
- •§ 1.2. Физические свойства
- •§ 1.31 Теплотехнические свойства
- •§ 2.1. Каменные материалы
- •§ 2.2. Добыча природных каменных материалов, их обработка, транспортирование и хранение
- •§ 3.1. Общие сведения
- •§ 3.2. Производство керамических материалов
- •§ 3.3. Стеновые керамические материалы
- •§ 3.4. Облицовочные керамические материалы
- •§ 3.5. Санитарно-технические керамические материалы
- •§ 3.6. Прочие керамические изделия
- •§ 4.1. Классификация минеральных вяжущих веществ. Известь строительная
- •§ 4.2. Гипсовые вяжущие вещества
- •§ 4.3. Магнезиальные вяжущие вещества, растворимое стекло и кислотоупорный цемент
- •§ 4.4. Портландцемент
- •§ 4.5. Разновидности цементов
- •§ 5.1. Классификация бетонов
- •§ 5.2. Тяжелые, плотные цементные бетоны на плотных заполнителях
- •§ 5.3. Легкие бетоны
- •§ 5.4. Железобетон
- •§ 5.5. Строительные растворы
- •§ 6.1. Изделия на основе извести
- •§ 6.2. Изделия на основе гипса
- •§ 6.3. Асбестоцементные изделия
- •§ 7.1. Строение древесины
- •§ 7.2. Свойства древесины
- •§ 7.3. Строительные материалы на основе древесины
- •§ 7.4. Защита древесины и изделий из нее от гнили и возгорания
- •§ 8.1. Арболит и изделия из него
- •§ 8.2. Фибролит, ксилолит, опилкобетон
- •§ 8.3. Цементно-стружечные плиты
- •§ 9.1. Битумные вяжущие вещества
- •§ 9.2. Дегтевые вяжущие вещества
- •§ 9.3. Асфальтовые и дегтевые бетоны и растворы
- •§ 9.4. Кровельные и гидроизоляционные материалы
- •§ 10.1. Материалы для строительных конструкций
- •§ 10.2. Материалы для внутренней отделки помещений
- •§ 10.3. Погонажные и санитарно-технические изделия, трубы, клеи и мастики
- •§ 11.1. Теплоизоляционные материалы
- •§ 11.2. Звукоизоляционные материалы
- •§ 12.1. Пигменты
- •§ 12.2. Связующие вещества и растворители
- •§ 12.3. Красочные составы
- •§ 13. Общие сведения. Свойства стекла
- •§ 13.2. Листовое стекло. Изделия из стекла
- •§ 13.3. Ситаллы
- •§ 15.1. Общие сведения об основных конструктивных элементах и схемах зданий
- •§ 15.2. Архитектурно-планировочные и конструктивные решения зданий и сооружений. Единая модульная система. Типизация и унификация
- •§ 15.3. Основные правила привязки колонн и стен к координационным осям
- •§ 15.4. Классификация зданий
- •§ 15.5. Требования к производственным зданиям
- •§ 15.6. Основные положения расчета строительных конструкций
§ 5.2. Тяжелые, плотные цементные бетоны на плотных заполнителях
Исходные материалы. Для приготовления таких бетонов использую цемент, воду, плотные, крупные и мелкие заполнители. Иногда для придания особых свойств бетону при его приготовлении вводят в небольшом количестве различные добавки.
Качество бетона в большой степени зависит от используемых материалов, поэтому выбор последних должен производиться с учетом требований к бетону и свойств самих материалов.
Цемент является наиболее дорогостоящим и определяющим свойства бетонов компонентом. При выборе вида цемента исходят из условий работы бетона (агрессивности среды) и необходимой скорости твердения, как это указывалось в гл. 4.
Несоблюдение указанных рекомендаций приводит к перерасходу цемента. В бетоне применяют крупный и мелкий заполнители. Крупный заполнитель, зерна которого более 5 мм, подразделяют на гравий (камни окатанной формы) и щебень (камни угловатой, рваной формы), мелкий заполнитель — это песок. Крупный и мелкий заполнители должны быть местными, т.е. добываться из расположенных в районе строительства карьеров. Применение дальнепривозных заполнителей резко увеличивает стоимость бетона.
Заполнители должны удовлетворять ряду требований. Например, к крупному заполнителю предъявляются требования по прочности, максимальной крупности, зерновому составу, чистоте, форме зерна; к мелкому — требования по зерновому составу и чистоте.
Прочность крупного заполнителя определяется испытанием на сжатие образцов правильной (кубической или цилиндрической) формы, выпиленной из породы, образующей крупный заполнитель. Прочность исходной породы при сжатии в насыщенном водой состоянии должна не менее чем в 1,5...2 раза превышать класс бетона. Критерием прочности и, следовательно, пригодности заполнителя при невозможности испытания заполнителя в виде образца правильной формы является показатель дробимости Др, который определяется отношением разницы в массе навески до испытания в цилиндре и после него к массе навески до испытания. Разница определяется просеиванием испытанной навески на контрольных ситах.
Марка щебня, гравия и щебня из гравия для бетонов покрытия основания автомобильных дорог должна быть не менее указанной в табл. 5.2.
Щебень и гравий для дорожного износостойкого бетона, кроме класса по прочности, должны удовлетворять требованиям по износостойкости. Марка по износостойкости проверяется в полочном барабане. Критерием, как и при испытании на дробимость, является относительная потеря в массе навески определенной крупности материала после заданного в ГОСТе количества оборотов вместе с чугунными или стальными шарами.
Кроме того, для получения наиболее экономичного плотного и малоусадочного бетона необходимо иметь зерна крупного заполнителя разного размера и в определенном соотношении. На 5.1 и в табл. 5.4 приводятся данные ГОСТа о зерновом составе крупного заполнителя. Зерновой состав заполнителей определяют по результатам просеивания пробы через стандартный набор, включающий 10 сит с отверстиями, мм: 70; 40; 20; 10; 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,16. Граница между мелким и крупным заполнителями проходит по зерну 5 мм. Если надо определить зерновой состав песка, берут сита с размерами отверстий 5...0,16 мм; для крупного заполнителя — 5.,.70 мм. После просеивания взвешивают частные остатки на каждом сите, вычисляют их относительное содержание в процентах, определяют полные остатки.
Для дорожного бетона при наибольшей крупности до 70 мм по специальному соглашению допускается применение смеси фракции 5...40 мм.
Форма заполнителя также оказывает влияние на свойства бетона. Крупный заполнитель, имеющий форму кубика с неровными рваными поверхностями, обеспечивает получение бетона наибольшей прочности или заданной прочности с наименьшим расходом цемента. Поэтому для получения бетонов высоких классов (В 30 и выше) рекомендуется применять щебень, а не гравий.
Чистота заполнителей оказывает на качество бетона также большое влияние. Пылевидные и особенно глинистые примеси создают на поверхности зерен заполнителя пленки, препятствующие сцеплению с цементным камнем. Прочность бетона при этом снижается. Исключать влияние грязного заполнителя на снижение прочности бетона повышением расхода цемента недопустимо.
Согласно ГОСТу количество пылевидных, илистых и глинистых частиц в крупном заполнителе, определенное методом отмучивания (многократной промывкой с последующей сушкой пробы и определением отношения потери-в массе пробы к исходной массе пробы), не должно превышать 1 % в щебне из изверженных и метаморфических пород, щебне из гравия и в гравии для всех видов тяжелого бетона.
Допустимое количество пылевидных и глинистых частиц в щебне из осадочных пород для бетонов класса ниже В 22,5—3 %, для бетонов класса В 22,5 и выше — 2 %, особо ответственных бетонов — 1 %. В бетонах для однослойных дорожных покрытий или для верхнего слоя двуслойных допускается 2 %; для нижнего слоя двуслойных покрытий и оснований усовершенствованных капитальных покрытий — 3 %.
Кроме того, гравий и щебень при обработке их раствором едкого натра не должны придавать раствору окраску темнее цвета эталона. Органические примеси разрушают цементный камень и вызывают понижение прочности бетона. В щебне и гравии не должно быть посторонних засоряющих примесей (мусора, строительных отходов и т.д.).
Песок, являющийся мелким заполнителем в бетоне, состоит из зерен размером от 0,14 до 5 мм. В большинстве случаев используются природные пески, образовавшиеся в результате естественного разрушения горных пород, но иногда по экономическим соображениям используют песок, получаемый искусственным путем — дроблением камня.
Для бетона применяют песок с модулем крупности от 1,5 до 3,25. Пыль, глина, ил, обволакивая зерна песка, ухудшают их сцепление с цементом, увеличивают суммарную поверхность заполнителя, вызывают повышенную водопотребность, что приводит к увеличенному расходу цемента, уменьшению прочности и долговечности бетона. Согласно ГОСТу содержание илистых, глинистых и пылевидных частиц, определяемых отмачиванием, не должно превышать 3 %. Кроме того, в песке не должно быть органических примесей. Допустимое их содержание в песке проверяется колоро-метрической пробой (по окраске раствора над песком, обработанным щелочью). Если колорометрическая проба неудовлетворительна, то песок подвергают промывке или отказываются от применения и заменяют другим.
К добавленному песку предъявляются дополнительные требования: марка исходной породы по прочности должна быть не менее 800. Для дорожного бетона такие требования представлены в табл. 5.5.
Кроме указанных выше требований к крупному и мелкому заполнителям при проведении геологической разведки, предшествующей началу разработки карьеров крупного и мелкого заполнителей, должны быть проведены петрографические исследования с целью определения наличия и количества в заполнителях вредных примесей.
Вода. Вода, применяемая для изготовления бетона, не должна содержать вредных примесей, препятствующих его твердению. Нельзя использовать болотную воду и воду, загрязненную различными примесями (кислотами, солями, маслами и т.д.). Можно применять воду с водородным показателем рН 4. Пригодность воды устанавливается химическим анализом и сравнительным испытанием бетонных образцов на прочность.
Добвки. Как указывалось выше, при изготовлении бетонной смеси для придания последней или бетону лучших качеств вводятся различные добавки. По характеру воздействия добавки разделяются на пластифицирующие, изменяющие скорость твердения, противомо-розные, гидрофобизирующие, сокращающие расход цемента.
Пластифицирующие добавки увеличивают подвижность или снижают жесткость бетонных смесей. К ним относятся, в частности, гидрофильно-пластифицирующая добавка ЛСТ (прежнее название СДБ), которая чаще применяется в бетонах и растворах с большим содержанием вяжущего и позволяет экономить до 10 % вяжущего.
Для бетонов и растворов с малым расходом цемента рекомендуются добавки ГКЖ-10, ГКЖ-11, относящиеся к гидрофобно-пластифицирующим. Применение последних кроме пластифицирующего действия на бетонную смесь уменьшает водопоглощение бетона, увеличивает его морозостойкость и сопротивляемость коррозии.
В настоящее время применяют суперпластификаторы — синтетические полимерные материалы, сильное пластифицирующее воздействие которых позволяет резко сократить количество воды в бетонной смеси, получить бетон высокой плотности и прочности.
В качестве простейших пластификаторов используется известь и даже глина. Известь широко применяют в кладочных растворах.
К числу добавок, изменяющих скорость процесса твердения, относятся хлорид кальция, сульфат натрия, нитриты кальция и натрия и др., способствующие повышению растворимости гидрата оксиды кальция, увеличению количества новообразования в ранние сроки. Из замедлителей чаще всего применяют ГКЖ-10 и ГКЖ-11. Добавки — ускорители твердения используются и как противомороз-ные. А добавки-замедлители — как гидрофобизирующие. В качестве добавок, сокращающих расход цемента, используются минеральные порошки. Чаще всего это побочные продукты промышленности: пылевидная зола теплоэлектростанций, доменные и топливные шлаки в тонкомолотом виде. Условия применения добавок и их количество строго регламентируются.
Свойства бетонной смеси. Бетонная смесь должна обладать такими свойствами, которые обеспечивали бы ее хорошую укладку в опалубку или форму и уплотнение без расслоения и излишнего водоотделения. Для оценки свойств смеси и в первую очередь способности заполнять форму или опалубку при укладке и уплотнении применяют различные приемы, методы и приборы. Оценка свойств смеси производится посредством стандартного конуса (5.3) и прибора для определения ее жесткости. Посредством стандартного конуса определяют подвижность ОКсм, т.е. способность смеси расплываться под действием собственной массы и связности. Прибор представляет собой усеченный, открытый с обеих сторон конус из листовой стали толщиной 1 мм с гладкой внутренней поверхностью. Размеры конуса определяются наибольшей крупностью используемого крупного заполнителя; при крупности до 40 мм применяется конус № 1, от 40 до 100 мм — конус № 2 (табл. 5.6).
При определении подвижности конус устанавливают на пол и заполняют бетонной смесью в три слоя одинаковой высоты со штыкованием каждого слоя стальным стержнем диаметром 16 мм и длиной 600 мм (для конуса № 1 — 25 раз, для конуса №2 — 56 раз). Сразу после заполнения конуса и удаления излишков форму снимают, поднимая вертикально за ручки. Освобожденная от формы подвижная бетонная смесь оседает и даже расстекается. Показателем подвижности служит разность по высоте металлического конуса и верха осевшего бетона, измеряемого металлической линейкой. Величину осадка, определенную в конусе № 2, приводят к показаниям в конусе № 1 умножением ее на коэффициент 0,67.
Жесткая бетонная смесь при снятии конуса осадки не дает. Она по своему характеру напоминает сырую землю, и для ее уплотнения требуется усиленное механическое воздействие — вибрирование, трамбование, вибротрамбование и другие методы.
Определение свойств жестких смесей производится с помощью специального прибора, приведенного на 5.4.
Прибор устанавливается и закрепляется на стандартной виброплощадке с параметрами вибрирования: частотой колебаний 3000 в 1 мин, амплитудой 0,5 мм. После заполнения бетонной смесью (аналогично приему при определении подвижности) форму-конус снимают, ьа поверхность бетона опускают диск (5.5), штатив фиксируют на кольце, включают виброплощадку. Вибрирование ведется до тех пор, пока не начнется выделение цементного теста минимум из двух отверстий диска. Продолжительность вибрирования в секундах служит показателем жесткости Ж. В настоящее время для определения жесткости смеси иногда еще используют технический вискозиметр, показания жесткости в котором для приведения к показаниям жесткости в указанном выше приборе следует умножать на коэффициент 0,47.
Нередко (особенно в построечных условиях) при определении свойств жестких смесей используют упрощенный прием. В этом случае в металлическую форму для приготовления кубов размером 20x20x20 см вставляют стандартный конус, нижнее основание которого уменьшено и имеет наружный диаметр 196 мм. Конус наполняют за три приема со штыкованием бетонной смесью, снимают конус и подвергают форму с бетонной смесью вибрированию на стандартной виброплощадке. Вибрация прекращается по заполнению бетонной смесью всех углов куба и тогда, когда поверхность бетонной смеси станет горизонтальной. Продолжительность вибрирования в секундах для приведения к показателю жесткости в стандартном приборе необходимо умножать на коэффициент 0,7.
Не являясь показателем, непосредственно определяющим длительность вибрирования или режим другого метода уплотнения, показатели подвижности или жесткости дают возможность рекомендовать смеси с такими свойствами, которые позволяют при оптимальных затратах энергии уплотнения получать бетоны с заданными свойствами.
В табл. 5.7 приведены рекомендуемые показатели подвижности жесткости бетона.
Зависимость свойств смеси от различных факторов. Способность не расслаиваться, растекаться и хорошо заполнять форму придает бетонной смеси, главным образом, цементное тесто. Чем больше в смеси цементного теста, тем больше подвижность ее, но тем больше и расход цемента, дороже бетон. Минимальный расход цемента на 1 м бетона (минимальное количество цемента, кг на 1 м бетона) зависит от характеристики смеси, крупности заполнителя
Разновидность конструкции и способа уплотнения Подвижность, см Жесткость, с
Сборные железобетонные с немедленной распалубкой, формуемые на виброплощадке
Перекрытия и стеновые панели, формуемые на виброплощадке, подготовка под фундаменты, полы и основания дорог, уплотняемых посредством поверхностных вибраторов
На свойства бетонной смеси существенное влияние оказывают свойства и вид цемента. Применение цемента с меньшей нормальной густотой при том же расходе воды увеличивает подвижность или уменьшает жесткость. Использование пуццолановых портландцемен-тов или цементов с активной кремнеземистой добавкой уменьшает подвижность, увеличивает жесткость.
Количество воды оказывает влияние на свойства бетонной смеси. С повышенным содержанием воды ее подвижность увеличивается. Однако если количество цемента при этом не возрастает, то прочность бетона снижается. Значительное увеличение содержания воды может привести к водоотделению, что недопустимо. Максимально допустимое количество воды зависит от многих факторов и определяется опытным путем. Большое влияние на подвижность оказывают форма, крупность и количество заполнителя.
С увеличением крупности зерен заполнителя суммарная поверхность их уменьшается, увеличиваются толщина слоя обмазки каждого зерна и подвижность смеси. Повышение количества заполнителей приводит к увеличению смазываемой поверхности.
На ПОДВИЖНОСТЬ (жесткость смеси) оказывает также влияние чистота заполнителя. Пыль, илистые, глинистые и другие загрязняющие заполнитель примеси обычно снижают (особенно при большом количестве цемента) подвижность бетонной смеси.
Общее представление о влиянии различных факторов на свойства смеси можно проследить на 5.6. Как видно из графиков, расход воды увеличивается, если используется щебень,— на 30 л, пуццола-новый цемент,— на 15...20 л, мелкий песок,— на 10...20 л, расход цемента свыше 450 кг/м — на 10... 15 л.
Прочность бетона определяют испытанием контрольных образцов. Класс тяжелого бетона определяется пределом прочности при сжатии стандартных бетонных кубов размеров 15x15x15 см, изготовленных из бетонной смеси в металлических формах и испытанных в возрасте 28 сут после твердения в нормальных условиях (температура 15... ...20 °С, относительная влажность 95... 100 %). Нередко в качестве контрольных изготовляют образцы других размеров. В гидротехническом строительстве при широком использовании крупного заполнителя с максимальным размером 70 мм и более в качестве контрольных приняты кубы 20x20x20 см. . В условиях заводов железобетонных конструкций, где для изготовления целого ряда конструкций применяют крупный заполнитель с максимальной крупностью до 20 мм и ниже, в качестве контрольных приняты кубы размером 10x10x10 см и даже 7x7x7 см (если позволяет крупность заполнителя). Размер контрольного куба должен быть не менее чем в 3 раза больше максимального размера крупного заполнителя. Однако в этих случаях при испытании получаются завышенные или заниженные результаты, которые тем выше, чем меньше размер образца. Для приведения результатов испытаний образцов меньшего или большего размера к результатам испытаний образцов 15x15x15 см, принятых за эталон, используют специальные переходные коэффициенты.
К высококачественным материалам относятся: щебень из плотных горных пород высокой прочности; песок оптимальной крупности; портландцемент высокой активности без добавок или с минимальным количеством добавок; заполнители чистые фракционированные с оптимальным составом смеси фракций.
Рядовые материалы включают: заполнители среднего качества, в том числе гравий, портландцемент средних марок или высокомароч- \ ный шлакопортландцемент. Материалы пониженного качества — это крупные заполнители низкой прочности, пески мелкие, цементы низкой активности (низкой марки).
Подбор состава бетона. Подбор включает: выбор материалов; расчет состава; проверку и корректировку пробными замесами и испытанием контрольных образцов. При этом не исключается проведение технико-экономических сравнений. В основе расчета лежит метод абсолютных объемов, по которому сумма объемов составляющих в плотном состоянии должна равняться объему бетона, а соотношение составляющих — обеспечивать получение бетона требуемых качеств.
Экспериментальная проверка и уточнение состава бетона. Для экспериментальной проверки рассчитанного состава бетона изготовляют пробу и проверяют ее подвижность или жесткость. Пробу готовят в лабораторных бетоносмесителях. Если подвижность бетонной смеси окажется менее заданной, то в нее добавляют цемент и воду (порциями по 5 % от первоначальных), сохраняя В/Ц постоянным. Если же подвижность бетонной смеси окажется более заданной, то добавляют песок и щебень (также порциями по 5 % первоначальных).
Окончательное решение о составе бетона принимается после испытания на прочность при сжатии. Прочность образцов не должна отличаться от класса бетона более чем на ± 15 %.
Корректировка состава бетона при использовании влажных заполнителей. При расчете состава бетона принимаются сухие заполнители. В действительности сухие заполнители, за очень редким исключением, использовать не удается.
Экспрессным методом или высушиванием пробы заполнителей определяют влажность заполнителей по массе \¥щ (влажность крупного заполнителя) и Wa (влажность песка). По найденному значению влажности определяют необходимое количество влажного крупного заполнителя и песка
Одновременно расход воды, найденный при расчете состава, уменьшается на то ее количество, которое вводится вместе с влажным заполнителем. Окончательное расчетное количество воды
Приготовление бетонной смеси. Этот процесс может быть сведен к двум основным технологическим операциям — дозированию исходных материалов и их перемешиванию.
На современных бетонных заводах разной производительности, где приготовляется основная часть бетонной смеси, для дозирования, т.е. для отмеривания количества материалов на замес, используются в основном дозаторы, дозирующие цемент, воду, крупные и мелкие заполнители по массе. Однако на некоторой части бетонных заводов, где установлены бетоносмесители непрерывного действия, дозирование компонентов осуществляется по объему. Дозирование по массе точнее и обеспечивает получение более однородного бетона. Используемые на бетонных заводах и бетоносмесительных установках весовые дозаторы обеспечивают точность дозирования добавки, воды и цемента ± 1 %, заполнителя ± 2 %, что в свою очередь требует определения расходов цемента с точностью до 5 кг, воды до 2 л. мелкого и крупного заполнителя с точностью до 10 кг на 1 м бетона.
Перемешивание исходных компонентов бетона осуществляется в специальных машинах — бетоносмесителях. По принципу действия они бывают цикличные, процесс перемешивания в которых включает загрузку смесителя, перемешивание, выгрузку, после чего цикл повторяется, и непрерывные, в которых загрузка, перемешивание, выдача идут непрерывно и совмещены по времени.
По характеру перемешивания бетоносмесители бывают гравитационные, или свободного падения, и принудительного перемешивания. Они могут быть стационарными и передвижными, в том числе самоходными (автобетоносмесители), выпускаются различной вместимостью.
В процессе перемешивания материалы равномерно распределяются во всем объеме, а зерна цемента и заполнителя смачиваются водой, в результате получается однородная масса. Подвижные смеси с крупным щебнем или гравием перемешиваются легче, жесткие с мелким щебнем или гравием — труднее. Поэтому для крупнозернистых подвижных смесей с заполнителем из плотных пород используют смесители свободного падения. Для перемешивания жёстких мелкозернистых смесей применяют смесители принудительного действия.
Большое влияние на качество перемешивания оказывает его продолжительность, которая в смесителях цикличного действия определяется с момента загрузки всех материалов до начала
выгрузки. При недостаточной продолжительности перемешивания ухудшается однородность бетона и понижается его прочность. Увеличение продолжительности сверх оптимальной, соответствующей получению однородной бетонной смеси, мало влияет на свойства бетона и бетонной смеси. Оптимальная продолжительность перемешивания зависит от состава, характеристики бетонной смеси и типа применяемого смесителя.
Укладка и уплотнение бетонной смеси. Приготовленная бетонная смесь должна по возможности быстро доставляться к месту укладки и уложена в форму или опалубку. Допустимый промежуток времени с момента приготовления до укладки не должен превышать времени начала схватывания, и за этот срок бетонная смесь не должна существенно терять свои свойства (подвижность, жесткость). Транспортные средства (автосамосвал, автобетоновоз, ленточный конвейер и т.д.) должны обеспечить доставку бетонной смеси однородной, нерасслоившейся.
Бетонная смесь должна быть уложена и уплотнена так, чтобы бетон в изделии был однородным и хорошо уплотненным. От качества уплотнения так же, как и от других технологических процессов
(перемешивания, твердения), зависит качество бетона. При укладке бетонную смесь необходимо распределять по форме или опалубке равномерными слоями или дозами. Уплотнение же осуществляют различного рода виброприспособлениями: в построечных условиях —4 поверхностными и глубинными вибраторами (иногда навесными), в| заводских — на вибростолах, виброплощадках или в кассетных формах. При вибрировании частицам бетонной смеси сообщаются механические колебания, в результате чего связи между частицами нарушаются, силы трения и сцепления уменьшаются, бетонная смесь приобретает свойства тяжелой жидкости и под действием сил тяжести растекается, заполняя форму. Длительность вибрирования зависит от свойств смеси и характера формуемого изделия. Ее определяют экспериментально по получаемой плотности бетона. В заводских условиях нередко используют вибрирование с пригрузом сверху, что обеспечивает получение более плотного бетона. Уплотнение бетона при изготовлении в заводских условиях труб нередко осуществляется за счет центрифугирования или центрифугирования с вибрацией. Существуют и другие приемы уплотнения.
Для хорошо уплотненной бетонной смеси коэффициент уплотнения, т.е. отношение плотности полученного уплотненного бетона к расчетной, должен быть не менее 0,98 и приближаться к 1,0. Одним из предварительных приемов оценки достаточности вибрирования является прекращение оседания бетонной смеси и появление на поверхности изделия цементного молока. Существуют и более сложные, но также далеко не достаточные методы определения оптимальной длительности вибрирования. Следует помнить, что недоуплотнение приводит к резкому снижению качества бетона и в первую очередь прочности.
Уход за бетоном в начальный период твердения. Ускорение процесса твердения. Нарастание прочности бетона возможно лишь при определенных тепловлажностных условиях. Потеря бетоном в процессе твердения воды или замерзание бетона ведут к прекращению процесса твердения, поэтому в начальный период необходимо обеспечить оптимальные условия твердения, или «уход» за бетоном. Наиболее простым методом ухода при положительной температуре (+ 5 °С и выше) является обеспечение влажной среды регулярной поливкой бетона водой, укрытием влажным песком, опилками, пленками, эмульсиями и т.д.
Пленками и эмульсиями бетон можно покрыть сразу после укладки и уплотнения. Укрытие песком, опилками и поливка водой должны быть выполнены не ранее конца схватывания (через 12...24 ч в зависимости от температуры). Бетон твердеет тем быстрее, чем выше температура.
В зимних условиях необходимый режим твердения создают различными приемами: разогревом бетонной смеси при ее приготовлении; выдерживанием бетона в утепленных опалубках (метод термоса); использованием химических добавок, снижающих температуру замерзания; тепловым воздействием на свежеуложенный бетон специальных, греющих опалубок; электродным прогревом; прогревом инфракрасными источниками теплоты и т.д.
Наиболее эффективным является метод «термоса», суть которого заключается в том, что разогретая при приготовлении или перед укладкой бетонная смесь, уложенная в опалубку, защищенную от быстрого остывания теплоизоляционным материалом, остывая до + 5 °С, успевает приобрести «критическую» прочность — прочность, при которой дальнейшее замерзание не оказывает влияния на конечную прочность бетона
В особенно ответственных сооружениях (в том числе предварительно напряженных) и в сооружениях, включающихся в работу под нагрузкой сразу после снятия опалубки, соблюдением режима твердения добиваются достижения бетоном 100 %-ной прочности.
Использование противоморозных добавок имеет значительно меньшее применение и должно производиться в строгом соответствии с рекомендациями, так как их применение имеет большое количество ограничений, связанных с характером армирования, условиями работы конструкции (влажностью, наличием агрессивной среды и пр.) и другими факторами.
В заводских условиях широко используют различные приемы ускорения твердения — методы тепловлажностной обработки при температуре 80...95 °С, в результате которых бетон через 10...16 ч имеет прочность 70 % марочной и более.
Контроль качества приготовления бетона включает контроль качества исходных материалов, соответствие их требованиям ГОСТа, контроль точности дозирования и качества перемешивания, проверку свойств бетонной смеси, сроков и характера транспортирования, укладки и уплотнения бетонной смеси и т.д. Оценку качества бетона производят испытанием контрольных образцов. Существуют нераз-рушающие методы оценки прочности и плотности бетона, которые также дают приближенные результаты.
Бетон для дорожных покрытий. Бетонное покрытие работает как плита на упругом основании, поэтому основными характеристиками бетона будут: прочность на растяжение при изгибе, прочность при j сжатии, морозостойкость, истираемость..
Для обеспечения необходимых прочности и морозостойкости при изготовлении дорожного бетона следует принимать возможно меньшее1 водоцементное отношение, правильно подбирать состав бетона и выбирать исходные материалы, в частности цемент с наименьшей нормальной густотой и марки не ниже 400, а водоцементное отношение для сурового климата не более 0,5, умеренного — 0,53, мягкого — 0,55. При этом считают суровым климатом районы со среднемесячной температурой наиболее холодного месяца в году ниже —15 °С, с умеренным от —5 до —-15 °С, мягким — выше —5 °С.
Желательно использование пластифицированных и гидрофобных цементов. Крупные и мелкие заполнители должны быть чистыми. В качестве крупного заполнителя применяется щебень из прочных горных пород или, в крайнем случае, щебень из гравия плотных пород. Целесообразно применение бетонов с небольшим избытком песка. Такого рода бетонная смесь при одинаковом с другими бетонами В/Ц и Ц обладает большей жесткостью (меньшей подвижностью), но дает лучшую поверхность, лучший показатель прочности на изгиб. При подборе такого состава бетона коэффициент раздвижки увеличивается на 0,1...0,2. При изготовлении покрытия из бетона особое внимание должно быть уделено хорошему уплотнению.