51 Цементы в водохозяйственном строительстве

Цемент – это минеральное порошкообразное, сложное химическое вещество, в основном – все оттенки серого, реже – белый или цветной, применяемое для изготовления и соединения различных строительных элементов. При смешивании с водой превращается в вязкую сероватую быстро застывающую массу.

Цемент подразделяется на виды с точки зрения его состава и физико-химических свойств.

Фаворит среди всех видов цемента в строительстве – портландцемент. Он самый стойкий с точки зрения механической прочности и морозоустойчивый. Портландцемент бывает сульфатостойкий и быстротвердеющий (БТЦ). Без этих двух видов цемента не обходится строительство ни одного жилого комплекса. Сульфатостойкий портландцемент помимо прочности обладает стойкостью к коррозии, а БТЦ хорошо использовать при ведении стройки в мороз.

Тампонажные портландцементы созданы для изоляции (тампонады) нефтегазовых труб от внешней среды и грунтовых вод. Несмотря на текучесть он очень устойчив к температурным колебаниям и перепадам давления, прочно фиксируя трубы даже на начальной стадии застывания.

Шлаковый вид портландцементов используется для возведения строений в агрессивных средах – морских, сульфатных и пресных водах. Отсюда применение в гидротехнике и портовом строительстве.

Глиноземистый вид цементов используется при строительстве зданий на болотистой местности или очень влажном грунте. Такой цемент быстро твердеет и схватывается, но потребность в воде на 10% больше, чем у БТЦ.

Расширяющиеся цементы увеличиваются в объеме при приготовлении раствора. Применяется для заделки трещин в железобетонных конструкциях, герметизации швов и гидроизоляции.

В цементе могут присутствовать и добавки, например, гидрофобные и поверхностно-активные. Цемент с добавлением гидрофобных веществ имеет свойство в течение нескольких минут после смешивания с водой не впитывать ее, обладает пониженным поглощением воды по сравнению с другими видами. Эта особенность позволяет применять его при строительстве подводных объектов или сооружений, имеющих риск быть затопленными.

Также популярен такой вид цемента, как цемент с поверхностно-активными веществами. Они наделяют цементный раствор большей пластификацией и подвижностью, что позволяет создавать сложные с точки зрения архитектуры конструкции.

52 Заполнители и добавки к бетонам определение состава бетона

Состав должен обеспечивать заданные свойства бетонной смеси и затвердевшего бетона при минимальном расходе цемента как наиболее дорогостоящего компонента.

Исходные данные для определения состава содержатся в техническом проекте строительства и включают следующие требования: проектную марку или класс бетона по прочности, заданную условиями работ удобоукладываемость бетонной смеси, требования по водонепроницаемости, морозостойкости или коррозионной стойкости бетона, данные по наибольшей крупности заполнителя, длительности и режиму твердения и другим условиям производства работ.

Определение состава бетона начинают с выбора материалов для его приготовления. После этого устанавливают их характеристики, необходимые для расчета состава бетонной смеси: активность и плотность цемента, плотность заполнителей в сухом состоянии, крупность зерен заполнителей, показатель пустотности крупного заполнителя.

Добавки для бетонов:1. Регулирующие свойства бетонных смесей: пластифицирующие; стабилизирующие; водоудерживающие; улучшающие перекачиваемость; регулирующие сохраняемость бетонных смесей; замедляющие схватывание ускоряющие схватывание; поризующие (для легких бетонов): воздухововлекающие, пенообразующие, газообразующие ;

2. Регулирующие твердение бетона: замедляющие твердение, ускоряющие твердение;

3. Повышающие прочность и (или) коррозионную стойкость, морозостойкость бетона и железобетона, снижающие проницаемость бетона: водоредуцирующие, кольматирующие, газообразующие, воздухововлекающие, повышающие защитные свойства бетона по отношению к стальной арматуре (ингибиторы коррозии стали);

4. Придающие бетону специальные свойства: противоморозные (обеспечивающие твердение при отрицательных температурах); гидрофобизирующие.

Заполнители для бетона Заполнители (песок, щебень или гравий) занимают до 80 - 85 % объема бетона и образуют его жесткий скелет препятствующий усадке

По происхождению заполнители подразделяют на три группы:

1) природные, в том числе из попутно добываемых пород и отходов обогащения; 2) из отходов промышленности; 3) искусственные (специально приготовленные).

Природные материалы - гранит, сиенит, диорит; доменные отвальные шлаки.

Искусственные заполнители характеризуются видом сырья .Например, получаемые из природного сырья обжигом со вспучиванием-- керамзит; получаемые поризацией расплава доменных шлаков -- шлаковая пемза.

Для изготовления легких бетонов применяют пористые заполнители. Они бывают природные и искусственные. Природные заполнители получают путем дробления пористых горных пород -- вулканического туфа, пемзы, известкового туфа, известняка-ракушечника и некоторых других. искусственные пористые заполнители, которые подразделяют на специально изготовляемые и заполнители из отходов промышленности.

К специально изготовляемым пористым заполнителям относят керамзит, аглопорит, вспученный перлит, вспученный вермикулит, шлаковую пемзу, зольный гравий. Керамзит -- продукт обжига вспучивающихся глин.

Мелкий заполнитель - песок крупностью от 0,16 до 5мм и имеющий плотность более 1,8 г/см3.Крупный заполнитель: для тяжелого бетона это гравий или щебень

53. Подготовка оснований для последующего бетонирования. К бетонированию днищ резервуаров и других емкостных соору­жений (независимо от их формы в плане) приступают после уст­ройства щебеночной и бетонной подготовки. Способы и схемы выполнения этих процессов выбирают в зависимости от общих габаритов сооружения в плане, плотности грунта в основании и наличия грунтовых вод. При плотных грунтах основания щебень и бетон в котлован доставляют автосамосвалами непо­средственно в рабочую зону и разравнивают его специальными разравнивателями, смонтированными на экскава­торе. В слабых грунтах, когда заезд в котлован невозможен или размеры сооружения в плане невелики, для подачи щебня и бетонной смеси применяют виброжелоба, загружаемые непосредст­венно из самосвалов. Бетон также подают стрело­выми кранами в бадьях, загружаемых смесью на заводе и достав­ляемых в автомобилях или на объекте с доставкой смеси автосамосвалами. Используют для этих целей и ленточные бетоноукладчики. Бетоноукладчиком, передви­гающимся по берме котлована, подают смесь на полосу шириной до 20 м с каждой стороны, разравнивают и уплотняют ее. Бетон­ные подготовки сооружений больших площадей (под горизонталь­ные отстойники, аэротенки и др.) устраивают с помощью автобе­тоноукладчиков или автобетононасосов, работа­ющих с бермы котлована и укладывающих бетонную смесь в под­готовку полосами шириной по 5...6 м.