Матеріали для залізобетонних конструкцій і склади бетонних сумішей
Матеріали для залізобетонних конструкцій і склади бетонних сумішей
В'язкі. В якості в'яжучих для бетону в висотному будівництві в основному застосовують портландцемент і його різновиди (пластифікований і гідрофобний, сульфатостійкий, тампонажний і магнезійний портландцементу), а також шлакопортландцемент і пуццолановий портландцемент.
Портландцементу використовують для бетонних і залізобетонних надземних, підземних і підводних конструкцій, в тому числі і для конструкцій, що піддаються поперемінному заморожування і відтавання. Для конструкцій, що піддаються впливу агресивних вод, не можна застосовувати портландцементу без спеціальних заходів захисту.
Швидкотвердіючий портландцемент (БТЦ) відрізняється швидким наростанням міцності в ранні терміни (1-2 дні). Межа міцності при стисненні стандартних зразків через три доби повинен бути не нижче 250 кгс / см2.
Пластифікований портландцемент отримують додаванням в процесі помелу клінкеру 0,15-0,25% пластифицирующей поверхнево-активна добавка (сульфітно-дріжджової бражки), яка надає розчинів і бетонів підвищену рухливість і легкоукладальність. Застосування пластифицированного портландцементу підвищує міцність і морозостійкість розчинів і бетонів, дає можливість скоротити на 5-8% витрати цементу в бетоні, зберегти задану рухливість бетонної суміші при меншому водоцементному відношенні.
Гідрофобний (не змочується водою) портландцемент є продуктом спільного помелу цементного клінкеру і поверхнево-активної речовини (милонафт, олеїнова кислота) в кількості 0,1-0,2%, що додає цементу гідрофобні і пластифікуючі властивості. Гідрофобний портландцемент застосовують замість звичайного цементу, щоб уникнути втрати цементом активності при тривалому зберіганні і далеких перевезеннях.
Магнезійний портландцемент - гідравлічна в'язка речовина, що твердне у воді і на повітрі. Його забороняється використовувати для конструкцій, зведених у ковзній опалубці.
Шлакопортландцемент характеризується здатністю укріпляти в воді і на повітрі. Як скорозшивач виходить в результаті спільного помелу цементного клінкеру, доменного гранульованого шлаку і гіпсу або ретельного змішування цих матеріалів, подрібнених роздільно.
Бетони на пуцолановому портландцементе відрізняються високою водостійкістю, підвищеною водонепроникністю, зниженою морозостійкістю.
Для зведення труб і баштових градирень застосовується портландцемент марки не нижче 300, що задовольняє вимогам ГОСТ 10178-62 *.
Шлакопортландцемент застосовують для влаштування плити і склянок димових труб.
Застосовувати шлакопортландцемент і пуццолановиє портландцементу для зведення стовбурів труб, стінок кільцевого фундаменту, опорного кільця і оболонки градирні, а також висотних споруд (копрів, силосів), зведених у ковзній опалубці, забороняється.
Для будівництва того чи іншого висотного споруди застосовують цемент одного або двох заводів (при близькому мінералогічний склад).
До вживання в справу цемент, що надходить на об'єкт, відчувають і перевіряють в лабораторії відповідно до ГОСТ 310-60.
Цемент повинен зберігатися за марками і видами. Забороняється змішувати в одному засіку, бункері або силосі цементи різних партій. Розвантаження цементу і подача його в склади, а також зі складів до бетонозмішувальним установкам повинні бути механізовані.
Заповнювачі. Заповнювачі (пісок, гравій, щебінь та ін.) Утворюють в бетоні і розчині жорсткий скелет і знижують усадку при твердінні цементного каменю.
Як дрібний заповнювач для важкого бетону переважно використовують природні піски, які по мінералогічному складу підрозділяють на кварцові, полешпатові, вапняні, доломіту. Вони повинні задовольняти вимогам ГОСТ 10268-70 *.
Як крупний заповнювач для важкого бетону використовують гравій або щебінь гірських порід, які по крупності зерен поділяються на фракції 5-10, 10-20, 20-40 і 40- 70 мм.
Гравій для бетону підбирають відповідно до вимог ГОСТ 8268-v74.
Попередньо міцність гравію і щебеню з гравію оцінюють шляхом випробування на дробильність в циліндрі.
Для бетону різних марок марки гравію (ГОСТ 8268-74) і щебеню з гравію (ГОСТ 10260-74) по міцності (подрібнюваністю в циліндрі) наступні [101:
Морозостійкість гравію визначають не тільки безпосереднім заморожуванням і розморожуванням, але і прискореними випробуваннями із застосуванням розчину сірчанокислого натрію.
Щебінь в залежності від подрібнюваністю (від 6 до 35%) розділяється по міцності на сім марок 1200, 1000, 800, 600, 400, 300 і 200. Марку щебеню визначають межею міцності гірської породи при стисненні (кгс / см2) в водонасиченому стані .
По міцності вихідної гірської породи марку щебеню при стисканні в воді в насиченому стані приймають вище марки бетону: в 1,5 рази - для бетону марок нижче 300, в 2 рази - для бетону марок 300 і вище.
Важливою характеристикою зернового складу заповнювачів є обсяг пустот: в піску він повинен бути не більше 40, в гравії - 45 і в щебені - 50%. Обсяг пустот наближено легко визначити шляхом наповнення мірної гуртки з висушеним заповнювачем водою: обсяг пустот дорівнює обсягу влитий води.
Для забезпечення якісного зернового складу піску застосовують фракціонований пісок, який складають з двох фракцій: великої і дрібної, окремо дозованих при приготуванні бетонної суміші.
Хорошим зерновим складом гравію і щебеню вважається той, коли є зерна різної величини, а пустотность при цьому виявляється найменшою.
Пісок і щебінь для зведення монолітних залізобетонних промислових труб і баштових градирень повинен задовольняти ряду вимог.
Як дрібний заповнювач для бетону труб і градирень рекомендується застосовувати чисті кварцові або кварцево-поле-по-шпатовий піски з модулем крупності від 2,2 до 3,0. Дрібні піски з модулем крупності 1,7 можна застосовувати тільки при наявності відповідного техніко-економічного обгрунтування.
Максимальний розмір зерен крупного заповнювача для бетону стовбурів труб при товщині стінок 60 см і менше відповідно становить 70 і 40 мм, а для конструкцій градирні (оболонки, стіни кільцевого фундаменту, опорне кільце) при товщині стін 20-60 см не повинен перевищувати 40 і при товщині стін до 20 см - 20 мм.
Для споруд, зведених у ковзній опалубці, при товщині стін до 20 см крупність заповнювача НЕ дожна перевищувати 20 мм.
Склади бетонних сумішей. Бетонні суміші для висотних інженерних споруд повинні задовольняти вимогам однорідності, економічності, міцності, щільності, довговічності (морозостійкості і стійкості в агресивному середовищі), а під час виготовлення - рухливості і легкоукладальності.
Жорсткість (удобоукладизаемость) бетонних сумішей і їх рухливість залежать від водоцементного відносини; співвідношення кількості цементу і заповнювачів; форми і характеру поверхонь зерен заповнювачів; змісту піску в суміші заповнювачів; гранулометричного складу.
Легкоукладальність жорстких бетонних сумішей визначають технічним віскозиметром.
Розрахунок складу бетонної суміші проводять за таким порядком: визначають водо-цементне відношення, при якому забезпечується при даних матеріалах, засобах ущільнення і в заданий термін необхідна міцність; визначають витрата води; розраховують потреби витрачається цементу, а потім щебеню (або гравію) і піску; перевіряють рухливість (жорсткість) бетонної суміші при відхиленні цих показників від проекту; коригують склад бетонної суміші; виготовляють зразки для визначення міцності та випробовують їх у визначені терміни; перераховують номінальний склад бетонної суміші на виробничий (визначають витрата матеріалів на 1 м? бетону і на заміс бетономішалки).
До моменту розрахунку складу бетонної суміші повинно бути визначено відповідно до вимог ГОСТів якість вихідних матеріалів: цементу, води, піску і щебеню (гравію).
Вихідними даними для розрахунку складу бетону є задана марка бетону, характеристика бетонної суміші за ступенем рухливості або жорсткості, а також характеристика вихідних матеріалів - активність і питома вага цементу, об'ємний і питома вага піску для стінок оболонки градирні.
Оптимальна кількість води в бетонній суміші має забезпечити необхідну її рухливість (або жорсткість).
Розрахунковий склад бетону уточнюють на пробних замісах. Водо-цементне відношення одного з них має бути рівним розрахунковому, а двох інших відповідно більше і менше першого на 10-20%. З кожного замісу готують зразки, які витримують і відчувають для визначення марки бетону.
За результатами випробувань будують графік залежності міцності бетону від водоцементного відносини, за допомогою якого вибирають величину В / Ц, що забезпечує отримання заданої марки.
Для забезпечення якісного зернового складу піску застосовують фракціонований пісок, який складають з двох фракцій: великої і дрібної, окремо дозованих при приготуванні бетонної суміші.
Хорошим зерновим складом гравію і щебеню вважається той, коли є зерна різної величини, а пустотность при цьому виявляється найменшою.
Пісок і щебінь для зведення монолітних залізобетонних промислових труб і баштових градирень повинен задовольняти ряду вимог.
Як дрібний заповнювач для бетону труб і градирень рекомендується застосовувати чисті кварцові або кварцево-поле-по-шпатовий піски з модулем крупності від 2,2 до 3,0. Дрібні піски з модулем крупності 1,7 можна застосовувати тільки при наявності відповідного техніко-економічного обгрунтування.
Максимальний розмір зерен крупного заповнювача для бетону стовбурів труб при товщині стінок 60 см і менше відповідно становить 70 і 40 мм, а для конструкцій градирні (оболонки, стіни кільцевого фундаменту, опорне кільце) при товщині стін 20-60 см не повинен перевищувати 40 і при товщині стін до 20 см - 20 мм.
Для споруд, зведених у ковзній опалубці, при товщині стін до 20 см крупність заповнювача НЕ дожна перевищувати 20 мм.
Склади бетонних сумішей. Бетонні суміші для висотних інженерних споруд повинні задовольняти вимогам однорідності, економічності, міцності, щільності, довговічності (морозостійкості і стійкості в агресивному середовищі), а під час виготовлення - рухливості і легкоукладальності.
Жорсткість (легкоукладальність) бетонних сумішей і їх рухливість залежать від водоцементного відносини; співвідношення кількості цементу і заповнювачів; форми і характеру поверхонь зерен заповнювачів; змісту піску в суміші заповнювачів; гранулометричного складу.
Легкоукладальність жорстких бетонних сумішей визначають технічним віскозиметром. Жорсткість литих і рухливих кош-
Розрахунок складу бетонної суміші проводять за таким порядком: визначають водо-цементне відношення, при якому забезпечується при даних матеріалах, засобах ущільнення і в заданий термін необхідна міцність; визначають витрата води; розраховують потреби витрачається цементу, а потім щебеню (або гравію) і піску; перевіряють рухливість (жорсткість) бетонної суміші при відхиленні цих показників від проекту; коригують склад бетонної суміші; виготовляють зразки для визначення міцності та випробовують їх у визначені терміни; перераховують номінальний склад бетонної суміші на виробничий (визначають витрата матеріалів на 1 м? бетону і на заміс бетономішалки).
До моменту розрахунку складу бетонної суміші повинно бути визначено відповідно до вимог ГОСТів якість вихідних матеріалів: цементу, води, піску і щебеню (гравію).
Вихідними даними для розрахунку складу бетону є задана марка бетону, характеристика бетонної суміші за ступенем рухливості або жорсткості, а також характеристика вихідних матеріалів - активність і питома вага цементу, об'ємний і питома вага піску для стінок оболонки градирні.
Оптимальна кількість води в бетонній суміші має забезпечити необхідну її рухливість (або жорсткість).
Розрахунковий склад бетону уточнюють на пробних замісах. Водо-цементне відношення одного з них має бути рівним розрахунковому, а двох інших відповідно більше і менше першого на 10-20%. З кожного замісу готують зразки, які витримують і відчувають для визначення марки бетону.
За результатами випробувань будують графік залежності міцності бетону від водоцементного відносини, за допомогою якого вибирають величину В / Ц, що забезпечує отримання заданої марки.
При пробних замісах перевіряють також рухливість або жорсткість бетонної суміші (вона повинна відповідати проектній). Якщо бетонна суміш менш рухлива, ніж потрібно, збільшують кількість цементу і води, не змінюючи водо-цементне відношення. Якщо рухливість більше необхідної, то додають невеликими порціями пісок і великий заповнювач, зберігаючи їх співвідношення постійним.
Для бетону градирень ретельно вибирають не тільки водо-цементне відношення, але і кількість залученого повітря або газу і поверхнево-активних речовин для отримання необхідної структури.
Арматура. Для монолітних конструкцій висотних споруд застосовують арматуру гладкого (стрижнева і дротова) і періодичного (стрижнева) профілю. Остання має краще зчеплення з бетоном, так як на її поверхні є ребра. Арматура періодичного профілю дозволяє виключити пристрій гаків, підвищити тріщиностійкість бетону.
Стрижнева арматура буває гарячекатаної, термічно зміцненої і зміцненої витяжкою, підданої після прокатки зміцнення витяжкою в холодному стані.
Залежно від гарантованих механічних властивостей стрижневу арматуру ділять на класи. Для гарячекатаної звичайної напруженої арматури ГОСТ 5781-75 встановлені три класи з умовними позначеннями A-I, A-II і A-III.
Гарячекатані арматурні сталі класів A-I - A-III використовують у висотному будівництві в якості ненапрягаемой арматури. Гарячекатана сталь, зміцнена витяжкою, класів
А-Пв і А-Шв призначається для виготовлення окремих стрижнів напруженої арматури.
Дротяна арматура підрозділяється на арматурний дріт і арматурні вироби з дроту.
Арматурна холоднотянутая дріт ділиться на два класи: B-I (низьковуглецевий) призначається для ненапрягаемой арматури і B-II (вуглецева) призначається для напруженої арматури (високоміцний арматурний дріт).
Дротяну арматуру випускають діаметром 3-8 мм з межею міцності 14 000 (для діаметра 8 мм) і 19 ТОВ кгс / см2 (для діаметра 3 мм).