технология ТИСЭ

СОСТАВ ПЕСЧАНОГО БЕТОНА

До недавнего времени, в начале внедрения технологии ТИСЭ, к рекомендуемому составу смеси отношение было до­статочно жестким. Предлагалось соотношение песка и цемен­та 1:3 и без каких-либо вольностей. Ведь испытания были про­ведены именно на это соотношение песка и цемента. Не хоте­лось рисковать, ведь технология новая и если у кого-нибудь что-то развалится, то это не только возможная трагедия для жильцов построенного дома, но и большой тормоз развитию самой технологии ТИСЭ.

Но прошло достаточно много времени и можно немного пе­ресмотреть эти жесткие позиции. Ведь индивидуальное строи­тельство - это дома не более чем в два - три этажа. Реальные нагрузки на стеновые блоки - мизерные по сравнению с их возможностями.

Пример

Дом в два этажа с бетонными перекрытиями Стены возве­дены с опалубкой ТИСЭ -2. Катя приходит нагрузка на один нижний стеновой блок?

Данные веса возьмем из расчета столбчато - ленточного фундамента (смотри Главу 5, Раздел 5.2). За вычетом веса фундамента вес дома размерами 6x8м - 143 тонны.

Периметр внешних и внутренних стен - 34 м. Вдоль пери­метра можно поместить около 70 стеновых блоков. Таким об­разом, на один нижний стеновой блок приходится около 2 тонн нагрузки. Не сложно подсчитать, что

Запас по прочности - 50 кратныйIII

Разумеется, этот огромный запас требовался на случай воз­можных отклонений от норм. Это могло произойти при ис­пользовании старого цемента или же если блоки формовались без должного внимания. Запас по прочности требуется и на тот случай, если не будут соблюдаться влажностный режим созревания бетона или если не так точно будут определены ре­альные нагрузки. Следует учитывать и возможность увеличе­ния этажности уже построенного дома.

В любом случае запас прочности должен был сохраниться достаточно большой. Ошибки у индивидуальных застройщи­ков могли быть даже на стадии разработки самого проекта, ведь в большинстве своем они не профессионалы в этой обла­сти.

Но с другой стороны, сама технология формования блока включает косвенный контроль качества проведения техноло­гического процесса. Если при составлении смеси было ис­пользовано мало цемента или была не правильно выполнена дозировка воды, или плохо перемешали и уплотнили смесь; во всех этих случаях блок при распалубке либо развалится,

Либо" поплывет". Если же цемент старый, то комки его услож­нят приготовление смеси и формование блока.

Пересмотр жестких позиций относительно дозировки сме­си требовался и по той простой причине, что индивидуальное строительство - это не только дома в 2 - 3 этажа, но и одно­этажные постройки (хозблоки, бани, гаражи, курятники, огра­ды...). Требования к стеновым блокам могут изменяться в до­статочно широких пределах как по отношению к их прочнос­ти, так и по отношению к их морозостойкости и теплоизоля­ции.

Определение соотношения песка и цемента

На основании всего этого было решено не только несколь­ко смягчить требования к дозированию смеси, но и привести варианты смеси на других традиционно используемых напол­нителях.

Для того, чтобы легче было подобрать вариант смеси в за­висимости от действующих нагрузок и применяемого модуля ТИСЭ приведены таблицы 6.3» 6.4 и 6.5. Пользуясь этими таблицами, несложно также оценить количество материала требуемого для возведения стен дома.

— Марка раствора, требуемого для формования стеновых блоков, зависит от предельных нагрузок, которые должны вы­держать эти блоки (табл. 6.3).

— Обращаем внимание на то, что для обеспечения высокой степени надежности стеновой кладки запас по прочности при­нимается не менее К = 10...20. Например, если по расчетам на один стеновой блок давит сверху нагрузка в 2 тонны, то пре­дельная прочность стенового блока должна быть не менее 20...40 тонн. Коэффициент запаса назначается застройщиком.

Табл. 6.3. Предельные нагрузки на стеновые блоки, отформо­ванные с модулями ТИСЭ, в зависимости от марки раствора (т)

Исходя из тех условий, в которых пребывает отформованный стеновой блок.

— Если на стеновой блок кроме вертикальной нагрузки приходит и боковая нагрузка, то запас по прочности должен быть значительно больше - К=30...40.

— Если стеновой блок находится во влажной среде и под­вержен действию замерзания - оттаивания, то запас по проч­ности необходимо удвоить.

— Данные, приведенные в таблице 6.3, даны для блоков, набравших свою прочность в течение 28 суток, пребывая во влажной среде.

— Если в первую неделю созревания бетона не будет обес­печена достаточная влажность, то предельная прочность бло­ков уменьшится вдвое.

— Марка раствора, т. е. та удельная прочность, которую он имеет, определяется соотношением песка и цемента (см. табл. 6.4). Таблица дана для песка с удельным весом 1,5 т/м3

Таблица 6.4 Весовое отношение количества цемента и песка в

И для цемента с удельным весом 1,15 т/ м3.

— Пользуясь таблицей 6.5, несложно рассчитать количест­во песка и цемента, необходимое для формования стенового блока заданной прочности из цемента имеющейся марки.

— Пользуясь этими данными, можно сэкономит расход це­мента, снизить себестоимость стены. Если вместо соотноше­ния цемента и песка 1 : 3 можно применить состав 1 :6, то это - двойная экономия цемента, правда прочность снизится поч­ти'в два раза. Соотношение 1:6 - предельно возможное, и её не рекомендуется применять.

— Смесь цемента и песка 1:3 - излишне прочная. Область её применения - наиболее загруженные места.

Смеси цемента и песка 1:4 и 1:5 - близкие и наиболее рас­пространенные при возведении стен по ТИСЭ. Где и какое со­отношение можно применить, чтобы сэкономить?

Разница в расходе цемента в этих смесях - 15%. От общей стоимости материалов (цемент, песок, арматура) эта экономия составит примерно 10%. Если учесть, что стоимость работ по возведению стен равна примерно стоимости материалов, то возведенная стена окажется дешевле всего на 5%. Если еще предполагается утепление стены и её отделка, то экономия со­ставит не более 2 ... 3%. В то же время разница в прочности этих стен - 20 - 25%!

Поэтому, решив сэкономить, задумайтесь: стоит ли эконо­мить 2...5% от стоимости, чтобы на 20 - 20% снизить проч­ность?

Методика такого экономического расчета показывает, что чем проще возводимая стена (сарай, гараж, хозпостройка), тем больше будет эффект экономии с применением бедных сме­сей. И чем дороже стена (жилой дом с утеплением и отдел­кой), тем в меньшей степени будет сказываться экономия це­мента.

Технология ТИСЭ предлагает применять смеси для возве­дения стен с соотношением цемента и песка (весовое/объем­ное) по следующей рекомендации:

1:3/1:2,5 - стены подвала и нижний этаж трехэтажного до­ма, дома в районах с повышенной сейсмичностью;

1:4/1:3 - наиболее распространенное при возведении одно

- двухэтажных жилых домов с любыми перекрытиями;

1:5/1:4 - для одноэтажных хозпостроек, гаражей, фермер­ских построек, при возведении ограждений.

Пример

Стеновые блоки двухэтажного дома с бетонными перекры­тиями и подвалом. Цемент марки 400. Стены подвала гидро - изолированы.

По результатам ориентировочного весового расчета полу­чили вертикальную нагрузку на один стеновой блок:

- на нижний стеновой блок подвала нагрузка в 2,5 т;

- на нижний стеновой блок первого этажа нагрузка в 2 т;

- на нижний стеновой блок второго этажа приходит на­грузка в 1,5 т.

Стеновые блоки, испытываю­щие максимальные нагрузки для стен каждого этажа, показаны нарис. 6.15.

На стены подвала действует боковое давление. Так как стены подвала сухие, то их не рассчиты­вают на "замораживание и оттаи­вание и поэтому коэффициент за­паса прочности для стеновых бло­ков подвала - принимаем К=40. Тогда предельная прочность бло­ков составит 2,5т'40=100 т. По таблице 6.3 находим, что этой нагрузке соответствует стеновой блок, отформованный с модулем ТИСЭ - 3, при марке раствора 75. По таблице 6.4 находим, что

Рис. 6.15. Расположение ПРИ маРке Раствора 75 и марке рассчитываемых стеновых Цемента 400 соотношение цемен - блоков: та и песка - 1:4. Далее, по табли-

1 - стеновой блок подвала; це 6.3. определяем, что на 10 ли - 2 - стеновой блок первого эта - тров раствора потребуется 3,3 кг жа; 3 - стеновой блок второго цемента, этажа

Зная, что на стеновой блок ТИСЭ - 3 нужно 15 л раствора, несложно определить, что на один стеновой блок пойдет 5 кг (4,4 л) цемента и 13,5 л песка (объемное дозирование 1:3,1). .

На нижний блок первого этажа приходит нагрузка в 2 т. Учитывая то, что стеновые блоки нижнего этажа должны быть рассчитаны на случай несанкционированного разрушения, принимаем запас по прочности К=30. Тогда предельная проч­ность стенового блока составит 2 т-30=60 т. По таблице 6.3. определяем, что при формовании с опалубкой ТИСЭ - 2 сле­дует применить раствор марки 75 (блок выдерживает 75 тонн). При марке цемента 400 по таблице 6.4. находим соотно­шение цемента и песка 1:4. По таблице 6.5 определяем, что на один стеновой блок потребуется 9 литров песка и почти 2,9 ли­тра цемента (объемное дозирование - 1:3,1).

На нижний блок второго этажа приходится нагрузка в 1,5 т. Из - за наличия бетонных перекрытий принимаем макси­мальный запас по прочности. К=20. Тогда предельная проч­ность стенового блока - около 30 тонн. При возведении стен с опалубкой ТИСЭ - 2 применяем раствор марки 50 (блок вы­держивает 50 тонн). Этому значению марки раствора при це­менте марки 400 соответствует соотношение 1:6. Для жилого дома с бетонными перекрытиями принимаем соотношение 1:5 (Объемное соотношение 1:3,9). На 9,5 литров песка требуется около 2,8 кг (2,2 л) цемента.

Определение количества воды для приготовления смеси

Задавшись соотношением песка и цемента, необходимо оп­ределиться и с количеством воды, которое необходимо для приготовления раствора требуемой подвижности. Для реали­зации технологии ТИСЭ требуется жесткая смесь.

При определении требуемого количества воды, необходи­мо учитывать естественную влажность песка. Ведь он может быть и очень сухим, и влажным от дождя.

На сколько это важно, и как это все учесть?

Пример

Песок лежал под открытым небом и был увлажнен дождем. Сколько воды требуется для приготовления раствора требуе­мой жесткости?

Обратимся к таблице 6.2. Допустим у нас песок средней крупности, который в пределе может принять до 7% воды. Ре­альный песок будет иметь несколько меньшее насыщение вла­гой (около 4%). Если плотность песка около 1,6 кг/л, то в 10 литрах песка (17 кг) окажется воды 17-0,04=0,7 л.

Если взять раствор с пескоцементным соотношением 4:1, то на 10 литров песка требуется 2,6 литра цемента (см. табл. 6.3). При водоцементном соотношении 0,4 для этого объема раствора требуется 2,6 • 0,4 = 1 литр воды. Так что boj, ды потребуется не более 30% от теоретически рассчитанной величины.

. Именно поэтому самый правильный критерий того, сколь­ко требуется воды - это опыт, который приобретается сразу после формования 2-3 блоков.

Критерии, по которым следует определить потребное коли­чество воды на практике достаточно простые:

— смесь, после сжатия её в ладонях, должна сохранить свою форму;

— после завершения уплотнение смеси, на поверхности блока должно выступить цементное молоко;

— при излишней подвижности смеси, трамбовать сложно: смесь уходит в сторону, выдавливается трамбовкой;

— смесь не должна выглядеть слишком сухой. Если смесь уже заложена в форму, но влажности в ней недостаточно, то её можно слегка доувлажнить (из лейки) непосредственно в фор­ме.

Обраща_ем внимание и на то, что если используется песок крупный или средней крупности, то дозирование воды не по­требует большой точности.

Мелкий песок - очень чувствительный к - количеству воды и провести её дозировку до получения требуемой жесткости - весьма сложно.