книги / Строительные материалы

землять, а рабочих снабжать резиновыми сапогами и ру­ кавицами. Выпускаемые в стране вибраторы переведены на питание более безопасным током низкого напряже­ ния — 36 В.

Для улучшения качества бетона можно применять ва­ куумирование, при котором из бетонной смеси извлека­ ется часть избыточной воды и воздуха; одновременно под действием атмосферного давления бетонная смесь уплот­ няется и бетон становится более прочным; ускоряется также его твердение. Хорошие результаты дает повтор­ ное вибрирование после вакуумирования, при котором закрываются мелкие поры, образовавшиеся при вакууми­ ровании, и бетонная смесь сильнее уплотняется.

Для получения бетона хорошего качества необходимо обеспечить надлежащий уход за твердеющим бетоном, создавая летом влажную, а зимой теплую и влажную сре­ ду для его твердения. После укладки бетонной смеси в летнее время поверхность сооружения должна быть за­

щищена от высыхания, а в первые часы твердениями от дождя. Для этой цели горизонтальные поверхности по окончании бетонирования покрывают специальными па­ ронепроницаемыми пленками, наносят материалы, кото­ рые высыхая образуют пленку (например, битум, лак этиноль и др.), посыпают песком слоем 5 см, шлаком и другими подобными материалами, все время увлажняе­ мыми, создают на них водные бассейны. В первые дни вертикальные поверхности от высыхания защищает, опа­ лубка, которую также следует увлажнять. После снятия боковой опалубки вертикальные поверхности бетонных сооружений поливают водой.

Поливка бетона при'температуре воздуха выше .15 °С продолжается не менее 15 дней, при температуре, возду­ ха 10—15°С — 10 дней; при более низкой температуре продолжительность поливки бетона устанавливается на месте работ. В первую треть указанного срока бетон по­ ливают 3—4 раза в сутки, затем 2 раза в сутки.

Полную расчетную загрузку конструкций можно про­ изводить только после испытания контрольных образцов бетона.

3. Бетонирование монолитных конструкций

Монолитными называют конструкции, которые возво­ дятся непосредственно на месте их расположения. Воз­ ведение конструкций включает установку опалубки, ко­ торая воссоздает в пространстве очертания будущей конструкции, установку арматуры, бетонирование конст­ рукций, уход за твердеющим бетоном. Монолитные кон­ струкции сооружают в основном из тяжелого и легкого бетона на пористых заполнителях. Монолитные бетон­ ные и железобетонные конструкции экономически целе­ сообразны при использовании индустриальных методов работ. Они предусматривают широкое применение инвен­ тарной металлической, деревянной, фанерной или дере­ вометаллической опалубки. В зависимости от типа бето­ нируемых конструкций и их конфигурации используют различные виды опалубки: разборно-переставную, сколь­ зящую (поднимаемую домкратами), катучую (переме­ щаемую в горизонтальном направлении) и др.

Арматуру, как правило, изготовляют в арматурно-сва­ рочных цехах или на заводе в виде укрупненных элемен­ тов — сварных сеток и блоков-каркасов.

Предусматривается автоматизация приготовления бе­ тонной смеси, комплексная механизация ее транспорти­ рования и уплотнения. Созданы бетонные заводы и уста­ новки периодического и непрерывного действия с про­ граммным управлением производительностью 15, 30, 60 и 120 м3/ч. Заводы оборудуют автоматическими дозато­ рами, гравитационными бетоносмесителями или смесите­ лями принудительного действия.

Бетонную смесь транспортируют так, чтобы она нё расслаивалась и не изменяла свой состав вследствие по­ падания атмосферных осадков или чрезмерного испаре­ ния воды при действии ветра и солнечных лучей.

Бетонную смесь перевозят на строительную площад­ ку чаще всего автосамосваламн или автобетоносмесите­ лями. Транспортирование бетонных смесей на строитель­ ной площадке осуществляют кранами, конвейерами и по трубам с помощью бетононасосов или пневмонагиетателей. Пневматический способ отличается простотой и по­ зволяет подавать бетонные смеси сжатым воздухом по трубам на расстояние до 150 м.

Бетонирование монолитных конструкций производят непрерывно или с перерывами, т. е. участками или бло­ ками. Непрерывную укладку бетона осуществляют в том случае, когда требуется повышенная монолитность и од­ нородность бетона и поэтому нежелательно наличие ра­ бочих швов. Это относится к предварительно напряжен­ ным железобетонным конструкциям, фундаментам, вос­ принимающим динамические усилия от оборудования и т. п. Конструкции большой протяженности или большой площади (например, железобетонные перекрытия) бе­ тонируют отдельными участками, причем рабочие швы между ними предусматривают в местах, где при эксплуа­ тации возникают.минимальные напряжения.

Массивные сооружения (плотины, шлюзы, массивные фундаменты и т. п.) в Проекте разрезают рабочими шва­ ми на блоки. Объем блока устанавливают с учетом воз­ никающих в бетоне температурных и усадочных напря­ жений. Бетонную смесь подают так, чтобы не было рас­ слоения, поэтому бетонная смесь поступает к месту кладки по вертикальным «хоботам», виброжелобам и на­ клонным лоткам, при этом высота свободного падения смеси не должна превышать 2 м.

Бетонную смесь укладывают слоями, толщину кото­ рых устанавливают с учетом ее хорошего уплотнения ви­

браторами. При внутреннем вибрировании наибольшая толщина слоя составляет 1,25 длины рабочей части ви­ браторов, при поверхностном вибрировании не превыша­ ет 15—25 см. Шаг перестановки внутренних вибраторов не должен превышать полутора радиусов их действия.

Уход за бетоном начинают сразу после укладки и уп­ лотнения бетонной смеси и продолжают в течение всего периода выдерживания бетона до достижения им заданной прочности. Качество бетона зависит от ухода за ним, целью которого является создание и поддержа­ ние температурно-влажностных условий, благоприятных для гидратации цемента.

Распалубливание бетонных и железобетонных конст­ рукций производят после достижения бетоном установ­ ленной прочности. Несущую опалубку снимают, когда бе­ тон наберет 70—100 % проектной прочности. Полная прочность бетона необходима в том случае, когда факти­ ческая нагрузка на распалубленную конструкцию будет превышать 70 % расчетной.

4. Контроль качества бетона

Контроль качества бетона на стройках осуществляет­ ся лабораториями. Лаборатории организуются на всех стройках и заводах, где объем бетонных работ превыша­ ет 2000 м3. Контроль заключается в испытании стандарт­ ными или полевыми методами всех материалов, приме­ няемых для изготовления бетона, подборе его составов, проверке качества приготовления и укладки бетонной смеси, а также прочности затвердевшего бетона.

Наряду со стандартными испытаниями для контроля качества материалов и бетона используются полевые экспресс-методы. В последнее время широкое распрост­ ранение получили методы контроля качества бетона без разрушения. Эти испытания проводят простыми и доступ­ ными способами: молотком К. П. Кашкарова и т. п. или с помощью специальных ультразвуковых приборов. При ударе молотком К. П. Кашкарова (рис. 7.6.) по образцу или конструкции на бетоне остается отпечаток—вмятина. Одновременно такой же отпечаток получается на сталь­ ном эталоне с заранее известной твердостью. По отноше­ нию диаметров отпечатков do/'do по тарировочной кривой (рис. 7.6, б) можно ориентировочно установить прочность бетона. Чем больше это отношение, тем ниже прочность

прижимается к образцу или изделию, посылая в Него ультразвуковые волны. На расстоянии / от излучателя к поверхности бетона подводят приемник, в котором уль­ тразвуковые колебания преобразуются в электрические. Через усилитель эти колебания подаются на измеритель­ ное устройство, которое позволяет определять время про­ хождения ультразвука через образец /. Скорость распро­ странения ультразвука

v= //'(/ — /0)*

где to — время прохождения ультразвука при сомкнутых щупах, оп­ ределяющее задержку сигнала в местах контакта щупов с бетоном.

По скорости ультразвука на основе тарировочных За­ висимостей, полученных по результатам предваритель­ ных испытаний, определяют прочность бетона: чем плот­ нее бетон, тем выше его прочность и скорость распрост­ ранения ультразвука (рис. 7.7).

5. Пути экономии цемента и улучшения качества бетона

Снижение расхода цемента в бетоне не только очень важно экономически. Оно вместе с тем способствует улуч­ шению свойств бетона, так как цементный камень в боль­ шинстве случаев является наиболее слабым компонентом бетона. Уменьшение расхода цемента снижает его усадку, ползучесть, увеличивает долговечность, стойкость против коррозии, и кроме того, снижает общие затраты энергии на производство бетона, так как цемент наиболее энерго­ емкий компонент бетона.

Минимальный расход цемента в бетоне достигается правильным выбором материалов, в частности, отноше­ ния между марками цемента и бетона, подвижности бе­ тонной смеси, соотношения между песком и щебнем, при­ менением чистых заполнителей оптимальной крупности, тщательным приготовлением и уплотнением бетонной смеси, надлежащим уходом за бетоном, применением по­ верхностно-активных добавок и суперпластификаторов и использованием роста прочности бетона во времени.

В производстве сборного железобетона значительной экономии цемента добиваются, применяя жесткие бетон­ ные смеси. При бетонировании монолитных конструкций уменьшают расход цемента использованием пластифици­ рованного и гидрофобного цемента и поверхностно-ак­ тивных веществ. Введение в бетон поверхностно-актив­ ных добавок не только дает экономйю 10—20 % цемента

При одинаковом расходе воды, например, 180 л, обес­ печивающем заданную подвижность, в первом случае (#28=40) потребовалось бы цемента 180 : 0,46=390 кг, а во втором (#28=22) — всего 180:0,67=270 кг, т. е, было бы сэкономлено более 30 % цемента.

Из табл. 7.1 видно, что пользоваться формулой

Ь-Ь -Н г

всроки 28—180 сут можно только при применении це­ мента III типа.

Однако следует подчеркнуть, что цементы III и IV ти­

пов, для которых наиболее целесообразно назначать про­ ектную прочность по длительным срокам твердения, осо­ бенно чувствительны к условиям хранения. Приведенные

температуры и влажности твердение бетона на таких це­ ментах резко замедляется. Это хорошо видно по резуль­ татам опытов, приведенных в табл. 7.2.

При возведении сооружений не всегда удается создать требуемую влажность в течение всего срока твердения бетона, так как отделочные, монтажные и другие работы требуют не только уменьшения влажности бетона, но часто даже высушивания его поверхности. В этих усло­