ТЯЖЕЛЫЙ БЕТОН. Машина бетономешалка

 

  Вся электронная библиотека >>>

 Основы строительного дела >>>

    

  

Основы строительного дела


Раздел: Строительство

 

§ 17. ТЯЖЕЛЫЙ БЕТОН

  

Обычный тяжелый бетон, обладающий довольно высокой прочностью, является широко распространенным материалом для несущих' бетонных и железобетонных конструкций. Такой бетон состоит из вяжущего, песка, камневидного заполнителя (гравий или щебень) и воды. В качестве вяжущего для бетона наиболее широко применяется портландцемент, цемент с активными гидравлическими добавками и шлаковый цемент. Выбор тех или иных цементов производится в зависимости от ожидаемых условий работы бетона в сооружении.

Расход цемента в бетоне для обычных железобетонных конструкций принимается не ниже 220 /сг/ж3, а в сооружениях, подверженных действию атмосферных или других факторов, вызывающих коррозию стали, — не ниже 250 /сг/ж3.

Вода является активной составной частью бетона, так как без нее невозможны образование цементного теста и дальнейшее твердение бетонной смеси. Вода для затворения бетона должна быть чистой, не содержащей масел, кислот и других веществ, могущих оказать вредное действие на бетон.

Заполнители образуют жесткий скелет бетона, уменьшающий его усадку, снижают расход дорогого вяжущего и придают бетону те или другие технические качества . Различают мелкий и крупный заполнители. Технические качества заполнителей стандартизованы.

Мелкий заполнитель (песок) не должен содержать значительного количества глины и пылевидных, илистых или землистых примесей. Особенно вредны органические примеси перегноя (так называемые гумусовые), даже небольшое количество которых часто ведет к значительному снижению прочности бетона.

Использование чистого кварцевого речного песка или песка из сухих россыпей соответствующего зернового (гранулометрического) состава оказывает положительное влияние на свойства бетона, в частности на его плотность и механическую прочность. Неудовлетворительный зерновой состав песка приводит к излишней затрате цемента. Наилучшим для бетона считается песок из смеси крупных, средних и мелких частиц — крупностью от 5 до 0,15 жж.

В качестве крупного заполнителя применяется гравий, а также каменный или кирпичный щебень. Загрязненный заполнитель следует перед применением промывать водой и в случае необходимости просеивать для улучшения зернового состава. Для уменьшения количества пустот и повышения механической прочности бетона рекомендуется применять смесь из частиц разной крупности.

Нормами установлены следующие марки тяжелого бетона: 50, 70, 90, 110, 140, 170, 200, 250, 300. 400, 500 и 600. В практике строительства железобетонных конструкций наиболее часто применяют марки 110, 140, 170 и 200.

Механическая прочность бетона при одних и тех же материалах и методе приготовления зависит от водоцементного отношения В/Ц (отношение количества воды к количеству цемента в замесе по весу). По экспериментальным данным прочность бетона с возрастанием В/Ц убывает. Зависимость предела прочности бетона при сжатии в 28-дневном возрасте от водоцементного отношения может быть выражена формулами проф. Н. М. Беляева

Как показывают формулы проф. Н. М. Беляева, прочность бетона возрастает с повышением активности самого цемента и, наоборот, убывает при увеличении количества примененной при затворении бетона воды. В связи с этим категорически воспрещается разбавлять готовую бетонную смесь водой.

С течением времени прочность бетона возрастает. Так, кривые нарастания прочности бетонов на различных цементах. Нарастание прочности бетонов на цементах с гидравлическими до&авками (кривая 2), особенно в первое время, идет медленнее, чем нарастание прочности бетонов на портландцементе (кривая У), а бетоны на глиноземистом цементе, наоборот, твердеют значительно интенсивнее (кривая 3). При хранении бетонов в воде прочность их увеличивается больше, чем при хранении на воздухе. Это объясняется более полным участием цемента в реакции твердения, в силу чего в бетоне не возникают мелкие трещины от усадки.

Как указывалось выше, основным показателем прочности бетонов является величина /?2в- Однако в некоторых случаях приходится производить испытание бетона в более раннем возрасте, например, в 7-дневном. Для перехода от 7-дневной прочно

сти к основной 28-дневной пользуются следующей логарифмической зависимостью:

Опыты показывают, что, если контрольные кубики хранятся в условиях, близких к режиму твердения бетона в сооружении, то результаты испытания этих кубиков могут служить мерой прочности сооружения.

По пластичности (консистенции), характеризующей подвижность бетонной смеси, которая для бетона данной прочности зависит от количества цементного теста, различают бетоны жесткий, пластичный и литой.

Числовая характеристика консистенции бетонной смеси опре- делается осадкой конуса. Форму в виде усеченного конуса из листовой оцинкованной стали без дна ( 13) с гладкой внутренней поверхностью наполняют в три приема испытываемой бетонной смесью. После этого конус осторожно и строго вертикально поднимают. Бетонная смесь, находившаяся в конусе, в зависимости от ее пластичности получает большую или меньшую осадку. Величина осадки, измеренная в сантиметрах, дает числовую характеристику консистенции бетона. За меру консистенции бетона принимается среднее арифметическое из трех определений.

Массивные конструкции выполняются из жесткого бетона; железобетонные элементы зданий в зависимости от размеров поперечного сечения и густоты арматуры — из пластичного бетона; литой бетон в настоящее время не применяется, так как для него требуется слишком большой расход цемента.

 Приготовление бетона состоит из отмеривания (дозировки) составных частей и перемешивания смеси в специальных машинах-бетономешалках, работающих по принципу свободного падения смеси. К внутренней поверхности барабана бетономешалки

укреплены лопасти, при помощи которых материал, загруженный в барабан, при вращении последнего поднимается кверху и затем падает вниз, перемешиваясь при падении. На  14, а показана передвижная бетономешалка емкостью 250 л с грушевидным барабаном, опрокидываемым для выгрузки. На  14,6 изображена стационарная бетономешалка большой емкости с барабаном цилиндрической формы; для выгрузки готовой смеси устанавливается лоток, как показано на рисунке.

Бетономешалки выпускаются ем- \1—Ьуннер смеси     костью от 80 до 2 400 л.

При значительном объеме работ обычно строят механизированный бетонный завод ( 15).

Для крупных гидротехнических строек с объемами бетонных работ, исчисляемыми миллионами кубических метров (Куйбышевгидро- строй, Сталинградгидрострой), созданы типовые бетонные заводы большой производительности, на которых все процессы не только механизированы, но и автоматизированы.

Централизованное приготовление бетона и доставка его на постройки в готовом виде имеют большое техническое и экономическое значение. Повышается качество бетона, снижается его сюимость и трудоемкость приготовления, упрощается организация работ на строительстве.

Укладка бетона в конструкции. Бетон, доставленный к месту работы, укладывают в опалубку — деревянные или металлические формы, устраиваемые в точном соответствии с той или иной деталью здания. Укладка бетона должна заканчиваться до начала его схватывания — обычно в сроки, не превышающие 1,5 часа с момента приготовления бетонной смеси.

Для обеспечения однородности бетона в конструкции каждый слой бетона надо укладывать на поверхность ранее уложенного слоя до его схватывания. В случаях, когда перерыв в бетонировании неизбежен, уложенный до перерыва слой следует поддерживать во влажном и чистом состоянии или же подвергать тщательной очистке.

В целях повышения плотности и прочности бетона применяют его вибрирование. Принцип вибрирования состоит в том, что бетонной смеси при помощи специальных механизмов сообщают небольшие, быстро следующие друг за другом колебания с частотой от 3 ООО до 6 ООО в 1 мин. Под влиянием сотрясения трение между составными частями бетона уменьшается, вследствие чего он укладывается наиболее плотно, хорошо заполняя опалубку.

По роду двигательной силы вибраторы делятся на электромеханические, электромагнитные и пневматические.

В зависимости от способа передачи бетону колебательных движений различают вибраторы поверхностные, внутренние и станковые.

Поверхностные, вибраторы ( 16, а) устанавливаются непосредственно на поверхность бетона. Колебания, вызываемые вращением эксцентриков (дебалансов), насаженных на вал мотора ( 16,6), передаются бетонной смеси на глубину 20—30 см под рабочей площадкой. Поверхностное вибрирова

ние целесообразно при бетонировании плит, полов и тому подобных конструкций.

Внутренние вибраторы ( 17, а и б) предназначаются для уплотнения бетонной смеси в массивах. В зависимости от формы сменного наконечника, погружаемого в толщу бетона, внутренние вибраторы именуются так: вибростержень, вибробулава и пр. Вибростержень предназначается для бетонирования густоармированных конструкций.

В рабочей части вибратора — наконечнике — расположены эксцентрики, приводимые во вращение от мотора при помощи гибкого вала, проходящего внутри шланга.

Станковые вибрато- р ы (виброплощадки) применяются при заводском изготовлении сборных бетонных и железобетонных деталей зданий — ступеней, плит, -колонн и пр.

Продолжительность вибрирования назначается в пределах от 25 до 60 сек. в зависимости от подвижности бетонной смеси, мощности вибратора и частоты его колебаний. О достаточности уплотнения бетона судят по таким* внешним признакам, как прекращение оседания массы и появление цементного молока на поверхности бетона.

Укладка бетона с вибрированием обеспечивает следующие ' преимущества по сравнению с укладкой вручную:

а)         снижается трудоемкость бетонных работ;

б)        обеспечивается возможность работы с малоподвижными (жесткими) бетонами, что в свою очередь позволяет снизить расход цемента при сохранении прочности бетона;

в)         повышаются равномерность структуры и плотность, а следовательно, морозостойкость и водонепроницаемость бетона;

г)         за счет повышения качества материала уменьшаются размеры элементов конструкций; это особенно- ценно в сборном железобетоне, где вес элементов зачастую имеет решающее значение.

Эффективным способом уплотнения бетонной смеси является метод вакуумирования бетона, разработанный лауреатом Сталинской премии доц. О. А. Гершбергом. При помощи вакуум- щитов, снабженных фильтровальной тканью, из свежеуложенного

бетона отсасывается избыточная вода и удаляются частицы воз- дута, попадающие в смесь во время ее 'перемешивания, транспортирования, перегрузки и укладки. Вакуумирование ведет к значительному уплотнению бетона и к более интенсивному поглощению воды зернами цемента, что сокращает сроки твердения бетона. Уже в возрасте 1—2 дней вакуумированный бетон имеет прочность на 40—60% выше по сравнению с невакуумирован- ным, а в возрасте одного месяца — на 20—25%. Учитывая эти свойства вакуумированного бетона, можно при заданной прочности изделий достигнуть экономии цемента в 12—18%.

Вакуумирование значительно повышает водонепроницаемость и морозостойкость бетона и резко снижает возможность появления в изделиях усадочных деформаций. Вакуумирование бетона особенно целесообразно при массовом заводском изготовлении однотипных деталей и изделий.

После укладки бетона необходимо установить правильный уход за ним, обеспечивающий требуемую влажность и температуру твердения. При жаркой погоде и сухих ветрах особенно важно покрывать поверхность бетона слоем песка, шлака, рогожами и периодически (3—4 раза в сутки) производить поливку. Это предохраняет бетон от усадочных трещин, появляющихся при неравномерном его высыхании по толщине.

Распалубка — производится после того, как бетон приобрел некоторую прочность. Сроки снятия опалубки зависят от характера конструкций, качества вяжущего, условий твердения и колеблются в пределах от 3 до 14 дней. При высокой температуре окружающего воздуха и достаточной влажности бетона твердение его происходит быстрее, при понижении температуры оно замедляется.

Укладка бетона в зимних условиях. В осеннее и весеннее время свежеуложенный бетон необходимо защищать от заморозков, так как при температуре ниже нуля твердение бетона практически прекращается. При производстве работ во время морозов следует принимать особые меры для того, чтобы свежеуложенный бетон не замерз ранее достижения им 50% проектной прочности.

В зимних условиях применяются следующие мероприятия, обеспечивающие возможность укладки бетона:

а)         подогрев материалов, составляющих бетон, главным образом воды, до 80°;

б)        устройство утепленной опалубки (способ термоса);

в)         устройство легких переносных тепляков (из брезента, фа- церных щитов);

г)         пропаривание;

д)        электронагрев бетона.

Выбор того или иного способа утепления или прогрева бетона зависит от размеров и типа конструкций и возможностей стройки.

При подборе состава бетона для укладки в зимних условиях применяют минимальное водоцементное отношение (в пределах 0,50—0,65) и цементы высокой активности. Следует наблюдать •за тем, чтобы бетон при выходе из бетономешалки имел температуру не выше 45°, а по окончании укладки в формы — не ниже 5°.

Утепление опалубки производится опилками, теплоизоляционными плитами и т. д. Необходимо иметь в виду, что к теплу, внесенному в бетон при его приготовлении, добавляется тепло, выделяющееся в процессе схватывания и твердения цементного геста (экзотермический процесс). Во многих случаях, особенно при бетонировании массивных конструкций, этого тепла достаточно для того, чтобы бетон до замерзания успел накопить нужную для распалубки прочность.

Исключительно благоприятную для твердения бетона теплую и влажную среду создает насыщенный пар. Поэтому весьма эффективным мероприятием является п р о п а р и в а н и е. бетона, широко применяемое в заводском производстве изделий (ступеней, плит и т. д.). Пропаривание производится при небольшом давлении в специальных пропарочных камерах.

В качестве химического ускорителя схватывания в практике строительства широко применяется хлористый кальций СаСЬ, добавляемый в бетон в количестве от 2 до 2,5% от веса цемента. Хлористый кальций существенно ускоряет нарастание прочности бетона в первый период, что особенно важно при укладке бетона в зимнее время, но не влияет на прочность бетона в возрасте более 28 дней.

Способы зимнего бетонирования разработаны в СССР уже в годы первых пятилеток и широко внедрены в практику строительства, что способствовало устранению его сезонности.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ:  Основы строительного дела

 

Смотрите также:

 

ТЯЖЕЛЫЙ БЕТОН

ТЯЖЕЛЫЙ БЕТОН. Общие сведения. Добавка должна быть предварительно размолота в сухом состоянии и заранее смешана с цементом или же ее замешивают с водою и вводят в виде теста непосредственно в бетономешалку по расчету.

 

Приготовление бетонной смеси

Следующая операция это перемешивание бетонной смеси. Перемешивание производится в специальных машинах - бетономешалках.
Тяжелый цементный бетон. Особенности изготовления однослойных ...

 

Бетонная смесь. Приготовление бетонных смесей

Бетоносмесители (бетономешалки)
Для приготовления легких и тяжелых жестких бетонов на мелком заполнителе
назначения применяются в виде самоходных машин-автобетоносмесителей для приготовления в пути и доставки бетонной смеси...

 

Приготовление и укладка бетонной смеси. Бетоносмесители...

Например, максимальная продолжительность транспортирования затворенной тяжелой бетонной смеси марок ПЗ.. .
Укладка должна обеспечивать максимальную плотность бетона (отсутствие пустот и однородность состава).

 

Тяжелые обычные бетоны

Легкие и тяжелые бетоны. Тяжелый бетон. Особенности взаимосвязи модуля упругости и ...
Бетономешалка. Как изготовить самодельную бетономешалку. Как правильно выбрать бетономешалку.

 

Применение специальных бетонных смесей

Из особо тяжелых бетонов плотностью от 2,8 до 6,2 т/м3 строят массивные бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для защиты от вредных излучений.
Перемешивание производится в специальных машинах - бетономешалках.

 

бетономешалки. Перемешивание бетонной смеси. Бетонная...

Способ выгрузки бетонной смеси является одним из основных принципов классификации бетономешалок.
3. анализ экспериментальных связей ползучести и прочности тяжелого бетона на основе выражений.

 

Время перемешивания бетона. Бетономешалки. Бетонная смесь

Недавно были введены в практику скоростные бетономешалки, в которых время перемешивания может быть сокращено до 35