Вопрос № 9. Приготовление плотных, крупнопористых и ячеистых легкобетонных смесей. Приготовление известково-песчаной смеси для плотного силикатного бетона

В процессе приготовления легкого бетона требуется обеспечить заданную прочность и объемный вес при неизбежных колебаниях качества пористых заполнителей. Применение фракционированных заполнителей является непременным условием получения однородного состава легкого бетона. При этом нельзя использовать смесь крупного и мелкого заполнителей вследствие неизбежного расслоения ее при подаче к смесителю.

Наибольшее постоянство качества легкобетонной смеси достигается при дозировании заполнителей по объему и весу (по объемному весу).

Применение смесей плотной и поризованной структуры с подвижностью, соответствующей применяемым средствам уплотнения, дает наиболее стабильные показатели свойств бетона. Для формования изделий из конструктивно-теплоизоляционного бетона наиболее целесообразно применять малоподвижные и подвижные смеси, приготовляемые с воздухововлекающими добавками или поризованные пеной.

Легкие бетоны на пористых заполнителях приготовляют обычно в таких же дозировочных цехах, как и тяжелые смеси. Цемент и песок дозируют по весу с точностью ±1%; крупные пористые заполнители - по объему с точностью ±3%; воду и добавку - по весу или объему с точностью до ±1%.

Легкобетонную смесь надо приготовлять в смесителях принудительного действия, обеспечивающих качественное смешивание без существенного изменения зернового состава пористых заполнителей. Продолжительность перемешивания должна быть не менее 4 мин. для гравия и 5 мин. для щебня; при выгрузке из смесителя смесь должна иметь температуру не ниже 5°С. Отклонение подвижности смеси от заданной не должно превышать по конусу ±1 см, а показателя жесткости ±20%.

Материалы загружают в смеситель без его остановки. При полуавтоматическом дозировании сначала подают сухие заполнители и тонкодисперсные минеральные добавки (, а также 2/3 требуемого количества воды и производят перемешивание этой смеси в течении 1 мин. Затем подают вяжущее, остальную воду и водные растворы химических добавок, после чего продолжается совместное перемешивание всех компонентов бетонной смеси. При использовании тонкомолотых минеральных добавок мокрого помола в смеситель сначала загружают добавки, цемент, воду и после кратковременного их перемешивания - заполнители.

Пластифицирующие и поризующие добавки, а также добавки - ускорители твердения вводят в бетонную смесь с оставшейся частью воды затворения перед окончательным перемешиванием всех компонентов смеси. При автоматическом дозировании все компоненты подают в смеситель сразу.

Поризованную смесь приготовляют на оборудовании для бетонных и растворных смесей принудительного перемешивания.

При изготовлении поризованной керамзитобетонной смеси с поризованной воздухововлекающей добавкой в растворо- или бетоносмеситель принудительного перемешивания с последней порцией воды вводят микропенообразова-тель.

Продолжительность перемешивания для получения стабильной вспененной массы должна быть не менее 3 мин. Формовать изделие следует не позднее чем через 30 мин. после приготовления керамзитобетонной смеси для сохранения полученного объемного веса смеси, т.к. вовлеченный воздух со временем может из нее улетучиться.

Воздухововлекающие добавки применяют в виде 3 5%-ного водного раствора.

Для ускорения растворения добавки требуется вода с температурой до 50°С. Приготовленный раствор добавки накачивают насосом в промежуточную емкость, установленную выше отметки дозатора.

Смесь приготовляется в следующей последовательности: в смеситель сразу загружают мелкий и крупный пористый заполнители и вяжущее, потом подается вода и отдозированный водный раствор воздухововлекающей добавки, затем вся смесь перемешивается в течение 4 5 мин.

Плотные силикатобетонные смеси приготовляют по двум технологическим схемам - гидратной и кипелочной. Применение той или иной из них зависит от вида выпускаемой продукции (кипелочная схема вызывает трудности при жестких смесях).

При подготовке смесей по первой схеме известь тем или иным способом полностью загащивается в пушонку и не способна схватываться.

При втором способе в смеси также может содержаться то или иное, а иногда и очень значительное, количество гидратной извести, но часть ее все же находится в виде окиси кальция и проявляет способность к гидрационному схватыванию и твердению.

Второй способ позволяет получать бетоны с повышенными показателями плотности, прочности и атмосферостойкости.

Соотношение между известью и песком назначают с учетом свойств исходного сырья. Смесь извести, песка и гипсового камня перед измельчением перемешивают в двухвальном смесителе и выдерживают некоторое время в бункере, расположенном над шаровой мельницей.

В производстве силикатобетонных изделий по кипелочной технологии можно не производить раздельного измельчения извести и песка.

Совместный помол извести с песком, являющимся абразивом, истирая первую, ускоряет размол извести и делает ее более дисперсной, а также способствует получению бетонной смеси с большей однородностью свойств. Это обусловливает получение бетонов с лучшими физико-механическими показателями и с более высокой однородностью по прочности.

При кипелочной схеме производства в процессе перемешивания извести с песчаным шламом, песком и водой известь гасится интенсивно, выделяя много тепла, что приводит к быстрому схватыванию извести и получению неудобоукладываемой смеси.

При гидратной схеме предусматривается гашение извести в известково- песчаной смеси, если содержание воды в песке недостаточно для такой гидратации извести.

При кипелочной схеме бетон приготовляют непосредственно в смесителе из смеси вяжущего, карьерного песка и воды.

Вопрос № 10. Арматурные стали. Назначение арматуры.

Железобетон обладает свойствами двух материалов: стали и бетона. Затвердевший бетон прочно сцепляется со сталью, что обеспечивает совместную их работу под нагрузкой. Железобетон хорошо сопротивляется не только сжатию, но в отличие от бетона и растяжению. Арматуру располагают в растягивающихся частях конструкций, где бетон один не может работать. Прочность на растяжение бетона, как и всякого материала из камня, значительно меньше, чем на сжатие, поэтому части конструкций, подвергающиеся растяжению, усиливают, закладывая в бетон стальную арматуру. Арматура препятствует образованию трещин и разрушению бетона в частях конструкций, работающих на растяжение. хомуты обеспечивают связь между сжатой зоной бетона и растянутой арматурой и препятствуют послойному сдвигу отдельных частей бетона.

Предотвращение появления трещин в бетоне и наиболее рациональное использование арматуры и бетона высокой прочности достигается при использовании предварительно-напряженных железобетонных конструкций, изготовляемых предварительным сжатием бетона в тех частях конструкции, где под нагрузкой могут возникнуть растягивающие напряжения.

Предварительное сжатие бетона повышает трещиностойкость и прочность конструкций.

Предварительно-напряженные железобетонные конструкции по сравнению с обычными железобетонными более экономичны, так как расход арматурной стали в них снижается до 60-80%, а бетона - до 30-50%. Снижение расхода арматурной стали достигается в результате применения в предварительно-напряженном железобетоне высокопрочных сортов стали.

В качестве ненапрягаемой арматуры горячекатаную арматурную сталь класса А-II, обыкновенную арматурную проволоку классов Вр-I и B-I,

Сталь классов A-II и A-I допускается применять в основном для поперечной арматуры линейных элементов, конструктивной и монтажной арматуры, а также как рабочую в случае, когда другие виды ненапрягаемой арматуры нецелесообразны или недопустимы.

Арматурную проволоку класса B-I диаметром 3-5 мм допускается применять для вязаных хомутов балок высотой до 400 мм и колонн, а диаметром 6-8 мм - только в сварных каркасах и сетках.

Горячекатаную арматурную сталь классов A-IV и A-V, а также термически упрочненную сталь классов Ат-IV И AT-V допускается применять только для продольной рабочей арматуры вязаных каркасов и сеток, а также в качестве растянутой или сжатой арматуры A-IV и AT-IV и для растянутой арматуры.

Ненапрягаемую арматуру классов A-I, A-II, A-III рекомендуется применять для сварных каркасов и сеток. В случаях, когда железобетонная конструкция с ненапрягаемой арматурой работает под давлением газов или жидкостей, применять следует преимущественно горячекатаную арматурную сталь классов А-II и A-I, однако допускается использовать горячекатаную арматурную сталь класса А-3 и обыкно-венную арматурную проволоку классов Вр-I и B-I.

Для предварительно-напряженных железобетонных элементов при их длине до 12 м включительно в качестве напрягаемой арматуры следует применять главным образом термически упрочненную арматурную сталь классов Ат-VI И AT-V, а при длине элементов свыше 12 м - высокопрочную арматурную проволоку классов В-2, Вр-2, арматурные канаты класса К-7 и горячекатаную арматурную сталь класса A-V.

При воздействии на конструкцию (элемент) агрессивной среды рекомендуется применять главным образом горячекатаную арматурную сталь класса A-IV.