<< Пред.           стр. 1 (из 4)           След. >>

Список литературы по разделу

 
  Филиал Уральского государственного университета путей сообщения
  Челябинский институт путей сообщения
  Факультет повышения квалификации Госстроя России
 
 
  УДК 091(07)
  П24
 
 
 
 
 
 
 
  ПЕККЕР В. И.
 
 
  Современные материалы и технология строительства зданий и сооружений
 
  Цикл лекций для специалистов по общестроительным и отделочным работам
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Челябинск
  2005
 
 
  УДК 091(07)
  П24
 
  В.И. Пеккер. Современные материалы и технология строительства зданий и сооружений: Цикл лекций для специалистов по общестроительным и отделочным работам - Челябинск: ЧИПС - ФПК Госстроя России, 2005. 56 с.
 
 
  Цикл лекций предназначен для повышения квалификации специалистов по общестроительным и отделочным работам строительно-монтажных организаций. Он представляет собой несколько основных разделов учебных курсов "Строительное материаловедение" и "Технология строительного производства" и содержит новейшие сведения по бетоноведению и технологии бетонных работ; по технологии керамики и возведению зданий из кирпича; а также по современным материалам для кровельных работ; новым эффективным теплоизоляционным материалам; современным отделочным материалам и технологии производства отделочных работ в соответствии с требованиями действующих СНиПов и ГОСТов.
 
 
  Табл.: 6. Библиогр.: 40 назв.
 
 
 
  Одобрено учебно-методическим советом Челябинского института путей сообщения.
 
 
 
 
 
 Рецензент: заведующий кафедрой "Строительные материалы" АС факультета ЮУрГУ, профессор, доктор технических наук Трофимов Б.Я.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  a Пеккер В.И. 2005
  a ЧИПС. 2005
 
 
  ПРОГРАММА
  повышения квалификации группы "Специалисты по общестроительным и отделочным работам"
 
  Тема 6 Современные материалы и технология строительства несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений:
 
 6.1 Бетон и железобетон (основные понятия)
  6.1.1 Химический и минералогический состав клинкера портландцемента. Технические характеристики портландцемента
  6.1.2 Классификация бетонов и основные требования к бетонам
  6.1.3 Материалы для бетонов
  6.1.4 Реологические свойства бетонов
  6.1.5 Марки и классы бетона
  6.1.6 Легкие бетоны
  6.1.7 Возведение, ремонт и усиление сборных и монолитных ЖБК
 
  6.2 Строительство зданий и сооружений из кирпича
  6.2.1 Виды и свойства кирпича и стеновых камней
  6.2.2 Технология возведения зданий и сооружений из кирпича
 
  6.3 Строительство крупнопанельных зданий и сооружений
  6.3.1 Новые технологии возведения и монтажа зданий и сооружений
  6.3.2 Особенности организации монтажа каркасов зданий и сооружений из ЖБК и металла
 
  6.4 Строительство кровель различных конструкций
  6.4.1 Новые рулонные материалы для гидроизоляции
  6.4.2 Методы производства кровельных работ
 
  6.5 Новые эффективные теплоизоляционные материалы
 
 
 
  Тема 7 Современные материалы и технология производства отделочных работ:
 
  7.1 Малярные работы
  7.1.1 Классификация и свойства красочных материалов
  7.1.2 Виды и маркировка красочных компонентов
  7.1.3 Виды красочных составов
  7.1.4 Технология малярных работ
 
  7.2 Сооружение подвесных отделочных конструкций
 7.2.1 Материалы и конструкции для подвесных потолков
 7.2.2 Современные экономичные подвесные потолки
 
  7.3 Облицовочные работы
  7.3.1 Новая облицовочная керамика и крупные плиты для фасадов и внутренних работ
  7.3.2 Технология облицовочных работ
  7.3.3 Металлический профнастил, сайдинг и пластиковые отделочные панели
 
 
  Содержание курса:
  Тема 6 Современные материалы и технология строительства несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений:
 
  6.1 Бетон и железобетон (основные понятия)
  Основным материалом для строительства основных конструктивных элементов зданий и сооружений в ближайшем столетии останется бетон на цементном вяжущем в силу своих преимуществ перед остальными видами строительных материалов.
  Для грамотного применения бетона следует хорошо разобраться в его строении и свойствах, изучить его составляющие и виды бетонов.
 
  6.1.1 Химический и минералогический состав клинкера портландцемента. Технические характеристики портландцемента
  Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким измельчением клинкера, в свою очередь полученного путем спекания до 1450 0С известково-глинистого сырья (мергеля) в соотношении 3 : 1.
  Химический состав клинкера выражают содержанием оксидов в % по массе. Главными из них являются: CaO -63...66%, SiO2 -21...24%, Al2O3 -4...8% и Fe2O3 -2...4%, суммарное количество которых составляет 95...97%. В небольших количествах имеются еще несколько оксидов. При спекании клинкера эти оксиды образуют силикаты, алюминаты и алюмоферриты кальция в виде минералов в мелкокристаллической форме. Часть этих минералов находится в аморфной форме в виде клинкерного стекла.
  Минеральный состав клинкера представлен 22 минералами, из которых только четыре по количеству и по своим свойствам являются главными и ответственными за прочность цементного камня при его твердении: алит, белит, трехкальциевый алюминат и алюмоферрит кальция.
  Алит 3СаО·SiО2 (или С3S) - самый важный минерал клинкера, определяющий быстроту твердения, прочность и другие свойства портландцемента; содержится в клинкере в количестве 45...65%.
  Белит 2СаО·SiО2 (или С2S) - второй по важности и содержанию (20...30%) силикатный минерал клинкера. Он медленно твердеет, но достигает высокой прочности при длительном твердении портландцемента.
  Трехкальциевый алюминат 3СаО Al2O3 (или C3A) - в клинкере содержится в количестве 4...12% - самый активный минерал, быстро взаимодействует с водой. В сульфатостойком портландцементе содержание С3А ограничено 5%, так как он является основной причиной сульфатной коррозии бетона.
  Четырехкальциевый алюмоферрит 4CaO Al2O3 Fe2O3 (или C4AF) - в клинкере содержится в количестве 10...20%. Характеризуется умеренным тепловыделением и по быстроте твердения занимает промежуточное положение между С2S и С3S.
  Содержание щелочей Na2O и К2О в портландцементе ограничивают 0,6% из-за опасности растрескивания бетона в конструкции.
 
 
  Технические характеристики портландцемента
  На портландцемент существует ГОСТ "Технические требования. Методы испытания". В нем определены допустимые пределы изменений свойств и виды выпускаемого цемента.
  По содержанию минеральных добавок портландцемент делится на пять разновидностей (табл. 6.1).
  Таблица 6.1
  Портландцемент и его разновидности
 
  Вид
  портландцемента
 Содержание активных минеральных добавок, % от массы цемента шлаки гранулиро-ванные добавки осадочного происхождения прочие, включая глиежи Бездобавочный Не допускается С минеральными добавками до 5%, не более
 5
 5
 5 С минеральными добавками, не более
 20
 10
 15 Шлакопортландцемент:
  не менее
  не более
 21
 80
 -
 -
 -
 - Пуццолановый - 20...30 25...40
  Плотность портландцемента r = 3,05...3,15 г/см3. Насыпная плотность rн = 1100 кг/м3 (для рыхлого); для слежавшегося rн около 1600 кг/м3, то есть среднее значение rн составляет 1300 кг/м3.
  Марка цемента назначается по средним значениям Rсж и Rизг образцов с округлением до 100 кг/см2. В табл. 2 представлены требования ГОСТа по результатам испытаний и выбору марки цемента для каждой его разновидности. По ГОСТу существуют только пять марок цементов по прочности: М300, М400, М500, М550 и М600 (см. табл. 6.2)
  В принципе можно получить более высокие марки цемента по прочности, но это связано с дополнительными затратами.
  На кафедре "Строительные материалы" ЮУрГУ устойчиво получали портландцемент ОБТЦ М800 путем домола клинкера стандартного ПЦ-500 Коркинского цементного завода в вибромельнице для повышения его удельной поверхности с 2800 см2/г до 4550 см2/г.
  Такой домол технически возможен и вибромельницы существуют, но процесс длительный (до 6 часов и более) и весьма энергоемкий, особенно при организации крупнотоннажного производства цемента марок более М600 (ОБТЦ) на действующем цементном заводе.
 
 
  Такую технологию домола может позволить себе крупная фирма, специализирующаяся на изготовлении и монтаже уникальных, большепролетных сооружений из преднапряженного железобетона марок М600...М800, под которые и можно изготовлять опытные партии портландцемента М800 с обязательным лабораторным контролем свойств цемента и бетона на его основе.
  В ЮУрГУ существует "ноу-хау" по изготовлению бетонных изделий на ПЦ550 класса В75 и даже В100. Такие высокие марки получены путем введения в бетонную смесь при ее приготовлении микрокремнезема в аморфной форме и еще нескольких добавок-пластификаторов, которые вместе с некоторыми технологическими приемами позволяют получить прочность бетона через день после изготовления 55 МПа, а к 28 суткам - 95...110 МПа.
  Таблица 6.2
  Требования к маркам портландцемента
  и его разновидностям
 
 
 Вид портландцемента или его разновидности
  Марка цемента Предел прочности при испытании R Rи , кг/см2 (МПа) Rсж, кг/см2(МПа) Через 3 сут Через 28 сут Через 3 сут Через 28 сут Бездобавочный ПЦ 400 - 55(5,5) - 400(40)
  С минеральными добавками ПЦ Д5...Д20 500 - 60(6) - 500(50) 550 - 62(6,2) - 550(55) 600 - 65(6,5) - 600(60) Быстротвердеющий портландцемент БТЦ 400 40(4) 55(5,5) 250(25) 400(40) 500 45(4,5) 60(6) 280(28) 500(50) ОБТЦ 600 55(5,5) 65(6,5) 350(35) 600(60)
 Шлакопортландцемент
  ШПЦ 300 - 45(4,5) - 300(30) 400 - 55(5,5) - 400(40) 500 - 60(6) - 500(50) БТЦ ШПЦ 400 35(3,5) 55(5,5) 200(20) 400(40)
  Сульфатостойкий портландцемент (ССПЦ) изготовляют на основе клинкера содержащего не более 50% С3S, 5% С3А и 22% С3А + С4АF. Этот цемент предназначен для изготовления бетонов, подвергающихся действию сульфатной агрессии, а также для бетонов повышенной морозостойкости, что обеспечивается пониженным содержанием в клинкере С3А. При помоле, кроме гипса, никакие добавки не вводятся.
  Пуццолановый портландцемент (ППЦ) изготовляют путем совместного помола клинкера и гидравлической добавки с необходимым количеством гипса. Добавок осадочного происхождения должно быть не менее 20...30%; а вулканических, а также глиежа или топливной золы - 25...40%.
 
 
  Пуццолановый ПЦ обладает высокой стойкостью против выщелачивания Са(ОН)2, что позволяет применять его в бетонах, постоянно находящихся в воде (подводные или подземные части зданий или сооружений). На воздухе бетон на ППЦ дает большую усадку и частично теряет прочность. Наилучшая область применения - внутренние части массивных гидротехнических сооружений (плотины, шлюзы и т.п.).
  Шлакопортландцемент (ШПЦ) - гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе. Его получают путем совместного помола портландцементного клинкера и гранулированного доменного шлака с необходимым количеством гипса. Допускается раздельный помол компонентов и их последующее смешение, то есть можно получать ШПЦ из стандартного ПЦ, добавив в него 21...80% тонкомолотого шлака. Допускается замена до 10% шлака трепелом или другой активной минеральной добавкой.
  Бетоны на ШПЦ обладают повышенной морозостойкостью и водостойкостью, в том числе сульфатостойкостью. Выпускается сульфатостойкий ШПЦ, у которого, как и у ССПЦ, ограничивается содержание С3А 5...12%. Магнитогорский ШПЦ обладает сразу хорошей сульфатостойкостью, поскольку он содержит С3А не более 11%.
  Отпускная цена ШПЦ на 15...20% ниже чем у ПЦ. Для заводов ЖБИ выпускают быстротвердеющий ШПЦ М400, обладающий такими же свойствами, что и БТЦ, но на 15% дешевле. К недостаткам ШПЦ относят замедленный набор прочности в первые сутки твердения, что сглаживается применением тепловой обработки в заводских условиях или выдерживанием ЖБ конструкций на ШПЦ до нагружения не менее 20...28 суток. Подобные конструкции на стандартном ПЦ можно нагружать уже через 12...14 дней.
  Белый портландцемент изготовляют из специального, чистого клинкера, для которого подбирают чистые известняки и белые глины, содержащие минимальное количество примесей оксидов железа и марганца, которые придают обычному клинкеру зеленовато-серый цвет.
  Обжигают такую смесь только на газе, а при помоле применяют специальные мельницы с фарфоровыми мелющими телами и футеровкой или мельницы с высокопрочными стальными шарами, не дающие заметных примесей железа в цементе.
  Степень белизны, определяемая коэффициентом отражения по отношению к отражению эталона - молочного стекла МС-14, имеющего коэффициент 95%, для белого портландцемента 1-го сорта - не ниже 80%, 2-го сорта - 75%, 3-го сорта - 68%; выпускаемые марки М400 и М500.
  Цветные декоративные цементы получают путем совместного помола клинкера белого портландцемента и щелочестойких минеральных пигментов.
  Допускается готовить цветной цемент из белого ПЦ, перемешивая его с этими же пигментами (охра, сиена и т.п.).
  Тампонажный портландцемент получают измельчением клинкера, гипса и добавок. Он предназначен для цементирования нефтяных и газовых скважин и обладает высокой скоростью твердения и набора прочности в растворе. Цемент для холодных скважин испытывают при t = 22±2 ?С, а для горячих скважин - при t =75±3 ?C.
 
 
  Выпускается несколько специальных разновидностей тампонажного портландцемента: утяжеленный, песчанистый, солестойкий, низкогигроскопичный. Тампонажный ПЦ можно применять для аварийных работ.
  Глиноземистый цемент - быстротвердеющее и высокопрочное гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем тонкого измельчения клинкера, содержащего преимущественно низкоосновные алюминаты кальция типа СаО·Al2О3, которые и дают высокую скорость твердения. В небольших количествах в нем есть белит, алюмосиликат (геленит) и двуалюминат кальция. Для получения клинкера с таким составом в сырье дополнительно вводят известняк СаСО3 и глинозем (боксит) Al2O3·nН2О.
  Особенностью глиноземистого цемента является его необычайно быстрое твердение. Марки глиноземистого цемента, определяемые в 3-х суточном возрасте, М400, М500 и М600. Такая прочность у ПЦ и ШПЦ может быть только к 28 суткам.
  С учетом специфических свойств и высокой стоимости глиноземистый цемент предназначается для получения быстротвердеющих (при авариях), а также жаростойких бетонов и растворов. Глиноземистый цемент нельзя применять для бетонирования массивных конструкций из-за разогрева бетона.
  Расширяющиеся и безусадочные цементы относятся к смешанным или многокомпонентным вяжущим. Выпускаются несколько разновидностей таких цементов. Все они содержат в своем составе глиноземистые компоненты.
  Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ) является быстросхватывающимся и быстротвердеющим гидравлическим вяжущим и получается путем смешивания глиноземистого цемента (70%), гипса (20%) и молотого высокоосновного гидроалюмината кальция (10%).
  Расширяющийся портландцемент (РПЦ) является гидравлическим вяжущим веществом, получаемым совместным помолом четырех компонентов (в % по массе): портландцементного клинкера - 58...63, глиноземистого шлака или клинкера - 5...7, гипса - 7...10, доменного граншлака или другой гидравлической добавки - 23...28.
  РПЦ отличается быстрым твердением в условиях кратковременного пропаривания, высокой плотностью и водонепроницаемостью цементного камня и способностью расширяться в водных условиях при постоянном увлажнении в течение первых трех суток
  Напрягающий цемент состоит из 65...75% портландцемента, 13...20% глиноземистого цемента и 6...10% гипса. НПЦ, затворенный водой, сначала твердеет и набирает прочность, затем расширяется как твердое тело и напрягает железобетон. Самонапрягающийся железобетон применяется в напорных трубах, в монолитных и сборных резервуарах для воды, в спортивных и подземных сооружениях.
  Все виды многокомпонентных ПЦ имеют ограниченный спрос из-за сложности технологии применения и обязательного лабораторного контроля свойств готовых конструкций из него. Многие цементные заводы отказались от крупнотоннажного производства многокомпонентных ПЦ по аналогичной причине: технологическая сложность и высокая себестоимость изготовления.
 
 
  Процессы твердения цементного камня в бетоне
  Цементное тесто, полученное при смешении цемента с водой, имеет три периода твердения.
  В течение первых 1...3 часов после затворения цемента водой цементное тесто пластично и легко формуется. Потом наступает схватывание, завершающееся через 5...10 ч после затворения; цементное тесто загустевает, утрачивает подвижность, но его механическая прочность невелика.
  Переход цементного теста в твердое состояние означает конец схватывания и начало твердения, которое сопровождается возрастанием прочности.
  Твердение бетона при благоприятных условиях длится годами - вплоть до полной гидратации цемента; через 15...20 лет возможно превышение прочности бетона в 1,5...2 раза в сравнении с запроектированной.
  Сразу после затворения цемента водой начинаются химические реакции гидратации основных клинкерных минералов и образование новых минералов, представляющих собой кристаллогидраты исходных минералов.
  Цементный камень состоит из гелевых и кристаллических продуктов гидратации цемента и некоторого количества включений в виде негидратированных зерен клинкера.
  Большая часть новообразований при взаимодействии цемента с водой получается в виде гелевидной массы, состоящей в основном из субмикрокристаллических частичек гидросиликата кальция. Гелеподобная масса пронизана относительно крупными кристаллами гидроксида кальция. Такое поликристаллическое строение связывается со специфическими свойствами цементного камня, отличающимися от свойств других материалов - металлов, стекла, гранита и др. Так, гелевая составляющая ответственна за появление усадки и набухания цементного камня, появления релаксации и ползучести под действием длительных нагрузок. Незакристаллизованный гель способствует появлению деструктивных (коррозионных) процессов в бетоне при его эксплуатации в условиях газовой и водной агрессивных сред.
  В процессе длительного твердения цементного камня происходит переход большей части гелевой составляющей в устойчивую, кристаллическую форму, что проявляется в продолжающемся росте прочности цементного камня до двух раз в сравнении с проектной маркой ПЦ.
 
  6.1.2 Классификация бетонов и основные требования к бетонам
  Бетон на неорганических вяжущих веществах представляет собой композиционный материал (конгломерат), получаемый в результате формования и твердения рационально подобранной бетонной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, заполнителей и специальных добавок.
  До затвердевания и начала набора прочности (через один-два часа после затворения) эта смесь называется бетонной смесью. Свойства бетонной смеси задают в соответствии с требованиями технологии формования железобетонных изделий. Правильно подобранный и рассчитанный состав бетонной смеси должен сначала обеспечить требуемую подвижность бетонной смеси, а затем, и затвердевшему бетону к определенному сроку заданные свойства (прочность, морозостойкость, водонепроницаемость и др.).
 
 
  Вяжущее вещество и вода являются активными составляющими бетона; при затворении бетонной смеси сразу после перемешивания начинается реакция гидратации минералов цемента и образуется цементное тесто, обволакивающее зерна заполнителя с образованием прослоек между ними. Заполнители (песок, гравий, щебень) чаще всего не вступают в реакцию с цементом и водой. Эти минералы образуют жесткий скелет бетонного камня.
  После завершения твердения и набора прочности, бетонная смесь превращается в монолитный искусственный камень конгломератной структуры - бетон, состоящий из зерен крупного заполнителя, между которыми находятся зерна мелкого заполнителя (песка).
  Затвердевший цементный камень заполняет все пустоты между зернами заполнителей и придает бетону монолитную структуру высокой плотности (r = 2300...2600 кг/м3).
  По виду вяжущего разделяют бетоны на: цементные, силикатные, гипсовые, смешанные (цементно-известковые, известково-шлаковые, цементно-полимерные и т.п.).
  По виду заполнителя бетоны бывают: на плотных, на пористых, на специальных заполнителях.
  По плотности бетоны делят на пять видов:
  Особо тяжелый, кроме песка и обычного щебня содержащий специальные заполнители: стальные опилки, железную руду, барит. Плотность такого бетона не ниже r = 2600...3000 кг/м3.
  Тяжелый (обычный), содержащий плотные заполнители (кварцевый песок, щебень или гравий из плотных горных пород высокой прочности). Плотность его r = 2300...2600 кг/м3.
  Облегченный, с кирпичным щебнем, керамзитом или крупнопористый (беспесчаный) - r = 1800...2300 кг/м3.
  Легкий, содержащий пористые заполнители (пемза, туф, котельный шлак, керамзит и т.п.) - r = 1300...1800 кг/м3.
  Особо легкий, пористый, ячеистый (пенобетон, газобетон) или крупнопористый с легкими заполнителями - r = 500...1300 кг/м3.
  Основные требования к бетонам предъявляются в зависимости от их назначения:
  Бетонные смеси для приготовления любых бетонов должны легко перемешиваться, транспортироваться без расслоения и укладываться в форму, то есть обладать заданной подвижностью и удобоукладываемостью; бетонные смеси должны иметь заданную скорость твердения, по которой назначают сроки распалубки конструкции и необходимый темп набора прочности, что позволит назначить сроки нагружения готовой конструкции (не ранее 28 суток после приготовления, за исключением особых требований по ускорению набора прочности).
  Получить бетонную смесь и бетон из нее, удовлетворяющие всем заданным требованиям, возможно только при правильном подборе материалов надлежащего качества и точном расчете состава бетона. Необходим также правильный уход за свежеуложенным бетоном, особенно в начальный период его твердения (первые 36 часов).
 
 
  Способы приготовления, укладки и уплотнения смеси должны быть стандартизованными, полностью механизированными и автоматизированными.
  6.1.3 Материалы для бетона
  Выбор цемента ведут в соответствии с требованиями, предъявляемыми к бетонной смеси и бетону.
  Марку цемента выбирают в зависимости от проектной марки бетона:
  Бетон: Цемент: М100 М300 М200 М300; М400 М250 М400 М300 и М400 М400; М500 М500 М550; М600 М600 М600
  Вид цемента назначают в соответствии с требованиями к бетону. Практически, чаще всего применяют ПЦ400 или ПЦ500. Более высокая марка цемента по расчету дает его экономию на 10...15%.
  Для бетонов с высокой морозостойкостью и сульфатостойкостью рекомендуют ССПЦ.
  На заводах ЖБИ и в случаях необходимости ускоренного набора прочности в монолитной конструкции применяют БТЦ и ОБТЦ.
  Для производства сборных ЖБИ рекомендуют применять алитово-алюминатный ПЦ, который обеспечивает ускорение твердения бетона (УТБ) в условиях тепловлажностной обработки (ТВО).
  Для заводов ЖБИ разработаны специальные технологии УТБ и оборудование для него, позволяющие получать распалубочную прочность (?70% от R28) через 8...12 часов ТВО, при температурах пропаривания до 80 °С. Режимы ТВО выбирают в соответствии с требованиями к бетону изделия с учетом качества его компонентов.
  Заполнители для бетона образуют его жесткий скелет и должны быть надлежащего качества, которое регламентируется ГОСТами и техническими требованиями на них. К ним относят мелкий заполнитель - песок и крупный заполнитель - щебень или гравий.
  Песок - рыхлая смесь зерен размером от 0,16 до 5 мм из природных месторождений (горный, овражный, речной) или искусственная смесь тех же размеров, получаемая при дроблении горных пород на щебень и балласт (каменная пыль).
  В песке ограничивается содержание мелких зерен (0,16 мм) до 10% и глинистых до 3%. Крупность зерен определяют по рассеву через стандартный набор сит, полученные данные обрабатывают по методике, приведенной в ГОСТе на испытания песка, и оценивают его пригодность для бетона.
  Щебень из природного камня - материал, полученный дроблением и рассевом на фракции на дробильно-сортировочном заводе (ДСЗ).
  Поставляются следующие фракции: 5...10, 10...20, 20...40 и 40...70 мм, для гидротехнического бетона еще и 70...150 мм.
  Для сокращения расходов и для утилизации отходов в соответствии с требованиями экологии допускается применять щебень из искусственного камня: дробленый шлак, кирпичный бой, дробленый (старый) бетон; но только для бетонов низких марок (М150, М100, класса В10 и В7,5) в неответственных (временных) и простых конструкциях (фундаменты, стены подвалов, забутовки пазух и т.п.).
 
 
  6.1.4 Реологические свойства бетонной смеси
  Бетонной смесью называют рационально составленную и тщательно перемешанную смесь компонентов бетона до начала процессов схватывания и твердения. Далее она превращается в искусственный камень - бетон. Состав бетонной смеси определяют исходя из требований к самой бетонной смеси и к бетону.
  По своему строению бетонная смесь представляет собой единое физическое тело, в котором частицы вяжущего, воды и зерна заполнителя связаны силами внутреннего взаимодействия. Основной структурообразующей составляющей в бетонной смеси является цементное тесто. По мере развития процесса гидратации цемента возрастает дисперсность (уменьшение размеров) частиц твердой фазы и увеличивается клеящая и связующая способность цементного теста.
  Бетонная смесь должна удовлетворять двум требованиям:
  - обладать хорошей удобоукладываемостью, соответствующей применяемому способу уплотнения;
  - сохранять при транспортировке и укладке однородность, полученную при перемешивании.
  Удобоукладываемость (удобоформуемость) - это способность заполнять форму при данном способе уплотнения, сохраняя однородность.
  Для оценки удобоукладываемости используют три показателя:
  - подвижность (S) бетонной смеси, являющуюся характеристикой структурной прочности смеси;
  - жесткость (Ж), являющуюся показателем динамической вязкости бетонной смеси;
  - связность, характеризуемую водоотделением бетонной смеси после ее отстаивания.
  Подвижность бетонной смеси характеризуют измеряемой осадкой S в см конуса, отформованного из бетонной смеси. Если осадка конуса равна нулю, то удобоукладываемость бетонной смеси оценивают жесткостью в секундах. (См. табл.6.3).
  Жесткость бетонной смеси характеризуется временем (с) вибрирования и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе для определения жесткости, называемом вискозиметром техническим (см. табл.6.3).
  Связность бетонной смеси характеризует однородность строения и свойств бетона. Очень важно сохранить связность и однородность смеси при перевозке, укладке в форму и уплотнении.
  При уплотнении подвижных бетонных смесей происходит сближение составляющих ее зерен, а часть избыточной воды отжимается вверх (поверхность свежеуложенного бетона становится влажной).
  Если смесь не связная - при транспортировке или под действием вибрации она расслоится на крупный заполнитель (снизу) и жидкую фазу с избытком воды - цементное "молоко", которое немедленно начнет вытекать из щелей формы, опалубки или транспортной емкости.
 
 
  Таблица 6.3
  Классификация бетонных смесей по удобоукладываемости
 
  Марка по удобоукладываемости Норма удобоукладываемости Жесткость
  Ж, с Подвижность S, см О.К. Осадка конуса Расплыв конуса Сверхжесткие бетонные смеси СЖ-3 Более 100 - - СЖ-2 51...100 - - СЖ-1 50 и ниже - - Жесткие бетонные смеси Ж-4 31...60 - - Ж-3 21...30 - - Ж-2 11...20 - - Ж-1 5...10 - - Подвижные бетонные смеси П-1 4 и менее 1...4 - П-2 - 5...9 - П-3 - 10...15 - П-4 - 16...20 26...30 П-5 - 21 и более 31 и более
  Уменьшение избыточного количества воды затворения путем введения пластифицирующих добавок и повышение водоудерживающей способности бетонной смеси путем правильного подбора зернового состава заполнителей предотвращают расслоение бетонной смеси. Для предотвращения расслоения поставляемой бетонной смеси СНиП требует при бетонировании монолитной конструкции сбрасывать бетонную смесь с высоты не более 1 м и применять наклонные спуски и желоба. Наиболее эффективным способом предотвращения расслоения считается доставка бетонной смеси к месту укладки в автобетоносмесителе. Сегодня многие строительные организации идут на дополнительные затраты по приобретению "миксеров" на автомобильном шасси, что существенно упрощает СМР при работе с бетонной смесью и улучшает качество готовых конструкций.
  Для получения требуемой прочности бетона величина водоцементного отношения (В/Ц) должна сохраняться постоянной, поэтому возрастание водопотребности бетонной смеси вызывает перерасход цемента (Ц, кг/м3).
  При мелких песках перерасход составляет +15...25% от расчетного Ц, поэтому мелкие пески следует применять либо после обогащения крупным природным или искусственным дробленым песком; либо применять пластифицирующие добавки, снижающие водопотребность; либо отсевать мелкие фракции (<0,16 мм).
 
 
  При расчете состава бетона считают, что количество воды (В, л/м3) на 1 м3 бетонной смеси для получения заданной подвижности смеси на данных, конкретных материалах есть величина постоянная, если расход цемента Ц находится в пределах 200...400 кг/м3. Поэтому количество воды В выбирают, исходя из требуемых показателей удобоукладываемости смеси, по таблицам и графикам, в зависимости от вида и крупности заполнителей.
  В подвижной бетонной смеси плотной структуры цементное тесто заполняет пустоты в заполнителе, обволакивая зерна, и образует "смазочные" слои на их поверхности, снижающие внутреннее трение. Установлено, что наименьший расход цементного теста на заполнение пустот соответствует минимальной пустотности смеси мелкого и крупного заполнителя, а на обмазку зерен расходуется теста тем больше, чем выше доля песка в смеси заполнителей и чем больше его удельная поверхность.
  Установлено, что существует оптимальное соотношение между песком и щебнем (гравием), при котором объем цементного теста будет минимальным.
  Если в бетонной смеси заполнить только пустоты между зернами крупного заполнителя, то получится жесткая бетонная смесь.
  Для получения заданной подвижности необходимо раздвинуть зерна щебня и создать оболочку из растворной части смеси, которая будет смазкой во время укладки и превратится в камневидную составляющую бетона после его отвердевания и набора прочности.
  В строительных лабораториях, постоянно работающих с бетонами, расчеты составов заранее проведены для нескольких вариантов качества заполнителей и характеристик бетонов и сведены в таблицы рецептур, которые выдаются на бетонно-растворные узлы (БРУ) сразу после проверки качества поступивших компонентов.
  Вот почему не рекомендуется для периодических работ с монолитным бетоном самостоятельно замешивать бетонную смесь. Кроме того, СНиП запрещает добавлять воду в смесь с подвижностью меньше заданной, поскольку повышается В/Ц отношение и прочность затвердевшего бетона может оказаться на 15...25% ниже проектной! Для повышения подвижности в бетонную смесь следует добавлять и воду и цемент по расчетному В/Ц.
  Бетонную смесь следует заказывать и получать от специализированных БРУ строительных организаций с обязательным получением сертификата и технических характеристик поставляемого продукта.
  6.1.5 Марки и классы бетона
  При проектировании бетонных и железобетонных конструкций назначают требуемые характеристики бетона: класс или марку прочности, марку морозостойкости и марку водонепроницаемости.
  За проектную марку бетона по прочности на сжатие Rсж принимают сопротивление осевому сжатию в кг/см2 эталонных образцов-кубов размером 15х15х15 см. Для образцов иных размеров существуют коэффициенты перевода результатов испытаний к стандартному кубу.
  Проектная марка бетона по морозостойкости F характеризуется числом циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживают образцы в условиях стандартных испытаний.
 
 
  Она назначается для бетонов, подвергающихся многократному воздействию отрицательных температур.

<< Пред.           стр. 1 (из 4)           След. >>

Список литературы по разделу