Книги по строительству и ремонту

Строительство одноквартирных домов

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Приготовление бетонов и раствора

При строительстве одноквартирного дома необходимы различные бетоны: бетоны на гравийно-песчаной смеси, шлакобетоны, легкие изоляционные бетоны. Эти бетоны отличаются друг от друга структурой и свойствами и приготавливаются различными способами.

Бетон на гравийно-песчаной смеси

Смесь гравия, песка и цемента тщательно перемешивают, поливают водой, еще раз перемешивают и после укладки в форму основательно уплотняют (трамбованием или вибрированием). Качество бетона во многом зависит от качества его приготовления: правильного соотношения гравия и песка, количества и марки цемента; количества затворной воды; тщательности перемешивания и уплотнения.

Соотношение гравия и песка. При приготовлении бетона на гравийно-песчаной смеси следует помнить, что этим искусственным камнем должен быть заменен камень естественный. Гравий в бетоне выполняет ту же функцию, что кирпич в кладке, песок с цементом —ту же, что и раствор.

Если в кладке слишком много раствора, прочность кладки будет низка. Однако без раствора не может быть кладки. Кладка будет очень прочной при оптимальном соотношении кирпича и раствора, т.е. если толщина слоя раствора между кирпичами I см. Точно так же с бетоном. Многочисленные испытания показали, что очень прочный бетон может быть получен при сравнительно небольшом расходе цемента в том случае, если в нем будет 30—45% песка и 70—55% гравия.

Количество и качество цемента. Неспециалисты часто полагают, что качество бетона зависит только от количества цемента. Но это совсем не так. Большое значение, как уже говорилось, имеет соотношение песка и гравия, количество воды затворения, тщательность приготовления бетона и правильный уход за ним, особенно в первые два-три дня.

Минимальное количество цемента на 1 ма готового Потока» согласно ЧСН* 732010 «Структура бетонной смеси», следующее: для простого бетона на гравийно-песчаной смеси при ручной трамбовке —100 кг; для железобетона, защищенного от атмосферного воздействия,— 220 кг; для железобетона, не защищенного от атмосферного воздействия,—250 кг.

С увеличением дозы цемента повышается (при прочих аналогичных обстоятельствах) качество бетона, но лишь до определенной степени (примерно до 400—500 кг цемента на 1 м3 бетона). Дальнейшее увеличение дозы цемента снижает прочность и качество бетона. Дозы цемента для приготовления бетона различного качества приведены ннже.

Количество воды. Застройщики редко отмеряют воду для бетонной смеси. Между тем избыточное количество воды так же вредно, как и недостаток. В первом случае смесь невозможно уплотнить, во втором случае (при не достатке воды) затрудняется обрабатываемость бетона, так как не увлажняется весь цемент и заполнитель.

Для нормальной, так называемой жесткой бетонной смеси необходимо добавить такое количество воды» чтобы оно составляло 60—75% массы используемого цемента. Песок после дождя содержит около 15% воды. В этом случае дозу воды затворения следует уменьшить. Для железобетонных элементов бетонная смесь должна быть более пластичной, чтобы ее легче было утрамбовывать между арматурой.

Вода, используемая для приготовления раствора или бетонаt должна быть чистой, лучше дождевая, чистая речная или ручьевая. Загрязненная, сточная вода отрицательно действует на качество смеси, замедляет процесс твердения, значительно снижает прочность раствора и бетона. Пригодна хорошая колодезная вода, в летнее время она имеет благоприятную температуру (10—

При бетонировании в холодную погоду, чтобы ускорить процесс твердения бетона, используют теплую воду (30—40°С), В жаркую погоду, когда нежелательно, чтобы бетон слишком быстро твердел, используют холодную воду, только что взятую из колодца.

Перемешивание бетонной смеси. Путем перемешивания достигается равномерное обволакивание цементом всех зерен песка и гравия. При плохом перемешивании цемент распределяется неравномерно. Практика показала, что при механическом перемешивании прочность бетона на 40—80% выше, чем при перемешивании лопатой. Поэтому ручное перемешивание допускается только на небольших стройках. Для перемешивания бетонной смеси вручную лопатами необходимо сбить из досок настил. Так легче перемешивать и, кроме того, к бетону не примешивается глина. Перемешивание бетонной смеси вручную — очень трудоемкий процесс» Однако нельзя добавлять воду, чтобы облегчить этот процесс, так как снизится качество бетона, а увеличение дозы цемента повысит стоимость бетона.

Менее трудоемкий способ перемешивания бетонной смеси вручную — не лопатами, а железными граблями в ящике или другой емкости с днищем из листовой стали (19). Для лучшего перемешивания компонентов бетонной смеси рекомендуется сначала трижды перемешать граблями сухую гравийно-песчаную смесь с цементом (для равномерного окрашивания) и затем столько же после добавления воды.

Перемешивание бетонной смеси в бетономешалке производится согласно инструкции. При строительстве одноквартирного дома на цемент, гравий и песок затрачпвается 10—15 тыс. чех. крон. В этом случае целесообразно взять бетономешалку (на 50 л) на прокат.

Уплотнение бетонной смеси. Бетонная смесь содержит заполнитель (iрапийно-песчаную смесь), вяжущее цемент, возможно с добавлением извести), воду и воздух. Цель уплотнения (ручным трамбованием или вибрированием): равномерное заполнение формы бетоном, сжатие всех зерен заполнителя как можно плотнее и удаление из смеси воздуха, чтобы все поры в заполнителе оылн наполнены цементным тестом.

Для того чтобы облегчить процесс уплотнения бето-irat необходимо добавить к цементу немного гашеной извести (около 10% массы цемента). Бетон» изготовленный с добавлением извести, более долговечен, лучше формуется при изготовлении блоков или железобетонных элементов н менее гигроскопичен.

Состав бетонной смеси. Из жесткой бетонной смеси при равных количествах цемента (195 кг) и воды (144 л) на 1,25 м3 грапийпс-песчаной смеси был получен бетон, который по истечении семи дней обнаружил далеко не одинаковую прочность (кгс/см2): при ручной трамбовке— 181; при уплотнении с помощью вибростола в течение 3 мин—198; 10 мин—223 и 20 мин—252.

Если в смесь добавить чрезмерное количество воды, необходимо значительно увеличить дозу цемента, чтобы получить бетон такой же прочности. Однако это нерентабельно.

Испытаниями было доказано, что бетон, изготовлен-ный из пластичной смеси, в которую было добавлено 372 кг/м3 цемента, имел такую же прочность (256 кгс/см2), как и бетон, приготовленный из жесткой смеси, на которую было затрачено только 195 кг/м3 цемента и которую уплотняли вибрацией в течение 20 мин. Затраты на бетон из -жесткой смеси были на 45% ниже. Строгое дозирование, следовательно, исключительно важно.

При строительстве одноквартирного дома применяют бетоны марок БбО—Б170. Цифры означают прочность бетона, которую он набирает за 28 сут твердения. Бетон марки Б60 используют для фундаментов, особенно широких, уплотняемых в котловане; марки Б80 — для монолитных фундаментов, подземной кладки подвальной части дома, для сплошных бетонных блоков, для подстилающих и выравнивающих бетонов; марки Б105 —для узких бетонных ленточных фундаментов и кладки стен подвала, а также для пустотелых фундаментных блоков; марки Б135 — для стяжки, бетонных полов и лестниц подвала; марки Б170—-для железобетонных поясов жесткости; оконных и дверных перемычек, лестничных и балконных плит и т. д.

Для приготовления этих бетонов в зависимости от способа перемешивания используют различное количе-ствб материалов (табл. 4).

Уход за бетоном. С начала твердения бетона работа с ним еще не заканчивается. Бетон, предоставленный действию солнца и ветра, может преждевременно утратить воду, соединение цемента с водой станет невозможным. В этом случае не получится прочного искусственного камня; такой материал может разрушиться. Бе-

он следует утрамбовывать во влажный грунт. Если же ,го невозможно, свежеуложенныи бетон необходимо при-геннть и в течение 14—21 сут поливать водой, необходи-

oii для его твердения. Только так можно получить бетон хорошего качества.

«Строительство одноквартирных домов» Следующая страница >>>

Свойства бетона

А. М. НЕВИЛЛЬ

СВОЙСТВА БЕТОНА

Сокращенный перевод с английского канд. техн. наук В. Д. ПАРФЕНОВА и Т. Ю. ЯКУБ

ИЗДАТЕЛЬСТВО ЛИТЕРАТУРЫ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ

МОСКВА — 1972

В книге обобщены результаты теоретических и экспериментальных исследований свойств бетона. Рассматриваются свойства различных портландцементов, заполнителей для бетона и их роль в получении высококачественного бетона. Большое внимание уделяется рассмотрению процессов приготовления, удобообрабатываемости, транспортирования бетонной смеси, упруго-пластических свойств, долговечности бетона и способов ее повышения. Описаны способы определения прочности бетона без разрушения образцов. Приводится список британских и американских стандартов на цементы, заполнители и бетон.

Книга рассчитана на инженерно-технических работников предприятий по производству бетона и железобетона, научно-исследовательских и строительных организаций.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Исследованию свойств бетона ежегодно посвящается значительное число работ. Этот сложный материал, свойства которого зависят не только от составляющих материалов, но и от технологии изготовления, в современном строительстве занимает первое место. Появляются все новые разновидности специальных бетонов. Бетон давно уже стал не только конструкционным материалом, но широко применяется для тепло- и гидроизоляции, получения жаростойких, декоративных, радиационностойких конструкций. При этом важно, что бетонные и железобетонные конструкции специального назначения могут одновременно воспринимать большие силовые нагрузки.

Периодическое обобщение накопленных сведений о свойствах бетона представляется важным условием успешного технического прогресса в строительстве.

Перевод книги А. М. Невилля в этом плане является необходимым шагом, направленным на более полное использование результатов научных исследований и практики строительства.

В монографии «Свойства бетона» рассмотрены основные свойства бетонов, главным образом тяжелого бетона на портландцементе. Объективное изложение результатов исследований, их сопоставление между собой, дополненное высказываниями автора книги, позволяют оценить степень надежности приводимых сведений. Дело в том, что в технологии бетона сопоставление данных, полученных различными исследователями, чрезвычайно затруднено различиями в свойствах исходных цементов и заполнителей, примененных в исследованиях для получения бетонов с заданными прочностными свойствами, и отличиями в деталях методики испытаний. Полностью преодолеть эту трудность А. М. Невиллю не удалось, хотя им и много сделано для достижения этой цели. В частности, большой интерес представляют результаты исследований влияния методики испытаний на количественные значения характеристик свойств бетона, содержащиеся в главе 8.

Книга Невилля интересна для широкого круга читателей. Подытоживая сведения о различных свойствах бетона, автор дает систематизированное описание основных свойств. Известно, что свойства бетона в значительной степени определяются технологией его изготовления — они неразрывно связаны с характеристиками оборудования для приготовления и уплотнения бетонной смеси, температурными и влажностными условиями твердения бетона, зависят от малых количеств добавок, вводимых при затворении бетона, и других параметров технологии. Поэтому необходимо дать, с одной стороны, наиболее общие воспроизводимые количественные характеристики бетона, а с другой—учесть возможные изменения этих характеристик под влиянием технологии, исключив в то же время случайные данные и случайно влияющие факторы. Автор книги справился с этими задачами, что и позволяет рекомендовать его труд советскому читателю, несмотря на то, что содержание монографии несколько ограничено, так как она основывается преимущественно на работах английских и американских авторов. Недостаточно использованы работы, выполненные в других странах, и совсем, практически, нет данных, основанных на работах советских исследователей.

В СССР ведутся обширные исследования свойств бетонов различного вида, получены новые и интересные результаты, которые оказали влияние и на развитие науки о бетоне во всем мире.

Создаваемая в настоящее время наука — «бетоноведение» — включает в качестве исходного раздел о свойствах бетона. Книга Невилля может быть использована при создании этого раздела как обобщающая сводка, содержащая критический анализ экспериментальных данных в этой области.

Основанная на большом фактическом материале книга Невилля дает возможность не только использовать приведенные в ней данные. Автор не делает в некоторых случаях категорических выводов, предоставляя это читателю, ограничиваясь лишь констатацией фактов и выводами в предположительной форме, — это позволяет читателю судить о необходимости и направлении дальнейших исследований.

Книга не лишена недостатков. В основном ее содержание посвящено тяжелому бетону на портландцементе. Легкие бетоны, специальные бетоны на других вяжущих и заполнителях описываются значительно менее полно.

Менее интересна для советского читателя глава 10 «Проектирование состава бетона», в которой излагается принятая в Англии методика, не отличающаяся особыми преимуществами. При переводе книги эта глава, а также разделы, касающиеся методов испытаний, подверглись сокращению. Исключена в целях сокращения объема книги также библиография.

В примечаниях редактора сделана попытка, хотя бы частично, упомянуть основные исследования советских авторов по вопросам, которые излагаются в книге. Эта попытка, несомненно, не может быть полной и имеет целью показать принципиально большую роль советских исследований в изучении наиболее сложных вопросов бетоноведения.

Соответственно приведенный список литературы ни в коей мере не охватывает работ советских ученых, а лишь иллюстрирует их участие в разработке тех или иных проблем.

При переводе и редактировании книги возникли неизбежные трудности в связи с переводом английских мер в метрические. В большинстве случаев приведены точные значения, хотя это и вызывает неудобства при чтении тех мест, где в английском тексте были приведены целые числа или округленные значения. Расхождения в терминологии отражены в примечаниях.

Можно надеяться, что книга Невилля поможет инженерам и исследователям Ё области технологии бетона лучше познать этот сложный материал и правильно оценить то, что сделано и что еще предстоит сделать для его лучшего использования в конструкциях, отвечающих все возрастающим требованиям современного строительства.

ГЛАВА 1. Портландцемент

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

Производство портландцемента

Химико-минералогический состав портландцемента

Гидратация цемента

Гидросиликаты кальция

Трехкальциевый гидроалюминат и действие гипса

Схватывание

Ложное схватывание

Тонкость помола цемента

Структура гидратированного цемента

Объем продуктов гидратации