Строительные материалы

Керамические плитки

admin — Sat, 11 Jun 2011 02:53:54 +0000

К качеству плиток для внутренней облицовки стен предъявляют высокие требования. Плитки должны иметь правильную геометрическую форму, четкие грани и углы, гладкую и ровную поверхность, глазурованную без выпуклостей, выбоин, трещин, недоливов, натеков и пузырьков. Плитки должны быть термически стойкими, водопоглощение их не должно превышать 16 %.
Плитки сортируют по типам, сортам, размерам, цвету и хранят в закрытых помещениях.
Коврово-мозаичные облицовочные плитки изготовляют методом литья. По ленте конвейера движутся керамические пористые подставки (формы), в которые поочередно заливаются три слоя шликера: разделительный, основной и глазурный. Пористые подставки впитывают воду из шликера. Окрепшую массу разрезают на плитки заданной величины роликовыми ножами, затем сушат и обжигают в совмещенной щелевой печи-сушилке.
Коврово-мозаичные литые плитки выпускают 20 типоразмеров: квадратные со сторонами 25, 35, 50, 75, 100 и 125 мм и прямоугольные 25×100 мм и т. д., толщина их 2,5 мм. Их лицевая поверхность различных цвета и фактуры (рис. 23).
Наборные ковры из плиток применяют для облицовки панелей одновременно с их изготовлением, а также для отделки интерьера и т. д.
Керамические плитки для полов изготовляют из глиняной массы с отощающпми добавками и окрашивающими примесями или без них путем прессования и последующего обжига до спекания. Полы из керамических плиток водонепроницаемы, хорошо сопротивляются истирающим усилиям, легко моются, долговечны, кислото-и шелочестойки. Недостатками полов из керамических плиток являются большая теплоусвояемость, низкая сопротивляемость ударам и высокая трудоемкость настила.
Полы из керамических плиток устраивают в вестибюлях общественных зданий, в банях, прачечных, санитарных узлах, производственных помещениях некоторых предприятий и др.
Керамические плитки для полов выпускают двух видов: керамические крупные плитки и мозаичные плитки. Керамические крупные плитки по форме бывают квадратные, прямоугольные, треугольные, шестигранные, четырехгранные (половинки шестигранных), пятигранные и восьмигранные (рис. 24). Размер плиток (длина граней)
50—150, толщина 10—13 мм. По виду лицевой поверхности различают плитки гладкие, шероховатые и тисненые. Обратную (тыльную) сторону плиток делают рифленой. Плитки бывают одноцветные и многоцветные. Водопоглощение плиток не должно превышать 4 %, а потеря в массе при истирании должна быть не более 0,1—0,25 г/см2.
Керамические плитки упаковывают в пачки й хранят в закрытых складских помещениях.
При устройстве пола плитки крепят к основанию цементным раствором или битумными мастиками.
В последние годы новый вид керамических плиток — крупноразмерные плитки (200×200X11 мм) с сериогра-фическим нанесением рисунка широко применяют для настилки полов в различных помещениях общественных зданий (рис. 25).
Мозаичные плитки квадратные и прямоугольные со сторонами 23 и 48 мм изготовляют толщиной 6 и 8 мм. Цвет плиток может быть белым, желтым, красным, серым и др. Водопоглощение их до 4 %• Мозаичные плитки на заводе наклеивают водорастворимыми клеями на квадратные листы крафт-бумагн с раскладкой по определенному рисунку. Листы с наклеенными плитками упаковывают в пачки до 10 шт. в каждой и хранят в закрытых помещениях, не допуская пересыхания или размягчения клея. Различные варианты рисунков пола можно получать путем резки листов на части и соединения этих частей в различных комбинациях.
Применение ковров из мозаичных плиток дает возможность значительно снизить трудоемкость настилки полов, а частые швы делают полы менее скользкими по сравнению с полами из керамических крупных плиток.

Сегодня в нете нашел новое направление: Организация праздников Астане. В общем интересная тема, возможно закажу на мою годовщину.

Цветные металлы и их сплавы

admin — Thu, 09 Jun 2011 18:10:37 +0000

В современном строительстве цветные металлы в чистом виде применяют довольно редко. В основном используют сплавы некоторых цветных металлов, например алюминия, меди, цинка,свинца, олова, марганца, характеризующиеся малой плотностью, высокими пластичностью и коррозионной стойкостью, а также хорошими декоративными качествами.
Алюминий и его сплавы. Алюминий представляет собой легкий металл серебристо-белого цвета, плотностью 2,7 г/см3. Он пластичен, хорошо прокатывается и отливается, температура плавления 657°С. Алюминий имеет высокую коррозионную стойкость на воздухе за счет образования на поверхности защитной оксидной пленки. В строительстве алюминий в чистом виде применяют для отливки деталей, изготовления фольги, в виде тончайшего порошка, используемого в алюминиевой краске, а также в качестве газообразователя ячеистых бетонов.
Алюминиевые сплавы получают добавлением к алюминию меди, марганца, магния, кремния. Эти сплавы обладают повышенной по сравнению с алюминием прочностью, пластичностью и коррозионной стойкостью. Среди алюминиевых сплавов чаще всего употребляют в строительстве алюминиево-марганцевые, алюминиево-магниевые, дюралюминиевые [сплав алюминия с медью (до 5,5 %), магнием (до 0,8 %), кремнием (0,8 %) и марганцем (до 0,8 %)] и альвиль, который имеет те же компоненты, что и дюралюминиевые сплавы, но в несколько иных соотношениях.
Из алюминиевых сплавов изготовляют различные виды проката: уголки, швеллеры, двутавры, плоские и волнистые листы, трубы и т. д. В настоящее время область применения алюминиевых сплавов значительно расширена. Их рекомендуется использовать при возведении конструкций большепролетных сооружений, конструкций химических предприятий с агрессивными средами, в сборно-разборных легких конструкциях, для витрин и оконных переплетов, а также для ограждающих конструкций, например трехслойных навесных панелей с обшивками из алюминиевых сплавов и средним слоем из теплоизоляционного материала, кровельных панелей, подвесных потолков, ограждений балконов и т. д.
Элементы конструкций из алюминиевых сплавов соединяют заклепками, болтами, а также при помощи сварки или склеивания.
Медь и ее сплавы. Медь — мягкий, пластичный металл красноватого цвета, имеющий плотность 8,9 г/см3, температуру плавления 1083°С и предел прочности при растяжении 200 МПа. Медь обладает высокой тепло- и электропроводностью. В чистом виде в строительстве ее практически не применяют, однако в различных сплавах она является основным компонентом.
Сплав меди с цинком (до 40%) называют латунью. Этот сплав обладает высокими механическими свойства-! ми и коррозионной стойкостью, хорошо поддается горячей и холодной обработке. В строительстве латунь используют в виде листов, прутьев, проволоки, труб, а также изделий для архитектурной отделки интерьеров зданий.
Сплав меди с оловом, алюминием, марганцем или никелем называют бронзой. Она обладает высокими механическими, литейными, декоративными свойствами, а также коррозионной стойкостью. Бронзу в строительстве употребляют в виде разнообразных изделий для внутрен: него оборудования зданий (санитарно-техническая арматура, фурнитура и др.).
Цинк —металл синевато-белого цвета. Он обладает высокой коррозионной стойкостью, поэтому служит для оцинкования различных стальных изделий (кровельной стали, закладных деталей, болтов и др.).
Свинец — тяжелый металл серовато-синего цвета. Он хорошо льется и прокатывается, устойчив к воздействию серной и соляной кислот, обладает высокими защитными
свойствами от воздействия рентгеновских лучей. В строительстве из свинца изготовляют специальные трубы, коррозионно-стойкие покрытия, особые виды гидроизоляции (свинцом зачеканивают швы между тюбингами в туннелях метрополитена) и т. д.
В последние годы в строительстве некоторые цветные металлы и их сплавы с успехом заменяют пластмассами, стеклом, химически обработанной древесиной и другими дешевыми и менее дефицитными материалами.

Транспортирование и хранение цементов

admin — Thu, 09 Jun 2011 04:14:11 +0000

Вяжущее предложено А. В. Волженским и детально изучено под его руководством сотрудниками МИСИ им. В. В. Куйбышева.
Цементы доставляют с завода-изготовителя к месту потребления железнодорожным и автомобильным транспортом. При доставке цемента по железной дороге используют вагоны-цементовозы бункерного типа, цистерны и контейнеры, а также обыкновенные крытые вагоны, в которые цемент загружают навалом или в бумажных мешках. В случаях перевозки цемента навалом выгружают его механизированным способом пневматическими и пневмомеханическими разгрузчиками. При транспортировании цемента автоцементовозами его загружают через герметически закрывающийся люк, а выгружают при помощи сжатого воздуха, поступающего от компрессора, установленного на цементовозе.
В бумажных мешках обычно перевозят белый и цветные портландцементы, а также глиноземистые, водонепроницаемые, расширяющиеся и безусадочные цементы.
Цементы, поступающие навалом, хранят в силосных или бункерных складах раздельно по видам, маркам и партиям от различных заводов. Запрещается при хранении смешивать цементы различных видов и марок. Цемент в бумажных мешках хранят в закрытых складах-сараях с плотными водонепроницаемыми крышей, стенами и деревянным полом, приподнятым над поверхностью земли не менее чем на 30 см. В процессе транспортирования и хранения необходимо оберегать цемент от воздействия влаги и засорения посторонними примесями.
При поступлении цемента на склад немедленно на каждую емкость ставят указатели с обозначением вида цемента, марки, времени прибытия и количества. В случае необходимости контроля качества поступившего на склад цемента от каждой партии отбирают пробу массой 20 кг и направляют -ее в строительную лабораторию, где производят стандартное и ускоренное испытание цемента.
При длительном хранении цемента на складе обычно за счет поглощения влаги из воздуха и преждевременной гидратации происходит его комкование и снижение активности. Активность портландцемента снижается через 3 мес в среднем на 15—20 %, через 6 мес — на 20—30 %, а тонкомолотые быстротвердеющие портландцементы теряют активность значительно быстрее, поэтому большие запасы цемента на складах строек и предприятий строительной индустрии нежелательны.

Легкие бетоны на пористых заполнителях

admin — Wed, 08 Jun 2011 10:31:40 +0000

Легкие бетоны, отличающиеся высокой пористостью (до 45 %) и сравнительно небольшой средней плотностью (до 1800 кг/м3) широко используют для изготовления Несущих и ограждающих сборных бетонных и железобетонных конструкций. Применение их взамен кирпича и іижелого бетона дает возможность повысить теплозащитные качества ограждений, что, в свою очередь, позволяет уменьшить толщину и массу стен зданий, сократив транспортные расходы.
Легкие бетоны на пористых заполнителях имеют разновидности, которые отличаются видом применяемого крупного заполнителя, структурой самого бетона и его назначением.
В зависимости от вида применяемого крупного пористого заполнителя легкие бетоны разделяют на керамзитобетон, аглопорнтобетон, шлакобетон, пемзобетон и т.д.
По структуре рассматриваемые бетоны разделяют на следующие основные виды:
обыкновенные легкие бетоны, изготовляемые из вяжущего вещества, воды, мелкого и крупного заполнителей при полном заполнении раствором пустот между зернами крупного заполнителя (рис. 54);
крупнопористые (беспесчаные) легкие бетоны, в которых зерна крупного заполнителя покрыты тонким слоем цементного теста, а межзерновые пустоты остаются свободными;
поризованные легкие бетоны на основе вяжущего вещества и порообразователя. С помощью порообразовате-ля в структуре бетона возникают воздушные ячейки. Это повышает пористость цементного раствора и тем самым снижает плотность бетона.
В зависимости от назначения легкие бетоны на пористых заполнителях разделяют на следующие виды:
теплоизоляционные средней плотностью в зоздушно-сухом состоянии менее 500 кг/м3, теплопроводностью не более 0,25 Вт/(м-°С), применяемые для изготовления теплоизоляционных плит и других изделий;
конструкционно-теплоизоляционные со средней плотностью 500—1400 кг/м3, прочностью не ниже М 35, теплопроводностью не более 0,6 Вт/(м-°С), используемые в несущих и самонесущих ограждающих конструкциях (стенах и перекрытиях);
конструкционные си ней плотностью 1400 1800 кг/м3, прочностью ниже М 50, морозостой стью Мрз 15 и выше, при няемые в несущих кон рукциях.
Вяжущее для легкого тона выбирают с учетом у ловий твердения бето (естественное тверден пропаривание или автокл ная обработка), а так требуемой прочности бетон необходимой стойкости требуемой прочности бетона, необходимой стойкости в эксплуатационных условиях и других факторов. По виду вяжущего различают легкие бетоны цементные, известковые, гипсовые, на смешанном вяжущем и жидком стекле.
Для легких бетонов неавтоклавного твердения применяют портландцемент, шлакопортландцемент, пуццо-лановый портландцемент, а также быстротвердеющий портландцемент (см. главу 7).
Заполнители для легких бетонов. В качестве заполнителей для легких бетонов применяют природные или искусственные пористые каменные материалы, от свойств и качества которых в значительной мере зависят свойства приготовленного бетона.
Природные пористые заполнители получают дроблением и фракционированием пористых горных пород — пемзы, вулканического туфа или лавы, известняка-ракушечника и др. Среди них наиболее эффективны пемза и вулканические туфы, которые имеют высокую, в основном замкнутую, пористость, в результате чего их водопоглощение оказывается небольшим.
Природные пористые заполнители экономичны в том случае, когда они являются местными материалами и не требуется значительных транспортных расходов. Однако они встречаются лишь в отдельных районах Советского Союза и поэтому имеют сравнительно ограниченное применение.
Искусственными заполнителями служат отходы промышленности и специальной переработки природных каменных материалов.
К заполнителям, являющимся отходами промышленности и применяемым без предварительной переработки,
Заполнители, получаемые в результате специальной переработки природных каменных материалов и отходов промышленности, — вспученные при обжиге глин керам-ІИТ и аглопорит, вспученные перлит и вермикулит, шлаковая пемза (термозит), гранулированные шлаки, зольный гравий и др.
Пористые заполнители по форме и характеру поверхности могут иметь поверхность округлую, относительно гладкую (керамзитовый гравий) и угловатую шероховатую (щебень из шлаковой пемзы). По крупности зерен пористые заполнители разделяют на мелкие (песок) и крупные (гравий и щебень). Пористый песок обычно рассеивают на две фракции: до 1,25 мм (мелкий песок) и 1,25—5 мм (крупный песок). Пористый щебень (гравий) рассеивают на три фракции: 5—10, 10—20 и 20—40 мм. Соотношение размера каждой фракции в смеси заполнителей устанавливают по специальным графикам с таким расчетом, чтобы полученная смесь обладала наименьшей пустотностыо.
По величине насыпной плотности в сухом состоянии (в кг/м3) пористые заполнители делят на марки: 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600, 800 1000 и 1200.
Прочность пористого щебня или гравия, определяемая по специальной методике путем раздавливания зерен в стальном цилиндре, колеблется от 0,4 до 20 МПа. Если природный заполнитель готовят дроблением пористой горной породы, то прочность ее должна быть не менее 50 % требуемой прочности бетона, а коэффициент размягчения не менее 0,6.
Содержание в пористых заполнителях вредных примесей, вызывающих коррозию цементного камня и снижение стойкости бетона в эксплуатационных условиях, не должно превышать допустимых соответствующих техническим условиям значений.
К вредным примесям относят водорастворимые сернистые и сернокислые соединения, частицы несгоревшего топлива, а также глинистые и пылевидные частицы.
Свойства легких бетонов. Основными свойствами легких бетонов на пористых заполнителях являются плотность, теплопроводность, прочность и морозостойкость. Для того, чтобы получить легкий бетон с заданными свойствами, необходимо не только выбрать исходные составляющие материалы, но и правильно подобрать состав бетона.
Состав легкого бетона определяют экспериментальным путем. Сначала по графику, предложенному проф. Н. А. Поповым, подбирают оптимальный зерновой состав заполнителей, затем делают пробные замесы бетона с заполнителями оптимального зернового состава при трех различных расходах вяжущего. Для каждого состава подбирают оптимальный расход воды ‘. Из приготовленных бетонных смесей изготовляют контрольные образцы-кубы и по ним определяют плотность свежесформованного бетона. После проведения серии опытов с испытанием прочности контрольных образцов строят графики зависимости прочности бетона от расхода вяжущего, по которым и подбирают окончательный состав легкого бетона.
Средняя плотность бетона зависит главным образом от насыпной плотности и зернового состава заполнителя, расхода вяжущего и воды. Отношение насыпной плотности крупного пористого заполнителя к плотности полученного на нем бетона в среднем для обыкновенного легкого бетона равно 0,5, а для малопесчаного и поризован-ного — 0,6. Например, на керамзите насыпной плотностью 500 кг/м3 можно получить керамзитобетон плотностью около 1000 кг/м3.
Плотность легкого бетона с увеличением расхода вяжущего возрастает, так как плотность пористых заполнителей меньше, чем цементного камня. Поэтому для снижения плотности бетона необходимо за счет подбора оптимального зернового состава заполнителей добиваться наименьшего расхода вяжущего или образования в цементном камне мелких замкнутых пор. Так называемые поризованные легкие бетоны целесообразно приготовлять при наличии утяжеленных пористых заполнителей насыпной плотностью более 600 кг/м3.
Теплопроводность — важное свойство легких бетонов— она колеблется в широких пределах —от 0,07 до 0,7 Вт/ /(м-°С). На ее величину оказывают существенное влияние плотность бетона, характер пористости и другие факторы. С увеличением плотности теплопроводность бетона повышается (табл. 12). Теплоизоляционные легкие бетоны теплопроводностью менее 0,2 Вт/(м-°С) получают при применении очень легких заполнителей, например вспученного перлита.
1 Оптимальным считается такой расход воды, который обеспечивает при требуемой подвижности наибольшую плотность уплотненной бетонкой смеси.
Прочность легкого бетона зависит в основном от активности цемента, водоцементного отношения и прочности заполнителей, а также от расхода цемента и степени уплотнения бетона. Чем больше в объеме бетона прочного цементного камня, тем выше прочность бетона. Однако при увеличении содержания цемента плотность бетона возрастает, а вместе с тем повышается его теплопроводность, что нежелательно.
Морозостойкость легкого бетона зависит от вида и количества израсходованного вяжущего, а также от морозостойкости заполнителя. Бетоны на портландцементе обладают более высокой морозостойкостью, которая возрастает с увеличением количества цемента. Морозостойкие легкие заполнители (пемза, керамзит, аглопорит) позволяют получать бетон морозостойкостью Мрз 25—100. Такие бетоны используют для наружных конструкций зданий.
Приготовление и укладка легких бетонов. Бетонные смеси с пористыми заполнителями приготовляют аналогично обыкновенным смесям, однако смесь легкого бетона следует более тщательно перемешивать. Для этого используют бетоносмесители, работающие по принципу принудительного перемешивания.
При формовании изделий применяют те же способы укладки и уплотнения в формы, что и при формовании изделий из тяжелых бетонных смесей. Отформованные из легкобетонной смеси изделия довольно интенсивно твердеют при пропаривании, электропрогреве и в условиях автоклавной обработки.

Приготовление, транспортирование и укладка бетонной смеси

admin — Tue, 07 Jun 2011 16:38:40 +0000

В производстве бетонных и железобетонных работ основными технологическими процессами являются приготовление, транспортирование, укладка и уплотнение бетонной смеси с последующим уходом за бетоном и контролем его прочности. От правильности выполнения перечисленных выше процессов во многом зависит качество бетонных и железобетонных конструкций.
Приготовление бетонной смеси. В современном строительстве приготовление бетонной смеси в основном сосредоточено на автоматизированных бетонных заводах и в бетоносмесительных узлах предприятий по производству сборного железобетона, которые в централизованном порядке снабжают бетонной смесью несколько строительных объектов. Это дает несомненные технико-экономические преимущества по сравнению с приготовлением смеси на временных маломеханизированных и маломощных приобъектных бетоносмесительных установках.
Процесс приготовления бетонной смеси состоит из дозирования всех компонентов бетонной смеси и перемешивания их до получения однородной массы.
На бетонных заводах и в бетоносмесительных цехах материалы дозируют полуавтоматическими и автоматическими дозаторами, которые обеспечивают высокую точность дозирования, быстроту цикла взвешивания и легкость управления. Точность дозирования не должна превышать для цемента и воды ±1 % (по массе) и для заполнителей ±2 %. Количество материалов, подлежащих дозированию на один замес бетоносмесителя, определяют исходя из расхода материалов на 1 м3 бетонной Смеси и значения коэффициента выхода бетонной смеси.
Компоненты бетонной смеси перемешивают в бетоносмесителях периодического или непрерывного действия. Бетоносмесители по способу перемешивания бывают со свободным падением материалов и с принудительным их перемешиванием.
Подвижные бетонные смеси обычно приготовляют в бетоносмесителях периодического действия со свободным падением материалов. Главным рабочим органом этих бетоносмесителей является вращающийся барабан с лопастями на внутренней поверхности. При вращении барабана загруженные в него материалы захватываются лопастями, поднимаются на некоторую высоту и затем падают вниз, перемешиваясь и образуя однородную бетонную смесь. Бетоносмесители этого вида имеют наклоняющийся барабан вместимостью 100—4500 л, бетоносмесители до 250 л — передвижные, а большего объема — стационарные (рис. 52).
Для приготовления жестких бетонных смесей используют бетоносмесители принудительного перемешивания. В них составляющие бетонной смеси перемешиваются в горизонтальной вращающейся чаше, внутри которой имеются лопасти, вращающиеся в сторону, противоположную вращению чаши. Выгружают перемешанную бетон-ну смесь через люк в днище чаши.
Применяемые в последнее время бетоносмесители непрерывного действия состоят из цилиндрического барабана с лопастями на внутренней поверхности. За счет вращения барабана и винтообразного направления лопастей материалы перемещаются вдоль барабана и тщательно перемешиваются, а готовая бетонная смесь через разгрузочное устройство непрерывным потоком поступает на транспортные средства. Производительность бетоносмесителей непрерывного действия до 120 мя/ч, в то время как бетоносмеситель периодического действия емкостью 2400 л имеет производительность до 3G м3/ч.
Однородность и прочность бетона в значительной мере определяются качеством перемешивания смеси. Для получения однородной бетонной смеси следует строго соб подать оптимальное время перемешивания, которое за-Іисит от емкости барабана бетоносмесителя, подвижно-I in бетонной смеси и других факторов и устанавливается опытным путем.
Продолжительность перемешивания подвижной бе-тонной смеси в бетоносмесителях со свободным падением материалов при объеме барабана до 425 л ориентировочно 1 мин, 1200 л — 2 мин, 2400 л — 2,5 мин. Время перемешивания жестких бетонных смесей следует увеличивать в 1,5—2 раза по сравнению с перемешиванием подвижных смесей. Хорошо перемешанная бетонная смесь однородная по цвету и составу при выгрузке из бетоносмесителя выходит сплошным потоком, не расслаиваясь.
Современный завод по приготовлению бетонной смеси является лишь основной составной частью бетонного хозяйства, которое в условиях крупного строительства представляет собой развитое промышленное предприятие с высокомеханизированными и автоматизированными производственными процессами. В состав бетонного хозяйства входят следующие основные производственные единицы, установки и устройства: склады заполнителей с приемными устройствами, механизмами и устройствами для погрузочно-разгрузочных работ и прогрева заполнителей в зимнее время, склад цемента с приемными устройствами, механизмами для выгрузки цемента из транспортных средств и подачи его в силосы, бетонный завод, включающий транспортные устройства для загрузки заполнителей и цемента в расходные бункера, сами расходные бункера, резервуары для воды и водных растворов различных добавок, дозаторы, бетоносмесители и узлы выдачи готовой бетонной смеси, установка для приготовления водных растворов различных добавок, центральная бетонная лаборатория и ремонтно-механи-ческая мастерская.
Транспортирование бетонной смеси. Бетонную смесь от бетонного завода или бетоносмесительной установки к месту ее укладки в большинстве случаев транспортируют автосамосвалами, а на малые расстояния (в пределах строительной площадки)—ленточными транспортерами, бетононасосами, вагонетками, бадьями и др. Любой выбранный в каждом конкретном случае способ транспортирования бетонной смеси должен исключать возможность ее расслоения и снижения степени подвижности в результате испарения воды, вытекания цементного молока или начала схватывания цемента. Поэтому следует транспортировать бетонную смесь по кратчайшим расстояниям, с наименьшим числом перегрузок и ограничивать длительность перевозки (до 1 ч.).
В случае, когда строительная площадка находится на значительном расстоянии от бетонного завода, целесообразно для перевозки и приготовления бетонной смеси использовать автобетоносмесители. Смесительный барабан автобетоносмесителя загружают на заводе исходными материалами, а бетонная смесь приготовляется в пути в непосредственной близости от места укладки бетона.
Укладка бетонной смеси. Качество бетонных и железобетонных конструкций в значительной мере зависит от способа укладки и уплотнения бетонных смесей.
В заранее подготовленную опалубку (форму) с установленной в ней арматурой бетонную смесь обычно укладывают горизонтальными слоями. При этом смесь должна плотно заполнять весь объем опалубки или формы, включая углы и суженные места. Для механизации этой довольно трудоемкой операции используют специальные механизмы: бетонораздатчики и бетоноукладчики.
Бетонную смесь, как правило, уплотняют вибрированием. Сущность этого метода состоит в том, что бетонной смеси передаются от специальных механизмов — вибраторов колебания высокой частоты, благодаря чему вязкость смеси значительно уменьшается. Такая как бы разжиженная бетонная смесь под действием силы тяжести равномерно распределяется в форме, заполняет все промежутки между арматурой и хорошо уплотняется. В самой бетонной смеси при вибрировании зерна крупного заполнителя укладываются компактно, промежутки между ними заполняются цементным раствором, а пузырьки воздуха вытесняются наружу. При прекращении вибрирования уложенная в опалубку или форму бетонная смесь мгновенно загустевает.
Для уплотнения бетонной смеси применяют вибраторы различных типов. По типу двигателя их разделяют на электромеханические, электромагнитные и пневматические. Наиболее широко используют электромеханические вибраторы (рис. 53). По конструкции различают вибраторы поверхностные, глубинные и площадочные. Выбирают вибратор в зависимости от вида, формы и размеров бетонируемой конструкции. Конструкции с большими открытыми поверхностями (полы, плиты ит. п.) бетонируют поверхностными вибраторами (рис. 53,а), которые обеспечивают распространение колебаний в толщу бетона на глубину 20—25 см. Перемещать поверхностный вибратор с одной позиции на другую рекомендуется так, чтобы он своей площадкой перекрывал на 10—20 см границу уже провибрированного участка.
При бетонировании массивных конструкций (фундаменты, колонны и др.) используют глубинные вибраторы— вибробулавы и вибраторы с гибким валом (рис. 53,6, в). Уплотняют бетонную смесь внутренними вибраторами по слоям, толщина которых не должна превышать 1,25 длины рабочей части вибратора, а шаг перестановки не должен быть выше полуторного радиуса их действия.
Продолжительность вибрирования на каждой позиции должна обеспечивать достаточное уплотнение бетонной смеси, основными признаками которого являются прекращение оседания бетонной смеси, появление цементного молока на ее поверхности и прекращение выделения воздушных пузырьков. В зависимости от степени подвижности бетонной смеси продолжительность вибрирования на одной позиции 20—60 с.
На заводах сборного железобетона бетонную смесь уплотняют в формах на стационарных виброплощадках. Применяют, кроме того, и другие способы уплотнения бетонных смесей, например центрифугирование, вибропрессование, виброштампование, вибровакуумироваиие, вибропрокат (см. главу 9).
Твердение бетона и уход за ним. Бетон, уложенный в опалубку или формы, постепенно и в течение довольно длительного времени набирает прочность. Рост прочности бетона возможен только при определенных температурных и влажностных условиях. В нормальных условиях твердения (температура окружающей среды 15—20 °С и влажность 90—100 %) бетон в течение 28 сут набирает марочную прочность. Твердение бетона значительно ускоряется при повышении температуры среды до 60— 85 °С с обязательным сохранением в бетоне влаги. Во влажной среде бетон приобретает значительно большую прочность, чем на воздухе. В сухих условиях он быстро теряет влагу, и его дальнейшее твердение прекращается.
Для того, чтобы уложенный и уплотненный бетон получил требуемую прочность в назначенный срок, за ним необходим правильный уход. Особенно важен уход за бетоном в первые дни после укладки, иначе можно настолько снизить качество бетона, что его нельзя будет исправить даже при последующем тщательном уходе.
Свежеуложенный бетон выдерживают во влажном состоянии и предохраняют от сотрясений, ударов, каких-либо повреждений, а также резких изменений температуры. В летнее время открытые поверхности свежеуло-женного бетона следует укрывать мешковиной, рогожей, песком, опилками или другими материалами и периодически увлажнять. Поливать бетон начинают не позднее чем через 10—12 ч после бетонирования, а в жаркую ветреную погоду через 2—3 ч. Летом бетон обычно поливают в течение первых 3 сут не реже чем через каждые 4 ч днем и не менее 1 раза ночью, а в последующее время — не менее 3 раз в сутки. Бетон, приготовленный на портландцементе, следует поливать не менее 7 сут, на прочих цементах, в том числе на цементах с пластифицирующими добавками, — не менее 14 сут. Особенно обильно надо поливать ночью. Вместо полива водой поверхности бетона можно покрывать битумной эмульсией, лаком этинрль, латексом и другими жидкими материалами, которые образуют непроницаемую пленку, надежно защищающую бетон от испарения влаги.
Распалубливать бетонные и железобетонные конструкции следует только после достижения бетоном определенной прочности, устанавливаемой путем испытания контрольных образцов-кубов.
Твердение бетона при температурах ниже 5—10°С значительно замедляется, а при температурах ниже нуля практически прекращается. Находящаяся в бетоне свободная вода, замерзая, увеличивается в объеме, что приводит к нарушению структуры еще не затвердевшего цементного камня, а это, в свою очередь, снижает конечную прочность бетона. Наиболее опасно замерзание бетона в период схватывания цемента. Поэтому основным условием ведения бетонных работ в зимнее время является обеспечение в уложенном бетоне определенной положительной температуры, исключающей замерзание бетона в раннем возрасте до достижения им к моменту замерзания 50 % марочной прочности.
Для предупреждения раннего замерзания бетона и обеспечения твердения его при низких температурах советскими учеными С. А. Мироновым, В. Н. Сизовым, И. Г. Соваловым, Б. А. Крыловым и др. разработаны и внедрены в практику строительства различные способы зимнего бетонирования. Наиболее распространены способ «термоса», паро- и электротермообработка бетона, а также применение бетона с химическими добавками — ускорителями твердения. Каждый способ можно применять самостоятельно или в сочетании.
Способ «термоса» предусматривает обеспечение в бетоне во время его твердения положительной температуры за счет подогрева составляющих бетонной смеси (воды, песка, крупного заполнителя) и теплоты, выделяемой цементом при твердении.
В зависимости от вида применяемого цемента, температуры наружного воздуха, длительности транспортирования бетонной смеси и других факторов подогревают либо только воду, либо воду и заполнители. Для предотвращения загустевания бетонной смеси и потери ее удо-боукладываемости температуру подогрева составляющих выбирают с таким расчетом, чтобы температура бетонной смеси при выходе из бетоносмесителя не превышали 40 °С. Для сохранения запаса теплоты в течение определенного срока конструкции из свежеуложенисто бетона утепляют, покрывая их соломенными матами, опилками, шлаком и др.
Способ «термоса» наиболее прост и экономичен. Для его осуществления не требуется специального оборудования, уход за бетоном сводится к наблюдению за исправностью укрытия и к контролю за температурой бетона. Однако этот способ применяют только при бетонировании массивных конструкций (монолитных фундаментов и др.). При бетонировании в зимнее время немассивных конструкций (колонн, балок, перекрытий и т. п.) уложенную в опалубку бетонную смесь подвергают паро-и электротермообработке.
Паропрогрев бетона производят, пропуская между стенками двойной опалубки («паровая рубашка») или в продольные каналы с внутренней стороны опалубки («капиллярная опалубка») водяной пар. При этом температура в бетоне повышается до 50—70 °С, что дает возможность через 1—2 сут получать прочность, равную 50—70 % марочной.
Электротермообработка бетона осуществляется различными методами: электродным прогревом, электрообогревом различными элкетронагревательными устройствами, индукционным нагревом и др. Применяя указанные выше методы электротермообработки бетона, удается в течение 1—2 сут получать прочность, равную 70 % марочной.
Химические добавки применяют с целью понизить температуру замерзания воды в бетонной смеси и обеспечить возможность твердения бетона при отрицательной температуре. В качестве химических добавок вводят хлористый кальций и натрий, нитрит натрия, нитрит-нитрат кальция, мочевину, поташ, а также комплексные химические добавки на основе пластификатора и противо-морозного компонента.
Контроль качества бетона. Качество бетонных работ контролируют на всех этапах производства: испытывают составляющие бетонной смеси, систематически проверяют правильность дозирования, перемешивания и уплотнения бетонной смеси, контролируют твердение бетона, определяют прочность затвердевшего бетона.
Прочность бетона контролируют путем систематиче-вкого отбора проб бетонной смеси и изготовления из нее контрольных образцов-кубов, которые должны твердеть и тех же условиях, что и бетон монолитных конструкции. Контрольные образцы испытывают в возрасте 7 и !М сут или в другие установленные сроки.
Разработаны механические и физические методы оп-ределения прочности и однородности бетона в различных пестах железобетонных конструкций без их разрушения. При механических методах контроля прочности бетона в конструкциях используют приборы, принцип действия которых основан на зависимости величины заглубления в бетон бойка (шарика) при ударе от прочности испытуемого бетона (шариковый молоток И. А. Фидзеля, ‘•талонный молоток НИИМосстроя конструкции К. П. Кашкарова и др.). При физических методах контроля прочности бетона используют акустические приборы, действующие по принципу изменения скорости распространения ультразвукового импульса или волн удара п бетон в зависимости от его плотности и прочности.
Для выявления внутренних скрытых дефектов структуры бетона (трещин, раковин, пустот и т. д.) применяют специальные ультразвуковые дефектоскопы.