3.4. Составы

 

Как уже отмечалось ранее, оптимальное соотношение песка и гравия, а также воды и цемента дает возможность получить бетон одной и той же марки, но с меньшим расходом цемента. Как показывает практика, если правильно выбран состав бетона, хорошо перемешаны его компоненты и бетонная смесь хорошо уплотнена, то бетон одной и той же марки можно получить с расходом цемента почти в 2 раза меньшим.

Выбор состава бетона зависит от очень многих факторов и, в первую очередь, от свойств исходных материалов. Если марка цемента известна, то свойства заполнителя обычно неизвестны. Поэтому приведенные в табл. 3.2 данные являются ориентировочными.

3.5. Шлакобетон

 

Из шлакобетона возводят монолитные и блочные наружные и внутренние стены. Шлакобетон является дешевым и хорошим конструкционным материалом для строительства малоэтажных зданий. Вяжущим для шлакобетона могут служить цемент, известь, гипс, глина и др. В качестве заполнителя обычно используют просеянный антрацитовый или каменноугольный шлак. Свежий шлак обычно содержит много вредных для бетона примесей (несгоревший уголь, сера, магний, известь и др.). Чем больше в шлаке несгоревших угольных частиц, тем он темнее. Шлак может содержать до 40% несгоревшего угля и пыли. Изделия из такого шлака огнеопасны, и для их изготовления требуется большой расход вяжущего.

Освободиться от вредных примесей можно следующим образом. Осенью шлак привозят на стройплощадку и складируют в кучу высотой 1,5...2 м. До весны в таких условиях свежий шлак намокает, негашеная известь гасится, а примеси серы, магния и другие растворяются и смываются водой. Шлаковую кучу следует размещать на местности с уклоном, чтобы растворенные примеси не накапливались в нижних слоях, а стекали вместе с водой. Если процесс обработки надо ускорить, то шлак предварительно просеивают через сито с размерами ячеек 2...2,5 мм и потом в течение месяца каждый день поливают водой.

Для получения легкого и прочного шлакобетона надо обеспечить его оптимальный гранулометрический состав. Поэтому сначала шлак просеивают через сито с размерами ячеек 40x40 мм, а потом — 5x5 мм. Шлак, который не просеялся через сито с ячейками 5x5 мм, называют крупным. Шлак, который просеялся через это сито, еще раз просеивают через сито с размерами ячеек 1x1 мм, его называют мелким. Таким образом получают две фракции шлака: крупную и мелкую.

Составы шлакобетона могут быть очень разнообразны. Ориентировочные составы шлакобетона на базе цемента как вяжущего приведены в табл. 3.4.

Шлакобетон марок 50 и 75 используется для устройства армированных перемычек и перегородок.

Прочность и теплопроводность шлакобетона в очень большой степени зависит от гранулометрического состава шлака, т.е. от соотношения мелких (до 5 мм) и крупных (5...40 мм) частиц. Если преобладают крупные частицы, шлакобетон получается более легким   (благодаря   пустотам,   не   заполненным   мелкой

2.         Марка цемента 400.

3.         На 1 м3 готовой смеси следует брать 200...250 л воды. Обычно не

известно количество воды, находящейся в шлаке. Поэтому воду следует

добавлять исходя  из условия,    что консистенция шлакобетонной смеси

должна быть подобна консистенции легкоувлажненной земли.

4.         Шлакобетон марки 10 применяют для теплоизоляции, марок 25 и

35 для наружных стен, а марки 50 - для внутренних несущих стен.

фракцией) с лучшими теплоизоляционными свойствами, но меньшей прочности. Поэтому к соотношению крупных и мелких частиц шлака надо подходить дифференцированно, в зависимости от того, для какой конструкции изготовляется шлакобетон. Для внутренних несущих стен это соотношение должно быть изменено в сторону мелких частиц, так как указанные стены воспринимают большую нагрузку, а их теплоизоляционные свойства не играют никакой роли. Если конструкция из шлакобетона не является несущей, а служит только ограждающей, тогда должны преобладать крупные частицы. Наружные несущие стены должны обладать хорошими теплотехническими свойствами и достаточной прочностью. Поэтому соотношение крупных и мелких частиц здесь имеет среднее значение между обоими ранее рассмотренными случаями. Для повышения прочности шлакобетона часть мелкого шлака можно заменить крупнозернистым песком. Ориентировочный состав шлакобетона различных марок приведен в табл. 3.5.

Для улучшения теплотехнических свойств шлакобетона можно использовать как основное вяжущее вещество известь или гипс с небольшим добавлением цемента. Рекомендуемые составы шлакобетона для бетонирования наружных стен даны в табл. 3.6.

В Чехословакии для строительства малоэтажных зданий используют следующие три состава шлакобетона:

1)         шлакобетон        марки        40        плотностью

1050... 1200 кг/м2  —  для строительства наружных  и

несущих внутренних стен, а также дымоходов;

2)         армированный шлакобетон марки  100 плотно

стью 1400 кг/м2 — для устройства дверных и оконных

перемычек, несущих плит перекрытия и др.;

3)         шлакобетон        марки        25        плотностью

950... 1050 кг/м2   —  для  устройства выравнивающего

слоя под полы и перегородок.

Тщательное перемешивание компонентов для шлакобетона еще важнее, чем для обыкновенного бетона, потому что прочность шлакобетона намного ниже прочности обыкновенного бетона. За несколько часов до приготовления шлакобетона шлак обязательно надо увлажнять (этого не надо делать после дождя). Увлажнение шлака необходимо для того, чтобы цемент или известь равномерно покрыли все гранулы шлака и попали в поры. Если сначала преремешать сухой шлак с цементом и известью, а затем присоединить воду, то масса шлакобетона станет очень влажной и жидкий цемент и известковое молоко будут стекать с дощатого настила. Увлажненный шлак тщательно перемешивают с цементом или цементно-известковой смесью. Гашеную известь в виде известкового молока можно добавить и позже. Затем добавляют недостающее количество воды и всю смесь перелопачивают до получения однородной массы.

Чтобы избежать устройства опалубки, необходимой при бетонировании стен, в последнее время многие индивидуальные застройщики отдают предпочтение изготовлению шлакобетонных блоков. Особенно это распространено за границей. Наиболее часто блоки делают длиной 390 мм, шириной 190 мм и высотой 188 мм. Перед производством блоков необходимо изготовить сборно-разборную опалубку.

Шлакобетон твердеет намного медленнее обычного бетона, и его чувствительность к атмосферным воздействиям тоже выше. Поэтому рекомендуется данные блоки изготовлять под крышей или по мере готовности переносить их под крышу и выдерживать под ней не менее месяца. Б открытом виде шлакобетонные блоки можно хранить только под полиэтиленовой пленкой или рубероидом.  Летом,  начиная со следующего дня после изготовления, шлакобетонные блоки надо поливать водой каждый день в течение двух недель, а следующие две недели — через день. Если шлакобетонные изделия находятся под пленкой, то поливать их можно реже. После 5...6-дневного твердения блоки можно сложить в штабель высотой до 150 см, но штабель должен находиться под крышей.

Портландцемент

• Как происходит активация портландцемента?

• Какое влияние оказывает размер зерен на прочность и скорость твердения портландцемента?

• Какое влияние оказывает форма зерен на прочность и скорость твердения портландцемента?

Проблемы рационального использования материальных ресурсов, экономии, снижения издержек в наше время приобретают особую актуальность.

Грамотно построенные технологические схемы, позволяющие максимально полно использовать последние достижения научно-технического прогресса в деле экономии материальных ресурсов, являются залогом успеха как отдельных предприятий, так и экономики страны в целом.

Особенно остро проблемы экономии минеральных вяжущих веществ, в частности портландцемента, стоят перед предприятиями строительной отрасли, занятыми в производстве сборного железобетона, мелкоштучных стеновых камней, элементов мощения и благоустройства.

В настоящее время именно портландцемент является одним из наиболее широко используемых дорогостоящих и дефицитных строительных материалов.

Таким образом, вопросы экономии портландцемента неразрывно связаны с проблемой более рационального использования материальных ресурсов в практике современного строительства.

Портландцементом называется гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем тонкого измельчения цементного клинкера, изготовленного обжигом до спекания сырьевой смеси надлежащего состава, обеспечивающего преобладание в получаемом клинкере силикатов кальция.

Портландцемент представляет собой порошок серовато-зеленого цвета, насыпная плотность которого в зависимости от степени уплотнения — 900-1600 кг/м³.

При взаимодействии портландцемента с водой происходит образование новых гидратных соединений, обуславливающих схватывание и твердение цементного теста, растворной или бетонной смеси. На этом явлении и основано использование цемента как вяжущего материала.

Портландцемент является наиболее дорогостоящим компонентом бетонной смеси. Производство портландцемента возможно только на специализированных предприятиях - цементных заводах. Дробление сырья, тонкий помол компонентов, высокая температура обжига сырьевой смеси, повышенный расход электроэнергии - все это оказывает влияние на конечную стоимость продукта.

Однако высокая стоимость портландцемента объясняется не только сложностью его производства, но и постоянным дефицитом этого материала. Сезонный дефицит портландцемента, а, соответственно, увеличение отпускных цен, с которых обычно начинается весенний строительный сезон, открывает широчайшие возможности бессовестной спекуляции при оптовой и розничной перепродаже портландцемента.

И все же, не смотря на высокую стоимость и постоянный дефицит портландцемента, перерасход этого дорогостоящего материала в отечественном строительстве поистине огромен, что, прежде всего, связано с низкой культурой производства и глубоким непониманием основных факторов, влияющих на практическую активность портландцемента.

Одними из основных причин перерасхода портландцемента в современном строительстве являются: дефицит высококачественных заполнителей (щебня, гравия, песка); невысокая изначальная активность портландцемента; снижение активности портландцемента вследствие неудовлетворительных условий хранения и транспортировки; низкая культура производства бетонных изделий.

В тоже время существующие отечественные разработки позволяют значительно увеличить активность рядового портландцемента, восстановить активность лежалого портландцемента, и, тем самым, существенно снизить расход портландцемента в производстве строительных материалов, изделий и конструкций.

Применение высокоактивного портландцемента, в частности особо быстротвердеющего портландцемента, в практике современного строительства имеет исключительно важное значение.

Быстротвердеющий портландцемент целесообразно применять при изготовлении высокопрочных, обычных и преднапряженных железобетонных изделий и конструкций. Применение быстротвердеющего портландцемента позволяет значительно сократить потребность в металлических формах, в некоторых случаях полностью отказаться от тепловой обработки изделий при возведении сооружений из монолитного бетона, сократить сроки выдержки железобетонных конструкции в опалубке.

Однако, в настоящее время, хотя методы активации портландцемента достаточно хорошо изучены, подтверждены многочисленными исследованиями и дополнены практическими результатами, в современном строительстве они используются недостаточно широко.