СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Тяжелый бетон

Материалы для изготовления бетона

Цемент. Для тяжелого бетона применяют портландцемент и его разновидности, а также глиноземистый цемент и другие вяжущие, отвечающие требованиям соответствующих ГОСТов.

Марку цемента назначают в зависимости от проектной марки бе­тона по прочности при сжатии:

Марка

бетона

М150

М200

М250

МЗОО

М350

М400

М450

М500

МбООи

выше

Марка

цемента

МЗОО

МЗОО

М400

МЗОО

М400

М400

М500

М400

М500

М500

М600

М550

М600

М550

М600

М600

Если марка цемента выше той, которая рекомендуется для дан­ного бетона, то надо разбавить высокоактивный цемент тонкомоло­той активной добавкой, чтобы избежать перерасхода высокомароч­ного цемента.

Мелкий заполнитель. В качестве мелкого заполнителя в тяже­лом бетоне применяют песок, состоящий из зерен размером 0,16-5 мм и имеющий плотность более 1,8 г/см3. Для приготовления тяжелых бетонов применяют природные пески, образовавшиеся в результате естественного разрушения горных пород, а также искусственные, по­лученные путем дробления твердых горных пород и из отсевов.

Природные пески представляют рыхлую смесь зерен различных минералов, входивших в состав изверженных (реже осадочных) гор­ных пород (кварца, полевого шпата, кальцита, слюды и др.).

Качество песка, применяемого для изготовления бетона, опреде­ляется минеральным составом, зерновым составом и содержанием вредных примесей.

Заполнитель должен состоять из зерен разного размера (разных фракций), при этом количество крупных, средних и мелких зерен (т. е. зерновой состав заполнителя) устанавливается на основе прове­ренных рекомендаций таким образом, чтобы зерна меньшего размера располагались в пустотах между крупными. Чем компактнее распо­ложены зерна заполнителей, тем меньше объем пустот.

Зерновой (гранулометрический) состав песка определяют про­сеиванием высушенной средней пробы (1000 г) через стандартный набор сит с размерами отверстий 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,16 мм. Мелкие частицы песка (пыль) имеют размер менее 0,16 мм. В песке зерен гравия от 5 до 10 мм допускается не более 5%, зерен крупнее 10 мм не должно быть. Сначала вычисляют частный остаток на каж­дом сите (%) как отношение массы остатка к массе просеиваемой пробы.

Затем определяют полный остаток (%) на каждом сите как сумму частных остатков на данном сите и на всех ситах крупнее данного.

Зерновой состав песка удобно пред­ставить графически, если по горизонтали отложить размеры отверстий сит, а по вертикали — полные остатки на ситах. На рис. 10.1 в виде за­штрихованной об­ласти указаны до­пустимые пределы колебаний зернового состава песков для бетона.

0,16 0,631,25 2,5 5

Размеры отверстий контрольных сит, мм

Рис. 10.1. График зернового состава песка (заштрихована область песков, допускаемых для бетона)

Тяжелый бетон

Для оценки крупности песка применяют безразмерный показа­тель — модуль крупности, который вычисляют как отношение сум­мы полных остатков на ситах, ко всей пробе, принятой за 100.

В зависимости от зернового состава песок разделяют на круп­ный, средний, мелкий, для каждой группы песка показатели должны соответствовать величинам, указанным в табл. 10.1.

Мелкие частицы (пыль, ил, глина) увеличивают водопотреб­ность бетонных смесей и расход цемента в бетоне. Поэтому содер­жание в песке зерен, проходящих через сито 0,16 мм, должно быть не более 10% по массе, при этом количество пылевидных, илистых и глинистых частиц, определяемых отмучиванием, не должно превы­шать 3%. Глина набухает при увлажнении и увеличивается в объеме при замерзании, снижая морозостойкость. Поэтому содержание гли­ны в песке строго ограничивается, тем более не должно быть комков глины и суглинка.

Песок очищают от мелких частиц путем промывки.

Таблица 10 1

Классификация песков по крупности__________

Группа песков

Полный остаток на сите с сеткой 0,63 мм, %

Модуль

крупности

Крупный

50-75

3,5-2,5

Средний

35-50

2,5-2

Мелкий

20-35

2-1,5

SO

45

40

35

ЗО

25

20

15

10

5

О

І

/

V

I

г

лажностъ,

? по массе

__ і__ і__ і_

V

9

Л

ч

_ &

10 15 2025 3035 40 45 SO

*

I

|

Рис. 10.2. Изменение объема песка при увлажнении (кривые относятся к пескам различного зернового состава)

Тяжелый бетон

В природном песке и в гравии могут содержаться органические примеси (например, продукты разложения остатков растений), в ча­стности органические гумусовые кислоты, которые понижают проч­ность бетона и даже разрушают цемент. Наличие органических при­месей определяют колориметрическим (цветовым) методом. Песок считают пригодным для бетона, если жидкость — 3%-ный раствор NaOH над песком — не окрашивается или приобретает окраску светлее эталона (эталон имеет светло-желтый цвет).

Песок отличается от круп­ного заполнителя способностью сильно изменять плотность и объем при изменении влажности (рис. 10.2) от 0 до 25%, что учи­тывается при объемной дози­ровке (при приготовлении рас­творных и бетонных смесей) и приемке песка.

Крупный заполнитель. В качестве крупного заполнителя для бетона применяют гравий, щебень с размером зерен 5- 70 мм. При бетонировании мас­сивных конструкций можно применять щебень крупностью до 150 мм.

Зерна гравия имеют окатанную форму и гладкую поверхность. Обычно гравий содержит в том или ином количестве песок, а также вредные примеси -— глину, пыль, слюду, гумусовые вещества (орга­нические примеси).

Щебень получают дроблением изверженных, метаморфических, плотных и водостойких осадочных горных пород (плотных извест­няков, песчаников и др.). Зерна щебня имеют угловатую форму; же­лательно, чтобы по форме они приближались к кубу. Более шерохо­ватая, чем у гравия, поверхность зерен способствует лучшему их сцеплению с цементным камнем, поэтому для бетона высокой проч­ности (М500 и выше) обычно применяют щебень, а не гравий.

Качество крупного заполнителя определяется минеральным со­ставом и свойствами исходной породы (ее прочностью и морозо­стойкостью), зерновым составом заполнителя, формой зерен и со-

держанием вредных примесей. Прочность исходной породы при сжатии в насыщенном водой состоянии должна не менее чем в 1,5-2 раза превышать марку бетона.

В районах с развитой металлургической промышленностью эко­номически выгодно применять щебень, полученный в результате дробления и рассева тяжелых отвальных или специально отлитых доменных и мартеновских шлаков. Щебень из шлака должен иметь устойчивую структуру. Распад шлака может вызываться гашением зерен свободной извести. Основные доменные шлаки при медленном охлаждении могут распадаться вследствие перехода содержащегося в них двухкальциевого силиката из одной формы в другую. Возмо­жен также «железистый» или «марганцевистый» распад вследствие перехода закисей этих металлов в оксиды с увеличением объема. Щебень из шлака должен удовлетворять общим требованиям в от­ношении зернового состава. Не допускаются в нем посторонние примеси топливных шлаков и зол, колошниковой пыли и т. д.

Морозостойкость щебня и гравия должна обеспечивать получе­ние проектной марки бетона по морозостойкости. Установлены мар­ки щебня и гравия по морозостойкости от 15 до 300. Марка обозна­чает число циклов попеременного замораживания и оттаивания, при котором потеря в массе пробы крупного заполнителя не превышает 5% (для марок 15 и 25 допускается потеря массы до 10%).

Зерновой состав крупного заполнителя устанавливают с учетом наибольшего D и наименьшего d размеров зерен щебня или гравия. Наибольший размер зерен при бетонировании железобетонных ба­лок, колонн, рам должен быть не более 3/4 наименьшего расстояния между стержнями арматуры, а для плит перекрытий и покрытий — не более 1/2 толщины плиты.

Наименьшая крупность соответствует размеру отверстия самого мелкого из сит, через которое проходит не более 5% просеиваемой пробы; обычно наименьшая крупность равна 5(3) мм.

В зависимости от крупности зерен щебень, гравий подразделяют на четыре фракции: 5-10 мм, 10-20 мм, 20-40 мм и 40-70 мм. Ще­бень, гравий могут поступать в виде смеси двух или большего числа фракций. По соглашению между поставщиком и потребителем мо­жет применяться щебень фракций 3-10 мм, 10-15 мм (или 5-15), 15- 20 мм. Зерновой состав каждой фракции или смеси фракций должен находиться в указанных ниже пределах.

Размер кон­трольных сит

d

0,5(d+D)

D

1.25D

5(3) мм

10 мм и бо­лее

ДЛЯ од­ной фракции

ДЛЯ

смеси

фрак­

ций

Полный оста­ток на ситах, % по массе

95-100

90-100

40-80

50-70

0-10

0

Тяжелый бетон

Рис. 10.3. График зернового состава гравия (щебня)

Результаты просеивания про­бы обычно наносят на график, где по горизонтали указаны размеры отверстий сит, по вертикали от­кладывают полные остатки на си­тах (рис. 10.3). Данные зернового состава рис. 10.3). График зерно­вого состава должен располагать­ся по возможности в пределах за­штрихованной части.

В зависимости от формы зе­рен устанавливаются три группы щебня из естественного камня: кубовидная, улучшенная и обыч­ная. Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в них не превышает соответственно 15, 25 и 35% по массе. К пла­стинчатым и игловатым зернам относят такие, в которых толщина или ширина меньше длины в 3 и более раза.

Содержание пылевидных и илистых частиц допускается в за­висимости от вида исходной горной породы и марки щебня и гра­вия по прочности. Количество пылевидных, глинистых и илистых частиц, определяемое отмучиванием, в гравии и щебне допускается не более 1%.

Содержание органических примесей в крупном заполнителе проверяют, пользуясь той же методикой, которая применяется для песка. Гравий и щебень при обработке водным раствором едкого на­тра не должны придавать раствору окраску темнее эталона.

Радиационно-гигиеническая оценка мелкого и крупного за­полнителя должна проверяться постоянно на содержание естествен­ных радионуклидов.

Водопотребность является важной технологической характери­стикой заполнителя. Зерна заполнителя поглощают воду и адсорби­
руют ее на своей поверхности, поэтому необходимо регулировать количество воды затворения с учетом «смачивания» заполнителя, чтобы получить нужную удобоукладываемость бетонной смеси.

Вода, применяемая для затворения бетонной смеси и поливки бетона, не должна содержать вредных примесей, препятствующих схватыванию и твердению вяжущего вещества. Для затворения бе­тонной смеси применяют водопроводную питьевую воду, а также природную воду (рек, естественных водоемов), имеющую водород­ный показатель pH не менее 4, содержащую не более 5000 мг/л ми­неральных солей, в том числе сульфатов не более 2700 мг/л (в пере­счете на S03). Не допускается применять болотные, а также сточные бытовые и промышленные воды без их очистки.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Экологически чистые строительные материалы

В связи с развитием промышленности состояние окружающей среды каждый год ухудшается. Главный вопрос, который стоит перед человечеством: как уберечь природу от пагубного воздействия человека? Эта проблема касается всех сфер человеческой …

Асфальтовые бетоны и растворы

Для приготовления асфальтовых растворов и бетонов применя­ют асфальтовое вяжущее, представляющее смесь нефтяного биту­ма с тонкомолотыми минеральными порошками (известняка, доло­мита, мела, асбеста, шлака). Минеральный наполнитель не только уменьшает расход битума, но …

Дегтевые вяжущие вещества

Деготь представляет собой густую вязкую массу черно­коричневого цвета, образующуюся при нагревании без доступа воз­духа твердых видов топлива (каменного и бурого углей, горючего сланца, торфа, древесины). В строительстве применяют главным об­разом …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.