Приготовление бетонной смеси включает две основные техно­логические операции: дозировку исходных материалов и их пере­мешивание

Важнейшим условием приготовления бетонной смеси с задан­ными показателями свойств, а также обеспечения постоянства этих показатателей от замеса к замесу является точность дози­ровки составляющих материалов в соответствии с рабочим сос­тавом бетона. Дозирование материалов производят дозаторами (мерниками) периодического или непрырывного действия.

Перемешивание бетонной смеси производят в бетоносмеси­телях периодического и непрерывного действия. В бетоносмесите­лях периодического действия рабочие циклы машины протекают с перерывами, т. е. в них периодически загружаются отвешенные порции материалов, которые перемешиваются, а далее бетонная смесь выгружается. В бетоносмесителях непрерывного действия все три операции производят

По способу перемешивания материалов бетоносмесители бывают с принудительным и гравитационным перемешиванием (при свободном падении).

Для приготовления жестких и особо жестких бетонных смесей созданы так называемые вибросмесители, в которых перемеши­вание составляющих материалов осуществляется в сочетании с вибрацией, а в некоторых конструкциях — только вибрацией. При соответствующем режиме вибрации, когда силы трения и сцепления между частицами смеси нарушены, а силам тяжести противодействует значительно превосходящее их давление воз­буждения в смеси, последняя переходит во взвешенное состояние с высокой подвижностью, что способствует интенсивному пере­мешиванию смеси.

Транспортирование бетонной смеси к месту укладки должно обеспечить сохранение ее однородности и степени подвижности.

На заводах бетонные смеси транспорти­руют бетонораздатчиками, самоходными тележками, ленточными транспортерами; в цехах малой и средней мощности — электро­тельферами и электрокарами. Подвижные смеси можно транс­портировать на большие расстояния по трубам с помощью пневматических установок. На строительные площадки, где ведутся бетонные работы, бетонную смесь доставляют в авто­бетоносмесителях, в которых бетонную смесь перемешивают при­мерно за 5 мин до прибытия на место.

Завод на каждую партию бетонной смеси выдает паспорт с указанием состава бетона и его класса.

Укладка бетонной смеси и ее уплотнение являются одними из наиболее трудоемких и энергоемких операций. Эти операции в настоящее время выполняются с помощью бетоноукладчиков или более простых машин — бетонораздатчиков. Бетоноукладчи­ки позволяют в большей степени механизировать процесс рас­пределения бетонной смеси в форме. Бетонная смесь должна быть уложена в форме так, чтобы в ней не оставались свободные места; особенно тщательно нужно заполнять углы и суженные места формы. После укладки бетонной смеси производят уплот­нение ее вибрированием, виброштампованием, центрифугирова­нием, вакуумированием, прокатом.

Наиболее распространенным видом уплотнения бетонной сме­си является вибрирование. Степень уплотнения бетонной смеси с помощью вибраторов зависит в основном от частоты и ампли­туды колебаний, а также продолжительности вибрирования.

По роду двигателя различают вибраторы электромеханиче­ские, электромагнитные и пневматически е; наиболее распростра­нены электромеханические вибраторы. В зависимости от вида, формы и размеров бетонируемой конструкции применяют вибра­торы различных типов.

На практике часто ис­пользуют комбинированные способы уплотнения бетон­ной смеси.

При центробежном спо­собе формования для уплотнения бетонной смеси используют центробежную силу, возникающую при вращении формы. Часто­та вращения 400...900 об/мин, при этом бетонная смесь равно­мерно распределяется по стенкам формы и хорошо уплотняется; часть воды затворения (20...30%) отжимается к внутренней по­верхности изделия, это способствует повышению плотности и водонепроницаемости. Такой способ формования применяют при изготовлении труб, полых колонн, опор.

Повысить качество бетона можно вакуумированием смеси, при этом из бетонной смеси извлекается часть избыточной воды и воздуха, одновременно ^% под действием атмосферного давления бетонная смесь уплотняется, ускоряется твердение и повышается прочность бетона.

Прочность бетона нарастает в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой, которые нормально проходят в теплых и влажных условиях. Бетон при нормальных Условиях постепенно набирает свою прочность и к 28 сут приоб­ретает марочную прочность, причем в первые 3...7 сут прочностьбетона растет более интенсивно и на 7-е сутки составляет 60. 70% марочной (проектной) прочности. Для заводской техноло­гии такие условия твердения бетона неприемлемы.

В заводской технологии применяют ускоренные методы твер­дения — тепловую обработку при обязательном сохранении влажности изделий.

На заводах сборного железобетона применяют также и дру­гие способы тепловой обработки изделий: электропрогрев, кон­тактный обогрев, обогрев в газовоздушной среде и др.

34.Основные свойства тяжелого бетона: прочность. Определение и характеристики прочности, марки, классы. Факторы, влияющие на прочность.

Важнейшим свойством бетона является прочность. Лучше всего он сопротивляется сжатию. Поэтому конструкции проектируются таким образом, чтобы бетон воспринимал сжимающие нагрузки. В отдельных конструкциях учитывается прочность на растяжение или на растяжение при изгибе.

Прочность бетона характеризуется классом или маркой. Класс представляет собой нормируемое значение гарантированной прочности бетона, МПа, с доверительной вероятностью 0,95 с учетом однородности бетона. Маркой называется нормируемое значение средней прочности бетона, кгс/см² (10^-1МПа), без учета однородности бетона.

Прочность бетона назначается чаще всего в возрасте 28 суток. В зависимости от времени нагружения конструкций может назначаться и в другом возрасте.

Технологические факторы, влияющие на прочность бетона. На прочность бетона влияет ряд факторов: активность цемента, содержание цемента, отношение воды к цементу по массе (В/Ц), качество заполнителей, качество перемешивания и степень уплотнения, возраст и условия твердения бетона, повторное вибрирование, минеральные и химические добавки.

Активность цемента. Между прочностью бетона и активностью цемента существует линейная зависимость R = f (R _ц). Более прочные бетоны получаются на цементах повышенной активности.

Содержание цемента. С повышением содержания цемента в бетоне его прочность растет до определенного предела. Затем она возрастает незначительно, другие же свойства бетона ухудшаются. Увеличивается усадка, ползучесть. Поэтому не рекомендуется вводить на 1 м³ бетона более 600 кг цемента.

Водоцементное отношение. Прочность бетона зависит от В/Ц. С уменьшением В/Ц она повышается, с увеличением – уменьшается. Это определяется физической сущностью формирования структуры бетона.

Качество заполнителей. Неоптимальность зернового состава заполнителей, применение мелких заполнителей, наличие глины и мелких пылевидных фракций, органических и других вредных примесей уменьшает прочность бетона. Прочность крупных заполнителей, сила их сцепления с цементным камнем влияет на прочность бетона.

Качество перемешивания и степень уплотнения бетонной смеси существенно влияют на прочность бетона (см. 4.2.3). Прочность бетона, приготовленного в бетоносмесителях принудительного смешивания, вибро- и турбосмесителях, выше прочности бетона, приготовленного в гравитационных смесителях, на 20–30 %. Качественное уплотнение бетонной смеси повышает прочность бетона, так как изменение средней плотности бетонной смеси на 1 % изменяет прочность на 3–5 %.

Влияние возраста и условий твердения. При благоприятных температурных условиях прочность бетона растет длительное время и изменяется по логарифмической зависимости

где R _n и R ₂₈ – предел прочности бетона через n и 28 суток, МПа; lgn и lg28 –

десятичные логарифмы возраста бетона.

35. Плотность и пористость бетона. Факторы, влияющие на эти свойства.

Плотность бетона – отношение массы бетона к его объему. Плотность прямо пропорциональна качеству бетона, чем она выше, тем прочнее и долговечнее бетон. Первостепенное влияние на показатель плотности имеет наличие пор, которые образуются в результате испарения излишков воды, при малом количестве цемента, при плохом перемешивании раствора, при недостаточном уплотнении, приводящем к образованию воздушных пузырьков и другие факторы.

Плотность, степень заполнения данного объема бетона твердым веществом, является существенной физической характеристикой бетона. Точное измерение плотности бетона (определяемой как отношение объемного веса бетона к его удельному весу) затруднительно, так как для определения удельного веса потребовалось бы измельчить в тонкий порошок достаточно большую среднюю пробу бетона. С достаточной для практических целей, при производстве на заводах бетона, точностью можно ограничиться определением плотности по сумме абсолютных объемов всех твердых компонентов, содержащихся в единице объема бетона (включая и химически связанную воду). Приближенное суждение о плотности бетонов разного строения, приготовленных на одних и тех же исходных материалах, или о плотности бетонов одинакового строения с заполнителями разной степени пористости можно получить по объемному весу этих бетонов. В последнее время предложено производить исследование плотности бетона при помощи гамма-лучей. Отдельные неплотности и каверны в бетоне могут быть определены при помощи ультразвуковых дефектоскопов.

Снижение плотности бетона достигается в основном применением легких пористых заполнителей. Чем легче заполнитель, тем легче бетон. Однако если требуется получить легкий бетон определенной прочности, необходимо считаться с тем, что чем легче пористый заполнитель,- тем-меньше его прочность. При стремлении получить высокопрочный бетон на очень легком, но низкопрочном заполнителе, приходится ограничивать его расход, увеличивая при этом расход цемента. В этом случае плотность бетона будет больше, чем при применении достаточно прочного пористого заполнителя.

Определение плотности бетона позволяет количественно оценить его общую (суммарную) пористость, от которой зависят почти все основные технические свойства бетонов - прочность, морозостойкость, водонепроницаемость, стойкость в условиях агрессивных вод, звуко- и теплопроводность. С плотностью связано и обратное свойство бетона – пористость.

Дата добавления: 2015-04-24