Материал: 1303

достигается смешиванием отдельных фракций до достижения максимальной плотности.

Щебень по форме зерен подразделяется на три группы: кубовидный при содержании зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы не более 15% (по массе); улучшенный – 25%; обычный – 35%. К зернам пластинчатой (лещадной) и игловатой форм относятся зерна, толщина или ширина которых менее длины в 3 раза и более.

Прочность щебня и гравия характеризуется маркой, соответствующей пределу прочности исходной горной породы при сжатии в насыщенном водой состоянии и определяемой по дробимости щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре.

Марки по прочности ще ня или гравия устанавливают по ре- зультатам испытан я сжат ем (раздавливанием) в цилиндре в сухом или в насыщенном водой состоянии. В зависимости от потерь массы при определении дроб мости различают для заполнителей из осадочных и метаморфических пород марки: 1200, 1000, 800, 600, 400, 300,

200, а из изверженных пород: 1400, 1200, 1000, 800 и 600.

В качестве крупного заполнителя для всех видов тяжелого бетона сборных и монолитных конструкций, изделий и деталей должен использоваться щебень из изверженных пород не ниже М800, щебень из метаморфических пород – не ниже М600 и осадочных пород – не ниже М300. Марка щебня из естественного камня должна быть выше прочности бетона не менее чем в 1,5 раза – для бетона с прочностью ниже 30 МПа; в 2 раза – для бетона с прочностью 30 МПа и выше. В кру п- ном заполнителе М1200, 1400 содержание зерен слабых пород (с пределом прочности при сжатии в насыщенном водой состоянии менее 20 МПа) допускается не более 5%, М400 ... 1000 – не более 10% и М200 и 300 – не более 15% по массе.

36

По морозостойкости крупный заполнитель подразделяют на следующие марки: F15, 25, 50, 100, 150, 200, 300. Марка соответствует числу циклов попеременного замораживания и оттаивания, при котором потеря в массе не превышает 5% (для F15 ... 25 – 10%).

Для предварительной оценки морозостойкости щебня или гравия разрешается испытывать его в растворе сернокислого натрия (табл. 7). В зависимости от марки крупного заполнителя по прочности содержание в нем пылевидных, глинистых и илистых частиц не должно превышать в изверженных и метаморфических породах 1%, в осадочных породах М600 ... 1200 – 2%, М200 ... 400 – 3%.

применяют для бетонов высокой прочности. Это объясняется его более слабым сцеплением с цементным камнем из-за скатанной формы. Кроме того, гравий больше загрязнен глинистыми и другими примесями и требует частой промывки. Вместе с тем применение гравия, как правило, дешевле и ведет к большей подвижности бетонных смесей.

При выбореСибАДИмежду ще нем и гравием следует исходить в каждом конкретном случае из технико-экономических показателей. Гравий не

В качестве заполнителей для легкого бетона применяют природные и искусственные сыпучие пористые материалы с насыпной

плотностью ρн не более 1200 кг/м3. При использовании керамзита в конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных бетонах за счёт уменьшения веса зданий снижаются затраты на монтаж изделий на строительной площадке, существенно уменьшаются нагрузки на здание, что позволяет снизить расходы на возведение фундамента и т.д.

Возможен также вариант производства особо тяжёлого керамзита (керамдора), полученного при пониженных на 200 – 300 °С температурах обжига с насыпной плотностью порядка 900 кг/м3. Такой керамзит будет вполне конкурентоспособным за счёт экономии расхода энергии на его производство с привозным природным щебнем. Область его

37

применения – дорожное строительство, несущие конструкции из железобетона и др.

Кроме технологических и экономических преимуществ керамзит по сравнению с природным щебнем обладает рядом достоинств, связанных с улучшенным сцеплением растворной части бетона с заполнителем за счёт глубокого проникновения цементного камня в поры керамзитовых гранул, что повышает долговечность, прочность и химическую стойкость бетона.

Таким образом, в настоящее время целесообразен выпуск двух видов керамзита:

-особо лёгкого керамзита М150 – М250 (для изготовления эффективных ограждающих конструкций, стен, кровель, плитных утеплителей и т. п.);

-прочного керамзита с прочностью 2,5 – 4 МПа (для производства несущих конструкцийСибАДИ, строительства дорог, монолитных зданий и сооружений и т. п.).

Технические условия на пористые заполнители определяются соответствующими ГОСТами. Для силикатных бетонов используется песок, отвечающий требованиям ГОСТ 21-1–80. Кроме того, в качестве заполнителей применяется щебень и песок из попутно добываемых пород и отходов горно-обогатительных предприятий.

Рационально использовать в качестве заполнителей или в качестве добавок для улучшения свойств заполнителей бетонных смесей и бетонов различные м неральные алюмосиликатные отходы других производств: металлург ческ е гранулированные и топливные шлаки, золы электростанц й, горелые породы из террикоников угольных шахт или природные и т.п. По материалам Госгеолтехиздата [17, 18] и другим доступным источникам изучаются сведения о наличии, запасах и возможности разработки новых или использовании уже разрабатываемых месторождений сырьевых материалов. Проводится анализ близрасположенных месторождений горных пород для заполнителей, выбираются источники снабжения заполнителями проектируемого предприятия, обеспечивающими высокое качество и экономичность ЖБИ.

При выборе сырьевой базы следует изучить возможность использования побочных продуктов, отходов промышленности данного района и учесть проблему охраны окружающей среды. Выбранные и использованные заполнители и другие сырьевые материалы подробно описываются с указанием качественных характеристик и соответствия требованиям ГОСТов.

38

2.3.3. Вода

Для затворения бетонной смеси применяют грунтовые, поверхностные и пресные озерные воды. В воде не должно быть примесей нефтепродуктов, сахаров, фенолов, жиров и органических гуминовых кислот. Содержание растворимых солей допускается в воде для изготовления железобетона с ненапрягаемой арматурой не более 5000 мг/л, в том числе сульфатов не более 2700 мг/л; для бетона преднапрягаемых конструкций – соответственно не более 2000 и 600 мг/л. Водородный показатель воды рН должен находиться в пределах 4 ... 9. В сомнительных случаях пригодность воды устанавливается сравнительными испытаниями в бетонах.

Морская и другие соленые воды, удовлетворяющие приведенным выше условиям, применяются для приготовления бетонной смеси, за исключением случаевСибАДИбетонирования внутренних конструкций жилых и общественных зданий. Морскую воду нельзя применять для бетонирования наводных железобетонных сооружений в жарких и сухих местах. Во всех указанных случаях морские соли могут выступить на поверхность бетона, а также вызвать коррозию стальной арматуры.

2.3.4. Добавки

Для регулирования свойств вяжущих, для улучшения или прида-ния новых свойств во мног х случаях вводят химические добавки. Использование добавок определенного качества и в оптимальном количестве позволяет сознательно управлять процессами структурообразования и создавать высокофункциональные бетоны. Такие искусственные композиты обладают высокой прочностью (более 100 МПа), морозостойкостью (F400 и выше), водонепроницаемостью (W12 и выше), высокой био- и химической стойкостью. Японские исследователи прогнозируют, что срок службы бетонов «нового поколения» – около 500 лет.

Как показала строительная практика, использование добавок позволяет получать ощутимый технико-экономический эффект и повышать долговечность бетонных и железобетонных конструкций и инженерных сооружений, возводимых как из сборного, так и монолитного бетона. Вводимые в небольших количествах (десятых и сотых долях процента от массы цемента), они существенно влияют на химические процессы твердения цемента и бетона, обеспечивая повышение его технологических и улучшение комплекса физико-механических свойств.

39

Все добавки (природные или искусственные химические продукты) классифицируются по механизму их действия и разделяются на

четыре класса:

1-й – добавки, изменяющие растворимость минеральных вяжущих материалов и не вступающие с ними в химические реакции (NaCl,

K2SO2-4й); – добавки, реагирующие с вяжущими с образованием труднорастворимых или малодиосоциированных комплексных соединений;

3-й – добавки – готовые центры кристаллизации («затравки»:

CaSO4∙2Н2О и др.);

4-й – органические поверхностно-активные вещества (ПАВ), способные к адсорбции на поверхности твердой фазы. Снижают гидратацию (замедляют схватывание), но увеличивают подвижность и снижа-

2.10-03(суперпластификаторСибАДИ) – олигомерный продукт поликонденсации сульфированного триметилмеламина. Прозрачная, желтоватая, слегка опалесцирующая жидкость, плотность 1101 кг/м3, допускается осадок.

3.ДФ (дофен) – добавка на основе продуктов конденсации сульфокислот нафталина, его производных и аналогов с формальдегидом. При получении используются моечные растворы (отходы) производства очищенных сортов нафталина. Жидкость темно-коричневого цвета, допускается осадок.

4.МФ-АР (меламинформальдегидная анионактивная смола марки МФ-АР) – продукт поликонденсации меламина, формальдегида и

сульфанилата натрия. Прозрачная желтоватая жидкость с небольшим количеством взвеси, плотность 1080 – 1120 кг/м3. Не изменяет своихют нормальную густоту.

40