1. Общие сведения о бетонных смесях

Комплекс работ по возведению железобетонных конструкций завер­шают приготовление, укладка и уплотнение бетонной смеси, а также уход за уложенным бетоном в про­цессе его твердения.

Основными компонентами бетон­ной смеси являются вяжущие веще­ства, заполнители и вода.

В качестве вяжущего в бетонных смесях применяют цементы различ­ных марок и химического состава, определяющие специальные свойства, темпы набора прочности и работо­способность бетона в различных эксплуатационных условиях.

Заполнители разделяют на круп­ные и мелкие. Они служат для созда­ния каркаса в бетоне, заполне­ния пустот и предотвращения трещинообразования от усадочных про­цессов, а также значительно сокраща­ют расход цемента на 1 м³ бетонной смеси.

В качестве крупного заполнителя для тяжелых бетонов применяют ще­бень или гальку из природных ка­менных материалов (гранита, базаль­та, известняка, песчаника и т. д.). Для изготовления конструкционных лег­ких бетонов используют аглопоритовый и керамзитовый гравий с повы­шенной насыпной плотностью (600... 1000 кг/м³), а также легкие из­вестняки, ракушечник, туф, шлак, пемзу. В зависимости от вида запол­нителя бетон называют аглопоритобетоном, керамзитобетоном, туфобе­тоном, шлакобетоном и т.д.

Мелким заполнителем в бетонной смеси служит, в большинстве случаев, обычный кварцевый песок. Качество песка и его пригодность для исполь­зования в бетоне в значительной сте­пени зависят от его гранулометри­ческого состава и загрязненности пылеватыми, илистыми и глинисты­ми частицами. Поэтому заключение о пригодности песка должна давать строительная лаборатория.

Для затворения бетонной смеси используют воду, не содержащую примесей, препятствующих нормаль­ному схватыванию и твердению це­мента, а также вызывающих корро­зию арматуры. По этой причине не­желательно брать воду морскую, бо­лотную, из случайных источников, промышленных стоков. Лучше всего использовать водопроводную воду.

В ряде случаев широко исполь­зуют различные химические добавки: для экономии цемента и получения повышенной удобоукладываемости бетонной смеси - сульфитно-дрожже­вую бражку (СДБ), сульфитно-спир­товую барду (ССБ), мылонафт (М); для ускорения твердения бетона в зимнее время - хлористый кальций, поташ; для повышения удобоуклады­ваемости бетона - суперпластифика­торы С-3 и др.

Важнейшими показателями качества бетонной смеси, определяющими ее свойства и трудоемкость при изготовлении конструкций, пригодность бето­на к его использованию в конструкциях, являются подвижность или удобоукладываемость. бетонной смеси, жесткость и прочность бето­на. Эти показатели обязательно задают при проектировании состава бетона и контролируют лабораторными испы­таниями.

2. Приготовление бетонной смеси

Для возведения бетонных и желе­зобетонных конструкций лучше всего применять смесь, приготовленную централизованно на растворобетонных узлах или заводах железобетон­ных изделий. Однако это возможно не всегда. Во многих случаях бетон­ную смесь приходится готовить в условиях стройплощадки и тогда не­обходимо знать, как складировать и хранить исходные материалы.

Для хранения цемента лучше всего приспособить металлическую ем­кость, устанавливаемую в непосред­ственной близости от бетоносмесите­ля и снабженную крышкой для за­щиты цемента от дождя. При отсут­ствии такой емкости может быть из­готовлен деревянный ящик или ларь, обитый изнутри рубероидом и обору­дованный съемной или открываю­щейся крышкой с уклоном для стока воды. Щели и неплотности заделы­вают или закрывают рубероидом или полиэтиленовой пленкой.

Для хранения больших объемов цемента приспосабливают отстроенные помещения, где его засыпают в отгороженный досками угол или просто складывают на пол, если он упакован в мешки из крафтбумаги. Во всех случаях рекомендуется подсти­лать под цемент полиэтиленовую пленку, бумагу или старый рубероид, так как не исключена возможность его случайного замачивания и сцепле­ния с перекрытием или землей, после чего будет трудно убрать помещение для последующих работ.

Для обеспечения технологического процесса водой следует, по возмож­ности, к месту приготовления бетон­ной смеси протянуть временный во­допровод из труб небольшого диа­метра (0,5... 1,5 дюйма), соединив их на муфтах или с помощью резиновых патрубков и прикопав в траншею не­большой глубины. Конец трубы для раздачи воды снабжают запорным вентилем и гибким рукавом. В не­посредственной близости от бетоно­смесителя устанавливают резервную емкость для воды на случай ее отклю­чения, вместимость которой опреде­ляется мощностью бетоносмеситель-ного оборудования.

Все материалы, входящие в состав бетонной смеси, концентрируют у места ее приготовления во избежание промежуточных перевалок и перено­сок, предусматривая подъезды авто­транспорта и бульдозеров.

Приготовление бетонной смеси вручную малопроизводительно, тре­бует больших затрат труда и времени и может быть рекомендовано только при небольших объемах бетонных ра­бот. В качестве емкости для переме­шивания используют растворные ящики или специально изготовленные деревянные короба (бойки) размером 2000 х 3000 мм или 3000 х 4000 мм, огороженные с трех сторон невысо­кими стенками из досок и обитые по дну листами из кровельной стали (рис. 1). Перемешивают материалы на таком бойке совковыми лопатами.

Рис. 1. Боек для изготовления бетонной смеси вручную

1 -боковые стенки; 2-задняя стенка; 3-деревянные щиты днища

При механизированном приготов­лении бетонной смеси используют, в основном, два вида бетоносмесителей цикличного действия, отличающихся способом перемешивания компонен­тов. В бетоносмесителях гравитаци­онного перемешивания составляю­щие, загруженные во вращающийся барабан с неподвижными, приварен­ными к внутренним стенкам лопастя­ми, поднимаются вверх, а затем под действием силы тяжести падают вниз, в результате чего происходит процесс перемешивания. В бетоносмесителях принудительного перемешивания бе­тонная смесь перемешивается специ­альными вращающимися лопастями различной конструкции. Смеситель­ный барабан при этом остается или неподвижным, или (в противоточных бетоносмесителях) вращается в про­тивоположную сторону. Бетоносме­сители первого типа предпочтитель­нее использовать для приготовления смесей на плотных тяжелых заполни­телях, второго типа - смесей для лег­ких бетонов.

Какой бы вид смесительного обо­рудования ни применяли, для полу­чения бетона высокого качества и за­данной прочности необходимо строго выдерживать соотношение состав­ляющих и их дозировку согласно про­веденному расчету состава бетона. Самые лучшие результаты дает до­зировка составляющих бетонной сме­си по массе. Для этого все заводские бетоносмесительные отделения и крупные растворобетонные узлы обо­рудованы дозаторами для цемента, крупного и мелкого заполнителей, воды, а если требуется, то и добавок.

При наличии на строительной площадке бетоносмесителей неболь­шой вместимости (до 1000 л) дозато­ры обычно не устраивают, а соот­ношение составляющих в бетонной смеси выдерживают, применяя при загрузке компонентов заранее оттарированные емкости или вёдра. Для изготовления бетона ответственных монолитных железобетонных кон­струкций этот метод применять не рекомендуется, поскольку он не обеспечивает большой точности в соот­ношении компонентов смеси.

При методе объемной дозировки используют обычно емкость извест­ного объема (например, ведро-10 л) или в простейшем случае измеряют количество загружаемых в бетоно­смеситель материалов по числу ло­пат. При этом следует помнить, что насыпная плотность цемента, а также тяжелого заполнителя и кварцевого песка, колеблется в пределах 1,4... 1,6 т/м³, т. е. обычное ведро бу­дет содержать в среднем 15 кг це­мента, щебня или песка. Загружая ведрами ковш бетоносмесителя и зная заданное массовое расчетное со­отношение между цементом, песком и щебнем, при приготовлении тяжелого бетона нужно только выдержать это соотношение числом ведер того или иного составляющего. Так, если за­дан состав бетона по массе 1:2,5:4 при В/Ц = 0,5, то в бетоносмеситель надо загрузить 1 ведро цемента, 2,5 ведра песка, 4 ведра щебня и 7,5 литров воды. Такое же соотношение нужно выдерживать и при загрузке составляющих совковыми лопатами.

Рекомендуется соблюдать такую последовательность загрузки компо­нентов в смеситель: вначале 15... 20% воды, затем - цемент и заполни­тели при одновременном добавлении воды до нормы. Дозирование воды осуществляют с помощью специаль­ных устройств (водомеров), водомер­ных бачков или, в простейшем случае, ведрами.

Продолжительность перемешива­ния бетонной смеси в зависимости от ее жесткости, вида крупного и мел­кого заполнителей, типа бетоносме-сительного оборудования различна: для тяжелых бетонных смесей -1... 2 мин, для легкобетонных или особо тяжелых - 2... 4 мин. В любом случае смесь перемешивают в бетоносмеси­теле до получения ее однородности.