Виды бетонных смесей
Виды бетонных смесей
Министерство
сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное
образовательное учреждение высшего образования Казанского Государственного
Аграрного Университета
Кафедра
таксации и экономики лесной отрасли
Реферат:
По
дисциплине «Строительное дело»
На
тему: «Виды бетонных смесей»
Выполнила:
студентка 2-го курса .
Проверил:
старший преподаватель
Казань,
2009 г.
Оглавление
Введение
1. Гидротехнические бетоны
2. Основные
требования к качеству составных бетонов
3. Технология приготовления и
транспортировки бетонной смеси
4. Последовательность загрузки
материалов и время перемешивания бетонной смеси
5. Транспортировка бетонной смеси
6. Укладка и уплотнение бетонной
смеси
7. Уход за бетоном, обработка после
распалубливания
8. Производство бетонных и
железобетонных работ в зимних условиях
9. Контроль качества бетонных работ
Заключение
Литература
Введение
При строительстве и ремонте индивидуальных жилых
домов и при благоустройстве приусадебных участков широко применяется искусственный
каменный материал - бетон. Обычный бетон получают из смеси цемента с водой и
различными заполнителями (песка, гравия, щебёнки, гальки и т. п.) после её
формования и твердения. До формования указанная смесь называется бетонной
смесью. Обычный бетон хорошо выдерживает большие нагрузки на сжатие, но плохо -
на растяжение; он используется в таких конструкциях, как фундаменты, толстые
стены. Для придания бетону большей прочности на изгиб в конструкциях,
воспринимающих растягивающие усилия (перемычки, плиты, перекрытия и т. п.),
бетонную смесь армируют, то есть включают в неё стальную или железную арматуру.
Армированный сталью или железом бетон называется железобетоном.
1. Гидротехнические бетоны
Гидротехнические бетоны, в отличие от бетонов
промышленного и гражданского назначения имеют ряд особенностей. Их применяют
для возведения сооружений в гидротехническом и гидромелиоративном
строительстве.
В зависимости от конструкции и размеров
сооружений, расположения относительно уровней воды, массивности конструкций и
назначаются требования к гидротехническим бетонам по водостойкости,
водонепроницаемости, морозоустойчивости, прочности, солестойкости,
удобообрабатываемости и сниженного тепловыделения.
В зависимости от вида вяжущего
бетоны разделяются на:
а) цементные бетоны;
б) известковые бетоны;
в) гипсовые бетоны;
г) бетоны на органических заполнителях.
В зависимости от типа заполнителей
бетоны разделяют нa:
Особо тяжелые с Y > 2,5 т/м3.
Эти бетоны готовят на тяжелых заполнителях, а в ряде случаев с применением
металлической стружки и чугунных обрезков. Применяются такие бетоны при
строительстве реакторов АЭС.
Тяжелые бетоны с Y = 1,8 - 2,4 т/м3.
Изготавливают,
как правило, на гранитном заполнителе. Применяются для строительства
гидротехнических сооружений.
Легкие бетоны с Y= 0,5 - 1,8 т/м3.
Они применяются для изготовления стеновых панелей или как утеплительный
материал.
Особенно легкие с Y< 0,5 т/м3
(существует Y = 10кг/м3) В зависимости от места расположения бетона в ГТС он
разделяется на три вида:
Бетон подводный
(А) - который постоянно находится под водой. Как правило, этот бетон
изготовляется на шлакопортландцементах, пуцоланових цементах, портландцементах.
Бетон переменного уровня воды (Б).
Этот бетон наиболее ответственный и в обязательном порядке должен удовлетворять
требованиям по морозоустойчивости. Его готовят на портландцементах и
шлакопортландцементах с обязательным применением пластифицирующих добавок.
Бетон надводный
(В), который находится выше УВ. Этот бетон изготовляется на всех видах
цемента.
В зависимости от массивности
конструкций бетоны разделяются на две группы:
Бетон внешней зоны.
(1) В зависимости от назначения конструкции и класса сооружений внешняя зона t
= 1,5 - 3,0 м.
Бетон внутренней зоны,
к которому предъявляются в основном требования по объемной массе. В особенно
массивных конструкциях бетон внутренней зоны может быть заменен отсыпкой с
уплотнением грунта или камня. В большинстве случаев бетоны внутренней зоны
имеют марку ниже чем бетон внешней зоны.
Гидротехнические бетоны должны
обладать :
1.Химической
стойкостью, то есть бетоны должны противостоять химическим влияниям
окружающей среды. С этой целью, они изготовляются на сульфатостойких цементах с
применением соответствующих добавок.
2.Водонепроницаемостью,
которая характеризуется наибольшим давлением воды на бетон, при котором не
наблюдается просачивания ее через образцы соответствующей формы (d = h = 152
мм), выдержанных t = 180сут.
По водонепроницаемости бетоны разделяются на 5
марок:
W2, W4, W6, W8, W12.
3.Морозоустойчивостью,
которая характеризуется наибольшим числом циклов замораживания и оттаивания
соответствующих образцов, выдержанных в нормальных условиях в течение t =18
суток. При этом, после испытаний потеря их прочности должна быть не более 15%.
Замораживание должно проходить при - 15° и ниже на протяжении 4 часов, а
оттаивание при +5-20° на протяжении 4 часов.
По морозоустойчивости бетоны разделяют на 6
марок:
F50, F100, F150, F200, F250, F300.
2.Основные
требования к качеству составных бетонов
Для приготовления бетона применяется
гранитный щебень, гравий и мелкие заполнители - песок. Эти материалы должны
отвечать следующим требованиям:
1.Щебень и гравий должны быть
распределены по фракциям с диаметрами частиц: 5…20, 20…40, 40…70, 70…120 мм;
2.Прочность материала щебня
и гравия
должна быть выше заданной прочности бетона не менее чем в 1,5-2 раза;
3. Содержание примесей мелких и пылеватых
частиц
у гравия не должно превышать 1…2% по массе;
4. Песок для бетона должен иметь
крупность
частиц 0,15…5 мм. Иногда
песок делят на две фракции: мелкий - 0,15-2 мм и крупный - 2-5 мм Содержание
частиц диаметром меньше 0,15 мм должен быть не более 2…3%;
5. Вода, которая
используется для приготовления бетона и ухода за ним не должна иметь
механических примесей, а содержание легкорастворимых солей - не более 5 г/л.
Общее содержание сульфатов в воде не должно превышать 2,7 г/л, а показатель
концентрации ионов водорода (рН) должен быть не ниже 4;
6. Марка цемента должна превышать
заданную марку бетона
Rб 100 150 200 250 300 400 500 600
Rц 200 200-300 400 500 500 500-600
500-600 600
Для предварительной
оценки потребности в материалах можно исходить из
того, что для приготовления 1 м3 бетона необходимо иметь:
-щебня
или гравия - 0,95 м3
-песка - 0,45 м3
-цемента
-0,18…0,4 т
-воды
-0,12…0,25 м3
С целью повышения качества
гидротехнического бетона и его долговечности необходимо:
1.Использовать 2-3 фракции щебня
и
2-3 фракции песка. Применение этих фракций позволяет увеличить плотность бетона.
2.Необходимо стремиться к увеличению
крупности заполнителей, что позволяет снизить
количество цемента на 10-15% и екзотермию бетона.
3. Необходимо применять
соответствующие заданным маркам
бетона
цемент.
4. Необходимо стремиться к
применению более твердых бетонных смесей с водоцементным отношением В/Ц <
0,5.
5.Необходимо применять зональный
метод бетонирования,
то есть внешние части гидротехнических сооружений выполнять из повышенных марок
бетона.
6.При приготовлении бетонных смесей
в летних условиях необходимо стремиться к выпуску
бетонной смеси с пониженой
температурой, для чего применяются холодная вода и лед.
7.При приготовлении бетонной смеси в
зимних условиях необходимо стремиться к выпуску бетонных смесей с повышенной
температурой t >50 °С
8.Необходимо бетонные работы
построить так, чтобы покрытие ранее уложенного слоя бетона осуществлялось к
началу его отвердевания.
3. Технология приготовления и
транспортировки бетонной смеси
В отличие от большинства материалов, которые
используют в строительстве бетонную смесь нельзя заготовить заранее и
перевозить на большие расстояния. После приготовления она должна быть уложена в
блоки сооружений до начала отвердевания. Такая ее особенность вызывает
необходимость в приготовлении ее вблизи мест укладки, чтобы время пребывания
смеси в дороге летом не превышало 1 час. Процесс приготовления бетонной смеси
состоит из таких операций:
- транспортировка составляющих ее материалов;
- дозирование их;
- загрузка в бетоносмеситель;
- перемешивание;
- выгрузка бетона.
Ведущий процесс -
перемешивание смеси - осуществляют в бетоносмесителях различных типов и
конструкций. процесс приготовления бетонной смеси в значительной степени
зависит от имеющегося оборудования, заполнителей и других составляющих бетона.
Как правило приготовление бетонной смеси осуществляется на заводах в
производственной комплекс которых входят:
1.Склады заполнителей и цемента;
2.Комплекс объектов: компрессорная, насосная
станция, трансформаторная подстанция, котельная и др.
3.Бункеры заполнителей, цемента, воды и добавок.
4.Дозирующие устройства.
5.Смесительное оборудование (бетономешалки).
6.Система управлением хозяйством.
7.Бункеры выдачи готовой бетонной смеси.
Бетонная смесь может готовиться на разных типах
бетоносмесительных установок, которые можно разделить на такие виды:
1. По
назначению:
а) приобъектные, производительностью до 10
м3/час., применяются для приготовления бетонной смеси непосредственно на
объектах;
б) заводы для приготовления товарного бетона -
постоянно действующие, производительностью более 15 м3/час.;
в) заводы предназначенные для приготовления
бетонной смеси на заводах сборного железобетона.
2. По принципу действия:
а) циклического действия, что в свою очередь
разделяются на:
1. заводы с гравитационным перемешиванием
смеси;
2. заводы с принудительным перемешиванием
бетонной смеси.
Преимущество гравитационного перемешивания
заключается в возможности применения заполнителей с крупностью более 150 мм, в
отличие от принудительного, при котором крупность заполнителей не должна
превышать 50 мм
б) заводы непрерывного действия.
3. По мобильности:
а) стационарные заводы;
б) инвентарные заводы;
в) передвижные заводы (автобетономешалки с
емкостью до 4 м3) .
4. По способу управления:
а) механизированные;
б) автоматизированные.
5. По схеме компоновки:
а) одноступенчатые, когда все технологические
процессы проходят одну точку (один ярус).
б) двухступенчатые.
Рис.1
Схема компоновки одноступенчатой стационарной типовой бетоносмесительной установки
а -
надбункерное помещение; б - расходные бункеры; в - дозаторное
отделение; г - бетоносмесительное отделение; д - отделение выдачи
готовой смеси; 1- наклонная галерея с ленточным транспортером; 2 - поворотная
распределительная воронка; 3 - система вентиляции; 4 - вертикальный ковшовый
элеватор для цемента; 5 - расходные бункеры щебня, песка, цемента; 6 -
дозаторы; 7 - бункер-воронка с течками; 8 - дозаторы для воды; 9 -
бетоносмесители; 10 - бункеры готовой смеси; 11 - подвод воды; 12 -
горизонтальный шнековый транспортер для цемента.
4. Последовательность загрузки
материалов и время перемешивания бетонной смеси
На качество бетонной смеси влияют такие факторы:
1. Правильная загрузка материалов.
2. Время загрузки.
3. Время перемешивания бетонной смеси.
Последовательность загрузки материала в
бетоносмеситель осуществляется в таком порядке: сначала загружается 15-20% воды
от необходимого количества, а затем поступает песок, цемент и крупный
заполнитель. Оставшееся количество воды, загружается в течении всего цикла
загрузки материала.
Время перемешивания бетонной смеси зависит от:
1. подвижности бетонной смеси;
2. состава бетонной смеси;
3. крупности заполнителей;
4. емкости бетоносмесителя и находится в
границах:
Перегрузка бетоносмесителей допускается не более
чем на 10%.
5. Транспортировка бетонной смеси
Транспортируют бетонную смесь к объектам с/х
строительства в основном автомобильным транспортом: автосамосвалами,
автобетоновозами, бортовыми автомобилями (в таре), автобетоносмесителями и в
специальных емкостях.
Автомобили-самосвалы общего назначения -
наиболее распространенный вид транспорта.
Автобетоновозы - специализированные автомобили
для перевозки готовых бетонных смесей от бетонных заводов к сооружаемым
объектам. Они имеют специальный корытообразной формы кузов, который не
допускает расслоения и разбрызгивания бетонной смеси.
Бортовые автомобили используют во время
перевозки бетонной смеси в бадьях, контейнерах и специальных бункерах.
Автобетоносмесители это бетоносмесители, смонтированные
на автомобиле для приготовления бетонной смеси в дороге.
Во время перевозки бетонной смеси на небольшие
расстояния (до 0,5 км) и в пределах строительной площадки применяют мототележки
с опрокидными кузовами емкостью 0,3 м3 или с перекидными ковшами.
Длительность перевозки не должна превышать сроки
отвердевания смеси (1 - 1,5 ч).
Бетонную смесь к месту укладки подают различными
способами в зависимости от вида и расположения строящейся конструкции, свойств
бетонной смеси, объема бетонных работ и заданных темпов бетонирования.
Высота свободного сброса бетонной смеси для
предотвращения расслоения не должна превышать 2 м.
Для подачи бетонной смеси из бровки котлована на
расстояние 5-10 м при небольшом уклоне 5-10° можно использовать вибротранспортные
установки.
Для подачи бетонной смеси на глубину до 10м
применяют вертикальные звеньевые хоботы, свыше 10м - виброхоботы.
Бетонную смесь для сооружения конструкций
надземной части подают стреловыми и башенными кранами, различными подъемниками.
Бетонную смесь с помощью кранов подают в
раздающих опрокидных бадьях вместимостью 0,3 - 0,8м3 и поворотных ковшах-бадьях
вместимостью 0,3 - 3м3.
Доставленную автомобилями бетонную смесь
перегружают в раздающие бадьи, для чего устраивают приямки.
При бетонировании больших массивов целесообразно
подавать бетонную смесь с помощью бетононасосов и пневмотранспортных средств.
Пневмотранспортными установками бетонную смесь
подают на расстояние до 200м по горизонтали и до 35м по вертикали.
Транспортируют ее по бетоновозу с помощью пневмонагнетателя, в котором
компрессор поддерживает необходимое давление (до 0,6 МПа).
Пневмотранспортные установки широко применяются
для устройства набивных свай и имеют производительность 10 и 20 м3/час.
6. Укладка и уплотнение бетонной
смеси
Основным требованием при бетонировании является
послойная укладка бетонной смеси с тщательным уплотнением каждого слоя.
Обновлять укладку бетонной смеси можно после достижения бетоном в районе
рабочего шва прочности не менее 1,5 МПа. Массивные конструкции бетонируют
слоями, толщину которых определяют по формуле:
h = Qt/F
где: h - толщина укладываемого слоя, м.;
Q -
интенсивность подачи бетонной смеси, м3 /час;
F - площадь
бетонной конструкции, м ;
t - максимальная
длительность времени перекрытия ранее уложенного слоя, час.;
t = t1 - t2
где: t1 - промежуток времени между
затвором и началом отвердевания цемента, час.
t2 -
длительность транспортировки и укладки первой порции бетонной смеси, час.
Для обеспечения уплотнения укладываемого слоя, его
толщину принимают не более 1,25 длины рабочей части внутреннего вибратора.
Колонны, стены и перегородки бетонируют ярусами.
В пределах яруса бетонную смесь укладывают непрерывно, между ярусами устраивают
рабочие швы. Высота яруса принимается 2-3 м.
В балки, прогоны и плиты перекрытий бетонную
смесь укладывают, как правило, одновременно. В плитах толщина укладываемого
бетонного слоя, составляет 12-25 см.
Арки и своды бетонируют в направлении от пят к
замку, одновременно с двух сторон. При пролете более 15 м. бетонную смесь
укладывают полосами, длина которых такая же как и продольной оси конструкции.
Между полосами оставляют небольшие разрывы, которые заполняют через 5 - 7 дней.
В бетонные подготовки бетонную смесь укладывают
широкими полосами между маячными досками сразу на всю высоту.
Основной способ уплотнения смеси - вибрация.
Сущность его заключается в том, что с помощью
вибраторов вызывают колебательные движения частиц смеси. В итоге резко
снижаются трение и сцепление между ними, смесь приобретает подвижность
структурной жидкости, которая стремится занять наименьший объем. Частицы смеси
укладываются плотнее в опалубку, выдавливая на поверхность пузырьки воздуха и
воды.
В зависимости от способа влияния на бетонную
смесь при ее уплотнении различают внутренние, внешние и поверхностные
вибраторы.
Внутренние вибраторы наиболее эффективны, их
рабочий наконечник при работе окунают в массу, которую уплотняют.
Внешние вибраторы, прикрепляют к опалубке и
через нее передают вибрацию на бетонную смесь.
Поверхностные вибраторы устанавливают на
уложенный слой смеси.
По мере бетонирования внутренние вибраторы
переставляют из одной позиции на другую. Шаг их передвижения составляет 1,5 -
1,75 радиуса действия.
Поверхностные вибраторы переставляют, перекрывая
уплотненный участок на 50 - 100 мм
Длительность вибрации для внутренних вибраторов
20 - 40 с; поверхностных 20 - 60 с; внешних - до 60 с.
При бетонировании бетонных и ж/б конструкций
неминуемы перерывы в работе. Поэтому устраивают рабочие швы. При возобновлении
бетонирования, поверхность ранее уложенного бетона необходимо очистить от грязи
и пленки цементного молока, чтобы обнажить крупный заполнитель. На старом
затвердевшем бетоне делают насечку. Очищенную поверхность обдувают сжатым
воздухом и смачивают водой.
Непосредственно перед возобновлением
бетонированрования на подготовленную поверхность наносят слой цементного
раствора состава 1:3.
7. Уход за бетоном, обработка после
распалубливания
После укладки бетонной смеси наступает период
выдержки, который длится до получения бетоном необходимой прочности. В этот
период осуществляется уход за бетоном.
В сухую погоду при температуре 15°С и выше
поверхность бетона систематически увлажняют, поливая ее водой. Бетоны на
портландцементе необходимо поливать на протяжении 7 суток. Первые три дня бетон
поливают через каждые три часа и 1 раз ночью, а в последующие дни не реже 3-х
раз в сутки. Бетоны на шлакопортландцементах, которые имеют меньшую активность,
поливают на протяжении 14 суток, а на высокоактивных глиноземистых цементах -
на протяжении 3х суток.
В жаркую сухую погоду при температуре более 15°С
открытые распалубленные поверхности бетона необходимо защищать от солнца,
укрывая их рогожами защитными пленками.
В период выдерживания бетона до приобретения им
прочности не менее 1,5 МПа движение людей и установка рихтовок по
забетонированной поверхности запрещены.
Обработка поверхностей конструкций состоит в
исправлении дефектов, выявленных после распалубливания: пустот, каверн,
раковин, их расчищают, потом заполняют бетонной смесью или раствором под
давлением. Для придания поверхности бетона соответствующего вида ее
обрабатывают пескоструйными аппаратами, шлифуют и т.д.
8. Производство бетонных и
железобетонных работ в зимних условиях
При температуре ниже 0°С вода в бетонной смеси
замерзает, реакция гидратации прекращается и бетон не отвердевает. Если к
моменту замерзания бетон набрал определенную прочность, то после оттаивания он
может достичь проектной марки. Минимальное значение прочности, что может быть допущено
к моменту замерзания, называется критической прочностью. Эта прочность
указывается в проекте, ее минимальное значение регламентируется СНиП.
Для обеспечения рационального
температурно-влажностного режима отвердевания бетона применяют разные способы:
безобогревное выдерживание бетона, искусственный подогрев и комбинированную
выдержку.
Безобогревную выдержку бетона осуществляют путем
применения метода термоса и химических добавок.
Для искусственного подогрева бетона используют
электроэнергию, пар и теплый воздух.
Комбинированная выдержка является соединением
отдельных методов.
Температура бетонной смеси, которая укладывается
в опалубку при выдерживании бетона по методу термоса, должна отвечать
установленной расчетом, при применении искусственного обогрева - быть не ниже
+5°С.
Производство бетонных работ в зимних условиях
требует соответствующей подготовки: предварительно определяют объемы работ и
выбирают методы их выполнения; защищают грунт основания от промерзания и т.п..
При транспортировке бетонной смеси утепляют тару и прогревают ее перед
загрузкой у нее бетонной смеси. Открытые поверхности бетона укрывают.
Перед укладкой бетонной смеси опалубку и
арматуру очищают от снега и пыли. Арматурные стержни диаметром более 25мм.,
арматуру из прокатных профилей и большие залоговые части при отрицательной
температуре воздуха ниже -10°С подогревают до положительной температуры.
Бетонирование монолитных конструкций с
применением прогревания бетона необходимо проводить таким образом, чтобы
исключить возможность возникновения значительных температурных деформаций. Для
этого в определенных местах оставляют разрывы, которые заполняют бетонной
смесью после охлаждения положенного раньше бетона к 15°С.
9. Контроль качества бетонных работ
Контроль качества бетонных и железобетонных
работ должен состоять из проверки:
- качества арматуры и составляющих бетонной
смеси, а также условий их хранения;
- работы бетоносмесительных узлов, их дозирующих
устройств и бетонного хозяйства в целом;
- готовности блоков и частей сооружений к
бетонированию ( подготовка основы, установления опалубки, лесов и подмостей,
арматуры и закладных частей);
- качества бетонной смеси при ее приготовлении,
транспортировке и укладке;
- правильности ухода за бетоном, сроков
распалубливания, а также частичной и полной нагрузки конструкций;
- качества забетонированных конструкций; -
осуществление мероприятий по устранению обнаруженных дефектов;
Для проведения мероприятий контроля бетонных
работ необходимо вести систематический надзор за проведением работ, выполнять в
необходимых случаях соответствующие анализы, исследования, испытания, вести
установленную техническую документацию по проведению и контролю качества работ.
При контроле качества бетона проверяют:
- соответствие фактической прочности бетона в
конструкции прочности, которая требует проект, а также заданной в сроки
промежуточного контроля;
- показатели морозоустойчивости и
водонепроницаемости бетона при условии специальных требований проекта.
Необходимо систематически контролировать подвижность
и жесткость бетонной смеси в местах ее изготовления и укладки. В случае
появления отклонений от заданной консистенции смеси, или же при нарушении ее
однородности следует принимать соответствующие меры для улучшения условий
транспортировки смеси или изменения ее состава.
Бетонные и железобетонные работы представляют
собой комплекс технологических процессов, в результате которых создаются
бетонные сооружения необходимых размеров и конфигурации, которые обладают
надежностью и долговечностью работы в условиях влияния водного потока,
попеременного замерзания и оттаивания и других природно-климатических и
производственных факторов.
В комплекс бетонных работ входит приготовление
бетонной смеси, транспортировка ее к месту укладки, установление опалубки и арматуры,
укладка бетонной смеси и уход за бетоном. Каждый из элементов комплекса
представляет собой сложный технологический процесс.
Заключение
Выбор бетонной смеси по степени её подвижности
или жёсткости производят в зависимости от типа бетонируемой конструкции,
способов транспортирования и укладки бетона Наряду с ценными конструктивными
свойствами бетон обладает также и декоративными качествами. Подбором
компонентов бетонной смеси и подготовкой опалубок или форм можно видоизменять
окраску, текстуру и фактуру бетона; фактура зависит также и от способов
механической и химической обработки поверхности бетона. Пластическая
выразительность сооружений и скульптуры из бетона усиливается его пористой,
поглощающей свет поверхностью, а богатая градация декоративных свойств бетона
используется в отделке интерьеров и в декоративном искусстве.
Литература
1.Ясинецкий В.Г., Фенин Н.К.
Организация и технология гидромелиоративных работ.-М.: Агропромиздат, 1986.-
с.116-184.
2.Чураков А.И. и др. Производство
гидротехнических работ.-М.: Стройиздат,1985. с. 262-387.
http://www.betonavto.ru/dictionary/dictionary_b07.html
http://betonbeton.ru/slovar/betonnie-raboti
http://www.polial.ru/concrete/
|