Το σκυρόδεμα είναι ένα τεχνητό πέτρινο υλικό για κατασκευή, το οποίο λαμβάνεται με χύτευση και σκλήρυνση ενός σωστά επιλεγμένου μείγματος, που περιλαμβάνει συνδετικό υλικό, νερό και λεπτά και χονδροειδή αδρανή. Όλα αυτά υφίστανται υποχρεωτική συμπίεση. Σε ορισμένες περιπτώσεις χρησιμοποιούνται ειδικά πρόσθετα και στην περίπτωση του ασφαλτοσκυροδέματος δεν χρησιμοποιείται καθόλου νερό.
Στοιχεία
Στον πυρήνα του, το σκυρόδεμα είναι ένα μείγμα τσιμέντου και νερού, ως αποτέλεσμα της αντίδρασης μεταξύ της οποίας σχηματίζεται μια τσιμεντόπετρα, στερεώνοντας τους κόκκους των πληρωτικών που χρησιμοποιούνται σε έναν ενιαίο μονόλιθο. Η δομή και οι ιδιότητες του σκυροδέματος εξαρτώνται από αυτές τις ουσίες. Αλλάζουν τον βαθμό πορώδους του, την απόκριση στα φορτία, τον χρόνο σκλήρυνσης και επίσης μειώνουν σημαντικά την παραμόρφωση του σκυροδέματος κατά τη σκλήρυνσή του. Το σκυρόδεμα έχει γίνει το κύριο δομικό υλικό που χρησιμοποιείται σε όλους τους τομείς λόγω του γεγονότος ότι παρέχει άφθονες ευκαιρίες για τη λήψη μιγμάτων με διαφορετικές ιδιότητες μεπροσθέτοντας μια ποικιλία πληρωτικών. Αυτά τα χαρακτηριστικά είναι που ανοίγουν ένα τόσο ευρύ φάσμα εφαρμογών.
Το σκυρόδεμα είναι ένα ανθεκτικό υλικό με υψηλό βαθμό αντοχής στη φωτιά, η πυκνότητα, η αντοχή και άλλα χαρακτηριστικά του μπορούν να αλλάξουν, δίνοντάς του ορισμένες συγκεκριμένες ιδιότητες. Με την κατάλληλη επεξεργασία, το μείγμα μπορεί να μετατραπεί σε δομές του απαιτούμενου σχήματος από την άποψη της αρχιτεκτονικής και της δομικής μηχανικής.
Λίγη ιστορία
Ως τεχνητό δομικό υλικό που αποτελείται από νερό, πληρωτικά και συνδετικό υλικό, το σκυρόδεμα είναι γνωστό από την αρχαιότητα. Πάνω από επτά χιλιάδες χρόνια πριν, χρησιμοποιήθηκε από τους κατοίκους της Μεσοποταμίας για την κατασκευή βοηθητικών κτιρίων και κατοικιών. Χρησιμοποιήθηκε επίσης από τους κατασκευαστές των Μεγάλων Πυραμίδων. Οι αρχαίοι Ρωμαίοι πήγαν την κατασκευή από σκυρόδεμα σε ένα νέο επίπεδο - άφησαν πίσω τους όχι μόνο τα θεμέλια κτιρίων, αλλά και ολόκληρα τετράγωνα κτιρίων από σκυρόδεμα. Τα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά των ρωμαϊκών δρόμων, των θόλων, των θόλων και των δαπέδων από αυτό το υλικό δεν έχουν χάσει τη σημασία τους ακόμη και τώρα. Ωστόσο, στον Μεσαίωνα, η τεχνολογία κατασκευής του ρωμαϊκού σκυροδέματος χάθηκε ανεπανόρθωτα.
Φυσικά, το αρχαίο σκυρόδεμα δεν είναι το ίδιο με το σύγχρονο σκυρόδεμα. Η κύρια διαφορά του έγκειται στη σύνθεση, εκείνη την εποχή δεν υπήρχε τσιμέντο σε αυτό. Ως συνδετικό χρησιμοποιήθηκε γύψος, ασβέστης ή πηλός.
Λειτουργίες
Η αντοχή του σκυροδέματος είναι το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό του, το οποίο έχει άμεσο αντίκτυπο στις λειτουργικές παραμέτρους του υλικού. Με αυτή την έννοια συνηθίζεται να εννοούμε την ικανότητα του σκυροδέματος να αντέχει τις επιπτώσεις των επιθετικών μέσων και των εξωτερικών μηχανικών δυνάμεων. Αυτή η τιμή προσδιορίζεται με μεθόδους ελέγχου: υπερήχους και μηχανικές. Το GOST 18105-86 καθορίζει τους κανόνες για τη δοκιμή της αντοχής του σκυροδέματος για κάμψη, τάση και συμπίεση. Ένα από τα χαρακτηριστικά είναι ο συντελεστής διακύμανσης, ο οποίος δείχνει την ομοιογένεια του μείγματος.
Σύμφωνα με το GOST 10180-67, ο προσδιορισμός της αντοχής σε εφελκυσμό του σκυροδέματος πραγματοποιείται με συμπίεση ενός κύβου ελέγχου με μέγεθος νευρώσεων 200 χιλιοστών σε ηλικία 28 ημερών. Αυτός ο τύπος συνήθως ονομάζεται κυβική αντοχή. Εκτός από τα GOST, τα SNiP χρησιμοποιούνται επίσης για τον προσδιορισμό της αντοχής. Για παράδειγμα, η ελάχιστη αντοχή απογύμνωσης του σκυροδέματος οριζόντιων κατασκευών χωρίς φορτίο με άνοιγμα έως 6 μέτρα πρέπει να είναι τουλάχιστον το 70% της αντοχής σχεδιασμού και με μήκος μεγαλύτερο από 6 μέτρα - το 80% της αντοχής σχεδιασμού. Σε αυτή την περίπτωση, η δύναμη είναι η πιο σημαντική ιδιότητα. Όπως η φυσική πέτρα, αυτό το υλικό αντέχει καλύτερα στη συμπίεση από την αντοχή σε εφελκυσμό, γι' αυτό επιλέχθηκε ως κύριο κριτήριο η αντοχή σε εφελκυσμό για αυτόν τον δείκτη.
Ιδιότητες
Το σκυρόδεμα είναι ένα υλικό του οποίου η αντοχή είναι ένα χαρακτηριστικό που αναπτύσσεται ως αποτέλεσμα φυσικοχημικών διεργασιών αλληλεπίδρασης μεταξύ τσιμέντου και νερού, η οποία λαμβάνει χώρα σωστά σε υγρές και ζεστές συνθήκες. Σε περίπτωση που το υλικό παγώσει ή στεγνώσει, αυτή η διαδικασία θα ολοκληρωθεί. Το πρώιμο στέγνωμα ή το πάγωμα επηρεάζει το τελικόχαρακτηριστικά υλικού.
Ομοιομορφία
Μαζί με όλους τους άλλους παράγοντες, η ομοιομορφία στην αντοχή εξαρτάται από την ποιότητα και την περιεκτικότητα των αδρανών που χρησιμοποιούνται, ειδικά εάν ορισμένες ιδιότητες των τελευταίων δεν επιτρέπουν τη λήψη σκυροδέματος της απαιτούμενης αντοχής. Επομένως, αυτή η παράμετρος σχετίζεται με την προηγούμενη, αν και πειραματικά δεδομένα δείχνουν ότι μια τέτοια σχέση δεν λαμβάνει χώρα πάντα. Καθώς το σκυρόδεμα γίνεται πιο ομοιογενές, υπάρχουν ευκαιρίες για πιο αποτελεσματική χρήση.
Ο δείκτης ομοιογένειας προσδιορίζεται ως αποτέλεσμα δοκιμών δειγμάτων ελέγχου από σκυρόδεμα εργασίας με ορισμένες καθορισμένες ιδιότητες. Για παράδειγμα, κατά τη διαδικασία υπολογισμού αυτού του δείκτη, λαμβάνονται υπόψη τα αποτελέσματα δοκιμών πανομοιότυπων σε μέγεθος και συνθήκες αποθήκευσης δειγμάτων υλικού εξίσου παλαιωμένου. Η ομοιομορφία στην αντοχή στο νερό προσδιορίζεται με δοκιμή δειγμάτων του ίδιου πάχους χρησιμοποιώντας τις ίδιες μεθόδους.
Πυκνότητα
Αυτό το χαρακτηριστικό του σκυροδέματος είναι αρκετά δύσκολο, καθώς αλλάζει ανάλογα με τα συστατικά που προστίθενται στο μείγμα. Για να αυξήσετε την πυκνότητα του σκυροδέματος, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ποζολανικό τσιμέντο Portland, το οποίο διαστέλλεται, ή τσιμέντο αλουμίνας, το οποίο δεν σχηματίζει κενά όταν στερεοποιείται. Αυτή η παράμετρος επηρεάζεται επίσης από πρόσθετα πλαστικοποιητή, τα οποία συχνά βελτιώνουν τα χαρακτηριστικά ενός ήδη έτοιμου μείγματος. Εάν η σύνθεση του τσιμέντου αντιστοιχεί στο GOST, τότε η πυκνότητά του θα είναι γνωστή τιμή.
Μαθήματα
Αυτή τη στιγμή υπάρχουν διάφοροι τύποι. Το ελαφρύ σκυρόδεμα είναι ένα υλικό του οποίου η πυκνότητα είναι 500-1800 kg/m3. Αυτή η κατηγορία περιλαμβάνει: αφρώδες σκυρόδεμα, διογκωμένο αργιλικό σκυρόδεμα, πορομπετόν, κυψελοειδές, ξύλινο σκυρόδεμα, περλίτη και βερμικουλίτη. Σε ένα τέτοιο μείγμα, η φέρουσα ικανότητα μετά τη στερεοποίηση είναι μάλλον μικρή. Το συνηθισμένο ή βαρύ σκυρόδεμα χαρακτηρίζεται από πυκνότητα 1800-2500 kg/m3. Ως πληρωτικό, θρυμματισμένη πέτρα, χαλίκι χρησιμοποιείται εδώ. Αυτός ο τύπος χρησιμοποιείται σε βιομηχανικές κατασκευές, κάτι που εξασφαλίζεται από την αυξημένη αντοχή του στη φθορά. Μια ιδιαίτερα βαριά κατηγορία σκυροδέματος είναι ένα υλικό που χαρακτηρίζεται από πυκνότητα μεγαλύτερη από 2500 kg/m3. Τέτοια μείγματα χρησιμοποιούνται για την κατασκευή πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, καθώς έχουν ιδιότητες προστασίας από την ιονίζουσα ακτινοβολία.
Βαθμός σκυροδέματος
Αυτό είναι ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό αυτού του υλικού. Ο δείκτης αντοχής σε θλίψη δείχνει την αντίσταση στην αξονική συμπίεση. Ο βαθμός του σκυροδέματος σε σχέση με την τάση δείχνει την αντίσταση στην αξονική τάση των δειγμάτων ελέγχου. Ο δείκτης αντοχής στον παγετό δείχνει τον αριθμό των κύκλων εναλλακτικής απόψυξης και κατάψυξης. Ο βαθμός αντοχής στο νερό του σκυροδέματος υποδεικνύει σε ποια μονόπλευρη υδραυλική πίεση το σκυρόδεμα δεν θα αφήσει το νερό να περάσει κατά τη διάρκεια της τυπικής δοκιμής.
Συμπεράσματα
Κατά την κατασκευή ενός αντικειμένου για οποιοδήποτε σκοπό, η σωστή απόφαση θα ήταν να αγοράσετε έτοιμο σκυρόδεμα, κατασκευασμένο σε πλήρη συμφωνία με τους GOST, καθώς είναι δύσκολο να επιτευχθείτο επιθυμητό αποτέλεσμα όταν το φτιάχνετε μόνοι σας και χωρίς ειδικό εξοπλισμό.
