Бетонные и железобетонные работы

Раздел: Учебники

В качестве вяжущих для бетона основное применение находят портландцемент с его разновидностями (пластифицированный и гидрофобный портландцементы, быст- ротвердеющий и тампонажный портландцементы, суль- фатостойкий и магнезиальный портландцементы), шла- копортландцемент и пуццолановый портландцемент.

По прочности (активности) портландцемент делится на четыре марки: 300, 400, 500 и 600. Портландцемент применяют для бетонных и железобетонных надземных, подземных и подводных конструкций, в том числе и для конструкций, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию. Нельзя применять портландцемент для конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных вод, без специальных мер защиты.

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) представляет собой разновидность портландцемента, отличающуюся быстрым нарастанием прочности в ранние сроки (1—3 дня). Предел прочности при сжатии стандартных образцов через 3 суток должен быть не ниже 250 кгс/см2.

Пластифицированный портландцемент — разновидность портландцемента. Его получают добавлением в процессе помола клинкера пластифицирующей поверхно- стн.о-активной добавки (сульфитно-дрожжевой бражки) в количестве 0,15—0,25%, которая придает растворам и бетонам на этом цементе повышенную подвижность и удобоукладываемость. Применение пластифицированного портландцемента повышает прочность и морозостойкость растворов и бетонов, дает возможность сократить на 5—8% расход цемента в бетоне, сохранить заданную подвижность бетонной смеси при меньшем водоцемент- ном отношении.

Гидрофобный (не смачиваемый водой) портландцемент является продуктом совместного помола цементного клинкера и поверхностно-активного вещества в количестве 0,1—0,2% (мылонафт, олеиновая кислота), придающего цементу гидрофобные и пластифицирующие свойства. Гидрофобный портландцемент применяют вместо обыкновенного цемента во избежание потери цементом его активности при длительном хранении и дальних перевозках.

Сульфатостойкий портландцемент отличается повышенной стойкостью к сульфатной агрессии, т. е. при возведении бетонных и железобетонных конструкций, подвергающихся воздействию сульфатных вод, содержащих растворы сернокислых солей, вредно действующих на обычный портландцемент.

Магнезиальный портландцемент содержит повышенное количество (до 10%) окиси магния. По своим свойствам этот цемент соответствует обычному портландцементу. Применяется при возведении бетонных и железобетонных надземных и подземных конструкций, защищенных от воздействия грунтовых вод. Магнезиальный портландцемент нельзя использовать: для конструкций, подвергающихся воздействию грунтовых вод, для подводных конструкций и при производстве бетонных работ с пропариванием.

Тампонажный цемент является, разновидностью портландцемента, обладающего высокой прочностью в начальные сроки твердения, необходимой при тампонировании нефтяных и газовых скважин; применяется в виде цементного теста (без заполнителей) с В/Д=0,4ч-0,5.

Шлакопортландцемент представляет собой способное затвердевать в воде и на воздухе вяжущее вещество, получаемое в результате совместного помола цементного клинкера, доменного гранулированного шлака и гипса или тщательного смешивания тех же материалов, измельченных раздельно.

Шлакопортландцемент характеризуется следующими свойствами:

а)         замедленным по сравнению- с портландцементом твердением, особенно при низких положительных температурах;

б)         при твердении выделяет меньше тепла, чем портландцемент;

в)         уступает портландцементу в отношении морозостойкости.

По прочности шлакопортландцемент делится на четыре марки: 200, 300, 400 и 500.

Пуццолановый портландцемент отличается от обычного портландцемента повышенным содержанием активных минеральных добавок (трепела, диатомита, пемзы, туфа и др.), вводимых при помоле портландцементного клинкера. Пуццолановый портландцемент характеризуется следующими свойствами:

а)         лучше всего твердеет в воде и во влажных условиях; г

б)         при твердении на воздухе дает большую усадку и меньший рост прочности по сравнению с обычным портландцементом;

в)         при твердении выделяет меньше тепла, чем обычный портландцемент.

Бетоны на пуццолановом портландцементе отличаются высокой водостойкостью, повышенной водонепроницаемостью, пониженной морозостойкостью. По прочности пуццолановый портландцемент делится на четыре марки: 200,-300, 400 и 500. Его применяют при возведении бетонных и железобетонных подземных и подводных конструкций, подвергающихся воздействию пресных вод, а также для бетонных и железобетонных надземных конструкций, находящихся в условиях повышенной влажности. Нельзя применять пуццолановый портландцемент для возведения конструкций, подвергающихся быстрому высыханию и переменному влажностному и температурному режимам.

Глиноземистый цемент представляет собой высокопрочное вяжущее, получаемое обжигом до спекания смеси материалов, богатых глиноземом с известью (или известняком), и последующим тонким помолом.

Глиноземистый цемент обладает следующими свойствами: .

а) быстро твердеет, особенно в первые 24 ч после его затворения водой;

в) в первые сутки твердения выделяет большое количество тепла;

в) придает бетонам более высокую (по сравнению с портландцементом) плотность и водонепроницаемость, а также высокую стойкость в минерализованных водах.

В отличие от бетона на портландцементе, быстро набирающего прочность при высоких температурах, бетон на глиноземистом цементе значительно понижает свою прочность при повышенной температуре (свыше 25° С) и рсобенно при температуре свыше 40° С (даже при твердении в условиях влажной среды). Глиноземистый цемент по прочнрсти делится на три марки: 400, 500 и 600. Глиноземистый цемент применяется по преимуществу для бетонов высоких марок, когда требуется быстрое йведение конструкций в эксплуатацию; для конструкций, подвергающихся воздействию углекислых вод или же 12-917       177 попеременному воздействию воды и мороза; при аварийных работах, а также в зимних условиях.

Добавление к глиноземистому цементу других вяжущих веществ не допускается.

Контроль качества цементов заключается: во внешнем осмотре (на глаз, на ощупь), устанавливающем, что цемент не отсырел и не содержит заметных на глаз посторонних примесей;

в проверке сроков схватывания цементного теста; в проверке на равномерность изменения объема; в проверке прочности (активности) цемента. Приведенные выше проверки производятся в строительных и полевых лабораториях в соответствии с указаниями соответствующих стандартов.

При проверке сроков схватывания сначала определяют нормальную густоту цементного теста на специальном приборе ( 84), в котором пестик диаметром 10 жж и длиной 50 мм, будучи погружен в цементное тесто, заполняющее кольцо высотой 40 мм и имеющее форму усеченного конуса со средним диаметром 70 мм, не достигает дна на 5—7 мм. Густота цементного теста определяется количеством воды в процентах от массы цемента. Обычные портландцементы требуют 23—26% воды, пуццолановые — 27—32%.

Чем нормальная густота цементного теста больше, тем больше (при прочих равных условиях) потребуется воды для получения бетонной смеси заданной подвижности.

Заменяя пестик в стандартном приборе иглой диаметром 1,1 мм, определяют сроки схватывания. Началом схватывания цементного теста считается время, прошедшее с момента приготовления до момента, когда игла не дойдет до дна на 0,5—1 мм. Время от момента затворе- ния теста до момента, когда игла проникает в тесто не более чем на 1 мм, считается концом схватывания цемента. По стандарту требуется, чтобы начало-схватывания цементного теста наступало не ранее 45 мин, а конец — не позднее 12 ч после затворения.

Равномерность изменения объема проверяется кипячением в течение 4 ч лепешек из цементного теста после суточного их хранения во влажном воздухе. Наличие на лепешках трещин, идущих от краев к середине, вспучиваний и отслоений и глухой звук этих лепешек при постукивании свидетельствуют о непригодности цемента.

Марка цемента определяется изготовлением и испытанием до разрушения стандартных образцов-балочек размером 40X40X160 мм на изгиб и полученных после этого половинок балочек испытанием на сжатие. Образцы изготовляются из раствора 1 :3 (по весу) с «нормальным» (Вольским) песком пластичной консистенции, определяемой в соответствии с требованиями ГОСТ 310— 60. Прочность цементного раствора на сжатие определяет активность цемента, по которой он относится к той или иной марке. Так, например, активность 330 кгс/см2 позволяет отнести цемент к марке 300, активность 415 кгс/см2 — к марке 400 и т.п. Кроме того, прочность балочек на изгиб должна быть не ниже 35, 45, 55, 60 и

65 кгс1см2 соответственно для цементов "марок 200, 300, 400, 500 и 600.

При продолжительном хранении активность цемента снижается. Поэтому при хранении цемента свыше двух месяцев должна производиться повторная проверка его качества.

Организация цементного хозяйства на стройке должна обеспечивать правильную приемку и хранение различных сортов цемента, а также минимум перегрузок цемента до употребления его в дело.

Цемент должен храниться строго по маркам и видам. Запрещается смешивать в одном закроме, бункере или силосе цементы разных партий. Разгрузка цемента и подача его в склады, а также подача его со складов к бе- тоносмесительным установкам должны быть механизированы. Для облегчения механизации погрузочно-раз- грузочных работ с цементом применяются инвентарные силосы для цемента емкостью 15 и 25 т ( 85). Инвентарный склад из двух силосов по 25 г может обеспечить работу бетонного завода производительностью 150— 200 мъ!сутки. Загрузка силосов производится из автоцементовозов емкостью 3,5 м3, перевозящих цемент в герметически закрытой таре, через специальную трубу, выгрузка— через шиберный затвор, расположенный у низа силоса.