Лекция № 6 Тема: «Технология приготовления и транспортирования бетонной смеси» План лекции

6.1 Бетон как строительный материал, компоненты бетонной смеси.

6.2 Приготовление и транспортирование бетона.

6.3 Транспортирование бетона в условиях строительной площадки.

6.1 Бетон как строительный материал, компоненты бетонной смеси.

Бетон – искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания смеси вяжущего материала, воды, заполнителя и специальных добавок. До затвердевания указанная смесь называется бетонной смесью.

Одно из основных свойств бетона – высокая сопротивляемость сжимающим нагрузкам и низкая – растягивающим; прочность бетона на сжатие в 10 – 12 раз выше, чем на растяжение. Для повышения сопротивляемости растяжению в бетонные конструкции укладывают арматуру, которая в основном воспринимает растягивающие усилия. Армированный бетон называют железобетоном.

В практике организации природоохранных работ широко применяют предварительно напряженный железобетон. Сущность предварительного напряжения состоит в том, что зона бетона, подверженная растяжению, обжимается натянутой арматурой. Поэтому при воздействии на конструкцию растягивающие силы воспринимаются арматурой, уменьшая напряжение сжатия в бетоне. Таким приемом обеспечивают высокую трещинностойкость бетона.

Бетонные и железобетонные конструкции обладают высокой конструктивной прочностью, в тоже время исходный материал этих конструкций хорошо поддается укладке в различные формы, что позволяет возводить из него самые разнообразные по очертанию элементы сооружений.

В качестве вяжущего в бетон входит цемент, производство которого в нашей стране налажено в огромных масштабах. Все работы, связанные с изготовлением бетона и конструкций, легко поддаются механизации, поэтому доля ручного труда при организации бетонных работ должна быть минимальной. Технология производства бетонных работ отличается разнообразием выполняемых строительных процессов. Это разнообразие объясняется наличием многих самостоятельных потоков работ.

Для приготовления бетонных смесей требуются материалы, поставляемые с других предприятий: цемент, добавки, местные материалы (щебень, гравий, песок), вода. Все используемые материалы обязаны отвечать требованиям ГОСТ.

Вода, применяемая при приготовлении бетонных смесей и ухода за ними не должна содержать механических примесей, а растворимых соединений содержать не более 5 г/л. Показатель концентрации водородных ионов рН должен быть не ниже 4.

Щебень и гравий должны быть рассортированы по крупности на фракции со следующими диаметрами частиц: 5 – 20; 20 – 40; 40 – 70; 70 – 120 мм. Прочность щебня должна быть выше заданной прочности бетона в 1,5 – 2 раза. Содержание мелких и пылеватых частиц не должно превышать 2% по массе.

Песок для бетона должен иметь крупность частиц 0,15 – 5мм. Содержание частиц менее 0,15мм ограничено 2%.

Цементы, поступающие с заводов хранятся отдельно по маркам без перемешивания. После длительного хранения обязательно нужно проверять качество цемента в строительной лаборатории.

В качестве добавок улучшающих показатели бетона используют пластификаторы, сульфатно-спиртовую барду и хлористый кальций CaCl₂; ускорители твердения в зимнее время CaCl₂, NaCl и т.д.

Состав бетона подбирают в строительной лаборатории, с учетом свойств местных материалов и условий производства работ.

От количества воды в бетоне зависят все его основные показатели: пластичность, морозостойкость, марка, трещинностойкость, В составе общей стоимости на долю всех материалов приходится 65 – 85 % , на зарплату 10 – 30%, на эксплуатацию машин около 5% всех затрат.

Заготовка песка и крупного заполнителя. С местом расположения карьеров песка и крупного заполнителя связана организация работ и способы разработки в нем. Стоимость материала зависит от производственной мощности карьера, его удаленности от места приготовления бетонной смеси и объекта строительства.

При проведении предварительных изысканий устанавливают все необходимые данные о количестве и качестве материала в залежах, их распространение в плане и на глубину.

Добытые в карьере материалы, как правило, не могут сразу использоваться для приготовления бетонных смесей. Их необходимо переработать для приведения их свойств в соответствие с требованиями для бетонных работ. Необходимую переработку материалов выполняют на специализированных предприятиях.

Основные операции по получению щебня делят на следующие:

Дробление крупных фракций до заданных размеров, сортировка частиц разных размеров, мойка, обогащение – переработка с целью удаления из смеси непригодных материалов, грануляция, перечистка.

В естественной залежи песка встречаются крупные каменистые включения, пылеватые и глинистые частицы.

Основные операции при переработке смеси:

Первичное грохочение, (для разделения смесей на песок 0,15 – 5 мм.; гравий 5 – 100мм; валуны более 150мм).

Способ переработки смесей зависит от способа добычи. При разработке землеройными машинами смесь поступает на завод в состоянии естественной влажности, при разработке средствами гидромеханизации – в виде пульпы. Особое внимание следует уделять наличию в смеси пылеватых и глинистых частиц. В зависимости от этих факторов при заготовке материала землеройными машинами процесс переработки может быть сухим или мокрым. Сухой процесс, применяемый при незначительных загрязнениях, заключается в основном в рассортировке материала по крупности, промывка в этом случае способствует лучшему отделению песка от щебня. Мокрый процесс заключается в грохочении материала и промывке его для удаления пылеватых и глинистых частиц с помощью промывочных машин. Обезвоживание песчаной пульпы производится в отстойниках, представляющих собой особые ёмкости, ограниченные с трех сторон глухими стенками, а с четвертой – шандорами, через которые сливается вода.

При проектировании карьеров и карьерного хозяйства при разработке местных материалов для бетонной смеси устанавливают границы карьера, способ вскрыши и место отвала породы, способ разработки материала и его транспорта. Размеры карьера устанавливают на основании потребного объёма материала с учетом потерь на недоборы в карьере, при транспортировке материала, на местах складирования, а также изменении физических свойств материала.

С целью предотвращения загрязнения среды минеральными смесями, карьеры располагают обычно на незатопляемых территориях, вблизи возводимых сооружений, чтобы транспортные коммуникации от карьера к строительной площадке требовали минимального нарушения плодородного слоя почвы и минимальную стоимость доставки. Весь растительный слой, снятый с поверхности карьера перемещают в кавальеры растительного грунта. Вскрышные породы складируют в специальные отвалы, которые могут быть использованы в последующем, в частности для рекультивации карьеров. Во всех случаях не допускается загрязнения полезного нерудного строительного материала и растительного слоя вскрышными породами.

Вода после промывки материалов отводится в специально оборудованный отстойник, из которого затем используется заново в технологическом процессе. Материалы, образующиеся после обогащения песка, щебня целесообразно использовать для засыпки выработанных карьеров, с последующей рекультивацией плодородного слоя.