Строительные растворы, бетоны и железобетоны

Строительные растворы представляют собой тщательно отдозирован- ные мелкозернистые смеси, состоящие из неорганического вяжущего вещества (цемент, известь, гипс, глина), мелкого заполнителя (песка, дробленого шлака), воды и, в необходимых случаях, добавок (неорганических или органических). В свежеприготовленном состоянии такие растворы можно укладывать на основание тонким слоем, заполняя все его неровности. Они не расслаиваются, схватываются, твердеют и набирают прочность, превращаясь в камневидный материал. Строительные растворы используют при каменных кладках, отделочных, ремонтных и других работах. Такие растворы бывают средней плотности: тяжелые со средней плотностью р = 1500 кг/м3 и более, легкие с р < 1500 кг/м3. По назначению строительные растворы делятся на гидроизоляционные, инъекционные, кладочные, отделочные и др.

Растворы, приготовленные на одном виде вяжущего вещества, называют простыми, а состоящие из нескольких вяжущих веществ — смешанными (например, цементно-известковый). Строительные растворы, приготовленные на воздушных вяжущих, называют воздушными (глиняные, известковые, гипсовые). Состав растворов выражают двумя (для простых, например 1:4) или тремя (для смешанных, например 1:0,5:4) числами, показывающими объемное соотношение количества вяжущего мелкого заполнителя и воды. В смешанных растворах первое число выражает объемную часть основного вяжущего вещества, второе — объемную часть дополнительного вяжущего вещества по отношению к основному, третье — объем воды. В зависимости от количества вяжущего вещества и мелкого заполнителя растворные смеси подразделяют на жирные — с содержанием большого количества вяжущего вещества; нормальные — с обычным содержанием вяжущего вещества; тощие — содержащие относительно небольшое количество вяжущего вещества (малопластичные).

Для приготовления строительных растворов лучше использовать песок с зернами, имеющими шероховатую поверхность, так как это предохраняет раствор от растрескивания при твердении, снижает его стоимость.

Гидроизоляционные растворы (водонепроницаемые) — это цементные растворы состава 1:1 — 1:3,5 (обычно жирные), в которые добавляют церезит, амоминат натрия, нитрат кальция, хлористое железо, битумную эмульсию.

Церезит представляет собой массу белого или желтого цвета, получаемую из анилиновой кислоты, извести, аммиака. Церезит заполняет мелкие поры, увеличивает плотность раствора, делая его водонепроницаемым.

Для изготовления гидроизоляционных растворов используют портландцемент, сульфатостойкий портландцемент. В качестве мелкого заполнителя в гидроизоляционных растворах служит песок.

Кладочные строительные растворы используют при кладке каменных стен, подземных сооружений. Они бывают цементно-известковые, цементно-глиняные, известковые и цементные.

Отделочные (штукатурные) растворы подразделяют по назначению на наружные и внутренние, по расположению в штукатурке на подготовительные и отделочные.

Акустические растворы представляют собой легкие растворы, обладающие хорошей звукоизоляцией. Приготовляют эти растворы из портландцемента, шлакопортландцемента, извести, гипса и других вяжущих веществ с использованием в качестве заполнителя легких пористых материалов (пемзы, перлита, керамзита, шлака).

Бетон — это искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания бетонной смеси, состоящий в отдозиро- ванных в определенном соотношении гидратационных вяжущих веществ (цементирующих), мелких (песок) и крупных (щебень, гравий) заполнителей, воды и в необходимых случаях — добавок.

Цементвяжущие. При приготовлении бетонной смеси применяемый вид цемента и его марка зависят от условий работы будущей бетонной конструкции или сооружения, их назначения, способов производства работ.

Вода — составная часть строительного раствора. Для приготовления бетонной смеси применяют обычную питьевую воду, не содержащую вредных примесей, препятствующих твердению цементного камня. Запрещается применять для приготовления бетонной смеси сточные, производственные или бытовые воды, а также воды болотные.

В качестве мелкого заполнителя применяют природный или искусственный песок. Размер зерен — от 0,14 до 5 мм, истинная плотность р > 1800 кг/м3. Искусственный песок получают дроблением плотных, тяжелых горных пород. При оценке качества песка определяют его истинную плотность, среднюю насыпную плотность, межзерновую пустотность, влажность, зерновой состав и модуль крупности.

Зерновой состав крупного заполнителя устанавливают в результате просеивания просушенного крупного заполнителя набором сит с отверстиями размером 70; 40; 20; 10; 5 мм с учетом его максимальной и минимальной крупности.

Щебень — обычно искусственный рыхлый материал с неокатан- ными шероховатыми зернами, получаемый дроблением горных пород, крупного природного гравия или искусственных камней. Для определения пригодности щебня необходимо знать истинную плотность горной породы, среднюю плотность щебня, среднюю насыпную плотность щебня, относительную межзерновую пустотность и влажность щебня.

Гравий — рыхлый природный материал с окатанными, гладкими зернами, образовавшийся в процессе физического выветривания горных пород. К гравию предъявляют те же требования, что и к щебню.

Добавки. Введение добавок в цемент, растворную или бетонную смесь является простым и удобным способом повышения качества цемента, растворного камня и бетона, позволяющим значительно улучшить не только их свойства, но и технические, эксплуатационные показатели. Добавки используют при производстве вяжущих веществ, приготовлении строительных растворов и бетонных смесей. Они позволяют изменить качество бетонной смеси и самого бетона, воздействуя на удобоукладываемость, механическую прочность, морозостойкость, трещиностойкость, водостойкость, водонепроницаемость, теплопроводность, стойкость к окружающей среде.

К основным свойствам бетонной смеси относят связность (способность сохранять однородность смеси, не расслаиваясь при транспортировке, выгрузке), однородность, водоудерживаюшую способность (значительную роль играет в образовании структуры бетона, приобретении им прочности, водонепроницаемости и морозостойкости), удобоукладываемость (способность смеси быстро, с минимальной затратой энергии приобретать необходимую конфигурацию и плотность, обеспечивая получение бетона высокой плотности).

Свежеприготовленная бетонная смесь должна быть хорошо перемешана (однородна), пригодна к транспортировке на место укладки с учетом погодных условий, при этом сопротивляться водоотделению и расслоению.

В задачу проектирования и подбора состава бетонной смеси входят выбор необходимых материалов (вяжущего вещества и других компонентов) и установление их оптимального количественного соотношения. На основе этого получают бетонную смесь с заданными технологическими свойствами, а также максимально экономичный и долговечный бетон, отвечающий проектным и эксплуатационным требованиям при минимально возможном расходе цемента.

Бетонные смеси приготавливают на стационарных бетонных заводах или в передвижных бетоносмесительных установках. На качество бетонной смеси (однородность) влияет качество ее перемешивания в процессе приготовления. Продолжительность перемешивания составляет несколько минут. Допускается повторное перемешивание бетонной смеси в пределах 3...5 ч от момента ее приготовления.

Важнейшее условие приготовления бетонной смеси — тщательное дозирование составляющих материалов. Отклонение в дозировке допускается не более ±1% по массе для цемента и воды и не более ±2% — для заполнителей.

Приготовленную бетонную смесь доставляют к месту укладки специальными транспортными средствами. Продолжительность транспортировки готовой бетонной смеси к месту укладки не должна превышать 1 ч.

В настоящее время бетонную смесь укладывают механизированным способом с помощью бетоноукладчиков или бетонораздат- чиков. Уплотнение бетонной смеси во время укладки обеспечивает качественное заполнение смесью всех промежутков. Наиболее распространенный способ уплотнения бетонной смеси — вибрирование. При вибрировании бетонной смеси уменьшается трение между ее составляющими, увеличивается текучесть, смесь переходит в состояние тяжелой вязкой жидкости и под действием собственного веса уплотняется. В процессе уплотнения из бетонной смеси удаляется воздух и бетон приобретает хорошую плотность. Чтобы улучшить структурообразовывающие свойства бетона, повысить его прочность, морозостойкость, водонепроницаемость, применяют повторное вибрирование бетонной смеси через 1,5—2 ч с момента первого вибрирования.

Для получения высококачественного бетона необходим соответствующий уход за свежеуложенным бетоном. Его осутствие может привести к получению низкокачественного бетона. Основные мероприятия по уходу за бетоном — укрытие хорошо увлажненной мешковиной, песком, опилками, покрытие пленкообразующим составом. Укрывать бетон следует не позднее чем через 30 минут после уплотнения бетонной смеси.

В зимнее время существуют следующие способы ухода: безобо- гревные и с искусственным прогревом. К безобогревным относят способы термоса с противоморозными добавками. Искусственный прогрев бетона осуществляется электропрогревом, паропрогревом, воздухопрогревом.

Бетон, применяемый при строительстве гидротехнических и гидромелиорационных сооружений, постоянно или периодически омываемых водой, называют гидротехническим. Гидротехнический бетон должен обладать не только прочностью, морозостойкостью, но и водонепроницаемостью и водостойкостью, которые обеспечат длительную службу его в водной среде.

В зависимости от расположения по отношению к уровню воды гидротехнический бетон в сооружениях или конструкциях подразделяют на подводный — постоянно находящийся в воде; зоны переменного уровня — подвергающийся периодическому омыванию водой; надводный — находящийся выше зоны переменного уровня. По площади поверхности конструкций гидротехнический бетон делят на массивный и немассивный, а по месту нахождения в сооружении — наружных и внутренних зон.

В качестве вяжущих материалов для гидротехнического бетона применяют портландцемент. Для повышения качества гидротехнического бетона рекомендуется вводить в него добавки, которые позволяют уменьшить объемное расширение, усадку, водопотребность. Песок для гидротехнического бетона применяют крупный, средней крупности и мелкий природный или искусственный, из твердых и плотных горных пород. В качестве крупного заполнителя для гидротехнического бетона применяют гравий, щебень из горных пород.

Дорожный бетон применяют при строительстве автомобильных дорог, городских улиц и др. Для приготовления бетонной смеси дорожного бетона используют высококачественные материалы. В качестве вяжущих применяют пластифицированный портландцемент.

Сухой бетон — это сухая бетонная смесь, отдозированная на заводе из сухих компонентов (цемента, песка, крупного заполнителя). На месте укладки бетонную смесь перемешивают с водой в бетономешалках или непосредственно в автобетоносмесителях.

Железобетон — это искусственный материал, представляющий собой бетон, внутри которого расположена стальная арматура. Она хорошо воспринимает не только сжимающие, но и растягивающие усилия, возникающие в конструкции при нецентральном сжатии, растяжении, изгибе. Железобетонные конструкции могут быть моно- литными, когда бетонирование выполняют непосредственно на месте строительства, и сборными, когда конструкции изготавливают на заводах.

Сборные бетонные и железобетонные изделия классифицируют по виду бетона — цементные, силикатные; по внутреннему строению — сплошные и пустотелые; по назначению — для жилых, общественных, промышленных, водохозяйственных и других зданий и сооружений.

Железобетонные сооружения, конструкции и изделия изготовляют из обычного бетона марки не ниже 200, легкого бетона марки не ниже 50 и плотного силикатного бетона марки не ниже 100. Бетон марки 200 используют для изготовления слабонагруженных бетонных и железобетонных изделий, работающих, в основном, на сжатие. Бетоны марок 300, 400, 500, 600 используют при изготовлении железобетонных изделий с большой несущей способностью.

Бетоны, применяемые для приготовления бетонных и железобетонных изделий, конструкций и сооружений, должны обеспечивать их надежность и долговечность.

Для формирования обычных (ненапряженных) железобетонных монолитных сооружений, а также сборных изделий и конструкций применяют сварные сетки и каркасы, рулонные сетки из стальной горячекатаной арматуры. При изготовлении ненапряженных конструкций и изделий применяют высокопрочную проволоку, арматурные канаты. Арматуру предварительно растягивают (напрягают). Натяжение арматуры осуществляют до бетонирования с помощью различных анкеров и зажимов. После укладки, затвердевания бетонной смеси и приобретения бетоном прочности концы арматуры освобождают (отрезают) и она, стремясь возвратиться в первоначальное состояние, напрягает (обжимает) бетон.

При монтаже напряженных конструкций арматуру помещают в специальные каналы, после чего растягивают таким образом, чтобы в процессе растяжения происходило обжатие этих элементов в конструкции. После достижения необходимого обжатия конструкции и растяжения арматуры концы ее заанкеривают, а каналы, в которых проходит арматура, омоноличивают высокопрочным цементным раствором. Когда раствор приобретает необходимую прочность, концы арматуры обрезают, в результате чего конструкция приобретает напряжение, которое позволяет увеличить ее несущую способность.

Трубы дренажные из грунтосиликатобетона, в составе которого заполнитель состоит из смеси местного грунта (песка, супеси, суглинка), молотого шлака и щелочного компонента. Длина труб 333 мм, внутренний диаметр 50; 70; 100; 150 мм, толщина стенки 10; 15; 20 мм. Они обладают большой несущей способностью, морозостойкостью. Применяют их при строительстве закрытых дренажных осушителей.

Трубы дренажные из бетона изготовляют способом послойного прессования труб длиной 500; 600; 900 мм, внутренним диаметром 100; 150; 200 мм, толщиной стенок 25; 30; 40 мм. Предназначены они для устройства закрытого дренажа.

Фундаментные столбы, изготавливаемые из бетона марки 100, 150, используют в качестве столбчатых фундаментов каркасных зданий.

Фундаментные блоки для лотков изготавливают из гидротехнического бетона марок не ниже 200.

Лотки параболического сечения для оросительных систем имеют с одной стороны раструб, а с другой — гладкий конец. Выпускают их ненапряженными длиной 6000 мм и напряженными длиной 8000 мм. Лотки изготавливают из гидротехнического бетона марок 300.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >