книги из ГПНТБ / Эйдинов Ю.С. Устройство полов промышленных зданий [практ. пособие]

Ш. БЕТОННЫЕ И ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНЫЕ

п о к р ы т и я

Бетонные покрытия полов широко применяют в зданиях промышленного назначения. В зави­ симости от выбора материалов, используемых для приготовления бетонной смеси, такие по­ крытия могут обладать достаточной стойкостью против значительных механических воздействий; быть стойкими против многих кислот различных концентраций; выдерживать действие значитель­ ных (около 400—800°) температур; не образо­ вывать искр при падении на них твердых тел. Бетонные покрытия не боятся воздействий на них масел, бензина и т. п. В то же время такие покрытия являются не стойкими против действия таких веществ, как растворы сахара, спирта и другие.

Свойства бетонных покрытий учитываются при выборе их типа указываемого в проекте здания. По своим основным свойствам бетонные покры­ тия могут быть:

обычные — из бетона, приготовленного на ми­ неральном вяжущем — цементе;

кислотостойкие — из кислотоупорного бетона, приготовленного на жидком стекле (вяжущее), со щебнем из кислотостойких пород камня и пыле­ видным наполнителем, обеспечивающим необ­ ходимую повышенную плотность бетона;

.жироупорные -- ііз жароупорного ' бетонД, приготовляемого на минеральном вяжущем (.портландцементе) или в соответствующих слу­ чаях на жидком стекле. Эти покрытия не только выдерживают воздействие высоких температур, но и при использовании в качестве вяжущего жидкого стекла могут быть и кислотостойкими;

безыскровые (взрывобезопасные), для устрой­ ства которых применяют бетоны со щебнем и песком, приготовляемые из каменных пород, не образующих искр при ударах стальными и ка­ менными предметами.

1. М А Т Е Р И А Л Ы Д Л Я П Р И Г О Т О В Л Е Н И Я Б Е Т О Н Н Ы Х С М Е С Е Й

Прочность бетонного покрытия, его устойчи­ вость в различных условиях эксплуатации предо­ пределяют главным образом свойствами мате­ риалов, используемых для приготовления бетон­ ных смесей, из которых устраивают покрытия, и составом этих смесей.

Для приготовления бетонных смесей исполь­ зуются следующие материалы.

Вяжущие

Портландцемет (ГОСТ 970-41) является основным видом вяжущего для приготовления бетонных смесей для всех видов бетонных по­ крытий, кроме кислотостойких. Портландцемент представляет собой продукт тонкого измельче­ ния клинкера, получаемого в результате обжи­ га до спекания (при температуре 1400—1450°) естественной или искусственной смеси известня­ ка и глины. В зависимости от степени измельче­

84

ния клинкера меняется активность получаемого цемента, она выше при более тонком измельче­ нии. В процессе измельчения клинкера к нему добавляют гипс (2—3% от веса клинкера).

Пластифицированный портландцемент отли­ чается от обычного портландцемента тем, что-прп размоле в клинкер добавляют пластифицирую­ щую добавку — концентрат сульфитно-спирто­ вой барды (0,1—0,25% сухого вещества от веса цемента). Введение в состав цемента добавки повышает удобоукладываемость бетонной смеси, приготовленной на таком цементе.

Шлакопортландцемент получают путем со­ вместного тонкого' измельчения портландцементного клинкера с гранулированным домен­ ным шлаком. Содержание шлака в шлакопортландцементе может составлять от 20 до 85% веса готового продукта. В отдельных случаях часть гранулированного шлака заменяют соот­ ветствующими минеральными добавками. Коли­ чество таких добавок не должно превышать 15% от веса готового продукта.

Портландцемент или шлакопортлачдцемеит для приготовления бетонной смеси, предназна­ ченной для устройства щелочестойких покрытий, должен содержать не более 5% трехкальциевого алюмината.

Белый портландцемент (ГОСТ 965-41) по­ лучают путем совместного тонкого измельчения маложелезистого клинкера, активной минераль­ ной добавки и гипса. Количество минеральной добавки должно составлять от 5 до 1.0% веса цемента, а количество гипса зависит от необхо­ димых сроков схватывания и твердения.

Кроме указанных добавок, при помоле клин­ кера к нему можно добавлять;

85

инертные материалы (известняк, кварцевый песок) в количестве не более 10%;

смеси активной минеральной добавки с инерт­ ным материалом в количестве не более 15%;

пластифицирующие или гидрофобные добав­ ки а количестве не более 0,2%.

В зависимости от степени белизны белый портландцемент подразделяется на три сорта БЦ-1, БЦ-2 и БЦ-3, наиболее светлым является цемент сорта БЦ-1.

Жидкое стекло (ГОСТ 962-42) получают из так называемого растворимого стекла (силикатглыба), представляющего собой прозрачную, камнеподобную массу с синеватым, желтоватым или зеленоватым оттенком.

Растворимое стекло (ГОСТ 917-41) отли­ чается от обычного листового стекла своим хими­ ческим составом и способностью растворяться в воде. Особенно хорошо оно растворяется под действием пара высокого давления при высокой температуре.

Для растворения силикат-глыбу загружают в автоклав, куда под давлением 3—8 ати пуска­ ют пар. Процесс растворения длится 3—5 час. В молотом виде силикат-глыбу можно растворить

ипросто в горячей воде.

Взависимости от исходного сырья жидкое стекло подразделяется на содовое, содовое суль­ фитное и сульфитное. Оно состоит в основном из кремнезема (28—34,5%), окиси натрия (10— 10,5%) и воды (57—60%). Показателем качества жидкого стекла является соотношение между Бесами'содержащегося в нем кремнезема и оки­ си натрия. Это соотношение называется модулем

идолжно составлять 2,4—3. Более высокое по качеству жидкое стекло имеет более высокий

86

модуль, оно является более активным, растворы, приготовленные на жидком стекле, с более вы­ соким модулем быстрее твердеют.

Удельный вес жидкого стекла, выпускаемого заводами в виде сиропообразной массы, состав­ ляет обычно 1,32—1,54.

Заполнители

Заполнителями, используемыми для приго­ товления бетонной смеси, применяемой при уст­ ройстве бетонных покрытий, как и для других бетонов, являются щебень, получаемый дробле­ нием камня естественных пород или гравий с крупностью, не превышающей 15 мм, и песок. Эти заполнители разделяются на две группы — крупные заполнители (щебень или гравий) и мелкие (песок). Они образуют в бетоне жесткий скелет и уменьшают усадку бетона при тверде­ нии цементного камня. Количество расходуемого крупного заполнителя, а также свойства при­ родного камня, из которого приготовляется за­ полнитель, в значительной степени предопреде­ ляют и свойства бетонного покрытия.

Независимо от требований, которым должно удовлетворять бетонное покрытие, предел проч­ ности щебня при сжатии должен составлять для

должны выбираться в зависимости от требований, предъявляемых к бетонному покрытию. Для кислотостойких покрытий щебень приготовляют из кислотостойких каменных материалов — ан­ дезита, бештаунита, диабаза, гранита. Для этой

87

же цели может применяться щебень и из искус­ ственных кислотоупорных материалов, как, на­ пример, отходов кислотостойкой керамики, клин­ керного кирпича и др. Водопоглощение щебня для кислотоупорного бетона не должно превы­ шать 2%, по своей крупности он не должен быть более 15 мм, а при толщине покрытия менее 25 мм не должен превышать 0,6 толщины. Для щелочестойких покрытий щебень приготовляют из известняка, доломита, диабаза, гранита или других щелочестойких пород камня. Приготовлять такой щебень можно также и из основных до­ менных шлаков, в которых отношение процент­ ного содержания окиси кальция и окиси магния к количеству содержащихся в шлаке глинозема и кремнезема больше единицы.

Пригодность щебня для использования при устройстве щелочестойких покрытий проверяет­ ся лабораторным путем. Щебень должен выдер­ живать 15 циклов попеременного насыщения раствором сернокислого натрия и последующего высушивания без появления признаков разруше­ ния.

Для жароупорного бетона, используемого при устройстве покрытий, подвергающихся в про­ цессе эксплуатации воздействию высоких тем­ ператур (400—800°), щебень приготовляют из диабаза или базальтагорных пород с высоким содержанием полевых шпатов и некоторых дру­ гих кремнеземистых минералов. Диабаз и ба­ зальт отличаются большой плотностью, хими­ ческой стойкостью и высокой механической проч­ ностью. Главным же образом для приготовления жароупорного бетона при устройстве покрытий полов используется щебень, получаемый дробле­ нием таких искусственных материалов, как ша­

88

мотный бой (кирпича, либо изделий любых ма­ рок огнеупорности), или металлургический шлак

от выплавки ферротитана.

Бетон для устройства взрывобезопасных по­ крытий приготовляют на щебне из таких пород природного камня, как известняк, мрамор, доло­ мит и др., не образующих искр при ударах сталь­ ными и каменными предметами.

Пригодность щебня к использованию для устройства безыскровых покрытий, а также за­ твердевшие образцы бетона, приготовленного на таком щебне, проверяют испытанием на на­ ждачном точильном круге. При истирании щеб­ ня или бетона на вращаемом наждачном круге не должны образовываться искры.

Песок, используемый для приготовления бе­ тона при устройстве обычных покрытий, должен отвечать тем же требованиям, что и песок для бетона различных конструктивных элементов зданий.

Особо должен подбираться песок для приго­ товления бетона при устройстве кислотостойких, щелочестойких, жаростойких и безыскровых по­ крытий.

Для устройства кислотоили щелочестойких бетонных покрытий песок получают путем дроб­ ления природного камня или искусственных ма­ териалов, из которых получают и щебень для соответствующих бетонов (см. выше). Из есте­ ственных песков для устройства кислотоили щелочестойких покрытий может применяться также кварцевый песок.

На устойчивость бетонного покрытия против воздействия кислот значительное влияние ока­ зывает его пористость. При прочих равных ус­ ловиях покрытия с меньшим количеством пор и

89

при меньших размерах последних оказываются более устойчивыми против воздействия кислот.

Повышение плотности бетонной смеси дости­ гается, с одной стороны, введением в состав сме­ си, помимо крупных и мелких заполнителей, еще и пылевидных заполнителей и, с другой — таким подбором гранулометрического состава Тіеска, при котором пустоты между отдельными зернами заполнителя остаются минимальными. Это поз­ воляет не только повысить плотность бетонных покрытий, но и уменьшить расход вяжущего на приготовление бетонной смеси. Гранулометриче­ ский состав песка должен соответствовать дан­

кислотостойкого бетона, получают из таких же горных пород, из каких получают щебень и пе­ сок для этих целей. Для кислотостойкого бето­ на, приготовляемого на жидком стекле, влаж-

90

0,075 мм должно быть не менее 60%.

В качестве пылевидного заполнителя для кислотостойкого бетона можно применять и кис­ лотоупорный цемент. Чаще для этих целей при­ меняют кварцевый кремнефтористый цемент.

Цемент кислотоупорный кварцевый кремне­ фтористый (ГОСТ 5050-49) получают совмест­ ным помолом или тщательным смешиванием раз­ дельно измельченного кварцевого песка и крем­ нефтористого натрия. После затворения жидким стеклом такой цемент на воздухе твердеет и об­ разует твердое камневидное тело, способное противостоять действию большинства минераль­ ных и органический кислот.

Для бетонов и растворов, в которых вяжущее затворяют водой, а не жидким стеклом, кислото­ упорный цемент непригоден. В основном такой цемент состоит из окиси кремния (не менее 92%). Кислоторастворимость цемента, определяемая в соответствии с указаниями ГОСТ 5050-49, не дол­ жна превышать 7%.

При хранении и транспортировании кислото­ упорный цемент, как и цементы других видов, необходимо предохранять от увлажнения и за­ грязнения посторонними примесями.

Кроме кварцевого, кислотоупорный цемент может быть диабазовым, андезитовым и др. в зависимости от исходного сырья.

Пылевидным заполнителем (микронаполни­ тель) для жароупорного бетона служит шамот­ ный порошок, получаемый измельчением боя ша­ мотного кирпича или изделий, предварительно очищенных от шлака, мусора и других посторон­ них примесей. Тонкость помола шамотного по­

91

рошка должна быть такой, чтобы остаток при просеве через сито с сеткой № 02 (918 отвісм2) не превысил 10%, а на сите с сеткой № 0085 (4900 отвісм2) был не более 70%. Чтобы при сме­ шивании заполнителя с другими составляющими бетонной смеси не образовывались комки,, влаж­ ность заполнителя не должна превышать 2%.

Пылевидные заполнители в состав бетонной смеси вводят и в целях получения покрытий бо­ лее светлых тонов, когда вместо белого цемента приходится использовать обычный серый цемент. В этих случаях для разбеливания цемента ис­ пользуют каменный порошок с крупностью зерен до 0,15 мм, получаемый от дробления белого при­ родного камня, например известняка с пределом прочности при сжатии не менее 200 кг/см2. Ко­ личество каменного порошка, добавляемого для разбеливания цемента, может составлять 20— 40% от веса цемента.

Для получения цветного бетонного покрытия или для устройства покрытий с различными ри­ сунками укладывают бетонные смеси различных цветов. Различные цвета бетонным смесям мож­ но придавать добавлением к белому или разбе­ ленному . цементу светоустойчивых минеральных пигментов, например охры, мумии. Количество пигмента не должно превышать 15% веса вяжу­ щего.

Вспомогательные материалы

Технический кремнефтористый натрий (ГОСТ 87-57) является обязательным компонентом для бетонов, растворов и мастик, приготовляемых на жидком стекле. Добавлением кремнефтористо­ го натрия не только ускоряют процесс твердения

92