Книги по строительству и ремонту

Строительство одноквартирных домов

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Шлакобетон

Шлакобетон на топливных и металлургических шлаках — хороший и очень дешевый конструктивный материал для строительства одноквартирных домов. Из него уготавливают блоки для кладки стен, перегородки и перемычки, пояс жесткости и несущие плиты перекрытия.

Технология приготовления бетона на топливных и металлургических шлаках одинакова; при равной объемной массе их свойства одинаковы. Далее будем называть шлакобетон, понимая под этим бетон как на топливных, так и металлургических шлаках.

Обработка шлака» удаление примесей и вредных веществ были описаны выше.

Гранулометрический состав шлака. При изготовлении силами застройщика блоков (для наружной кладки, средней несущей стены, перегородок, дымоходных стояков, карнизов и поясов жесткости), а также стяжек для полов и крыши применяют просеянные шлаки с крупностью зерен 2,5—8 мм. При этом необходимо, чтобы половину используемого шлака составлял шлаковый песок (мельчайшие частицы — 2,5—5 мм), а половину — зерна размером 5—8 мм. Благодаря этому обеспечивается пористость бетона (что делает его легким и для указанных целей достаточно прочным), хорошие теплоизоляционные свойства, меньший расход вяжущих, цемента и извести.

Однако при изготовлении несущих элементов, испы-швающих значительные нагрузки (оконные и дверные перемычки, плиты перекрытия из шлакобетона, ар миро* ванного стальными стержнями), требованиями теплоизоляции в определенной степени нужно пренебречь в пользу усиления прочности бетона. Шлакобетон делают в таких случаях более плотным, менее пористым, для чего используют хорошо отлежавшийся шлак с крупностью зерен 2—8 мм. От крупных зерен (более S мм) следует избавиться просеиванием шлака на снте с ячейками 8 мм, от пыли (до 0,2 мм) — путем просеивания через соответствующее сито.

Можно приготавливать шлакобетон при крупности зерен более 8 мм; например для изготовления сплошных блоков толщиной 20 см и более. Однако это не рекомендуется, поскольку прочность бетона снижается, а увеличение дозы цемента нерентабельно.

Вода затворения. Вода должна быть чистой» без органических или минеральных примесей. Реакция ее должна быть нейтральной. Можно использовать слабокислотную воду, но при этом шлак должен быть только доменный.

В отличие от бетона на гравийно-песчанон смеси, в который для прочности добавляют минимум воды затворения, шлакобетонная смесь требует воды на 25% больше, поскольку шлак пористее, гигроскопичнее, особенно в сухую погоду. Испытания показали, что на 1 м3 шлакобетона требуется 170—200 л воды, которую следует добавлять в два приема.

Перемешивание шлакобетонной смеси. Тщательное перемешивание смеси для шлакобетона еще важнее, чем для тяжелого бетона, поскольку прочность шлакобетона значительно ниже. Механическое перемешивание смеси в настоящее время широко применяется. Смеситель небольшой вместимости можно купить или взять на прокат- Механическое перемешивание позволяет сэкономить 5% вяжущего (цемента и извести).

Индивидуальные застройщики занимаются строительством одноквартирного дома, как правило, после окончания рабочего дня, изготавливая за вечер всего несколько блоков. Поэтому перемешивать смесь нередко приходится вручную. Делать это лучше железными граблями в ящике с днищем, обитым листовой сталью (эти ящики часто применяют за рубежом), В ящике одновременно можно перемешивать 200 л шлакобетонной смеси. Из такого количества шлакобетона изготавливают восемь блоков для наружной кладки или шесть сплошных блоков размером 20X29X44 см для средней несущей стены или 17 сплошных шлакобетонных блоков для стен-перегородок размером 7X29X44 см.

Однако целесообразнее и легче мешать в ящике половину этого количества смеси -~100 л. Большое количество невозможно затем обработать в течение 1—2 ч без помощника или вибратора для уплотнения смеси.

При перемешивании шлакобетонной смеси в механической мешалке или творильном ящике выполняют одинаковые операции. Прежде всего увлажняют шлак: отмерив необходимое количество шлака прямо в мешалку или в ящик слоем 30—40 см, поливают его водой из ведра и одновременно перемешивают, чтобы весь шлак был смочен равномерно. При этом на 1 м3 шлака расходуют около 80 л воды, т. е. почти половину всей затворной воды. Если шлак достаточно намочен под дождем, поливать его не надо.

Увлажнение сухого шлака перед перемешиванием совершенно необходимо для того, чтобы цемент равномерно и полностью обволакивал все гранулы шлака, проникая во все поры. Если смешивать сначала сухой шлак с цементом и молотой известью, а затем вливать воду сразу в полной дозе, шлакобетонная смесь будет очень влажной, жидкое цементное и известковое тесто проникнет в поры шлака, но будет растекаться из творильного ящика и с дощатого настила. Если доза воды уменьшится за счет ее поглощения сухим шлаком, то будет недостаточно воды для увлажнения цемента, равномерного распределения вяжущего и соединения гранул шлака. В результате прочность шлакобетона значительно снизится.

После увлажнения отмеривают дозу намоченного шлака (в ящик) и тщательно перемешивают с полной дозой цемента или смесью цемента и молотой извести. Затем выливают в смесь другую часть воды (80—90 л на I м3), одновременно перегребая смесь из одной части ящика в другую, чтобы равномерно перемешать ее и увлажнить. Если в смесь добавляют гашеную известь, ее размешивают с другой частью воды в известковое тесто, которое добавляют в смесь цемента и влажного шлака.

Точно так же вторую половину дозы затворной воды в смеситель выливают по частям.

Уплотнение шлакобетонной смеси (трамбованием или вибрацией) столь же важно, как уплотнение тяжелого (обыкновенного) бетона. Однако уплотнение шлакобетонной смеси менее трудоемко, поскольку смесь полужесткая.

Дозирование. Соблюдение дозировки шлака необходимой зернистости, затворной воды и вяжущих так же важно, как и при изготовлении бетона на гравнйно-песчаной смеси. Еще раз подчеркнем, что прочность шлакобетона зависит не столько от количества цемента, сколько от качества и гранулометрического состава шлака, количества и способа добавления воды, тщательности перемешивания и уплотнения смеси.

При изготовлении шлакобетона целесообразно заменить 20—40% цемента молотой или гашеной известью. В результате этого смесь становится намного пластичнее, лучше формуется и утрамбовывается, шлакобетон приобретает более высокую теплоизоляционную способность, затраты на вяжущее снижаются на 5—10%.

При строительстве одноквартирного дома для изготовления легких конструкций требуется три вида шлако-бетонов:

1) шлакобетон марки 40 прочностью 40 кгс/см2, объ

емной массой 1050—1200 кг/м3 (для блоков с изоляци

онными вкладышами для наружной кладки, для блоков

карнизных, пояса жесткости, дымоходного стояка и

сплошных блоков для несущей внутренней стены);

2) армированный шлакобетон марки 100 прочностью

100 кгс/см£, объемной массой 1400 кг/м3 (для оконных и

дверных перемычек, для несущих плит перекрытия и

т.д.);

3) шлакобетон марки 25--легкий, ячеистый, прочно

стью 25 кгс/см2, объемной массой 950—1050 кг/м3 (для

выравнивающей шлакобетонной, стяжки, для блоков пе

регородок и т.д.).

Для приготовления этих шлакобетонов в зависимости от способа перемешивания используют разное количество материалов (табл. 5).

Уход за готовыми шлакобетонными изделиями. Шлакобетон твердеет намного медленнее, чем бетон на гравийно-песчаной смеси. В возрасте 28 дней шлакобетонные изделия набирают только половину прочности, полной же прочности достигают только к году. От атмосферного воздействия шлакобетон страдает больше, чем обыкновенный (тяжелый) бетон. Поэтому изготовлять шлакобетонные изделия рекомендуется под крышей или аккуратно переносить их туда после изготовления и держать здесь минимум в течение месяца, чтобы они затвердели. На открытом воздухе изделия можно хранить только под полиэтиленовой пленкой или кровельным пергамином.

В летнее время со второго дня после изготовления (а в холодное время года — с третьего дня) необходимо шлакобетонные изделия ежедневно, а по истечении 14 дней — через день поливать водой на протяжении месяца. Если изделия находятся под пленкой, поливать их можно реже.

После достаточного затвердения (через 5—6 дней) шлакобетонные изделия можно сложить слоем до 150 см, но обязательно под крышей. Шлакобетон значительно пористее и гигроскопичнее тяжелого бетона. Если производству шлакобетона и уходу за ним уделяют должное внимание, получают очень ценный, долговечный н исключительно дешевый строительный материал.

«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