Технология изготовления бетонной смеси на заводах

Бсм готовят в бетоносмесительных цехах предприятий сборного ж/б или на цен­тральных бетонных заводах. Получение однородной бсм состоит из точного дози­рования по массе и смешивания исходных материалов. Дозируют автоматиче­скими дозаторами, перемешивают бетоносмесителями циклического действия. Для жёсткой смеси эффективно виброперемешивание

Бсм к месту укладки транспортируется автосамосвалами, вагонетками. Дальность транспортирова­ния ограничивается 1 часом. На дальние расстояния - автобетоносмесителями.

При транспортировании бсм не должна: расслаиваться, терять подвижность из-за испарения воды, вытекание цементного молока, не должно происходить начало схватывания.

Качество бетонных изделий зависит от способа укладки и уплотнения бсм. Сущ. следующие способы уплотнения бсм: вибрирование, прессование, прокат, тромбование, литьё, центрифугирование, вакуумирование.

Вибрирование: при нём частые колебания, создаются вибратором, вызывают колеба­тельные частиц бсм. Силы внутреннего трения и сцепления между частицами резко уменьшаются, зёрна заполнителей укладываются компактно, промежутки между ними заполняются цементным тестом, а пузырьки воздуха вытесняются наружу. Бсм переходит в жидкое состояние и уплотняется.

Прессование: эффективный способ производства мелкоштучных высокоплотных изделий из жёстких смесей при минимальном расходе цемента.

Прокат – разновидность прессования

Центрифугирование осуществляется в центрифугах, в формах трубчатого сечения, кот. в процессе уплотнения придаётся вращение.

Вакуумирование – за счёт разряжения происходит уплотнение бсм.

47)Свойства бетона. Бетон применяют для изготовления бетонных ж/б конструк­ций, устройства дорожных покрытий. Свойства бетона: 1)прочность, 2)плотность,3)пористость, 4)водонепроницаемость, 5)морозостойкость, 6)упругопластические св-ва (усадка, ползучесть, кратковременные деформации и др.).

1.Прочность – важнейшая характеристика качества бетона как несущего мате­риала. Она оценивается кубиковой прочностью и устанавливается испытанием на сжатие образцов кубов (100х100х100, 150х150х150). Испытания проводят в воз­расте 28 суток в н.у. для обычного бетона устанавливаются марки: М50, М75, М100, М800 (М50- Rсж=5МПа). Прочность бетона, как материала конгломератного (со­стоящего из нескольких компонентов) строения, зависит от прочности отдельных его составляющих: цементного камня, песка, щебня, от прочности сцепления между ними, а также особенностей структуры бетона в целом. Прочность бетона зависит от водоцементного соотношения и от активности (марки) цемента Rб=f (В/Ц, Rц)

2.Пористость – с повышением пористости повышается водопоглощение, водонасыщение, водопроницаемость, понижается прочность, морозостойкость и долговечность бетона. Для оценки пористости важны показатели, характеризующие крупность, распределение пор, их форму и степень замкнутости (открытости)

3.Плотность. Бетон не является абсолютно плотным материалом, его плотность 85-90%. Поры в бетоне образуются в результате: испарения излишней воды и неполного удаления воздушных пузырьков при уплотнении. Пути повышения плотности:1)подбор зернового состава, 2)уменьшение водоцементного отношения, 3)применение пластификаторов, 4)тщательное уплотнение.

С повышением плотности бетона повышается: прочность, водонепроницаемость, морозостойкость, коррозионная стойкость.

4. Морозостойкость определяется объёмом и размером капиллярных пор в бетоне. Пути повышения морозостойкости:1) снижение водоцементного соотношения,2) вид цемента, 3) улучшение контакта между цементным камнем и заполнителем,4) уменьшение размера и объёма пор.

Марки: F15-F500 (в отдельных случаях F1000)

5. Bводонепроницаемость зависит от дефектов в структуре бетона, неплотности контакта между цементным камнем и заполнителем, от наличия усадочных и др. микротрещин. Она характеризуется степенью водонепроницаемости, т.е. величиной наименьшего давления воды, при котором она ещё не просачивается через бетон. Mарки: W2…W12 (W2 – бетон выдерживает давление от 0.2 до 1.2 МПа). Водонепроницаемость повышается: 1)по мере понижения водоцементного соотношения, 2)по мере повышения однородности и степени уплотнения бетона,3)при введении уплотняющих и ПАВ добавок.

6. Водопоглощение (от 3 до 10% по массе – для бетона). Оно характеризует плотность бетона по отношению к агрессивным агентам (средам) и понижается: 1)при понижении водоцементного соотношения бсм,2)при повышении содержания в ней заполнителя, 3)при применении гидрофобизирующих добавок.

7. Усадка характеризует (понижение) изменение объёма бетона при твердении и связана с обезвоживанием пор цементного камня. Она составляет 0.2-0.5 мм на 1м, повышается с повышением содержания цементного камня и начального водосодержания бсм. Усадка приводит к образованию трещин, нарушению монолитности, снижению прочности и долговечности.

8. Деформация под нагрузкой. Бетон явл. упруго-вязко-пластичным материалом, поэтому наряду с упругими возникают и вязко-пластичные деформации. При небольших напряжениях и кратковременном нагружении бетон деформируется как упругое тело. Область упругих работ бетона идёт от начала нагружения до напряжения сжатия, при котором на границе сцепления цементного камня с заполнителем образуются микротрещины. При дальнейшем нагружении микротрещины образуются уже в цементном камне и возникают пластические деформации. Полную деформацию можно представить как сумму упругих и пластических деформаций. Необратимые упруго-пластические деформации, возникающие под влиянием постоянной нагрузки, наз.деформации ползучести бетона. Т.о. ползучесть бетона – это св-во необратимо деформироваться под влиянием длительно действующих нагрузок. Ползучесть возрастает с увеличением нагрузки на бетон и уменьшается с повышением длительности твердения.

9. Стойкость против коррозии. Коррозия происходит в результате разрушения цементного камня и сопровождается понижением прочности и водонепроницаемости.

10. Огнестойкость. Бетон явл. огнестойким материалом. При кратковременном воздействии огня бетон хорошо сохраняется, однако продолжительное воздействие высоких температур приводит к обезвоживанию Са(ОH)₂ и гидросиликатов кальция, " бетон разрушается – он явл. огнестойким, но не огнеупорным.

48) Способы уплотнения бетонной смеси. Сущ. следующие способы уплотнения бсм: вибрирование, прессование, прокат, тромбование, литьё, центрифугирование, вакуумирование.

Вибрирование - при нём частые колебания, создаются вибратором, вызывают колеба­тельные частиц бсм. Силы внутреннего трения и сцепления между частицами резко уменьшаются, зёрна заполнителей укладываются компактно, промежутки между ними заполняются цементным тестом, а пузырьки воздуха вытесняются наружу. Бсм переходит в жидкое состояние и уплотняется. Степень уплотнения бетонной смеси с помощью вибраторов зависит в основном от частоты и амплитуды колебаний, а так же от продолжительности вибрирования.

Прессование: эффективный способ производства мелкоштучных высокоплотных изделий из жёстких смесей при минимальном расходе цемента.

Прокат – разновидность прессования

Центрифугирование осуществляется в центрифугах, в формах трубчатого сечения, кот. в процессе уплотнения придаётся вращение.

Вакуумирование – за счёт разряжения происходит уплотнение бсм. Из бетонной смеси извлекается часть избыточной воды и воздуха, одновременно под действием атмосферного давления бетонная смесь уплотняется, ускоряется твердение и повышается прочность бетона.

49) Уход за свежеуложенным бетоном. Сумма мероприятий, обеспечивающих благоприятные условия твердения уплотненной бетонной смеси, а так же способы, предохраняющие бетон от повреждения его структуры в раннем возрасте, составляют уход за бетоном. Организация ухода за бетоном должна быть проведена сразу после укладки и уплотнения бетонной смеси. Свежеуложенный бетон выдерживают во влажном состоянии и предохраняют от сотрясений, ударов, резких изменений температуры. Уход за бетоном осуществляется путём покрытия его поверхности плёнкообразующими веществами, кот. образуют водонепроницаемую плёнку, защищающую поверхность бетона от испарения воды (битумные эмульсии, полимерные плёнки). Наряду с этим методом горизонтальные поверхности схватывания бетона покрывают песком или опилками и периодически увлажняют. длительность срока увлажнения зависит от атмосферных условий; в жаркие дни – до двух недель, а в прохладную погоду – до нескольких дней. При быстром высыхании снижается прочность, образуются усадочные трещины, снижается морозостойкость, долговечность. В холодные дни бетон следует предохранять от охлаждения, а тем более от замерзания, чтобы на замедлилось твердение.

В зимнее время все способы бетонирования делятся на 2 группы:

1. Производство работ без утепления бетона. В этом случае применяют противоморозные добавки, легкорастворимые в воде, кот. понижают температуру замерзания воды до -20⁰С (NaCl, CaCl₂)- химический способ.

2. Производство работ с утеплением

Способы защиты бетонов в летнее время не всё J

50) Твердение бетонов в различных условиях. Способы ускорения твердения бетонов. Нарастание прочности бетона сначала происходит интенсивно, затем с постепенным снижением скорости. Скорость нарастания прочности зависит от температуры и влажности, при температуре, близкой к 0, твердение прекращается, во влажной среде бетон твердеет лучше.

Прочность бетона нарастает в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой, которые протекают нормально в тёплых и влажных условиях.

Сумма мероприятий, обеспечивающих благоприятные условия твердения бсм, составляет уход за бетоном. Свежеуложенный бетон выдерживают во влажном состоянии и предохраняют от сотрясений, ударов, резких изменений температуры. Уход за бетоном осуществляется путём покрытия его поверхности плёнкообразующими веществами, кот. образуют водонепроницаемую плёнку, защищающую поверхность бетона от испарения воды (битумные эмульсии, полимерные плёнки)

При быстром высыхании снижается прочность, образуются усадочные трещины, снижается морозостойкость, долговечность.

Способы ускорения твердения бетонов: 1) Введение добавок – ускорителей твердения (хлористый кальций CaCl₂, хлористый натрий NaCl, соляная кислота HCl). Ускорители твердения цемента увеличивают нарастание прочности бетона, особенно в ранние сроки. 2) Тепловая обработка изделий при обязательном сохранении влажности. На заводах сборного железобетона чаще всего применяют подогрев изделий при атмосферном давлении в паровоздушной среде с температурой 80-85 ^оС или выдерживании в среде насыщенного пара при 100 ^оС. Стремятся применять насыщенный пар, чтобы исключить высыхание бетона и создать хорошие условия для гидрации цемента.

51) Крупнопористые бетоны. Ячеистые бетоны. Основные свойства, приме­нение. Ячеистые бетоны – это искусственный каменный материал, состоящий из затвердевшего вяжущего с равномерно распределенными в нем замкнутыми порами в виде ячеек диаметром 1-2мм, заполненных воздухом или газом. А таком бетоне до 85% пор, равномерно распределенных в теле бетона и разделенных тонкими перегородками из цементного камня.

Ячеистый бетон получают в рез. затвердевания предварительно выученной смеси вяжущего, кремнеземистого компонента (песка) и воды. Вспучивание смеси достигается путем введения в ее состав небольшого количества порообразователя. Благодаря высокой пористости ячеистый бетон обладает малой средней плотностью и теплопроводностью. В качестве вяжущего используется ПЦ или негашеная известь СаО. Песок вводят в состав в виде молотого кварцевого песка или молотого гранулированного шлака.

В зависимости от вида порообразователя различают два способа вспучивания: 1) химический; 2) физический..При хим. способе в тесто вяжущего вводят газообраз­ную добавку и в смеси происходит хим. реакция с выделением газа, вспучивающего раствор: 2Al+3Ca(OH)₂+6H₂O=3CaO*Al₂O₃*6H₂O+3H₂# (2Al- добавка, 3Ca(OH)₂-вяжущее). Такой бетон называю газобетоном. Смешение производят в специальных газобетонных смесителях. Такую вспученную смесь жидкой консистенции заливают в формы, в которых она затвердевает в естественных условиях или в автоклавах.. При механическом способе вспучивания получают пенобетон. Его приготавливают путем смешивания предварительно приготовленной растворной смеси с технической пеной. Пену получают энергичным взбиванием водного раствора ПАВ, понижающих поверхностное натяжение воды. Прочность и устойчивость пены определяется ее способностью не осаждаться и не расслаиваться. Устойчивость пены возрастает при введении спец. добавок: животного клея, растворимого жидкого стекла (канц. клея). Пенобетонную смесь готовят в барабанных бетоносмесительных смесителях. Полученную ячеистую массу заливают в формы, выдерживают до приобретения необходимой структурной прочности и подвергают тепловой обработке в автоклавах.

Свойства: 1) Пористость – составляет 50-90%. На свойства бетона влияет характер пор, их размер, равномерность их распределения. 2) Прочность бетона – зависит от средней плотности, вида тепловой обработки. Марки ячеистых бетонов: М25 – М200.3) Морозостойкость – ниже, чем у легких бетонов. Ячеистые бетоны имеют хорошие звукоизоляционные свойства, огнестойкость, легко обрабатываются.

Виды ячеистых бетонов: 1) Теплоизоляционные – для теплоизоляции ограждающих конструкций жилых домов, холодильников, трубопроводов. 2) Конструктивно-теплоизоляционные – для изготовления стеновых панелей. 3) Конструктивные армированные – для несущих и одновременно теплоизоляционных покрытий промышленных зданий, панелей и междуэтажных перекрытий.

Применение: конструкции теплоизоляции бетонных панелей наружных стен, панели покрытий зданий, не армированные стеновые и теплоизоляционные блоки.