38 Добавки в бетонные смеси и область их рационального применения

Добавки для приготовления бетона. Для улучшения физико-механических свойств бетонной смеси, а также для экономии цемента при приготовлении бетонной смеси вводят химические добавки.  Введением в состав бетонной смеси химических добавок в виде рабочих растворов отдельных продуктов или их сочетаний достигается один или одновременно несколько показателей эффективности: 

– снижение расхода цемента до 10% или повышение прочности бетона в проектном возрасте до 25%; 

– улучшение технологических свойств бетонной смеси (удобоукладываемости, однородности, нерасслаиваемости); 

– регулируемость потери подвижности бетонной смеси во времени, скорости процессов схватывания, твердения, тепловыделения; 

– сокращение продолжительности тепловлажностной обработки изделий до 40%, ускорение сроков распалубливания и загружения монолитных конструкций;  – придание уплотненному бетону способности твердения в зимнее время без обогрева или прогрева при охлаждении его до –25°С; 

– повышение морозостойкости бетона в 2–3 раза и более; повышение плотности и непроницаемости бетона на одну – две марки; повышение стойкости бетона и железобетона в различных агрессивных средах.  Выбор требуемого вида добавок или их сочетания с учетом условий эксплуатации железобетонных конструкций и количества вводимой добавки производят в соответствии с «Рекомендациями по применению химических добавок в бетоне». Оптимальное количество добавок устанавливается экспериментально при подборе состава бетона в строительной лаборатории.     Во всех случаях приготовления бетона с применением химических добавок должен быть установлен тщательный лабораторный контроль за качеством и точностью их дозировки.

Классификация добавок для бетона Все добавки в бетонные смеси классифицируются согласно ГОСТу 24211-91. Добавки для бетона подразделяются на четыре основные группы:

1. Регулирующие свойства бетонных смесей:

- пластифицирующие I группы (суперпластификаторы), пластифицирующие II группы (cильнопластифицирующие), пластифицирующие III группы (среднепластифицирующие), пластифицирующие IV группы (слабопластифицирующие); - стабилизирующие; - водоудерживающие; - улучшающие перекачиваемость; - регулирующие сохраняемость бетонных смесей; - замедляющие схватывание; - ускоряющие схватывание; - поризующие (для легких бетонов): воздухововлекающие, пенообразующие, газообразующие.

2. Регулирующие твердение бетона: - замедляющие твердение; - ускоряющие твердение.

3. Повышающие прочность и (или) коррозионную стойкость, морозостойкость бетона и железобетона, снижающие проницаемость бетона: - водоредуцирующие I, II, III и IV групп; - кольматирующие; - газообразующие; - воздухововлекающие; - повышающие защитные свойства бетона по отношению к стальной арматуре (ингибиторы коррозии стали).

4. Придающие бетону специальные свойства: - противоморозные (обеспечивающие твердение при отрицательных температурах); - гидрофобизирующие I, II и III групп.

39.Охрана труда при производстве монтажных работ

Допуск к монтажу строительных конструкций могут получить лица, достигшие 18 лет, обученные по специальной программе и имеющие удостоверение на право производства монтажных работ, прошедшие медицинский осмотр, инструктажи (вводный и на рабочем месте) по технике безопасности и пожарной безопасности. Казным работам, т. е. работам, выполняемым на высоте более 5 м от поверхности грунта, перекрытия или настила, допускают специально обученных монтажников-мужчин в возрасте от 18 до 60 лет, прошедших медицинский осмотр на годность к верхолазным работам, имеющих тарифный разряд не ниже 3-го и стаж монтажных работ не менее года. Машинисты грузоподъемных кранов, стропальщики и сварщики обучаются по специальным программам Госгортехнадзора. В рабочее время они должны иметь при себе удостоверение на право производства работ. Основными средствами создания условий для безопасной работы и перемещения на высоте являются временные настилы, подмости и ограждения, защитные сетки, страховочные канаты, предохранительные пояса и монтажные каски. Дощатые настилы на лесах и подмостях выполняют из ровных досок толщиной не менее 40 мм при зазорах между досками не более 10 мм. Концы стыкуемых досок должны быть размещены на опоре с перехлестом за ней не менее 200 мм в каждую сторону. Концы досок, стыкуемых внахлестку, должны быть скошены. При выполнении работ на высоте более 1 м от уровня земли или перекрытия настилы и подмости должны быть ограждены перилами высотой не менее 1 м, состоящими из поручня, одного промежуточного горизонтального элемента и бортовой доски высотой не менее 150 мм. Наряду с металлическими используют вертикальные капроновые сетки для предупреждения падения с высоты. Под рабочими местами ставят горизонтальные сетки для ограждения падения. Для переходов по фермам или балкам нужно закрепить карабин предохранительного пояса монтажника. Для этого на высоте 1,2 м от уровня перемещения натягивают страховочный стальной канат диаметром 8,3... 19 мм. Рабочие должны надежно закрепляться карабином предохранительного пояса за конструкции в местах, которые заранее указаны производителем работ (мастером). Монтажникам, выполняющим роль подсобных рабочих при работе с электрогазосварщиками, выдаются щитки или очки с защитными стеклами. Рабочие, занятые на монтаже конструкций, обеспечиваются спецодеждой и спецобувью. Грузоподъемные машины, механизмы и приспособления до начала работ должны быть зарегистрированы и технически освидетельствованы в соответствии с правилами Госгортехнадзора. Суммарная масса поднимаемой конструкции и захватного приспособления не должна превышать грузоподъемности крана при данном вылете стрелы. Груз поднимают сначала на 100 мм для проверки правильности подвески, устойчивости крана и надежности действия его тормозов, а затем на проектную отметку. По горизонтали груз перемещают на расстоянии 0,5 м над встречающимися препятствиями. При ветре силой более 6 баллов (скорость 10,8... 13,8 м/с) работу прекращают, а кран закрепляют противоугонными приспособлениями. Монтажные лебедки для подъема грузов испытывают раз в год нагрузкой, в 1,25 раза превышающей рабочую, а лебедки для подъема людей — статической и динамической нагрузками, превышающими их грузоподъемность соответственно в 1,5 и 1,1 раза. Домкраты испытывают раз в год статической нагрузкой, превышающей предельную грузоподъемность не менее чем на 10 %, в течение 10 мин. Съемные грузозахватные приспособления при техническом освидетельствовании после изготовления или ремонта, а при эксплуатации через каждые 6 месяцев осматривают и испытывают нагрузкой, в 1,25 раза превышающей их номинальную грузоподъемность, с длительностью выдержки 10 мин. Лица, ответственные за содержание грузоподъемных машин, или прорабы и мастера, прошедшие проверку специальных знаний, осматривают траверсы не реже чем через каждые 6 месяцев, клещи и другие захваты — через месяц, стропы, тару, цепи — через каждые 10 дней. При пережимах, сплющивании, уменьшении диаметра на небольшой длине, слабине или выпирании прядей, образовании невыпрямляемых петель на канатах строп не допускается к эксплуатации. Монтаж строительных конструкций ведут под руководством прораба или мастера по ППР, где содержатся указания по охране труда. Совмещение монтажа с какими-либо другими работами по одной вертикали в пределах монтажного участка запрещается. Перед подъемом конструкции очищают и при необходимости красят и усиливают. Для предотвращения раскачивания поднимаемые конструкции удерживают оттяжками из пенькового каната. При разгрузке машин нельзя перемещать конструкции над кабиной водителя.В ППР и на площадке обозначают границы опасных зон, т. е. расстояние по горизонтали от возможного места падения груза при его перемещении краном из расчета 7 м при высоте подъема груза до 20 м и 1/10 большей высоты, но не менее 10 м. На границе опасной зоны устанавливают предупредительные знаки и надписи, хорошо видимые в любое время суток. На монтажной площадке должен существовать единый порядок сигнализации. Установку, временное закрепление, расстроповку и постоянное закрепление конструкций следует производить с перекрытий, инвентарных подмостей, стремянок, лесов. Пользоваться приставными лестницами, а также находиться на стене в этих случаях запрещается. Временные крепления удаляют после закрепления конструкции всеми средствами, предусмотренными проектом.

40 Железобетон в современном строительстве.По уровню технических и экономических показателей бетон и железобетон по-прежнему остаются основными конструкционными материалами, занимая приоритетные места в общей структуре мирового производства строительной продукции. Получив название «материал XX века» железобетон, благодаря уникальным свойствам, успешно занял свою нишу и постоянно расширяет ее границы в рядах строительной продукции, заменив собой в большин-стве случаев дорогостоящий металл. Использование бетона и железобето-на позволило сделать революцию в области технологии строительства, возводить долговечные, грандиозные и уникальные объекты и сооружения По мнению специалистов, железобетон сохранит свою лидирующую роль в строительстве и в текущем столетии.  

За 150 лет своего существования бетон прошел серьезную эволюцию. Он перестал быть смесью цемента, воды и заполнителей и превратился в сложный композиционный материал, приготавливаемый по высоким технологиям. Последние этапы этого процесса можно проследить по мировой науке и практике. 

В последние годы бетоноведение сделало следующий шаг вперед. Поя-вились самоуплотняющиеся бетоны. Высокопластичные смеси при запол-нении опалубочной формы обладают свойствами жидкости. Они отлича-ются повышенной устойчивостью к расслоению, высокой жизнеспособ-ностью, перекачиваемостью и интенсивным набором прочности при твердении. Последнее устраняет необходимость тепловлажностной обработки конструкций, что особенно важно при монолитном строительстве. Важно также, что бетоны, полученные из таких смесей, отвечают требованиям, предъявляемым к бетонам «high performance». 

Подход к бетоноведению с позиций высоких технологий вызвал бурный прогресс в этой области. Совсем недавно мы удивлялись прочности бетона в 200 МПа. А в октябре прошлого года фирма Lafarge представила материал под названием Ductal (дактал). Это самоуплотняющийся бетон с исключительно высокими техническими и потребительскими свойствами (ultra-high-performance), Прочность этого бетона при сжатии превышает 200 МПа, а при изгибе достигает 50 МПа. Для сравнения из обычного железобетона, из предварительно-напряженного железобетона, из бетона Ductal и из металла были изготовлены равнонесущие двутавровые балки. Их вес соответственно составил 530, 467, 140 и 112 кг. Естественно, что с усложнением технологии бетона и железобетона возрастает его стоимость. Но при этом возрастает эксплуатационная надежность и срок службы конструкций. А из мировой практики известно, что доллар вложенный в повышение долговечности сооружения дает 125 долларов отдачи в эксплуатации. Основные затраты, связанные с эксплуатацией строитель-ных объектов складываются из затрат на вторичную защиту конструкций от коррозии и затрат на ремонт и восстановление соружения. Таким образом, игра стоит свеч и понятно, почему долговечность становится одним из основных требований для строительных материалов будущего.

Конечно, только прочность и долговечность не охватывают весь спектр потребительских качеств бетона. Нельзя не обратить внимания на широкую гамму бетонов-утеплителей. Они находят все более широкое применение в строительстве, заменяя плитный полистирол и минеральную вату. Теплотехнические характеристики современных бетонов-утеплителей способны удивить даже специалистов. Например, бетон-утеплитель с объемным весом 60 кг\м3 и с коэффициентом теплопроводности 0,06. Естественно, бетоны –утеплители с такими теплотехническими характеристиками имеют низкую механическую прочность, что затрудняет их транспортировку и монтаж, поэтому появились монолитные бетоны-утеплители, которые в будущем наверняка получат широкое распространение. Разве можно признать нормальным заполнение стен в качестве утеплителя кусками полистирола? 

Сочетаемость с другими материалами. Здесь же следует сказать и об арматуре для железобетона. Наряду с тем, что постоянно совершен-ствуется металлическая арматура: появляются ее новые виды, все сложнее и эффективнее становятся способы ее защиты от коррозии, все шире при-меняется металлическая фибра промышленного производства – идет инте-нсивная работа над неметаллической арматурой, в том числе для внешнего армирования. В последние годы практика все более склоняется к использ-ованию углепластиков, хотя по-прежнему применяются стекло-пластики и базальтопластики. Неметаллическая арматура обладает высокой коррозии-онной стойкостью, электроизолирующей способностью.

Разговоры о чрезмерно высокой стоимости неметаллической арматуры означают лишь нежелание заниматься этим направлением. Неметал-лическая арматура в 2 раза прочнее и в 5 раз легче металлической, поэтому затраты на армирование вполне сопоставимы, а эксплуатационные преи-мущества неметаллической арматуры очевидны). 

Высокие эстетические и архитектурные свойства бетона общепризнанны во всем мире. Поэтому железобетон повсеместно применяется и для уни-кальных сооружений и для массовой городской застройки. Несколько примеров применения железобетона для ординарных зданий, которые при этом имеют индивидуальный облик… 

Современным бетонам можно придать практически любую форму, в том числе с обратными углами поверхности. Они имеют отличную наружную фактуру, через которую можно передать любые архитектурные и эстети-ческие замыслы. Поэтому все шире применяется бетон для элементов архитектуры. Архитектурный бетон стал самостоятельным направлением в технологии бетона. Это связано с тем, что к этому виду бетона, по сравнению с конструкционным, предъявляется значительно больше различных требований (качество поверхности, цвет, поверхностная твердость, смачиваемость и др.) 

Экологическая безопасность при производстве и эксплуатации железобетона не составляет проблемы, а является технической задачей, которая, к сожалению, решается по-разному. (Производство цемента; экологически чистые заполнители; соблюдение технологии изготовления изделий и правил техники безопасности). Современный бетон является вполне комфортной средой для жизнедеятельности человека. Представляя собой капиллярно-пористый композит, бетон вполне обеспечивает желательный температурно-влажностный режим в помещениях. А все несуразности в этом вопросе связаны не с материалом, а с некомпетентностью или безразличием тех, кто его применяет. 

перспективы использования бетона и железобетона Важным аргументом в пользу бетона и железобетона является рост народонаселения в развивающихся странах (и соответственно рост потребности в жилье) в сочетании с такими факторами, как индустриализация и урбанизация, концентрация населения в крупных городах, экономия земли, рост этажности зданий. Все это говорит о расширении железобетона в жилищном строительстве. Для социалистических и развивающихся стран насущной необходимостью становится индустриализация строительства, что также потребует развития железобетона.Имеются и внутренние факторы, свидетельствующие о перспективности бетона и железобетона в архитектуре. Дело в том, что происходит непрерывное совершенствование технических свойств и технологии производства этих материалов, которое ведет к повышению их прочности, снижению массы, внедрению эффективных методов и конструкций.Сюда следует отнести, прежде всего, внедрение предварительно напряженного железобетона, армоцемента, легких и высокопрочных бетонов и цементов, силикатных и пластбетонов и др. Эти изобретения освоены и внедряются, однако темпы внедрения новых видов бетона и железобетона чрезвычайно медленны. Например, со времени изобретения предварительно напряженных конструкций прошло около 50 лет, между тем удельный вес таких конструкций все еще невелик. В 1980 г. он составит 11,3%. Ограниченно используются армоцемент (возраст, которого 30 лет), силикатный и пластбетон, производство которых начато тоже давно. Выпуск высокопрочных бетонов и арматуры развивается медленно. Так, намечается довести в 1980 г. выпуск портландцемента марки 500 и выше только до 25% общего производства цементов для строительства.

41.Электропрогрев бетона . Электропрогрев бетона основан на том, что элекроток,. проходя через влажный бетон, превращается в тепло и нагревает массу бетона, ускоряя тем самым процесс его твердения.

Для электропрогрева применяют электроды в виде металлических стержней или пластинок, присоединенных к различным полюсам (фазам) электросети. Замыкание цепи между электродами происходит через влажный бетон, в который заделывают электроды. Схема устройства сети электропрогрева и места установки электродов, расстояние их от арматуры, трансформаторы, групповые щитки и прочее оборудование разрабатываются специальными проектами для каждого отдельного случая.

Благодаря электропрогреву время твердения бетона резко сокращается. Бетон на портландцементе к 28-дневному возрасту после электропрогрева приобретает 80 — 90% от прочности бетона, твердеющего в нормальных условиях. Быстротвердеющие портландцемента с повышением температуры до -f- 50° и выше иногда дают снижение конечной прочности бетона до 25%-. Поэтому при таких цементах полезно перед началом прогрева предварительно выдерживать бетон' при пониженных температурах.

Малоактивные и медленно твердеющие портландцемента при благоприятном влажностном режиме могут не давать снижения прочности бетона за счет прогрева. В некоторых случаях добавка хлористого кальция в количестве 3% от веса воды затворения уменьшает потери прочности бетона на портландцементе вследствие прогрева.

При этом длительность прогрева бетона на портландцементе может быть сокращена на 25—30%. Особенно хорошие результаты дает добавка хлористого кальция при применении шлако-портландцемента.

Во избежание пересушивания электропрогрев бетона, как правило, должен производиться с применением трансформаторов, допускающих понижение напряжения в пределах 50— 90 в. Если же начинается высушивание открытой поверхности бетона, необходимо выключить ток и увлажнить поверхность водой.