|
|
Широкое применение различных видов
бетонов в строительстве требует использования разнообразных по свойствам
исходных материалов — компонентов бетона (вяжущих, заполнителей, воды и
добавок).
Вяжущие вещества. На основе портландцементного клинкера
выпускают четыре вида вяжущих: портландцемент (без добавок), портландцемент с
активными минеральными добавками (до 20%), шлакопортландцемент (с добавкой
гранулированого шлака свыше 20 %), пуццолановый портландцемент (с активными
минеральными добавками свыше 20 %). На основе глиноземистого клинкера
выпускают глиноземистый, высокоглиноземистый и гипсоглиноземистый цементы.
Помимо указанных видов цемента изготовляют цементы, к которым предъявляют
требования по сульфатостойкости, скорости твердения, объемным деформациям при
твердении (безусадочные, расширяющиеся, напрягающиеся), тепловыделению,
декоративным свойствам.
Для индустриального производства сборных железобетонных
изделий и конструкций и монолитного строительства большой интерес
представляют быстротверде- гощие цементы (БТЦ) и особобыстротвердеющий цемент
(ОБТЦ), позволяющие сократить продолжительность и количество агрегатов
тепловой обработки бетона, уменьшить число форм и расход топлива. Выбор того
или иного вида цемента для бетона должен определяться условиями его работы,
технологическими требованиями и экономической целесообразностью применения в
данных конкретных условиях. В зависимости от класса тяжелого бетона
рекомендуется применять следующие марки цемента (в соответствии со СНиП
5.01.23—83):
Класс бетона В 10—В 15 В 20—В 25 В 30 В 40 В 50 В 60 Марка
цемента 200 300—400 400—500 500 600 600
Для легких бетонов на пористых заполнителях нецелесообразно
использовать цементы низких марок, так как это приводит к увеличению средней
плотности бетона из-за перерасхода вяжущего. Классификация цементов и
рациональная область их применения в бетонах приведена в ГОСТ 23464—79.
В бетонах автоклавного твердения используют смешанные
вяжущие на основе молотой негашеной извести (реже — портландцемента) н
тонкомолотых кремнеземистых материалов — кварцевого песка, золы, доменных
гранулированных шлаков и т. п. Молотую негашеную известь первого и второго
сорта без тонкомолотых добавок используют для производства ячеистых и плотных
силикатных бетонов автоклавного твердения. В тех случаях, когда не требуется
высокая водостойкость бетонов (для их работы в сухих помещениях), можно
использовать в качестве вяжущего строительный или высокопрочный гипс или
отличающееся большей водостойкостью гипсоцементно-пуццолановое вяжущее
(ГЦПВ), предложенное А. В. Волженскнм.
Для полимербетонов в качестве вяжущих применяют полимерные
смолы — фенольные, фурановые, полиэфирные и эпоксидные, карбамидные и
мономеры — фурфурол — ацетон, метилметакрилат и др. Эти виды вяжущего
применяют только в тех случаях, когда необходимо получить бетон с повышенными
физико-механическими свойствами.
Заполнители. В качестве крупных и мелких заполнителей для
тяжелого бетона применяются природные гравии и песок, а также щебень и песок,
получаемые дроблением и рассевом естественных горных пород, попутно
добываемых пород или отходов промышленности. Выбор крупных заполнителей для
тяжелого бетона сборных и монолитных бетонов и железобетонных изделий и
конструкций производят по виду (гравий и щебень), зерновому составу,
плотности, прочности, содержанию зерен слабых пород, содержанию зерен
пластинчатой (лещадпой) и игловатой формы, водопоглощению, морозостойкости,
содержанию пылевидных и глинистых частиц и петрографическому составу, в том
числе содержанию вредных примесей, включая органические примеси и
потенциально реакционноспособные породы и минералы. Выбор мелких заполнителей
производят по зерновому составу, модулю крупности, содержанию пылевидных и
глинистых частиц, петрографическому составу, наличию вредных примесей.
Для конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных
легких бетонов сборных и монолитных бетонных и железобетонных изделий и
конструкций используют пористые заполнители: керамзит и его разновидности
(шунгизит, зольный гравий, глинозольный керамзит, вспученный аргиллит и
трепел), термолит, аглопорит, шлаковую пемзу, гранулированный шлак,
вспученный перлит и вспученный вермикулит, а также заполнители из пористых
горных пород и отходов промышленности. Легкие пористые заполнители разделяют
на крупные (гравий и щебень) и мелкие (пески).
Легкие пористые заполнители делят на природные,
искусственные, а также отходы производства. К природным пористым заполнителям
относят вулканические шлаки, туфы, пемзу, ракушечники. Этот вид заполнителей
используют в районах добычи, так как транспортировка их на большие расстояния
оказывается невыгодной. К существенным недостаткам природных заполнителей
относят непостоянство их плотности и прочности. Искусственные пористые
заполнители — керамзит, аглопорит, шлаковая пемза, гранулированные доменные
шлаки, вермикулит, вспученный перлит и др. значительно стабильнее по своим
свойствам, в связи с этим онн
находят широкое применение в промышленности сборных
железобетонных изделий и конструкций.
При выборе заполнителей для легких бетонов основными
показателями является их насыпная плотность, прочность, форма зерен и
характер поверхности. Заполнители для тяжелых и легких бетонов должны
отвечать общим требованиям ГОСТ 10268—80 и ГОСТ 9757—83, а также стандартам
на каждый вид заполнителя.
С целью снижения межзерновой пустотности в заполнителе и
сокращения расхода вяжущего в бетоне крупные заполнители поставляют на
бетонные заводы по фракциям: 5—10, 10—20, и 20—40 мм для легких и тяжелых
заполнителей и дополнительно 40—70 и 70— 120 мм для тяжелых заполнителей. Тяжелый песок для всех видов конструкций, кроме труб, должен иметь
модуль крупности 1,5—3,5, для железобетонных безнапорных труб: 2—3,5;
напорных 2,5—3,5. Песок может поставляться нефракционированный, обогащенный и
фракционированный (крупной и мелкой фракций), получаемый разделением песка по
граничному зерну, соответствующему размерам отверстий контрольных сит 1,25 и 0,63 мм (крупные фракции 1,25—5 мм и 0,63—5 мм, мелкие фракции 0,14—1,25 мм и 0,14—0,63 мм).
По зерновому составу пористый песок может быть
предназначен для теплоизоляционного, конструкционно- теплоизоляционного и
конструкционного бетонов.
Крупные пористые заполнители по насыпной плотности
подразделяют на марки от 250 до 1200 (12 марок с интервалом для первых
четырех марок через 50 и для остальных — через 100). Мелкие пористые
заполнители по тому же признаку делят на марки от 100 до 1400 (15 марок с
интервалом для первых пяти марок через 50, 9 последующих через 100 и
последняя марка через 200).
Вода для затворения бетонных смесей, промывки заполнителей
и поливки бетона. Для приготовления бетонных смесей и строительных растворов,
а также для ухода (поливки) и промывки заполнителей используют воду,
отвечающую требованиям ГОСТ 23732—79. В соответствии с предписанием стандарта
к воде предъявляют общие требования и специальные в зависимости от назначения
воды.
Общие требования: содержание в воде органических,
поверхностно-активных веществ (ПАВ), Сахаров и феполов (каждого) должно быть
не более 10 мг/л; вода не должна содержать пленок нефтепродуктов, жиров и
масел; окисляемость воды — не более 15 мг/л; водородный показатель воды — не
менее 4 и не более 12,5; вода не должна содержать примесей в количествах,
приводящих к нарушению сроков схватывания и твердения цемента, а также к
снижению прочности и морозостойкости бетонов.
В зависимости от назначения различают воду для затворения
бетонных смесей, для промывки заполнителей и поливки бетона при перерывах в
бетонировании или наружных поверхностей изделий и конструкций в процессе
твердения. Так, например, для затворения бетонных смесей при изготовлении
напряженных железобетонных конструкций содержание растворимых солей в воде не
должно превышать 2000 мг/л, ионов SO^2— 600 мг/л, ионов С1-1 350 мг/л,
взвешенных частиц 200 мг/л; ненапряженных железобетонных конструкций
соответственно 5000, 2700, 1200, 200 мг/л; иеармирован- ных конструкций
10000, 2700, 3500, 300 мг/л.
Требования, предъявляемые к воде для промывки заполнителей
и поливки поверхностей изделий, практически аналогичны требованиям к воде
затворения при изготовлении ненапряженных изделий с той только разницей, что
допускается количество взвешенных частиц до 500 мг/л.
Морскую воду можно использовать для затворения бетонных
смесей неармированных конструкций и поливки поверхностей твердеющего бетона,
если на них может быть допущено появление высолов и выцветов, но при этом
вода должна отвечать требованиям стандарта.
|