Стройматериалы. Бетоны, растворы

Бетонная смесь и строительный раствор

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

В монолитных конструкциях используют в основном тяжелый бетон или легкий бетон на пористых заполнителях. Бетонную смесь обычно приготовляют на автоматизированных и механизированных бетонных заводах и поставляют на строительную площадку в виде так называемого товарного бетона. Вместе с тем нередко приготовляют смеси в автобетоносмесителях. Это особенно удобно в тех случаях, когда строительный объект удален от центрального бетонного завода на расстояние более 35...40 км.

В автобетоносмесителях можно перевозить как сухие бетонные смеси (т.е. не затворенные водой), так и готовые смеси с побуждением их в пути. Использование автобетоносмесителей особенно целесообразно при необходимости изготовлять смеси высокой подвижности, если предъявляют повышенные требования к однородности состава бетона. Это относится к бетонированию в скользящей опалубке, использованию трубопроводного транспорта. Время транспортирования в автосмесителях зависит от состояния перевозимой смеси и режима ее транспортирования

Удобоукладываемость бетонной смеси в момент укладки, оцениваемую по осадке конуса, см, назначают в зависимости от типа конструкции и степени армирования.

Для перекачивания по трубопроводам наиболее пригодны смеси с осадкой конуса 6...8 см и водоцементным отношением 0,4...0,6. Бетононасосы способны перекачивать бетонную смесь на расстояния до 400 м по горизонтали и до 100 м по вертикали.

Особые требования предъявляют к бетонным смесям при работе в экстремальных условиях — жаркую погоду или в зимний период. В первом случае, особенно в районах с сухим климатом, вследствие разогрева материалов возникает опасность быстрого загустевания и схватывания бетонной смеси, так как увеличивается скорость гидратации цемента. Поэтому цемент и заполнители хранят в условиях, исключающих их чрезмерный нагрев.

Температура цемента должна быть не более 50 С, а воды для затворения — возможно более низкой. Температура бетонной смеси в момент ее приготовления не должна превышать 20...25 °С. Для замедления сроков схватывания в состав смеси вводят пластифицирующие добавки.

Уложенный в конструкцию бетон защищают от попадания прямых солнечных лучей и иссушающего действия ветра, укрывая влагонепроницаемыми или влагоемкими материалами — полиэтиленовой пленкой, брезентом, мешковиной. После отвердевания бетона обильно увлажняют влагоемкие покрытия или создают на поверхности бетона слой воды (метод "покрывающих водных бассейнов").

При бетонировании в зимнее время используют специальные мероприятия, предохраняющие бетон от преждевременного замерзания и обеспечивающие набор прочности в заданные сроки. При температуре —4...—6°С вода в бетоне замерзает и твердение прекращается. После оттаивания с появлением жидкой фазы процессы твердения возобновляются. Если бетон подвергался замораживанию в раннем возрасте, то после оттаивания и последующего твердения у него будет пониженная прочность. Это объясняется разрыхлением еще не вполне сложившейся структуры бетона вследствие перехода воды в лед. Поэтому в зимнее время создают такие условия твердения, при которых за двое-трое суток бетон набирает достаточную прочность (около 8... 12 МПа), позволяющую выдержать воздействие мороза. Эта цель достигается различными приемами.

Создание в бетонной смеси запаса теплоты, достаточного для поддержания положительной температуры твердеющего бетона вплоть до момента, когда его замерзание безопасно. В первую очередь сюда относится весьма экономичный способ "термоса", при котором подогретую бетонную смесь укладывают в утепленную опалубку и покрывают сверху слоем теплоизоляционного материала. Благодаря зкзотермии цемента поддерживается положительная температура твердеющего бетона в первые 3...5 сут. В качестве вяжущего лучше применять быстротвердеющий портландцемент, который отличается не только высокой скоростью набора прочности, но также и большим тепловыделением.

Бетонную смесь можно подогревать с помощью электрического тока в бункерах, оборудованных электродами. Часто для создания запаса теплоты прибегают к подогреву компонентов бетонной смеси: воды — до 60...80 "С, заполнителей — до 40...60 °С; цемент не подогревают. Температуру подогретой бетонной смеси назначают с учетом температуры окружающего воздуха: чем сильнее мороз, тем теплее должна быть бетонная смесь. Предельная температура подогрева — 35...45 °С; при более высокой температуре вследствие быстро протекающих процессов схватывания смесь преждевременно загустевает.

Подвод теплоты к твердеющему бетону от внешнего источника применяют в тех случаях, когда запаса аккумулированной теплоты не хватает для достижения к установленному сроку заданной прочности бетона. С этой целью прогревают конструкцию с помощью пара, теплого воздуха, электрического тока либо инфракрасных лучей.

Для обогрева бетона паром используют двойную опалубку ("паровую рубашку"). В течение двух суток прогрева паром при температуре 60...80 °С бетон набирает в среднем 60...70 % марочной прочности.

Более эффективно ускорение твердения путем пропускания через бетон электрического тока (электропрогрев). Применяя электропрогрев, следует позаботиться о строгом контроле за ходом процесса и осуществлением мероприятий по охране труда.

В ряде случаев, когда позволяют размеры и конфигурация конструкции, используют индукционный прогрев бетона. Для этого вокруг прогреваемой конструкции укладывают витки изолированного провода. При пропускании по нему электрического тока происходит индукционный разогрев железобетонного элемента. Скорость разогрева составляет 5... 10 град/ч, а продолжительность обработки зависит от требуемой прочности бетона.

Обогрев инфракрасными лучами с длиной волны 0,8... 6 мкм применяют в основном для тонких конструкций. Генераторы инфракрасных лучей в виде трубок и стержней нагревают до 600...1000 ° С. Поток излучения направляют с помощью рефлекторов на конструкцию, поверхность которой для сокращения влагопотерь покрыта водонепроницаемой пленкой. Пленка должна хорошо пропускать инфракрасные лучи. При бетонировании массивных конструкций инфракрасный прогрев сочетают с другими методами, например методом "термоса".

Введение в состав бетона противоморозных добавок снижает температуру замерзания воды (метод "холодного" бетона). Температура замерзания воды, как известно, снижается по мере увеличения концентрации растворенных в ней солей. При использовании метода "холодного" бетона компоненты бетонной смеси затворяют водным раствором солей. Вода в свежеуложенной бетонной смеси не замерзает даже при низких температурах, вследствие чего продолжаются химические реакции гидратации цемента и прочность бетона постепенно нарастает. К наиболее употребительным противоморозным добавкам относятся хлориды натрия и кальция, которые рекомендуется вводить в бетон совместно, а также поташ К2СОз и нитрит натрия NaN02. Концентрацию добавки в водном растворе берут тем больше, чем ниже температура твердения бетона. Противоморозные добавки, как правило, ускоряют схватывание бетонной смеси, поэтому в ряде случаев их приходится использовать вместе с замедлителями схватывания.