Бетоны
БЕТОНЫ
Что такое бетон?
К бетонным работам относятся железобетонные работы, подготовка и установка опалубки, укладка и уплотнение бетонной смеси, уход за бетоном в период твердения, распалубка, обработка бетонных поверхностей. Транспортирование бетонной смеси от места приготовления до места укладки производится в автобетоновозах, автосамосвалах при больших объемах или в бадьях.
При большом числе перегрузок бетон начинает расслаиваться, чтобы это не происходило, желательно как можно меньше его перегружать и следить, чтобы цементное молоко не вытекало. Нельзя допустить, чтобы бетонная смесь находилась долгое время в таре. Продолжительность транспортирования бетонной смеси от бетоносмесителя в срок установленный лабораторией. Смесь выгружают на рабочем месте из автосамосвала или автобетоновоза в приходно-расходные бункера в бадьи или ящики-контейнеры. Поднимают бетон на высоту кранами.
Бетонные работы нужно выполнять с соблюдением следующих операций: приготовление и транспортировка бетонной смеси, укладка бетона и уход за бетоном в период его твердения.
Качество бетона определяется многими показателями: качеством, количеством и маркой применяемого цемента, качеством и количеством заполнителей, правильностью подбора соотношения между применяемым цементом и заполнителем; правильным расходом воды при приготовлении бетонной смеси; качеством приготовления бетонной смеси. Используя для приготовления бетонной смеси различные сырьевые материалы и технологические приемы, можно значительно изменить свойства затвердевшего бетона. Плотность бетона может колебаться от 300 до 4500 кг/м3, прочность при сжатии – от 1,5 до 80 МПа. Это означает, что из бетона можно приготовить и несущие и ограждающие теплоизоляционные конструкции.
Песок, гравий и щебень, используемые при приготовлении бетона, должны быть чистыми, без посторонних примесей, которые значительно могут снизить прочность бетона. Цемент применяют той марки, которая позволяет получить бетон нужной прочности. Бетонную массу приготовляют в бетоносмесителях. Она может быть разной консистенции (густоты). Жесткая бетонная смесь требует при укладке сильного уплотнения, а пластичная – нуждается в меньшем уплотнении. Литая подвижная масса почти самотеком заполняет форму. Консистенция бетонной смеси зависит от количества воды, при избытке которой она расслаивается, а прочность бетона снижается.
Подают бетонную смесь к месту укладки в бадье или бетоноукладчиком. Спуск бетонной смеси с высоты, во избежание расслоения, выполняется с соблюдением следующих правил:
Высота свободного сбрасывания бетонной смеси в армированные конструкции не должна превышать 2 м;
Спуск бетонной смеси с высоты более 2 м должен осуществляться по виброжелобам, обеспечивающим медленное сползание смеси без расслоения.
Монолитность бетонной конструкции фундамента обеспечивается непрерывным бетонированием. Если это сделать не удается, - устраивают рабочие швы, под которыми понимают плоскость стыка между затвердевшим старым и свежеуложенным бетоном. Рабочие швы могут быть горизонтальными и вертикальными, но никогда их не делают наклонными. Возобновлять прерванное бетонирование можно в том случае, если бетонная смесь приобрела прочность не менее 1 МПа, а также если ранее уложенная бетонная смесь при вибрации разжижается, то есть процесс ее кристаллизации находится еще в начальной стадии. Перед началом укладки бетона поверхность рабочего шва промывают, а цементную пленку очищают стальной щеткой.
Свежеуложенный бетон нужно прикрыть рогожей, мешковиной или другой плотной тканью, которую поддерживают во влажном состоянии, периодически смачивая водой. Снимать опалубку можно не ранее, чем через 10 дней после окончания бетонирования. Нагружать монолитные фундаменты перекрытием и кирпичной кладкой можно только после полного схватывания бетона. Монолитный фундамент, выполненный по указанной технологии, обеспечивает равномерную усадку дома без трещин и перекосов.
Классификация бетонов
Бетонами называют искусственные каменные материалы, получаемые при затвердевании тщательно перемешанной и уплотненной бетонной смеси из вяжущего вещества, мелкого и крупного заполнителей, затворителя (воды), взятых в определенных количествах. В строительстве широко используются бетоны, приготовленные на цементах и других минеральных вяжущих веществах.
Для придания бетонной смеси и бетону некоторых дополнительных свойств в их состав при приготовлении вводят различные химические и поверхностно-активные добавки, которые ускоряют или замедляют процессы схватывания и твердения, делают бетонную смесь более пластичной и удобоукладываемой, повышают прочность, морозостойкость, водонепроницаемость или придают бетону какие-либо другие свойства.
Бетоны классифицируют по таким признакам, как: основное назначение, вид вяжущего, вид заполнителей, структура:
- легкие бетоны
- тяжелые бетоны
- железобетон
- строительные растворы
По назначению бетоны подразделяют на конструкционные (большая часть бетонов), которые используют для изготовления несущих и ограждающих конструкций всех зданий и сооружений (например, промышленных полов), и специальные (жаростойкие, химически стойкие, декоративные, радиационно-защитные, теплоизоляционные и др.), применяемые для возведения специальных конструкций или элементов конструкций.
По виду вяжущего бетоны бывают цементные, шлаковые, известковые, гипсовые, специальные (на основе полимеров, фосфатов, жидкого стекла и т.д.).
По виду заполнителя различают бетоны: плотные (на основе щебня, гравия и др.), пористые (на основе пемзы, вулканических шлаков и туфов, известняков и др.), специальные (на основе чугунного скрапа, шамота и др.).
По виду структуры бетоны бывают плотные, поризованные (с пено- или газообразующими добавками), ячеистые (с искусственными равномерно распределенными порами, образованными га-зо- и пенообразователями), крупнопористые (с частично заполненным пространством между зернами крупного заполнителя).
Требования к качеству бетонов устанавливаются стандартами на разновидности бетонов, в стандартах и технических условиях на сборные бетонные и железобетонные изделия, в рабочих чертежах монолитных бетонных и железобетонных конструкций. Количественные показатели свойств бетона задаются следующими основными значениями (марками):
- по прочности на осевое сжатие - М50, Ml00, М500 и т.д. (цифры соответствуют прочностям на сжатие 5; Ю; 50 МПа);
- по морозостойкости — Мрз50, МрзЮО и т.д. (цифры соответствуют количеству циклов переменного замораживания и оттаивания, после которого его свойства не меняются);
- по водопроницаемости — В2, В6, ВЮ и т.д. (цифры соответствуют гидравлическому давлению воды 0,2; 0,6; 1,0 М Па, при котором не происходит просачивания воды).
***ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О БЕТОНЕ
Общие положения
Бетонами называют искусственные каменные материалы, получаемые в результате затвердевания тщательно перемешанной и уплотненной смеси из минерального или органического вяжущего вещества с водой, мелкого и крупного заполнителей, взятых в определенных пропорциях. До затвердевания эту смесь называют бетонной смесью.
В строительстве широко используют бетоны, приготовленные на цементах или других неорганических вяжущих веществах. Эти бетоны обычно затворяют водой. Цемент и вода являются активными составляющими бетона; в результате реакции между ними образуется цементный камень, скрепляющий зерна заполнителей в единый монолит.
Между цементом и заполнителем обычно не происходит химического взаимодействия (за исключением силикатных бетонов, получаемых автоклавной обработкой), поэтому заполнители часто называют инертными материалами.
Однако они существенно влияют на структуру и свойства, изменяя его пористость, сроки затвердевания, поведения при воздействии нагрузки и внешней среды. Заполнители значительно уменьшают деформации бетона при твердении и тем самым обеспечивают получение больше размерных изделий и конструкций. В качестве заполнителей используют преимущественно местные горные породы и отходы производства (шлаки и др.). Применение этих дешевых заполнителей снижает стоимость бетона, так как заполнители и вода составляют 85... 90%, а цемент - 10...15% от массы бетона.
В последние годы в строительстве широко используют легкие бетоны, получаемые на искусственных пористых заполнителях. Пористые заполнители снижают плотность бетона, улучшают его теплотехнические свойства.
Для регулирования свойств бетона и бетонной смеси в их состав вводят различные химические добавки, которые ускоряют или замедляют схватывание бетонной смеси, делают ее более пластичной и удобоукладываемой, ускоряют твердение бетона, повышают его прочность и морозостойкость, а также при необходимости изменяют и другие свойства бетона.
Бетоны на минеральных вяжущих веществах являются капилярно-пористыми телами, на структуру и свойства которых заметное влияние оказывают как внутренние процессы взаимодействия составляющих бетона, так и воздействие окружающей среды.
В течении длительного времени в бетонах происходит изменение поровой структуры, Наблюдается протекание структурообразующих,, а иногда и деструктивных процессов и как результат - изменение свойств материала. С увеличением возраста бетона повышается его прочность, плотность, стойкость к воздействию окружающей среды. Свойства бетона определяется не только его составом и качеством исходных материалов, но и технологией приготовления и укладки бетонной смеси в конструкцию, условиями твердения бетона. Все эти факторы учитывают при проектировании бетона и производстве конструкций на его основе.
На органических вяжущих веществах (битум, синтетические смолы и т.д.) бетонную смесь получают без введения воды, что обеспечивает высокую плотность и непроницаемость бетонов.
Многообразие вяжущих веществ, заполнителей, добавок и технологических приемов позволяет получать бетоны с самыми разнообразными свойствами.
Бетон является хрупким материалом: его прочность при сжатии в несколько раз выше в несколько раз выше прочности при растяжении. Для восприятия растягивающих напряжений бетон армируют стальными стержнями, получая железобетон. В железобетоне арматуру располагают так, чтобы она воспринимала растягивающие напряжения, а сжимающие напряжения передавались на бетон. Совместная работа арматуры и бетона обусловливается хорошим сцеплением между ними и приблизительно одинаковыми температурными коэффициентами линейного расширения. Бетон предохраняет арматуру от коррозии.
Бетонные и железобетонные конструкции изготовляют либо непосредственно на месте строительства - монолитный бетон и железобетон, либо на заводах и полигонах с последующем монтажом на строительной площадке - сборный бетон и железобетон.