Виды бетонных смесей

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования Казанского Государственного Аграрного Университета

Кафедра таксации и экономики лесной отрасли

Реферат
По дисциплине «Строительное дело»
На тему «Виды бетонных смесей»

Выполнила студентка 2-го курса .
Проверил старший преподаватель

Казань, 2009 г.

Оглавление

Введение
1. Гидротехнические бетоны
2. Основные требования к качеству составных бетонов
3. Технология приготовления и транспортировки бетонной смеси
4. Последовательность загрузки материалов и время перемешивания бетонной смеси
5. Транспортировка бетонной смеси
6. Укладка и уплотнение бетонной смеси
7. Уход за бетоном, обработка после распалубливания
8. Производство бетонных и железобетонных работ в зимних условиях
9. Контроль качества бетонных работ
Заключение
Литература

Введение
При строительстве и ремонте индивидуальных жилых домов и при благоустройстве приусадебных участков широко применяется искусственный каменный материал — бетон. Обычный бетон получают из смеси цемента с водой и различными заполнителями (песка, гравия, щебёнки, гальки и т. п.) после её формования и твердения. До формования указанная смесь называется бетонной смесью. Обычный бетон хорошо выдерживает большие нагрузки на сжатие, но плохо — на растяжение; он используется в таких конструкциях, как фундаменты, толстые стены. Для придания бетону большей прочности на изгиб в конструкциях, воспринимающих растягивающие усилия (перемычки, плиты, перекрытия и т. п.), бетонную смесь армируют, то есть включают в неё стальную или железную арматуру. Армированный сталью или железом бетон называется железобетоном.

1. Гидротехнические бетоны
Гидротехнические бетоны, в отличие от бетонов промышленного и гражданского назначения имеют ряд особенностей. Их применяют для возведения сооружений в гидротехническом и гидромелиоративном строительстве.
В зависимости от конструкции и размеров сооружений, расположения относительно уровней воды, массивности конструкций и назначаются требования к гидротехническим бетонам по водостойкости, водонепроницаемости, морозоустойчивости, прочности, солестойкости, удобообрабатываемости и сниженного тепловыделения.
В зависимости от вида вяжущего бетоны разделяются на
а) цементные бетоны;
б) известковые бетоны;
в) гипсовые бетоны;
г) бетоны на органических заполнителях.
В зависимости от типа заполнителей бетоны разделяют нa
Особо тяжелые с Y > 2,5 т/м3. Эти бетоны готовят на тяжелых заполнителях, а в ряде случаев с применением металлической стружки и чугунных обрезков. Применяются такие бетоны при строительстве реакторов АЭС.
Тяжелые бетоны с Y = 1,8 — 2,4 т/м3. Изготавливают, как правило, на гранитном заполнителе. Применяются для строительства гидротехнических сооружений.
Легкие бетоны с Y= 0,5 — 1,8 т/м3. Они применяются для изготовления стеновых панелей или как утеплительный материал.
Особенно легкие с Y< 0,5 т/м3 (существует Y = 10кг/м3) В зависимости от места расположения бетона в ГТС он разделяется на три вида
Бетон подводный (А) — который постоянно находится под водой. Как правило, этот бетон изготовляется на шлакопортландцементах, пуцоланових цементах, портландцементах.
Бетон переменного уровня воды (Б). Этот бетон наиболее ответственный и в обязательном порядке должен удовлетворять требованиям по морозоустойчивости. Его готовят на портландцементах и шлакопортландцементах с обязательным применением пластифицирующих добавок.
Бетон надводный (В), который находится выше УВ. Этот бетон изготовляется на всех видах цемента.
В зависимости от массивности конструкций бетоны разделяются на две группы
Бетон внешней зоны. (1) В зависимости от назначения конструкции и класса сооружений внешняя зона t = 1,5 — 3,0 м.
Бетон внутренней зоны, к которому предъявляются в основном требования по объемной массе. В особенно массивных конструкциях бетон внутренней зоны может быть заменен отсыпкой с уплотнением грунта или камня. В большинстве случаев бетоны внутренней зоны имеют марку ниже чем бетон внешней зоны.
Гидротехнические бетоны должны обладать
1.Химической стойкостью, то есть бетоны должны противостоять химическим влияниям окружающей среды. С этой целью, они изготовляются на сульфатостойких цементах с применением соответствующих добавок.
2.Водонепроницаемостью, которая характеризуется наибольшим давлением воды на бетон, при котором не наблюдается просачивания ее через образцы соответствующей формы (d = h = 152 мм), выдержанных t = 180сут.
По водонепроницаемости бетоны разделяются на 5 марок
W2, W4, W6, W8, W12.
3.Морозоустойчивостью, которая характеризуется наибольшим числом циклов замораживания и оттаивания соответствующих образцов, выдержанных в нормальных условиях в течение t =18 суток. При этом, после испытаний потеря их прочности должна быть не более 15%. Замораживание должно проходить при — 15° и ниже на протяжении 4 часов, а оттаивание при +5-20° на протяжении 4 часов.
По морозоустойчивости бетоны разделяют на 6 марок
F50, F100, F150, F200, F250, F300.

2.Основные требования к качеству составных бетонов
Для приготовления бетона применяется гранитный щебень, гравий и мелкие заполнители — песок. Эти материалы должны отвечать следующим требованиям
1.Щебень и гравий должны быть распределены по фракциям с диаметрами частиц 5…20, 20…40, 40…70, 70…120 мм;
2.Прочность материала щебня и гравия должна быть выше заданной прочности бетона не менее чем в 1,5-2 раза;
3. Содержание примесей мелких и пылеватых частиц у гравия не должно превышать 1…2% по массе;
4. Песок для бетона должен иметь крупность частиц 0,15…5 мм. Иногда песок делят на две фракции мелкий – 0,15-2 мм и крупный – 2-5 мм Содержание частиц диаметром меньше 0,15 мм должен быть не более 2…3%;
5. Вода, которая используется для приготовления бетона и ухода за ним не должна иметь механических примесей, а содержание легкорастворимых солей – не более 5 г/л. Общее содержание сульфатов в воде не должно превышать 2,7 г/л, а показатель концентрации ионов водорода (рН) должен быть не ниже 4;
6. Марка цемента должна превышать заданную марку бетона
Rб 100 150 200 250 300 400 500 600
Rц 200 200-300 400 500 500 500-600 500-600 600
Для предварительной оценки потребности в материалах можно исходить из того, что для приготовления 1 м3 бетона необходимо иметь
-щебня или гравия — 0,95 м3
-песка — 0,45 м3
-цемента -0,18…0,4 т
-воды -0,12…0,25 м3
С целью повышения качества гидротехнического бетона и его долговечности необходимо
1.Использовать 2-3 фракции щебня и 2-3 фракции песка. Применение этих фракций позволяет увеличить плотность бетона.
2.Необходимо стремиться к увеличению крупности заполнителей, что позволяет снизить количество цемента на 10-15% и екзотермию бетона.
3. Необходимо применять соответствующие заданным маркам
бетона цемент.
4. Необходимо стремиться к применению более твердых бетонных смесей с водоцементным отношением В/Ц < 0,5.
5.Необходимо применять зональный метод бетонирования, то есть внешние части гидротехнических сооружений выполнять из повышенных марок бетона.
6.При приготовлении бетонных смесей в летних условиях необходимо стремиться к выпуску бетонной смеси с пониженой температурой, для чего применяются холодная вода и лед.
7.При приготовлении бетонной смеси в зимних условиях необходимо стремиться к выпуску бетонных смесей с повышенной температурой t >50 °С
8.Необходимо бетонные работы построить так, чтобы покрытие ранее уложенного слоя бетона осуществлялось к началу его отвердевания.

3. Технология приготовления и транспортировки бетонной смеси
В отличие от большинства материалов, которые используют в строительстве бетонную смесь нельзя заготовить заранее и перевозить на большие расстояния. После приготовления она должна быть уложена в блоки сооружений до начала отвердевания. Такая ее особенность вызывает необходимость в приготовлении ее вблизи мест укладки, чтобы время пребывания смеси в дороге летом не превышало 1 час. Процесс приготовления бетонной смеси состоит из таких операций
— транспортировка составляющих ее материалов;
— дозирование их;
— загрузка в бетоносмеситель;
— перемешивание;
— выгрузка бетона.
Ведущий процесс – перемешивание смеси – осуществляют в бетоносмесителях различных типов и конструкций. процесс приготовления бетонной смеси в значительной степени зависит от имеющегося оборудования, заполнителей и других составляющих бетона. Как правило приготовление бетонной смеси осуществляется на заводах в производственной комплекс которых входят
1.Склады заполнителей и цемента;
2.Комплекс объектов компрессорная, насосная станция, трансформаторная подстанция, котельная и др.
3.Бункеры заполнителей, цемента, воды и добавок.
4.Дозирующие устройства.
5.Смесительное оборудование (бетономешалки).
6.Система управлением хозяйством.
7.Бункеры выдачи готовой бетонной смеси.
Бетонная смесь может готовиться на разных типах бетоносмесительных установок, которые можно разделить на такие виды
1. По назначению
а) приобъектные, производительностью до 10 м3/час., применяются для приготовления бетонной смеси непосредственно на объектах;
б) заводы для приготовления товарного бетона — постоянно действующие, производительностью более 15 м3/час.;
в) заводы предназначенные для приготовления бетонной смеси на заводах сборного железобетона.
2. По принципу действия
а) циклического действия, что в свою очередь разделяются на
1. заводы с гравитационным перемешиванием смеси;
2. заводы с принудительным перемешиванием бетонной смеси.
Преимущество гравитационного перемешивания заключается в возможности применения заполнителей с крупностью более 150 мм, в отличие от принудительного, при котором крупность заполнителей не должна превышать 50 мм
б) заводы непрерывного действия.
3. По мобильности
а) стационарные заводы;
б) инвентарные заводы;
в) передвижные заводы (автобетономешалки с емкостью до 4 м3) .
4. По способу управления
а) механизированные;
б) автоматизированные.
5. По схеме компоновки
а) одноступенчатые, когда все технологические процессы проходят одну точку (один ярус).
б) двухступенчатые.

Рис.1 Схема компоновки одноступенчатой стационарной типовой бетоносмесительной установки
а — надбункерное помещение; б – расходные бункеры; в – дозаторное отделение; г – бетоносмесительное отделение; д – отделение выдачи готовой смеси; 1- наклонная галерея с ленточным транспортером; 2 – поворотная распределительная воронка; 3 – система вентиляции; 4 – вертикальный ковшовый элеватор для цемента; 5 – расходные бункеры щебня, песка, цемента; 6 – дозаторы; 7 – бункер-воронка с течками; 8 – дозаторы для воды; 9 – бетоносмесители; 10 – бункеры готовой смеси; 11 – подвод воды; 12 – горизонтальный шнековый транспортер для цемента.
4. Последовательность загрузки материалов и время перемешивания бетонной смеси
На качество бетонной смеси влияют такие факторы
1. Правильная загрузка материалов.
2. Время загрузки.
3. Время перемешивания бетонной смеси.
Последовательность загрузки материала в бетоносмеситель осуществляется в таком порядке сначала загружается 15-20% воды от необходимого количества, а затем поступает песок, цемент и крупный заполнитель. Оставшееся количество воды, загружается в течении всего цикла загрузки материала.
Время перемешивания бетонной смеси зависит от
1. подвижности бетонной смеси;
2. состава бетонной смеси;
3. крупности заполнителей;
4. емкости бетоносмесителя и находится в границах
Перегрузка бетоносмесителей допускается не более чем на 10%.

5. Транспортировка бетонной смеси
Транспортируют бетонную смесь к объектам с/х строительства в основном автомобильным транспортом автосамосвалами, автобетоновозами, бортовыми автомобилями (в таре), автобетоносмесителями и в специальных емкостях.
Автомобили-самосвалы общего назначения — наиболее распространенный вид транспорта.
Автобетоновозы — специализированные автомобили для перевозки готовых бетонных смесей от бетонных заводов к сооружаемым объектам. Они имеют специальный корытообразной формы кузов, который не допускает расслоения и разбрызгивания бетонной смеси.
Бортовые автомобили используют во время перевозки бетонной смеси в бадьях, контейнерах и специальных бункерах.
Автобетоносмесители это бетоносмесители, смонтированные на автомобиле для приготовления бетонной смеси в дороге.
Во время перевозки бетонной смеси на небольшие расстояния (до 0,5 км) и в пределах строительной площадки применяют мототележки с опрокидными кузовами емкостью 0,3 м3 или с перекидными ковшами.
Длительность перевозки не должна превышать сроки отвердевания смеси (1 — 1,5 ч).
Бетонную смесь к месту укладки подают различными способами в зависимости от вида и расположения строящейся конструкции, свойств бетонной смеси, объема бетонных работ и заданных темпов бетонирования.
Высота свободного сброса бетонной смеси для предотвращения расслоения не должна превышать 2 м.
Для подачи бетонной смеси из бровки котлована на расстояние 5-10 м при небольшом уклоне 5-10° можно использовать вибротранспортные установки.
Для подачи бетонной смеси на глубину до 10м применяют вертикальные звеньевые хоботы, свыше 10м — виброхоботы.
Бетонную смесь для сооружения конструкций надземной части подают стреловыми и башенными кранами, различными подъемниками.
Бетонную смесь с помощью кранов подают в раздающих опрокидных бадьях вместимостью 0,3 – 0,8м3 и поворотных ковшах-бадьях вместимостью 0,3 — 3м3.
Доставленную автомобилями бетонную смесь перегружают в раздающие бадьи, для чего устраивают приямки.
При бетонировании больших массивов целесообразно подавать бетонную смесь с помощью бетононасосов и пневмотранспортных средств.
Пневмотранспортными установками бетонную смесь подают на расстояние до 200м по горизонтали и до 35м по вертикали. Транспортируют ее по бетоновозу с помощью пневмонагнетателя, в котором компрессор поддерживает необходимое давление (до 0,6 МПа).
Пневмотранспортные установки широко применяются для устройства набивных свай и имеют производительность 10 и 20 м3/час.

6. Укладка и уплотнение бетонной смеси
Основным требованием при бетонировании является послойная укладка бетонной смеси с тщательным уплотнением каждого слоя. Обновлять укладку бетонной смеси можно после достижения бетоном в районе рабочего шва прочности не менее 1,5 МПа. Массивные конструкции бетонируют слоями, толщину которых определяют по формуле

h = Qt/F
где h — толщина укладываемого слоя, м.;
Q — интенсивность подачи бетонной смеси, м3 /час;
F — площадь бетонной конструкции, м ;
t — максимальная длительность времени перекрытия ранее уложенного слоя, час.;

t = t1 – t2
где t1 — промежуток времени между затвором и началом отвердевания цемента, час.
t2 — длительность транспортировки и укладки первой порции бетонной смеси, час.
Для обеспечения уплотнения укладываемого слоя, его толщину принимают не более 1,25 длины рабочей части внутреннего вибратора.
Колонны, стены и перегородки бетонируют ярусами. В пределах яруса бетонную смесь укладывают непрерывно, между ярусами устраивают рабочие швы. Высота яруса принимается 2-3 м.
В балки, прогоны и плиты перекрытий бетонную смесь укладывают, как правило, одновременно. В плитах толщина укладываемого бетонного слоя, составляет 12-25 см.
Арки и своды бетонируют в направлении от пят к замку, одновременно с двух сторон. При пролете более 15 м. бетонную смесь укладывают полосами, длина которых такая же как и продольной оси конструкции. Между полосами оставляют небольшие разрывы, которые заполняют через 5 — 7 дней.
В бетонные подготовки бетонную смесь укладывают широкими полосами между маячными досками сразу на всю высоту.
Основной способ уплотнения смеси — вибрация.
Сущность его заключается в том, что с помощью вибраторов вызывают колебательные движения частиц смеси. В итоге резко снижаются трение и сцепление между ними, смесь приобретает подвижность структурной жидкости, которая стремится занять наименьший объем. Частицы смеси укладываются плотнее в опалубку, выдавливая на поверхность пузырьки воздуха и воды.
В зависимости от способа влияния на бетонную смесь при ее уплотнении различают внутренние, внешние и поверхностные вибраторы.
Внутренние вибраторы наиболее эффективны, их рабочий наконечник при работе окунают в массу, которую уплотняют.
Внешние вибраторы, прикрепляют к опалубке и через нее передают вибрацию на бетонную смесь.
Поверхностные вибраторы устанавливают на уложенный слой смеси.
По мере бетонирования внутренние вибраторы переставляют из одной позиции на другую. Шаг их передвижения составляет 1,5 — 1,75 радиуса действия.
Поверхностные вибраторы переставляют, перекрывая уплотненный участок на 50 — 100 мм
Длительность вибрации для внутренних вибраторов 20 — 40 с; поверхностных 20 — 60 с; внешних — до 60 с.
При бетонировании бетонных и ж/б конструкций неминуемы перерывы в работе. Поэтому устраивают рабочие швы. При возобновлении бетонирования, поверхность ранее уложенного бетона необходимо очистить от грязи и пленки цементного молока, чтобы обнажить крупный заполнитель. На старом затвердевшем бетоне делают насечку. Очищенную поверхность обдувают сжатым воздухом и смачивают водой.
Непосредственно перед возобновлением бетонированрования на подготовленную поверхность наносят слой цементного раствора состава 1 3.

7. Уход за бетоном, обработка после распалубливания
После укладки бетонной смеси наступает период выдержки, который длится до получения бетоном необходимой прочности. В этот период осуществляется уход за бетоном.
В сухую погоду при температуре 15°С и выше поверхность бетона систематически увлажняют, поливая ее водой. Бетоны на портландцементе необходимо поливать на протяжении 7 суток. Первые три дня бетон поливают через каждые три часа и 1 раз ночью, а в последующие дни не реже 3-х раз в сутки. Бетоны на шлакопортландцементах, которые имеют меньшую активность, поливают на протяжении 14 суток, а на высокоактивных глиноземистых цементах — на протяжении 3х суток.
В жаркую сухую погоду при температуре более 15°С открытые распалубленные поверхности бетона необходимо защищать от солнца, укрывая их рогожами защитными пленками.
В период выдерживания бетона до приобретения им прочности не менее 1,5 МПа движение людей и установка рихтовок по забетонированной поверхности запрещены.
Обработка поверхностей конструкций состоит в исправлении дефектов, выявленных после распалубливания пустот, каверн, раковин, их расчищают, потом заполняют бетонной смесью или раствором под давлением. Для придания поверхности бетона соответствующего вида ее обрабатывают пескоструйными аппаратами, шлифуют и т.д.

8. Производство бетонных и железобетонных работ в зимних условиях
При температуре ниже 0°С вода в бетонной смеси замерзает, реакция гидратации прекращается и бетон не отвердевает. Если к моменту замерзания бетон набрал определенную прочность, то после оттаивания он может достичь проектной марки. Минимальное значение прочности, что может быть допущено к моменту замерзания, называется критической прочностью. Эта прочность указывается в проекте, ее минимальное значение регламентируется СНиП.
Для обеспечения рационального температурно-влажностного режима отвердевания бетона применяют разные способы безобогревное выдерживание бетона, искусственный подогрев и комбинированную выдержку.
Безобогревную выдержку бетона осуществляют путем применения метода термоса и химических добавок.
Для искусственного подогрева бетона используют электроэнергию, пар и теплый воздух.
Комбинированная выдержка является соединением отдельных методов.
Температура бетонной смеси, которая укладывается в опалубку при выдерживании бетона по методу термоса, должна отвечать установленной расчетом, при применении искусственного обогрева — быть не ниже +5°С.
Производство бетонных работ в зимних условиях требует соответствующей подготовки предварительно определяют объемы работ и выбирают методы их выполнения; защищают грунт основания от промерзания и т.п.. При транспортировке бетонной смеси утепляют тару и прогревают ее перед загрузкой у нее бетонной смеси. Открытые поверхности бетона укрывают.
Перед укладкой бетонной смеси опалубку и арматуру очищают от снега и пыли. Арматурные стержни диаметром более 25мм., арматуру из прокатных профилей и большие залоговые части при отрицательной температуре воздуха ниже -10°С подогревают до положительной температуры.
Бетонирование монолитных конструкций с применением прогревания бетона необходимо проводить таким образом, чтобы исключить возможность возникновения значительных температурных деформаций. Для этого в определенных местах оставляют разрывы, которые заполняют бетонной смесью после охлаждения положенного раньше бетона к 15°С.

9. Контроль качества бетонных работ
Контроль качества бетонных и железобетонных работ должен состоять из проверки
— качества арматуры и составляющих бетонной смеси, а также условий их хранения;
— работы бетоносмесительных узлов, их дозирующих устройств и бетонного хозяйства в целом;
— готовности блоков и частей сооружений к бетонированию ( подготовка основы, установления опалубки, лесов и подмостей, арматуры и закладных частей);
— качества бетонной смеси при ее приготовлении, транспортировке и укладке;
— правильности ухода за бетоном, сроков распалубливания, а также частичной и полной нагрузки конструкций;
— качества забетонированных конструкций; — осуществление мероприятий по устранению обнаруженных дефектов;
Для проведения мероприятий контроля бетонных работ необходимо вести систематический надзор за проведением работ, выполнять в необходимых случаях соответствующие анализы, исследования, испытания, вести установленную техническую документацию по проведению и контролю качества работ.
При контроле качества бетона проверяют
— соответствие фактической прочности бетона в конструкции прочности, которая требует проект, а также заданной в сроки промежуточного контроля;
— показатели морозоустойчивости и водонепроницаемости бетона при условии специальных требований проекта.
Необходимо систематически контролировать подвижность и жесткость бетонной смеси в местах ее изготовления и укладки. В случае появления отклонений от заданной консистенции смеси, или же при нарушении ее однородности следует принимать соответствующие меры для улучшения условий транспортировки смеси или изменения ее состава.
Бетонные и железобетонные работы представляют собой комплекс технологических процессов, в результате которых создаются бетонные сооружения необходимых размеров и конфигурации, которые обладают надежностью и долговечностью работы в условиях влияния водного потока, попеременного замерзания и оттаивания и других природно-климатических и производственных факторов.
В комплекс бетонных работ входит приготовление бетонной смеси, транспортировка ее к месту укладки, установление опалубки и арматуры, укладка бетонной смеси и уход за бетоном. Каждый из элементов комплекса представляет собой сложный технологический процесс.

Заключение
Выбор бетонной смеси по степени её подвижности или жёсткости производят в зависимости от типа бетонируемой конструкции, способов транспортирования и укладки бетона Наряду с ценными конструктивными свойствами бетон обладает также и декоративными качествами. Подбором компонентов бетонной смеси и подготовкой опалубок или форм можно видоизменять окраску, текстуру и фактуру бетона; фактура зависит также и от способов механической и химической обработки поверхности бетона. Пластическая выразительность сооружений и скульптуры из бетона усиливается его пористой, поглощающей свет поверхностью, а богатая градация декоративных свойств бетона используется в отделке интерьеров и в декоративном искусстве.

Литература
1.Ясинецкий В.Г., Фенин Н.К. Организация и технология гидромелиоративных работ.-М. Агропромиздат, 1986.- с.116-184.
2.Чураков А.И. и др. Производство гидротехнических работ.-М. Стройиздат,1985. с. 262-387.
http //www.betonavto.ru/dictionary/dictionary_b07.html
http //betonbeton.ru/slovar/betonnie-raboti
http //www.polial.ru/concrete/