контактное давление между слоями может оказывать существенное влияние на несущую способность колонны.В целом была разработана методика инженерной оценки несущей способности многослойных колонн.

1. Введение

Сегодня утилизация полимерных отходов стала серьезной экологической проблемой во всем мире. В частности, серьезную угрозу для окружающей среды представляет накопление отходов полиэтилентерефталата (ПЭТФ) из одноразовых бутылок для питьевой воды. Существует несколько основных способов переработки вышеупомянутых отходов: повторное использование, механическая переработка, химическая переработка и сжигание для производства электроэнергии. Одним из возможных решений проблемы является введение предварительно размолотых полимерных отходов в цементно-песчаные смеси для замены части природного заполнителя [1]. Для морских платформ, мостов и инженерных сооружений такое использование полимерных отходов является экономически выгодным и экологически безопасным решением.

Предыдущие исследования показали целесообразность введения отходов полимеров в бетонные смеси для улучшения их физико-механических свойств [2, 3]. Разработана технология утилизации полимерных бытовых отходов путем их механической переработки.Уточнены оптимальные размеры полимерных наполнителей, их количество, необходимое время перемешивания и вибрация бетонной смеси [4–6]. Полученный ПЭТФ-бетон представляет собой композиционный материал, состоящий из бетонной матрицы (обычно мелкозернистой) с хаотично распределенными в ее объеме однородными дискретными частицами полимерного наполнителя. Такое дисперсное армирование улучшает механические характеристики бетонов: повышает прочность на осевое растяжение и поперечную прочность, а также повышает трещиностойкость, износостойкость и др. [7].

В целом современный фибробетон позволяет уменьшить или заменить стальные стержни (стальную арматуру) для армирования бетона. Стальная фибра является наиболее широко используемым материалом для производства конструкционного фибробетона. Тем не менее, пластиковые волокна являются хорошей альтернативой стальным волокнам благодаря их основным преимуществам, таким как химическая стабильность, меньший вес при аналогичной остаточной прочности бетона, низкая стоимость и предотвращение растрескивания бетона. Кроме того, пластиковые волокна обладают дополнительными преимуществами [8–10]: (1) Легкое распределение волокон ПЭТФ в смеси обеспечивает однородную трехмерную структуру бетона.(2) Малый вес для транспортировки и хранения; круг задач направлен на аналитическое прогнозирование поведения таких элементов в зависимости от характеристик и количественного соотношения компонентов ПЭТФ-бетона, что весьма актуально в связи с текущей экологической обстановкой. (3) ПЭТФ-наполнитель не вызывает магнитных помех; такие ЖБИ можно использовать, например, в сооружениях, связанных со строительством больниц или складов с возможностью автоматизированного хранения продукции. (4)Бетон, армированный волокном из ПЭТФ, лучше сопротивляется вибрационным и ударным нагрузкам и обладает лучшими звукоизоляционными свойствами.

Применение ПЭТФ-бетона позволяет эффективнее использовать строительные решения по сравнению с традиционной арматурой и снижает материалоемкость, снижая вес и стоимость деталей зданий и сооружений [8, 9].

Объем задач направлен на аналитическое прогнозирование поведения таких элементов в зависимости от характеристик и количественного соотношения компонентов ПЭТФ-бетона, что очень актуально в связи со сложившейся экологической обстановкой.Их решение обеспечит оптимизацию конструкции конструкций из ПЭТФ-бетона и сократит дорогостоящие экспериментальные работы.

Упомянутые выше проблемы, а также отсутствие широко используемых инженерных методик (норм или стандартов) для расчета несущей способности слоистых конструкций, содержащих ПЭТФ-бетон, были основной мотивацией нашего исследования.

2. Анализ литературных источников: цель исследования

В настоящее время поведение колонн традиционной конструкции в отношении осевой прочности, осевых и поперечных перемещений, схемы образования трещин, режимов разрушения и т. д. подробно изучено [11, 12 ].

В научном мире широко представлены исследования по прогнозированию механических характеристик фибробетона, в частности бетона с ПЭТФ, в зависимости от количественных и качественных характеристик его компонентов [3, 13, 14].

В частности, в работе [15] изучалось влияние накопления пластиковых отходов на механические и теплофизические свойства бетона. В работах [16, 17] изучалась возможность химической переработки отходов ПЭТФ и их применения для производства полимербетона.Переработанные пластиковые отходы деполимеризовали методом гликолиза с получением ненасыщенной полиэфирной смолы, которая использовалась для приготовления цементного теста. В упомянутых работах также сравнивались технические характеристики обычного бетона и бетона с ПЭТ-наполнителем.

Современные каменные колонны часто склонны к растрескиванию из-за возможных перегрузок. Более того, их хрупкость во время землетрясений вызывает особую озабоченность в сейсмоопасных регионах. Чтобы уменьшить этот конструктивный недостаток, некоторые исследователи предлагают армировать каменные колонны полимерными волокнами [18].В работе [19] представлены экспериментальные исследования поведения таких колонн под действием осевых нагрузок.

В последние годы стали популярными конструкции из слоистых, преимущественно двухслойных, покрытий. Зачастую слои состоят из тяжелого бетона и эффективного фибробетона. Такие конструкции нашли широкое применение в дорожных и аэродромных покрытиях, тяжелонагруженных полах промышленных зданий и т. д. [20]. Предполагается, что такие конструкции повышают прочность, трещиностойкость и жесткость несущих систем, а также улучшают другие их важные эксплуатационные свойства: водостойкость, морозостойкость, износостойкость [7].

Традиционно многослойными конструкциями в строительстве являются несущие и ненесущие стены, междуэтажные перекрытия, элементы комбинированных перекрытий (трапы, стропила, балки, фермы).

Особенность исследуемой двухслойной колонны, рассматриваемой как слоистая система, для правильного расчетного расчета состоит в несущей способности обоих слоев. Таким образом, возникает необходимость решения проблемы контактного взаимодействия между бетонным ядром и оболочкой из ПЭТФ-бетона.

Расчеты на прочность и жесткость слоистых конструкций при осесимметричных нагрузках представлены в работах [21, 22], а при воздействии локальных произвольно ориентированных нагрузок — в работах [23–25]. Для изучения поведения материалов под нагрузкой, в том числе в составе слоистых структур, использовались физические [26], экспериментальные [27], электрохимические [28, 29] и аналитические [30] методы.

При постановке контактных задач значительное внимание исследователи уделяют моделированию прочности, жесткости и устойчивости оболочечных и пластинчатых конструкций [31, 32], особенно несимметричных и сложных форм [33], а также при наличии концентраторов напряжений [34–36].В частности, в работах [37–39] изучались эффекты концентрации напряжений в неоднородных твердых телах вблизи полостей и замещающих частиц. Исследования контактного взаимодействия цилиндрической оболочки с упругим телом в виртуальных и лабораторных экспериментах представлены в работах [40, 41]. В работах [42, 43] рассматривались два механизма разрушения: растрескивание пластины вблизи вершины щели и нарушение целостности заполнителя. Первый описывается критерием линейной механики разрушения, а второй — классической теорией прочности.

Возможен и другой подход к моделированию современных многослойных конструкций. Некоторые исследователи представляют их как гетерогенные структуры с усредненными физико-механическими свойствами [44, 45]. Однако если слои таких конструкций содержат технологические и структурные концентраторы, особенно дефекты или включения, то решение краевых задач теории упругости существенно усложняется. Эффективных аналитических методов комплексной оценки напряженно-деформированного состояния и граничного состояния таких конструкций не существует.Обычно исследователи пытаются решать такие задачи с помощью пакетов программ, основанных на методе конечных элементов. В частности, в работе [46] рассмотрены современные методы виртуального эксперимента по изучению поведения гетерогенных структур. Численные методы постановки и решения контактных задач о взаимодействии твердых деформируемых тел с горными породами представлены в [47, 48].

Несмотря на существование различных методик, методов и подходов к оценке прочности слоистых конструкций, в настоящее время отсутствуют общепризнанные инженерные методики (нормы, стандарты или другие директивные документы) расчета несущей способности двухслойных колонн, изготовлены с использованием одноразового полимерного наполнителя.

Целью настоящего исследования является выявление основных закономерностей напряженно-деформированного состояния слоистой колонны на основе фундаментального аналитического анализа, выполненного с помощью механики деформируемого тела. В результате будет разработана инженерная методика расчета несущей способности слоистых колонн, учитывающая влияние контактного взаимодействия неоднородных слоев материала на прочность колонны.

3. Механико-математическая модель двухслойной бетонной колонны с учетом контактного взаимодействия слоев

Двухслойная бетонная колонна, состоящая из бетонного ядра и оболочки из легкого ПЭТФ-бетона, представлена ​​в виде однородного по сечению модель дизайна. Рассмотрим цилиндрическое тело 1 со сквозным отверстием (рис. 1), плавно опирающееся на жесткую преграду. Толщина его вертикальной стенки х , а внешний диаметр D . Полость отверстия плотно заполнена упругодеформируемым цилиндром ( 2 ) с характерными линейными размерами: радиусом R и высотой a . Между внешней поверхностью цилиндра ( 2 ) и внутренней поверхностью отверстия корпуса ( 1 ) имеются двусторонние связи.Материал оболочки легкого ПЭТФ бетона моделируется сплошной изотропной средой с усредненными константами упругости и прочности. Верхний конец колонны представлен плоской гладкой площадкой. Внешняя нагрузка Q считается приложенной к верхнему концу колонны через жесткий штамп. Среднее давление под штампом составляет , где F — площадь поперечного сечения бетонного сердечника колонны, а F ₀ — площадь поперечного сечения внешнего слоя колонны из ПЭТФ-бетона.

Предполагается, что геометрические и физико-механические параметры колонны имеют такие значения, что по умолчанию ее гибкость мала, поэтому эффектами прогиба колонны пренебрегают. Напряженное состояние описываемой системы анализируется в цилиндрических координатах.

Упругое равновесие цилиндрического тела ( 1 ) описывается уравнениями безмоментной теории оболочек. Статическое равновесие наружного слоя колонны описывается следующим уравнением: а поведение ПЭТФ-бетона под действием внешних нагрузок описывается физическими соотношениями (обобщенный закон Гука): и соотношением Коши: где , — напряжения; , – деформации наружного слоя бетона ПЭТФ в осевом и окружном направлениях соответственно; , – нормальные и касательные контактные напряжения; , – осевые и радиальные перемещения; и , представляют собой усредненные модуль Юнга и коэффициент Пуассона бетона PETF.

Исходными модельными соотношениями для внутреннего цилиндра ( 2 ) (модель бетонного ядра колонны) будут следующие уравнения равновесия [49, 50]: напряжения в бетонном ядре колонны; , – деформации сердечника соответственно в осевом и круговом направлениях; , – осевые и радиальные перемещения; и представляют собой модули упругости бетона.

Контактное взаимодействие бетонной оболочки из ПЭТФ и бетонного ядра двухслойной колонны описывается отношениями идеального контакта , .При разработке расчетной модели принимаем, что радиальное смещение внешней поверхности бетонного ядра равно внутренней поверхности ПЭТФ-бетонной оболочки , а именно (иными словами, отсутствует прихват контактных поверхностей). Примем также отсутствие проскальзывания на контактных поверхностях, т. е. соответствующих осевых перемещений . Условия равенства осевых и радиальных перемещений заменены условиями совместности соответствующих деформаций оболочки и ядра.

Для торца двухслойной колонны выполнено граничное условие:

4. Определение напряженного состояния элементов двухслойной колонны (система «Легкий ПЭТФ бетон-бетонное ядро»)

Основные элементы напряженного состояния двухслойной колонны являются указанные выше напряжения , , , , , , .

Для их нахождения приравняем правые части соотношений (3) и (8), а также (4) и (9) и учтем уравнения (1), (2), (6) и (7). В результате получаем систему управляемых уравнений для нахождения составляющих напряженного состояния двухслойной колонны:

Решая систему (11) совместно с граничным условием (10), находятся все составляющие напряженного состояния.Основные аналитические результаты представлены ниже.

Осевые напряжения в материале бетонного ядра: где

Осевые напряжения в наружном слое колонны:

Нормальные напряжения в контактных поверхностях бетонного ядра и легкой ПЭТФ-бетонной оболочки:

Кольцевые напряжения в материале ПЭТФ-бетонная оболочка:

5. Оценка прочности двухслойной колонны

Практически все материалы двухслойной колонны находятся в сложнонапряженном состоянии.Точки ядра бетона колонны находятся в трехмерном напряженном состоянии за счет осевых (), круговых () и контактных () напряжений. С использованием критерия интенсивности напряжений модель прочности бетонного ядра представляется следующим образом: где — предел прочности бетона; представляют собой максимальные эквивалентные напряжения в ядре колонны; и – допустимое значение запаса прочности по напряжениям.

В зависимости от геометрических и физико-механических параметров двухслойной колонны точки на внутренней (для r  =  R ) или внешней (для r  =  R   9020 оказываются опасными в оболочке из легкого ПЭТФ-бетона.Объемное напряженное состояние возникает под действием осевых, круговых и контактных напряжений на внутренней поверхности оболочки. На внешней поверхности возникает двумерное напряженное состояние — здесь контактные напряжения равны нулю. Используя критерий интенсивности напряжений, прочностная модель оболочки из ПЭТФ-бетона представляет собой предел прочности легкого ПЭТФ-бетона и представляет собой максимальные эквивалентные напряжения в слое ПЭТФ-бетона.

Для формализованной оценки прочности двухслойной бетонной колонны необходимо проверить выполнение всех трех неравенств (17) и (18).

6. Результаты исследования напряженного состояния двухслойной бетонной колонны

Проиллюстрируем аналитические результаты, полученные для конкретного практического случая. Пусть бетонное ядро ​​колонны выполнено из бетона марки М 300 (класс В 22,5) со средним сопротивлением сжатию , модулем упругости E  = 27 ГПа и коэффициентом Пуассона µ  = 0,21. Для оболочки из легкого ПЭТФ-бетона рассматривались три варианта, отличающиеся только количеством армирующего наполнителя — полиэтилентерефталата (4 %, 10 % и 15 % от общей массы смеси).Мы определили количество армирующего наполнителя на основании результатов предыдущих экспериментальных исследований. Эти значения наполнителя являются характерными уровнями армирования, вблизи которых происходят значительные изменения механических характеристик бетона с ПЭТФ, которые необходимо исследовать с помощью классического эксперимента на сжатие. Испытания показали значительное снижение предела прочности при использовании уровней армирования ПЭТФ-бетона выше 15%. Поэтому мы решили, что нецелесообразно применять уровень армирования выше 15% для колонны в целом.Требуемые физико-механические характеристики такого ПЭТФ-бетона приведены в табл. 1 [51, 52].

99 N N Количество армирующего наполнителя (%) Устойчивость к сжиманию, (МПа) Модуль упругости, E 0 (GPA) Соотношение Пуассона , мкм 1 4 29,3 19.0 0,19 2 10 15,9 14,0 0,16 3 15 7,1 11,5 0,15 4 0 28,9 27,0 0,21 Результаты анализа поведения двухслойной колонны при действии сжимающих нагрузок представлены в безразмерном, разрешенном варианте, соответствующем этому случаю ко всей группе возможных размерных задач. Для этого использовался безразмерный коэффициент расслоения: — отношение площади поперечного сечения бетонного ядра к общей площади поперечного сечения колонны. Чем больше толщина внешней оболочки ПЭТФ-бетона, тем меньше к при тех же условиях. На рис. 2 показано влияние осевых напряжений в материале двухслойной бетонной колонны на коэффициент расслоения. Далее кривые обозначены следующим образом: 1 — колонна, где слой ПЭТФ-бетона имеет 4 % армирующего наполнителя; 2 — колонна, в которой слой ПЭТФ-бетона имеет 10% армирующего наполнителя; и 3 — колонна, в которой слой ПЭТФ-бетона имеет 15% армирующего наполнителя. Рисунок 2 (а) ясно показывает, что чем жестче материал, используемый для покрытия колонны, тем большую часть внешней осевой нагрузки он воспринимает. Рисунок 2(b) показывает, что более жесткий бетон PETF используется для внешнего слоя колонны; тем меньшая нагрузка приходится на бетонное ядро. (1) Для трубчатой ​​колонны из ПЭТФ-бетона при отсутствии ядра ( и ) получаем . (2) Для однородной колонны и получаем . (3) Если , что также соответствует однородному столбцу . В связи с тем, что коэффициенты Пуассона для материала сердечника колонны и материала ее наружного слоя различны, в процессе эксплуатации будут возникать контактные напряжения (контактное давление) между сердечником и наружным слоем.Это контактное давление вызывает кольцевые напряжения и кольцевые напряжения во внешнем слое колонны. На рис. 3 представлена ​​зависимость контактного напряжения между бетонным ядром и слоем бетона ПЭТФ от коэффициента расслоения колонны. При использовании всех трех вариантов бетона ПЭТФ контактные напряжения оказались отрицательными, то есть сжимающими. Дальнейший анализ формулы (15) показывает следующее: (1) Если для изготовления двухслойной бетонной колонны использовать материалы с, то контактные напряжения изменят знак — станут растягивающими, что может привести к ухудшению сцепления или даже разрыву между слои.(2)Для однородного столбца и получаем . При увеличении коэффициента расслоения колонны контактные напряжения между бетонным ядром и ПЭТФ-бетонной оболочкой постепенно уменьшаются. Скорость такого снижения зависит от количества полиэтилентерефталата в материале оболочки. Чем выше процент армирующего наполнителя в слое ПЭТФ-бетона, тем быстрее уменьшаются контактные напряжения с увеличением к . На рис. 4 показано влияние кольцевых напряжений в бетонной оболочке из ПЭТФ на коэффициент расслоения колонны.Эти напряжения оказались положительными, т. е. растягивающими. Для рассмотренных вариантов ПЭТФ-бетона наблюдалось следующее: с увеличением коэффициента k (то есть с уменьшением толщины слоя h ) кольцевые напряжения сначала возрастают, достигают экстремумов, а затем постепенно снижаются. Материалы двухслойной бетонной колонны при ее нагружении находятся в сложно напряженном состоянии. Поэтому для оценки прочности следует использовать одну из теорий прочности, а оценку проводить по максимальным эквивалентным напряжениям в оболочке () и сердечнике ( ) колонны. Для их нахождения использовался критерий интенсивности напряжений ((15) и (16)). На рис. 5 показано влияние максимальных эквивалентных напряжений в двухслойной колонне на коэффициент расслоения. Если эквивалентные напряжения не превышают допустимых значений (определяемых экспериментально), прочность колонны будет обеспечена. Вот пример оценки несущей способности конкретной бетонной колонны. Для возведения колонны использовался легкий ПЭТФ-бетон с 15% армирующего наполнителя.Двухслойная колонна (рис. 1) имеет диаметр D  = 0,5 м, а толщина слоя ПЭТФ-бетона h  = 0,1 м. Допустимое значение запаса прочности по напряжениям с учетом всех возможных факторов, учитывающих особенности эксплуатации колонны, составляет . Должна быть определена допустимая нагрузка на колонну. Коэффициент расслоения такой колонны: При таком значении коэффициента k из влияния, приведенного на рисунке 5, находим максимальные эквивалентные напряжения: После подстановки (18) в (16) и (17) и учитывая, что получаем, где  MN. Следовательно, максимальная нагрузка, которую можно безопасно приложить к данной двухслойной бетонной колонне, составляет 0,81 МН. 7. Обсуждение Кратко сформулируем основные тезисы результатов исследования: (1)Отходы полимеров, если они не перерабатываются, становятся серьезной угрозой для окружающей среды.(2)Утилизация отходов полимеров возможна – их можно использовать для улучшение свойств клееных конструкций. (3) Представлена ​​инженерная методика расчета несущей способности клееных колонн, изготовленных с использованием вторичного полимерного наполнителя.(4) Предложен метод расчета несущей способности слоистых колонн, учитывающий влияние контактного взаимодействия неоднородных слоев материала на прочность колонны. Подробно остановимся на особенностях подхода авторов к моделированию контактного взаимодействия неоднородных слоев в двухкомпонентной колонне. При разработке расчетной модели предполагается идеальный двухсторонний механический контакт на границе раздела бетонного ядра и оболочки из ПЭТФ-бетона. Это означает непрерывность радиальных и осевых перемещений и непрерывность нормальных радиальных и касательных осевых напряжений между слоями колонны. Физически это означает отсутствие проскальзывания и разделения на контактной поверхности. Кольцевые перемещения и соответствующие касательные напряжения отсутствуют из-за осевой симметрии задачи. Условия непрерывности радиального и осевого перемещений заменены условиями совместности соответствующих деформаций на поверхности контакта оболочки и сердечника.Несмотря на совместимость деформаций, осевые и кольцевые нормальные напряжения (а значит, и эквивалентные напряжения) в бетонном ядре и оболочке из ПЭТФ-бетона различны. Это связано с тем, что материалы оболочки и сердцевины имеют разные физические и механические свойства, в том числе разные модули Юнга и коэффициенты Пуассона. Относительно наших гипотез следует отметить следующее. (1) Известные исследования свидетельствуют о том, что соблюдение технологических норм производства обеспечивает высокий уровень сцепления слоистых систем из цементных композитов, а также контактных поверхностей, образованных бетонами разных марок. (например, [53, 54]).(2)Результаты наших расчетов показали, что радиальное напряжение между сжатым бетонным ядром и оболочкой из ПЭТФ-бетона всегда отрицательное, т. е. сжимающее. Поэтому для рассмотренных нами случаев нарушения адгезии действительно нет. (3) Если изменить условия одностороннего взаимодействия поверхностей бетонного ядра и оболочки из ПЭТФ-бетона, представив их в виде контакта неравенств (т. е. допуская возможность зон прилипания, отрыва и проскальзывания), мы получили бы в общем случае нелинейную задачу, для решения которой необходимо реализовать итерационный процесс.Принимая проведенное нами исследование за первый шаг итерации, убеждаемся, что (контактные напряжения сжимающие) для поверхности сцепления сжатой двухкомпонентной колонны, т. е. разделения контактных поверхностей нет. Таким образом, представленные результаты также будут решением нелинейной контактной задачи. Анализ результатов решенной контактной задачи показал следующее. При увеличении коэффициента расслоения колонны контактные напряжения между бетонным ядром и ПЭТФ-бетонной оболочкой постепенно уменьшаются. Скорость такого снижения зависит от количества полиэтилентерефталата в материале оболочки. Чем выше процентное содержание армирующего наполнителя в слое ПЭТФ-бетона, тем быстрее снижается с увеличением . Наличие контактных напряжений между слоями колонны приводит к возникновению кольцевых напряжений в оболочке из ПЭТФ-бетона. Для всех анализируемых случаев напряжения были положительными, т. е. растягивающими. Тенденции изменения окружных напряжений, связанные с увеличением k , более сложны, чем изменения контактных напряжений.Для рассматриваемых типов ПЭТФ-бетонов наблюдается следующее: если k увеличивается, то кольцевые напряжения сначала возрастают, приобретают предельные значения, а затем постепенно снижаются. Соответствие между коэффициентом слоистости колонны, связанным с экстремальными кольцевыми напряжениями в наружном слое, и содержанием армирующего наполнителя в ПЭТФ бетоне следующее: при содержании наполнителя 4 %; при содержании наполнителя 10%; и при содержании наполнителя 15%. При проектировании двухкомпонентных колонн следует избегать сочетания вышеуказанных параметров, чтобы предотвратить возникновение экстремальных значений кольцевых напряжений во внешнем слое колонны. Для проверки полученных аналитических результатов были проведены моделирующие испытания заполненного контейнера (ПЭТ-контейнер, заполненный уплотненным песчаным грунтом). Процесс заряжания осуществлялся через массивную плиту, закрепленную на крышке наполненной емкости. Испытания проводились на универсальной испытательной машине, оснащенной автоматизированной измерительной системой (ASTM-Digital). Нагрузка Q на крышку варьировалась от 0 до 1000 кН. Для обработки полученных экспериментальных данных использовался метод наименьших квадратов.Нагрузку осуществляли до визуально заметного разрушения контейнера (образование бочкообразного контейнера или трещины). Расхождение между результатами анализа и результатами эксперимента не превышало 12%. В данной статье развивается идея механической переработки полимерных отходов. В отличие от предыдущих исследований, в данной работе рассматривается конкретный строительный продукт — колонна из слоистого бетона, изготовленная с использованием переработанного полиэтилентерефталата. Внимание авторов сосредоточено на механико-математическом моделировании поведения слоистой колонны под действием эксплуатационной нагрузки.Проведено аналитическое исследование напряженно-деформированного состояния двухслойной колонны из ПЭТФ-бетона с учетом контактного взаимодействия неоднородных слоев материала. Окончательная оценка прочности слоистой колонны, проведенная по энергетическому критерию, показала, что контактное давление между слоями может оказывать существенное влияние на ее несущую способность. 8. Выводы Проведенное исследование развивает представления об экологических технологиях переработки, в частности, о механической переработке полимерных отходов.В работе рассматривается специфический продукт строительной индустрии — двухслойная бетонная колонна, один слой которой изготовлен с использованием дисперсного армирования бетона с использованием полиэтилентерефталата. В настоящее время отсутствуют общепризнанные инженерные методики (нормы и стандарты) расчета несущей способности многослойных колонн, изготовленных с использованием вторичного полимерного наполнителя. Результаты исследования должны помочь заполнить этот теоретический пробел. На основе фундаментального аналитического анализа, проведенного с помощью механики деформируемого тела, выявлены основные закономерности напряженно-деформированного состояния слоистой колонны под действием эксплуатационной нагрузки.Окончательная оценка прочности колонны выполнена по энергетическому критерию Хубера-фон Мизеса и установлено, что контактные напряжения, возникающие между неоднородными слоями материала, могут оказывать существенное влияние на несущую способность колонны. В целом в статье разработана инженерная методика расчета несущей способности слоистых колонн, учитывающая влияние контактного взаимодействия неоднородных слоев материала на прочность колонны. Доступность данных Данные, использованные для поддержки результатов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу. Конфликт интересов Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Товарный бетон — CEMEX CEMEX предлагает широкий спектр продуктов и услуг, включая техническую поддержку различных типов товарного бетона. Ниже приведены несколько примеров технологий товарного бетона с особыми свойствами и характеристиками:     Стандартный товарный бетон Стандартный товарный бетон является наиболее распространенной формой бетона.Он готовится к доставке на бетонном заводе, а не замешивается на строительной площадке, что гарантирует качество бетона. Архитектурный и декоративный бетон Этот тип бетона может выполнять структурную функцию, а также эстетическую или декоративную отделку. Он может предлагать гладкие или шероховатые поверхности или текстуры, а также разнообразие или диапазон цветов. Быстротвердеющий бетон Разработанный для ускоренного набора прочности, этот бетон обеспечивает быстрое снятие опалубки, ускоренную последовательность строительства и быстрый ремонт таких работ, как дороги и взлетно-посадочные полосы аэропортов. Этот бетон, обычно используемый для бетонирования при низких температурах (5-10°C) зимой, также может использоваться в зданиях, железных дорогах и сборных железобетонных изделиях. Помимо экономии времени, эта технология бетона обеспечивает повышенную прочность и кислотостойкость. Бетон, армированный волокнами Бетон , разработанный с микро- или макроволокнами, может использоваться либо для конструкционных применений, где волокна потенциально могут заменить арматуру из стальной арматуры, либо для уменьшения усадки, в первую очередь усадки при старении.Макроволокна могут значительно повысить пластичность бетона, делая его очень устойчивым к образованию и распространению трещин. Бетон с наполнителем Жидкий раствор или бетон упрощает процесс укладки труб и кабелей, окружая трубы или кабели плотно упакованной оболочкой, которая обеспечивает защиту от непогоды, предотвращает оседание и позволяет бригадам работать быстро. Бетон, уплотненный катками Уплотненный на месте и отвержденный бетон, уплотняемый катками, представляет собой бетон с нулевой осадкой, обладающий устойчивостью к истиранию, позволяющей выдерживать высокие скорости воды, что делает его предпочтительным материалом для водосбросов и другой инфраструктуры, подверженной интенсивному потоку. Он представляет собой конкурентоспособное решение с точки зрения стоимости и долговечности по сравнению с асфальтом. Самоуплотняющийся бетон (SCC) SCC имеет очень высокий расход; поэтому он самовыравнивается, устраняя необходимость в вибрации. Благодаря используемым суперпластификаторам — химическим добавкам, придающим очень высокую текучесть, — SCC демонстрирует очень высокую степень уплотнения из-за низкого содержания воздуха. Следовательно, SCC может иметь очень высокую прочность, превышающую 50 МПа. Проницаемый бетон Благодаря своему уникальному составу водопроницаемый бетон является высокопористым материалом, который позволяет воде, особенно дождевой, фильтроваться, снижает затопление и концентрацию тепла до 4°C и помогает предотвратить занос на мокрой дороге.Этот бетон идеально подходит для парковок, пешеходных дорожек и ограждений бассейнов. Антибактериальный бетон Этот бетон сдерживает рост бактерий и используется для поддержания чистоты в таких сооружениях, как больницы, лаборатории и фермы. Мы используем индивидуальный и гибкий подход, чтобы лучше обслуживать наших клиентов в любом месте, где мы работаем. Для получения более подробной информации о наших товарных бетонных смесях в вашем регионе посетите веб-сайт CEMEX для вашей страны. Улучшение консистенции бетонной смеси на портландцементе и производительности за счет двухступенчатого смешивания, TR-505, 2007 г. (2007) Улучшение консистенции бетонной смеси на основе портландцемента и производительности за счет двухэтапного смешивания, TR-505, 2007 г. Транспорт, Департамент Аннотация Двухэтапный процесс смешивания бетона включает смешивание суспензии вяжущих материалов и воды с последующим добавлением этой суспензии к крупному и мелкому заполнителю для образования бетона.Некоторые исследования показали, что этот процесс может способствовать диспергированию вяжущих материалов и улучшить гидратацию цемента, характеристики межфазной переходной зоны (ITZ) между заполнителем и пастой, а также гомогенность бетона. Цель исследования состояла в том, чтобы найти оптимальные режимы смешивания для получения однородной и удобоукладываемой смеси и качественного бетона с использованием операции двухстадийного смешивания. Конкретные цели исследования заключаются в следующем: (1) достичь оптимальной энергии и времени смешивания для однородного вяжущего материала, (2) охарактеризовать однородность и свойства текучести паст, (3) исследовать эффективные методы покрытия заполнителя. частиц с цементным раствором, (4) изучить влияние процедуры двухстадийного смешивания на свойства бетона, (5) получить улучшенные показатели производительности.Параметры, измеренные для фазы I, включали: испытания на теплоту гидратации, зрелость и реологические свойства образцов свежей пасты, а также испытания на прочность на сжатие, степень гидратации и визуализацию с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) на отвержденных образцах. Для этапов II и III тесты включали осадку и содержание воздуха в свежем бетоне, а также прочность на сжатие и растяжение, быстрый анализ воздушных пустот и быструю проницаемость хлоридов в затвердевшем бетоне. Тип изделия: Ведомственный отчет Ключевые слова: Содержание воздуха, Воздушные пустоты, Прочность на сжатие, Бетонное смешивание, Консистенция, Теплота гидратации, Однородность, Гидратация, Бетон на портландцементе, Производительность, Реологические свойства, Испытание на оползание, Прочность на растяжение Субъекты: Транспорт > Тротуары Транспорт Транспорт > Исследования Транспорт > Исследования > Бетон Транспорт > Проектирование и строительство Транспорт > Техническое обслуживание и консервация Идентификационный код: 19972 Депонирован: Библиотека Министерства транспорта штата Айова Депонировано: 30 июн 2015 11:59 Последнее изменение: 24 янв. No related posts. Оставить комментарий Отменить ответ Имя (Обязательно) Mail (Видно не будет) (Обязательно) Ваш веб сайт (Если есть) Комментарий