Бетон

История создания бетона

 

Как только ие называют наше беспокойное, но пре­красное время— веком научно-технического прогресса, временем атома, веком покорения космоса. С полным правом его можно было бы именовать веком бетона — материала, без которого трудно представить сегодняш­нюю жизнь, любую малую и большую стройку.

Известный итальянский зодчий Пьеро Нерва. по­строивший немало чудесных сооружений из бетона, на­звал его наилучшим материалом, изобретенным челове­чеством.

Бетона не существует в природе. Этот искусственный материал создали люди. Многие поколения трудились над тем, чтобы он стал таким, каким знают его сегодняшние строители. У бетона богатое событиями прош­лое, в течение минувших веков он прошел сложный муть развития; настоящее, подлинное свое признание он получил только в наши дни. Советские строители за­конно гордятся тем, что по объему производства и применения бетона, железобетона наша страна занимает первoe место в мире. Ведь от активного внедрения бе­тона зависит очень многое, и в первую очередь —темпы и масштабы всего нашего строительства, индустриализа­ция строительного производства. Вот почему среди вы­бирающей жизненный путь молодежи особой популярностью пользуется профессия, связанная с работами но и:иотовлению бетона, бетонных и железобетонных кон­струкций — профессия бетонщика.

О бетоне мы привыкли говорить как о самом современном строительном материале. Между тем он был хорошо известен еще в давние времена. За 36 веков до нашей эры из бетона были выстроены галереи египет­ского лабиринта и пирамида Нимуса. Кроме египтян, в древности широко применяли бетон греки, карфагеня­не, римляне. Именно из бетона в начале нашей эры был сделан купол диаметром 43 метра над римским Пан­теоном. Купол был отлит из бетона горизонтальными слоями. Для уменьшения его веса использовали бетон разного состава: в нижних частях применяли гранитную крошку, в верхних — крошку из туфа и пемзы. До нашего времени сохранился бетонный мол близ Неаполя, построенный во времена воинственного импе­ратора Калигулы. Великая Китайская стена возведена также из бетона. И крепостная стена, которой был обнесен древний Херсонес (остатки этой стены coxpанились. неподалеку от Севастополя).

Конечно, древние строители знали совсем не тот бетон, которым пользуются ныне. В качестве вяжущего вещества употребляли не цемент, известный сегодня каждому, а глину, известь или гипс. На бетонных рабо­тах применялся тяжелый ручной труд, велись они медленными темпами. Да и возводили из бетона одиночные (сооружения: бетонные работы не носили такого широ­кого массового характера, как в настоящее время. И все же это был бетон — материал с поистине чудесными свойствами, таким счастливым сочетанием полезных и необходимых строителям качеств и достоинств, каких не знал ни один традиционный строительный материал.

С веками эти свойства и качества бетона совершенст­вовались, от одного поколения бетонщиков к другому передавались секреты его изготовления, накапливались знания и опыт, отбиралось самое лучшее в технологии бетонных работ, чтобы стать достоянием широкой практики.

Дерево, металл, пластмасса боятся воды, а бетон в теперешнем его виде способен твердеть в водной сре­де. Это позволяет возводить из бетона подводные сооружения (каналы, молы, основания для маяков), про­кладывать бетонные трубы больших диаметров. Кон­струкции из бетона просты в изготовлении, долговечны, обладают такими ценными качествами, как огнеустойчивость, стойкость против коррозии, способность выдержи­вать большие нагрузки. Важным событием в истории развития этого материала явилось изобретение железо­бетона.

«Даешь бетон!» — таков был девиз первых комсо­мольцев, строивших легендарные Днепрогэс и Комсо­мольск-на-Амуре. Бетон помог нам отстроить, сделать еще более прекрасными тысячи городов и сел, обращен­ных в руины в годы Великой Отечественной войны, ликвидировать острый жилищный кризис послевоенных лет. И сегодня судьбы наших строек, а значит перспек­тивы нашего роста, развития народного хозяйства и будущее общества во многом решает бетон, решает качество, темпы и сроки выполнения  бетонных работ.

Бетон — искусственный материал

Бетон получают в результате формования и твер­дения правильно подобранной смеси из вяжущего веще­ства, заполнителей, воды и в необходимых случаях — особых добавок.

В качестве вяжущего вещества используют, как пра­вило, цементы. Кроме цементов, используют и другие материалы с вяжущими свойствами — разного рода би­тумы, дегти, гипсы, известь, асфальт, полимеры. Однако самыми распространенными являются цементные бе­тоны.

В вяжущее вещество вводят мелкие и крупные за­полнители; это могут быть самые различные сыпучие материалы — песок, шлак, щебень, гравий, керамзит. Заполнители улучшают технические характеристики бе­тонных изделий, и кроме того,  значительно  снижают расход более дорогостоящего вяжущего вещества. Они вступают в химическое взаимодействие с цементом и модой, образуя как бы жесткий «скелет» бетона и уменьшая усадку при твердении вяжущего. В зависимости от плотности и объемной массы зерен заполните­ли! различают бетоны — особо тяжелые, тяжелые (обычные), легкие, особо легкие, теплоизоляционные.

Особо тяжелые бетоны применяют в основном для защиты от радиоактивных излучений па предприятиях атомной промышленности. Для изготовления этих шов используют специальные виды заполнителей с очень большой объемной массой. Обычные бетоны, об­ладающие хорошей химической стойкостью даже в агрессивных (кислотных, щелочных, солевых) средах, идут на изготовление строительных конструкций, облицовку поверхностей сооружений для предприятий химической, атомной промышленности, на устройство покрытий дорог аэродромных полей.

За последние годы на стройках получили широкое распространение легкие бетоны, особенно шлакобетон, керамзитобетон, пемзобетон. Названия всем этим бето­нам дали входящие в их состав пористые заполнители — шлак, керамзит, пемза. Легкие бетоны употребляют и как конструктивный строительный материал, то есть предназначенный выдерживать внешние нагрузки, и как изоляционный, способный при небольшой толщине обеспечивать нужное термическое сопротивление, иными способами, сохранять тепло.

Открытие таких эффективных заполнителей, как пер­лит, вермикулит позволило изготовить и внедрить в строительную практику особо легкие теплоизоляционные работы в строительстве применяют ячеистые бетоны и газобетон, которые изготовляются только из вяжущего вещества и песка и содержат множество мел­ких замкнутых воздушных пор (ячеек). Легкие и ячеистые бетоны — прекрасный материал для утепления стен, устройства бесчердачных перекрытий, теплоизоляции горячих трубопроводов.

Удельный вес конструкций из легких бетонов в общем объеме сборного железобетона составляет 20%, предварительно напряженных конструкций — более 20%, стальных конструкций с применением эффективных марок сталей и экономичных профилей проката — свыше 20%.

Но бетоны различают не только по входящим в их состав вяжущему веществу и заполнителям. Их разли­чают еще и по назначению. Какое-нибудь ярко выражен­ное свойство определяет область применения бетона: есть специальные гидротехнические, жаростойкие, кисло­тоупорные, декоративные бетоны. Последние, предназна­ченные в основном для облицовки и отделки конструк­ций, отличаются красивым внешним видом и долговеч­ностью. На цвет бетона влияет включение в качестве крупного заполнителя каменного щебня различных цвет­ных пород (красного гранита, желтого известняка). Мелкий заполнитель (речной или карьерный песок) также имеет свой цвет. Различный цвет бывает и у це­ментов; наиболее известен серый, но в декоративных бетонах нередко применяют белые и цветные цеме1ггы с добавкой в них различных красителей.

Из бетона изготовляют конструкции — сборные, мо­нолитные, сборно-монолитные. В предыдущей главе, по­священной арматурным работам, говорилось о том, в чем заключается их различие. Сборные конструкции изготовляют на специальных заводах, затем доставляют на строительную площадку, где их монтируют в опре­деленном порядке. Монолитные конструкции возводит непосредственно на месте: бетон и арматуру укладывают в опалубку; после того как бетон наберет необходимую прочность, получит надежное сцепление с арматурой, опалубку снимают. При изготовлении сборных бетонных' конструкций бетонщики работают на заводах, являясь таким образом заводскими рабочими, а при изготовле­нии монолитных конструкций они работают непосредст­венно на строительной площадке.

Сооружения из сборно-монолитиых конструкций пре­дусматривают сочетание сборных бетонных и железо­бетонных элементов и отдельных участков из монолит­ного бетона. Такой вид конструкций также широко рас­пространен на наших стройках.

Целым рядом существенных преимуществ по сравнению с обычными конструкциями из бетона обладают конструкции из предварительно напряженного бетона. Такой бетон отличается повышенной жесткостью, трещиностойкостью, долговечностью и значительно меньшим весом по сравнению с обычными сборными конструк­циями. Сущность предварительного напряжения состоит в том, что рабочую арматуру с помощью мощных гидравлических домкратов подвергают искусственному напряжению. Натянутая арматура обжимает бетон заранее, m нагрузки, и в бетоне появляются напряжения сжатия, примерно равные растягивающим усилиям при эксплуатации бетонной конструкции. Благодаря этому можно полностью избежать или ограничить появление трещин в растянутой зоне бетона, более эффективно использовать в конструкциях сталь повышенной прочности, зна­чительно уменьшить вес железобетонных изделий. Предварительное напряжение рабочей арматуры осуществляют до бетонирования конструкции, либо в затвердевшем состоянии после бетонирования. На свойства, достоинства бетонов и, следовательно, конструкций из бетона и железобетона прежде всего влияют свойства, достоинства вяжущего вещества — цементов. Познакомимся же с цементами, идущими па изготовление бетонов.

 

Цементы для бетонов

Для приготовления бетонной смеси в качестве вяжущими применяют различные виды цементов, главным образом портландцементов. Так называют гидравлическое вяжущее вещество, способное твердеть, длительно сохра­нить, и даже набирать прочность не только на воздухе, но и в воде. Получают портландцемент путем тонкого измельчения клинкера — обожженной сырьевой смеси из извести и глины.

Для нужд строек наша промышленность выпускает свыше 20 видов портландцементов, каждый из которых имеет свои особенности, обладает специфическими свойствами. Так, шлакопортландцемент (с добавкой в клинкер гипса и доменного шлака) более стоек к действию агрессивной среды, но уступает обычному портландцементу по морозостойкости, выделяет меньше тепла. Потому шлакопортландцемент применяется главным образом в гидротехнических сооружениях, при устройстве глубинных фундаментов. Первыми минеральными добавками к ним послужил вулканический пепел. Эти добавки, придающие цементам повышенную водостойкость и водонепроницаемость, активно применяют для бетонирования массивных сооружений.

Приготовленная на пластифицированном портландцементе бетонная смесь более пластична, легче уклады­вается в опалубку и лучше уплотняется, что позволяет сократить расход цемента и воды, получить более проч­ный и морозостойкий бетон.

Все разновидности цементов подразделяют на марки Марка определяется пределом прочности при сжатии опытных образцов — стандартных кубиков, приготовлен­ных из цемента, воды и песка, через 28 суток их твер­дения. Чем выше марка, тем лучше, качественнее цемент и приготовленный на его основе бетон. Марку и актив­ность цемента устанавливает строительная лаборатория.

Большое значение имеют также такие понятия, как начало и конец схватывания цемента. Началом схваты­вания цементного теста считается время, прошедшее с момента приготовления до момента, когда уже не удается проткнуть иглой тесто до самого дна, Время от момента смешения цемента с водой до момента, когда игла проникает в тесто не более чем на 1 мм (а это примерно 5—8 ч), считают концом схватывания цемента. По государственному стандарту требуется, чтобы нача­ло схватывания цементного теста наступало не ранее чем через 45 мин, а конец — не позднее чем через 12 ч. Сроки схватывания шлакопортландцементов более дли­тельны, чем у портландцементов: начало схватывания наступает через 4—6 ч, а конец через 10—12 ч. Такие сроки удобны для бетонщиков, так как дают возможность транспортировать бетонную смесь на большие рас­стояния и укладывать ее до начала схватывания. Сроки схватывания цемента так же, как и марку контролирует строительная лаборатория. Перевозят цементы в закры­тых вагонах, контейнерах и автоцементовозах, особо следя за тем, чтобы в пути в него не попала вода. Хра­нят цементы в инвентарных силосах. Разгрузка цемента, подача к месту производства работ полностью автома­тизированы.

 

Бетонная смесь

Основные показатели. Бетонной смесью называют смесь из цемента, заполнителей и воды от момента ее приготовления до начала процесса схватывания и твер­дения. Состав бетонной смеси обычно выражают в виде отношения (по весу или объему) между цементом, коли­ коли­чество которого принимают за единицу, и заполнителем с обязательным указанием водоцементного отношения. Водоцементное отношение для обычных бетонов назна­чают, как правило, в пределах 0,4—0,75, иными словами, па каждые 100 кг цемента берут 40—75 л воды.

Основными показателями всякой бетонной смеси яв­ляются ее однородность и удобоукладываемость. Под однородностью понимают равномерное распределение составляющих по всему объему смеси, а под удобоукладываемостью — способность смеси хорошо заполнять форму, что зависит от подвижности смеси, которая, не расслаиваясь, должна растекаться под действием собст­венного веса. Если к бетонной смеси одновременно до­бавить цемент и воду, подвижность бетонной смеси уве­личится, а прочность будуп.1.его бетона не изменится при условии, что ис будет нарушено прежнее водоцементное отношение. По мере увеличения водоцементного отно­шения прочность бетона уменьшается.

Каждый бетонщик хорошо знает, что подвижная бе­тонная смесь сразу дает осадку. В лаборатории степень подвижности смеси (консистенцию) и осадку ее обычно определяют с помощью металлического усеченного ко­нуса, имеющего гладкую поверхность. Конус смачивают водой, ставят на горизонтальную подставку и заполняют бетонной смесью, подвижность которой хотят устано­вить. Конус заполняют не сразу на всю высоту, а тремя равными долями с уплотнением каждого слоя штыков­кой. Затем конус снимают и устанавливают рядом с оседающей бетонной смесью. Осадку смеси измеряют линейкой — чем осадка больше, тем больше степень по­движности бетонной смеси, и соответственно, чем мень­ше осадка, тем меньше и подвижность смеси. Бетонную смесь с небольшим количеством воды, почти не дающую осадку или с осадкой в пределах 1—2 см, называют жесткой бетонной смесью, а с осадкой более 2 см пластичной. Жесткая бетонная смесь почти не обладает подвижностью и по свойствам близка к сыпучим мате­риалам. При выгрузке она ложится рыхло, почти не рас­текаясь, и при заполнении формы или опалубки ее до­полнительно уплотняют.

Основные свойства будущего бетона определяются тем, как подобран состав бетонной смеси.

Свойства бетонов. В бетоне ценятся такие свойства, как прочность, плотность, водонепроницаемость, морозостойкость, устойчивость протий коррозии. По этим свой­ствам и подбирают нужный в каждом конкретном случае бетон. Так, для дорожных покрытии идет прочный бетон, хорошо сопротивляющийся из­гибам. Для обычных жилых здании подбирают бетоны, отвечающие установленным показателям прочности, а для наружных конструкций — стен, лоджий, балконов — также к показателю по морозостойкости.

Прочность — главное свойство бетона, необходимое в подавляющем большинстве случаев. Она зависит от количества и качества цемента в бетонной смеси, каче­ства заполнителей, водоцементного отношения, от того, правильно ли была перемешана бетонная смесь, от сте­пени ее уплотнения и многого другого. Так же, как це­менты, бетон подразделяют на марки. Марка бетона — это предел прочности, полученный лабораторным путем при сжатии стандартных кубиков — образцов, через 28 сут после их изготовления.

Плотность бетона — один из важнейших показателей, характеризующих этот строительный материал. Под плотностью понимают степень заполнения всего объема цементным тестом и заполнителями; для обычных бето­нов она колеблется в пределах 85—95%. Остальной объем занимают воздушные поры, возникшие как ре­зультат испарения находящейся в смеси воды; поры служат причиной появления в бетоне нежелательных усадочных явлений и трещин. От плотности бетона за­висит очень многое — его прочность, долговечность, во­донепроницаемость. Для повышения водонепроницаемо­сти поверхности бетонной конструкции покрывают осо­быми обмазками и пропитками. Чем плотнее бетон, тем он более морозоустойчив.

Строители всегда учитывают еще одно свойство бе­тона—обильное тепловыделение. Происходит оно из-за химического взаимодействия цемента и воды в процессе твердения, вызывающего расширение бетона и выделе­ние большого количества тепла, Вызванное тепловыде­лением расширение бетона особенно опасно в массив­ных конструкциях, где оно может привести к возникно­вению трещин. Чтобы предотвратить расширение бетона, следят за тем, чтобы количество цемента в бетонной смеси не превышало допустимого, заранее предусматри­вают температурные швы в бетонных конструкциях.

Теперь, когда мы много узнали о бетоне, пора познакомиться с тем, из каких рабочих процессов состоят бетонные работы.

Приготовление бетонной смеси. В комплекс бетонных работ входят и работы, выполняемые рабочими-смежни­ками (плотниками, арматурщиками). Плотники обеспе­чивают устройство и разборку опалубки, а арматурщи­ки—заготовку и монтаж арматурных изделий. Приго­товление бетонной смеси —первый рабочий процесс, вы­полняемый непосредственно бетонщиками. Он сводится к подаче со склада цемента и заполнителей к смеситель­ной установке, правильному дозированию всех исходных материалов, контролю за их механическим перемешиванием и выдачей готовой бетонной смеси на транспорт­ные средства для доставки к месту укладки.

Состав бетонной смеси определяет строительная ла­боратория с учетом активности цемента, плотности и объемной массы заполнителей, их зернового состава и пустотности. Здесь же изготовляют пробные замесы и па затвердевших образцах проверяют качество полученного бетона.

Пользуясь рекомендациями лаборатории, бетонщики производят дозирование составляющих бетонной смеси. Самым распространенным дозатором для цемента слу­жит весовой дозатор с ручным управлением. Для отве­шивания нужного количества цемента простым поворотом рычага открывают верхний затвор, через который цемент начинает поступать в весовой бункер. Когда стрелка циферблатного указателя покажет, что количе­ство вяжущего приблизилось к заданному весу, рыча­гом уменьшают поступление цемента в бункер. При при­ближении стрелки к нулю подачу цемента прекращают. Заданный вес устанавливают заранее с помощью пере­движных гирь, имеющихся на коромысле дозатора.

Специальные дозаторы созданы для крупного и мел­кого заполнителей и воды. На современных бетонных заводах дозировку производят, разумеется, не ручными, а весовыми автоматическими дозаторами большой емко­сти, периодического и непрерывного действия. Бетонщик-оператор производит дозировку с пульта управления, наблюдая за всеми операциями по телеэкрану. Он включает лампочку или ртутно-магнитный контакт, который отвечает определенной дозе материала, после чего за­твор бункера открывается и происходит загрузка доза­тора до тех пор, пока стрелка на циферблате не замкнет посредственно к месту укладки. Так, при укладке более того количества бетона на высоте, в стесненных условиях или во внутренние конструкции зданий применяю бетононасосы, которыми можно подавать смесь на paсстояние до 300 м по горизонтали и 40 м по вертикал.. Бетононасос состоит из приемного бункера, насоса, cистемы бетоноподачи (набор прямых звеньев труб, коле и разъединяющих замков), водяного  насоса  высокого давления для промывки бетоновода и комплекта различных вспомогательных и запасных деталей.

Бетонную смесь подают также в поворотных бадьях
гидробадьях, в бункерах и даже вагонетках, используют
при этом различные грузоподъемные механизмы. При
возведении зданий большой протяженности, при значительных объемах бетонных работ эффективны ленточные конвейеры, позволяющие вести непрерывную подачу бетонной смеси. Инн можно подавать смесь на расстояние более 150 м.        '

Для горизонтальной подачи смеси на сравнительно небольшие расстоянии и при необходимости ее равномерного распределения в конструкции применяют вибропитатели и виброжелоба. На большую глубину бетонную смесь подают в инвентарных круглых хоботах состоящих из отдельных металлических звеньев конической формы, при очень большой глубине опускания смеси на хоботе устанавливают вибраторы (такой хобот называют внброхоботом) вибрация ускоряет перемещение ванне смеси. Важно уметь правильно определить самый рациональный способ подачи и укладки бетонной смеси механизмы и оборудование, которые для этого тре буются.

Укладка и уплотнение бетонной смеси. Способ укладки бетонной смеси зависит от того, какую конструкцию! предстоит бетонировать. В фундаменты и массивы стен! бетонную смесь укладывают горизонтальными слоями толщиной 30—50 см. Колонны и стойки рам укладывают участками высотой до 5 м, а стены толщиной более 15см участками высотой до 3 м. Балки бетонируют отдельными слоями сразу по всей длине. Крупные массивы разбивают вертикальными швами на отдельные блоки.

Самой ответственной операцией при укладке смеси является ее уплотнение. От этого зависит конечная плот­ность бетона, его прочность и долговечность.

Прежде бетонную смесь уплотняли штыкованием или трамбованием. Ныне для этой цели используют вибраторы, которые создают частые, но малые по величине колебания (до 20 тыс. колебаний в I мин). Под действием этих колебаний бетонная смесь делается подвиж­кой, растекается и плотно заполняет собой опалубку,  промежутки между стержнями арматуры, между арматурой и опалубкой. По сравнению с ручным уплот­нением уплотнение вибраторами намного эффективнее, дает лучший результат при меньшей затрате времени и физических сил. Кроме того, вибрация уменьшает осад­ку II текучесть бетона, делает его более плотным, улуч­шает другие качества бетона. Вибраторы могут рабо­тать от электрического тока, сжатого воздуха, напорной струи поды. Более всего распространены электромехани­ческие вибраторы. В них установлен электродвигатель, на вал которого насажены эксцентрики. При вращении пала электродвигателя эксцентрики вызывают его виб­рацию.

В зависимости от способа уплотнения выбирают и вибраторы того или другого типа. При возведении мо­нолитных конструкций наиболее производителен способ [внутреннего вибрировании, при котором наконечник вибратора погружают в бетонную смесь на всю глубину. Внутренними вибраторами укладывают большие массы бет(1на при возведении фундаментов и стен зданий, уплотняя бетонную смесь последовательно от одного Конца конструкции к другому. Вибрирование на одной позиции прекращают, когда появляются первые призна­ки достаточного уплотнения: завершается осадка бетон­ной смеси, на поверхности ее выступает цементное молоко.

При бетонировании оснований под полы, покрытий дорог- и других конструкций, имеющих большую протя­женность и малую толщину, пользуются поверхностными вибраторами. Они сконструированы на особой стальной площадке, перемещаемой но поверхности бетонной сме­си, Такой вибратор за один прием может уплотнить слой бетона толщиной до 20 см. Если толщина кон­струкции больше, уплотнение производят послойно. Одной из разновидностей поверхностного вибратора яв­ляется виброрейка, представляющая собой длинный брус Ml с вмонтированным на нем вибрационным электродви­гателем. Преимущество виброрейки в том, что брусу, уплотняющему смесь, можно придать длину до 4 м в зависимости от ширины бетонируемой конструкции Виброрейки применяют для уплотнения бетона и заглаживания поверхности дорожных покрытии, имеющих по­стоянную ширину, большую протяженность и малую толщину бетонного слоя.

Работу с виброрейкой организуют следующим образом: по бокам бетонируемой полосы устанавливают бортовые доски, причем верхние края досок должны быть на уровне будущей поверхности бетонного покрытия Затем подвозят бетонную смесь, укладывают ее на по лосе и предварительно разравнивают так, чтобы поверхность смеси была на 1—2 см выше бортовых досок. На уложенную смесь ставят виброрейку и двое рабочих бетонщиков медленно передвигают ее по мере уплотнения смеси. После вибрирования поверхность уплотняе­мой смеси должна находиться на одном уровне с края ми бортовой доски. Возобновляя вибрирование, следя' за тем, чтобы не образовались швы и наплывы на rpaнице с ранее уплотненным участком. Виброрейки при-1 меняют также для заглаживания поверхности бетонным изделий, изготовленных в заводских условиях.

Кроме внутренних и поверхностных вибраторов, на
стройках применяют еще и вибраторы наружного типа!
Такой вибратор крепится с внешней стороны к опалубке при помощи тисков или другого захватного устройства и передает колебания бетонной смеси через опалубку. Наружные вибраторы применяют для уплотнения смеси при бетонировании тонких вертикальных или наклонных конструкций.      

Поверхность уплотненной бетонной массы должна быть очень чистой и ровной. Для предварительной и, окончательной отделки поверхности бетона существует целый ряд приспособлений, которыми пользуются бетон­щики. Цементное молоко, выступающее при уплотнении' смеси, удаляют легким скребком с резиновой проклад­кой или специальной резиновой лептой (полотенцем). По истечении некоторого времени полутерком заглажи­вают поверхности. Затем металлической кельмой вти­рают в поверхность едва схватившегося, еще сырого бетона сухой, тщательно просеянный цемент, для при­дания бетону особой плотности и водонепроницаемо­сти— поверхность становится абсолютно гладкой, без пор, с ровным блеском. Большие поверхности зяглаживают и отделывают затирочной машиной, которую об­служивает один человек. Производительность такой машины 100 м2 бетонной поверхности за 1 ч.

Приступая к бетонированию конструкции, заранее обеспечивают необходимые мероприятия по правильной организации подачи бетонной смеси к рабочему месту, определяют наилучший способ уплотнения и ухода за бетоном. Обо всех рабочих операциях делают запись в журнале бетонных работ. При приемке комиссией [работы, выполненной бетонщиками, по журналу проверяют, насколько технически грамотно они вели эту работу.

Если конструкцию невозможно забетонировать за один раз, работы ведут отдельными участками. Границы участка определяют только в тех местах, где по проек­ту разрешается расположить шов. Конструкции, в ко­торых рабочий шов недопустим, бетонируют без перемычек пока не будет завершена вся работа. Вот почему бетонщики порой вынуждены вести  ее круглосуточно.

Забетонированную конструкцию выдерживают в опалубке до тех пор, пока прочность бетона не станет такой, при которой опалубку уже можно снять, не боясь, повредить конструкцию.

На крупных заводах все процессы по формированию, уплотнению и отделке поверхности бетона полностью. В металлическую форму, укрепленную на виброплощадке, укладывают арматуру, в форму льют бетонную смесь и включают двигатель виброплощадки. Под действием вибрации смесь растекается и заполняет форму.

По окончании уплотнения бетонное изделие попадает в пропарочную камеру. Горячий пар ускоряет процесс твердения. Подобная технология изготовления сборных бетонных изделий, при которой форма в период работы переносится с места на место, называется поточной, или конвейерной.

При изготовлении тяжелых и крупногабаритных изделий часто используют стендовую схему организации работ. И отличие от предыдущей тут форма находится и в одном месте, к ней последовательно подают арматуру и бетонную   смесь,  а  по окончании  бетонирования форме подключают пар для ускоренного твердения. Для правильной организации бесперебойного возведения монолитных конструкции строящийся объект разделяют на одинаковые участки (захватки). На каж­дой захватке в определенный момент ведется только один вид работ — по установке опалубки или арматуры, укладке бетонной смеси и так далее. Но окончании ра­бот на захватке плотники, устанавливают на ней опа­лубку, переходят на следующую захватку, а на их место приходят арматурщики, которых сменяют в свою оче­редь бетонщики. После завершения всех работ на за­хватке сюда приходят подсобные рабочие для того, чтобы вести тщательный уход за твердеющей бетонной смесью.

Бетонирование на холоде

Бетонные работы ведут и при минусовых темпера­турах наружного воздуха. При этом нужно соблюдать специальные правила производства работ.

Если в твердеющую смесь погрузить термометр, то легко заметить, что по мере твердения температура бе­тона повышается. Выделение тепла, как уже говорилось в начале этой главы, происходит в результате реакции взаимодействия цемента и воды. Это ценное свойство бетонной смеси — выделять большое количество тепла — помогает строителям уберечь бетон от быстрого замо­раживания.

И все же при низкой температуре наружного воздуха процесс твердения бетонной смеси нарушается: находя­щаяся в ней вода замерзает и превращается в лед, не происходит нормального взаимодействия между цемен­том и водой, а значит, сокращается количество тепла, выделяемого цементом во время твердения. Когда за­мерзший бетон отогревают, процесс твердения возобнов­ляется, но все же прочность бетона несколько снижается.

Чтобы бетон мог устоять против разрушающего дей­ствия холода, он должен до замораживания достигнуть 50% проектной прочности. Тогда зерна заполнителей достаточно прочно будут скреплены между собой и вода при превращении в лед не сможет оторвать их друг от друга.

При бетонировании и в период твердения бетона под­держивают постоянную положительную температуру наружной среды, пока не будет достигнута нужная проч­ность. Чтобы смесь не замерзала, применяют различные способы зимнего бетонирования — термоса, паропрогре­ва. Электропрогрева, переносного тепляка. Кроме того, следует так организовать транспортировку бетонной сме­си, чтобы уложить ее в опалубку еще теплой. При за­мешивании бетонной смеси стремятся, чтобы вес составляющие также имели положительную температуру — перед подачей в смеситель их подогревают.

Строительная лаборатория устанавливает нужную температуру отдельных составляющих смеси и конеч­ную ее температуру.

При электропрогреве через смесь пропускают элек­трический ток. Электроэнергия, превращаясь в тепловую, разогревает массив бетонной конструкции до 50—60° С. Выдерживая бетон при такой температуре в течение 2—3 сут, получают необходимую прочность. При паропрогреве подогревают бетонную смесь, пропуская пар в пространство меладу двойными стенками опалубки {паровая «рубашка»). Метод электро- и паропрогрева применяют главным образом для тонких бетонных кон­струкций, которые остывают быстрее, чем большие мас­сивы. При зимнем бетонировании конструкций, не имею­щих арматуры, в бетонную смесь добавляют хлористый кальций или поваренную соль —эти добавки препятст­вуют замерзанию воды и значительно ускоряют твер­дение бетона.

 

Уход за бетоном, контроль его качества

И в зимний и в летний период, в любое время года за уложенным бетоном доллаю вестись постоянное на­блюдение, осуществляться тщательный уход. Только тогда бетон наберет к намеченному сроку прочность, станет таким, каким он нужен строителям.

В течение нескольких дней (не менее 10) свежий бе­тон поддерживают во влал<ном состоянии, предохраняют от быстрого высыхания, сотрясений, повреждений, уда­ров, а также от резких изменений температуры.

Забетонированные конструкции в течение первых дней твердения бетона периодически поливают водой. Такую поливку начинают через 10—12 ч, а в жаркую и ветреную погоду —через 2—3 ч после окончания бе­тонирования.

При температуре наружного воздуха 15° С и выше поливку водой в первые 3 сут ведут через каждые 3 ч днем в 1 раз ночью, а в последующие дни — не реже 3 раз в день (утром, днем и вечером). Бетон не поливают, если температура наружного воздуха ниже 50С в жаркую погоду поливают даже опалубку.

Для предохранения горизонтальных поверхностей бетона от прямого действия солнечных лучей в первые сутки их покрывают влажной мешковиной или опилками. От ночных заморозков бетон укрывают соломенным матами или мешковиной с опилками.

В условиях сухого или влажного климата и при отсутствии воды поверхность свежеуложенного бетона покрывают этинолевым лаком, который образует воде непроницаемую пленку.

Движeниe людей и транспорта, установка опалубки и поддерживающих ее лесов по свежеуложенному бетону разрешаются не раньше, чем бетон достигнет определенной прочности.

Строительная лаборатория ведет постоянный кон роль за процессом твердения бетона. Не реже 2-й в смену лаборанты проверяют подвижность уложение! бетонной смеси и прочность бетона, испытывая кон1 рольные образцы — кубики размером 20x20X20 см. Эти кубики изготовляют из очередной партии бетона, укладываемого в опалубку. На каждом контрольном кубик отмечают день и час его приготовления. После необходимого выдерживания кубики испытывают на пресса определяя их прочность.

При заводском изготовлении сборных бетонных конструкций за твердением бетона, его соответствием техническим условиям следят работники отделов технического контроля (ОТК). Они бракуют некачественно выполненную работу. Без штампа ОТК завод не имеет права направлять бетонные изделия на стройки.

В журнале бетонных работ записывают дату бетонирования, наименование бетонируемой части сооружения, марку бетона, состав бетонной смеси и водоцементное отношение, вид и активность цемента, осадку конуса, объем уложенного за смену бетона, способ вибрирования бетонной смеси, температуру воздуха, маркировку контрольных образцов и результаты их испытаний при твердении, снятии опалубки и через 28 сут. Пр4 зимнем бетонировании в журнал работ дополнительно заносят сведения о температуре бетонной смеси при выходе из бетоносмесителя и при укладке в опалубку. Многое, как видим, должен знать и уметь бетонщик. по мере роста квалификации ему поручают выполнение все более сложных, ответственных заданий.

 

Сделать бетон прочнее, легче

Английский инженер Джон Смитон в середине XVII в. изобрел гидравлическую известь, заменившую применяв­шиеся прежде менее совершенные вяжущие. И непросто изобрел, а и построил первое сооружение на этом вяжу­щем — знаменитый Эдистонский маяк па берегах Ла|-Манша. После Смитона многие ученые, инженеры во всем мире трудились над тем, чтобы расширить диапазон возможностей «новорожденного» строительного материала, развить ценные его свойства.

Следующим шагом явилось открытие гидравлического цемента, а затем и портландцемента. Они обязаны своим появлением на свет людям, неустанно искавшим новое, талантливым самоучкам — каменщику Джозефу Депидину и русскому военному технику Егору Челиеву.

И сегодня велика потребность строек в вяжущих известниках, в цементе,  высокосортном, особенно прочном — цементе, который недаром именуют «хлебом строительства». Как и в далеком прошлом, строители ищут ответ на вопрос — как полнее использовать внутренний потенциал цемента,  еще больше повысить его. Немалые выгоды сулит, к примеру, применение советскими специалистами совсем новых ви­ни: цементов — известного во всем мире цемента «М», шлакощелочных цементов, изготовляемых на основе дешевых доменных шлаков. Они намного прочнее и долговечнее ставших привычными, традиционными портландцементов. На этих вяжуших, как показывает опыт, мож­но будет создавать высокопрочные, не боящиеся ни жары, ни мороза, дешевые бетоны, в которых остро нуждаются сегодня стройки.

Бетон должен быть прочным и легким. Исследователи ищут способы замены тяжелых заполнителей (щебня, песка), ценой больших усилий и средств добываемых в карьерах, на пористые, искусственные заполнители, получаемые путем несложной переработки от видов заводских производств. Так возникла технология изготовления керамзитового гравия и других легчайших заполнителей, позволяющих вдвое уменьшить толщину стен здания, почти наполовину снизить стоимость работ, на треть сократить потребность в строительных материалах и транспортных средствах для доставки их на стройку. Как видим, есть ради чего добывать, ради чего вести поиск.

 

Напишите нам:info@kompetent-stroy.ru