Основными критериями выбора автобетононасосов являются его технические характеристики, о которых мы с вами в этой статье и поговорим

В настоящее время, практически все крупные строительные компании используют бетононасосы. Благодаря им происходитдоставка бетона, изготовление фундаментов, монолитных бетонных зданий и т.д. в более короткие сроки. Что собой представляет бетононасос, и какие технические характеристики бетононасоса вам необходимо знать, мы с вами и попробуем разобраться в этой статье.

Составляющие автобетононасоса

Основное предназначение бетононасосов – подача для заливки готового бетона в вертикальном или горизонтальном направлении с наклоном подающего конуса, в пределах, от 6 до 12 сантиметров. Автобетононасосы состоят из автошасси, на котором размещаются непосредственно бетононасос, имеющий гидравлический привод, а также стрела, которая состоит из нескольких шарнирно-сочлененных секций и имеет бетоновод, посредством которого и подается готовый раствор, изготовленный в соответствующей пропорции.

Если рассматривать непосредственно сам бетононасос, то основными его составляющими будут:

· бетонотранспортные цилиндры;

· поршневая группа;

· гидроцилиндры;

· приемная воронка;

· бетоновод.

Поршни бетонотранспортных цилиндров асинхронно друг другу движутся благодаря гидроцилиндрам, при этом осуществляется всасывание готового бетона, который находится в приемной воронке, и подача его в бетоновод, в соответствии с определенным рабочим тактом цилиндров.

Читайте также: Стоимость бетона - критерии, рекомендации по выбору бетона Если вы решили заказывать бетон в строительной организации, то расчет стоимости бетона вам ни к чему. Она забита в прайс-листах поставщика. В таком случае остаётся только выбрать марку бетона по определённым критериям, необходимым в данном конкретном случае. Но, если вы будете производить бетон самостоятельно, то было бы не лишним заранее рассчитать его стоимость.

Автобетононасос - технические характеристики

Раствор в бетоноводе равномерно перемещается благодаря гидравлическому приводу. Кроме того, гидравлический привод позволяет регулировать не только производительность, но и рабочее давление, благодаря чему происходит работа всех узлов и механизмов в щадящем режиме. Бетононасосы, имеющие двухпоршневой двигатель и гидропривод, позволяют осуществлять подачу раствора со скоростью от 5 до 65 м3/ч. Расстояние подачи любой марки бетона – не более 4 сотен метров в горизонтальном направлении, и не более 80 метров в вертикальном.

Видео: автобетононасос

Технические характеристики автобетононасосов, прежде всего, смотрят по его производительности, которую можно определить по формуле:

Пт=3600*I*A *kH*n, где:

I - это рабочий ход поршня, измеряемый в метрах;

А- сечение поршня, в метрах;

кН – показатель наполняемости бетонотранспортного цилиндра раствором (от 0,8 до 0,9);

n – Количество парного хода поршня.

Основной параметр в автобетононасосе – это его производительность, которая определяется параметрами стрелы и бетоновода. Стандартные автобетононасосы имеют распределительную стрелу, состоящую из 3 секций, соединенных между собой шарнирными сочленениями. Сама стрела установлена на поворотной механизме, который опирается, посредством рамы, на шасси автомобиля. Стрела способна поворачиваться на 360 градусов и имеет рабочее расстояние не более 19 метров.

Температура эксплуатации автобетононасосов – от -5 до +40?С. Напряжение питания автобетононасоса – 380В. Кроме того автобетононасосы могут комплектоваться и дизельным двигателем, который позволяет работать в автономном режиме. Мощность двигателя измеряется в кВт и зависит от его модели.

Также одним из параметров бетононасосов является диаметр подающей трубы, который имеет порядка 100-140 мм, в зависимости от модели.

 

В настоящее время бетон является одним из базовых строительных материалов, в состав которого входят следующие компоненты:

• вода, 
• цемент, 
• крупный заполнитель – керамзит, щебень, 
• мелкий заполнитель – песок.

Товарный бетон классифицируется по нескольким параметрам. К числу приоритетных относятся: вид заполнителя и средняя плотность. Классы бетона по плотности:

1. Тяжелый бетон. Является основным материалом в процессе производства железобетонных конструкций, его плотность составляет от 2200 до 2500 кг/м3, для его изготовления используются плотные заполнители.
2. Легкий или облегченный бетон. Имеет плотность от 500 до 2200 к/ м3 (применяются пористые заполнители – пемза, керамзит и т.п.). Легкому бетону свойственна пониженная теплопроводность и невысокая несущая способность, вследствие чего он используется в производстве стеновых материалов, предназначенных для помещений «теплого» назначения. 

Технические характеристики бетона

К базовым характеристикам бетона относятся:

• прочность на сжатие, 
• водонепроницаемость, 
• морозостойкость.

Прочность бетона на сжатие

Прочность бетона на сжатие относится к числу базовых параметров бетона. До 1986 года при проектировании конструкций из бетона использовался термин «Марка бетона». Марка обозначается буквой «М» с числом, которое отображает средний показатель прочности образца бетона на сжатие в кгс/см2. 

Марки товарного бетона, применяемые в строительстве: М50, М75, М100, М150, М200, М250, М350, М400, М450, М550, М600, М6ОО, М700, М800.

Сейчас, после принятия СНиП 20301-84 при выполнении расчетов бетонных и железобетонных сооружений используется не марка бетона, а класс прочности при сжатии или растяжении. Означенный показатель отображается буквой В с цифровой комбинацией, каковая указывает на гарантированную прочность в МПа, то есть на прочность, достигаемую в большинстве испытаний (в 95% случаев).

Классы бетона, применяемые в строительстве: В1; В1,5; В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В40; В45; В50; В55; В60.

Таблица 1. Соотношение между классом прочности и маркой товарного бетона:

Класс прочности бетона	Марка товарного бетона	Показатель средней прочности, кгс/см2
В5	М75	65
В7,5	М100	98
В10	М150	131
В12,5	М150	164
В15	М200	196
В20	М250	262
В25	М350	327
В30	М400	393
В35	М450	458
В40	М550	524
В45	М600	589
В50	М600	655
В55	М700	720
В60	М800	786

Марка бетона по водонепроницаемости – W

Водонепроницаемость является свойством бетона противостоять воздействию воды без каких-либо разрушений, т.е. влагоустойчивая бетонная плита не пропустит воду, поданную под давлением. Марка отображает давление воды – кгс/см2, при котором образец бетона (цилиндр, высота – 15 см) не пропускает воду (подразумеваются стандартные условия испытаний).

Водонепроницаемость бетона отображается маркировкой – W2, W4, W6, W8 и W12.

Марка бетона по морозостойкости – F

Маркой бетона по морозостойкости считается максимальное количество циклов заморозки и оттаивания, выдерживаемое образцами определенных размеров без уменьшения прочности на сжатие более 5% по сравнению с образцами, протестированными в аналогичном возрасте. При испытании дорожного бетона, учитывается потеря массы (не более 5%). По морозоустойчивости бетон обозначается буквой F с цифрой.

Бетон, используемый в массовом строительстве, может обозначаться комбинациями F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500.

Необходимо помнить, что бетон теряет качество при следующих обстоятельствах:

• При разбавлении водой на объекте строительства. Это самая распространенная ошибка недоучившихся прорабов и их подчиненных. Укладка густого бетона – более трудоемкий процесс, нежели заливка свежеприготовленной смеси, а потому для ускорения работ в бетон доливают воду. Вода разбавляет смесь, но при этом остается в свободном состоянии, так как цемент уже получил необходимое количество влаги. Результат: излишняя вода испаряется, и в бетоне образуются пустоты, что приводит к снижению прочности.
• В результате «сваривания» бетона. Это происходит при задержках миксера, неблагоприятных погодных условиях (чрезмерная жара) или несвоевременной выгрузке.
• Некачественном уплотнение смеси. При укладке без последующего использования промышленного вибратора. Бетонная смесь, не подвергнутая принудительному уплотнению, содержит излишнее количество воздуха. Марка бетона будет заметно снижена, если раковины, пустоты или поры не ликвидировать посредством вибрирования.

Бетонной смесью называют рационально составленную и тщательно перемешанную смесь компонентов бетона до начала процессов схватывания и твердения. Состав бетонной смеси определяют, исходя из требований к самой смеси и к бетону.

Основной структурообразующей составляющей в бетонной смеси является цементное тесто.

Независимо от вида бетона бетонная смесь должна удовлетворять двум главным требованиям: обладать хорошей удобоукладываемостью, соответствующей применяемому способу уплотнения и сохранять при транспортировании и укладке однородность, достигнутую при приготовлении.

При действии возрастающего усилия бетонная смесь вначале претерпевает упругие деформации, когда же преодолена структурная прочность, она течет подобно вязкой жидкости. Поэтому бетонную смесь называют упруго-пластично-вязким телом, обладающим свойствами твердого тела и истинной жидкости.

Свойство бетонной смеси разжижаться при механических воздействиях и вновь загустевать в спокойном состоянии называется тиксотропией.

 В зависимости от применяемого вида заполнителей бетоны приобретают специфические свойства и в их названия включается название заполнителя. Легкие бетоны на керамзитовом заполнителе называют керамзито-бетоном, на аглопорите — аглопоритобетоном и т. п. В отдельных случаях, чтобы подчеркнуть отличительный признак заполнителя, в название бетона включают определяющие слова, характеризующие форму и размер зерен.

В отличие от обычных бетонов на крупных заполнителях существуют мелкозернистые бетоны на мелком заполнителе  -  песке.

Бетоны могут значительно изменять свои свойства в зависимости от принятых на производстве способов изготовления и уплотнения изделий и конструкций. Так, в отличие от обычного, широко распространенного способа уплотнения бетона вибрированием может применяться прессование, вибропрессование, гидровибропрессование, укатка, вакуумирование.

Глава 1. Свойства бетонов

Свойства бетона могут также изменяться в зависимости от условий твердения (пропаривания, автоклавирования) или их дополнительной последующей обработки (пропитки полимерами и др.). В зависимости от способов изготовления бетонов их называют прессованными, вибропрессованными, ваку-умбетонами, пропаренными или автоклавированными бетонами, бетонополимерами и т. д. Бетонополимеры получают путем пропитки обычных или специально подготовленных бетонов мономерами (например, метилме-такрилатом) с последующим их отверждением в порах бетона. Таким технологическим приемом можно получать высокопрочные бетоны, хорошо работающие как на сжатие, так и на растяжение, полностью водонепроницаемые, с высокой морозостойкостью и коррозионной стойкостью.

1. Виды бетонов

По назначению бетоны можно подразделять, исходя из специфики их работы в зданиях и сооружениях и основных функций, которые они выполняют при эксплуатации, с учетом технологических приемов их изготовления, транспортировки, укладки, уплотнения и условий твердения, на следующие:

обычные бетоны, используемые для производства бетонных и железобетонных конструкций (фундаментные блоки, основания специальных зданий и сооружений, панели и плиты покрытий и перекрытий, балки, колонны;

фермы и другие несущие элементы зданий, монолитные сооружения небольших размеров). Основными показателями обычных бетонов является прочность на сжатие и, в случае их применения в наружных элементах строительных конструкций, морозостойкость;

легкие бетоны для ограждающих конструкций (блоки и панели наружных стен и цоколей, а также монолитный легкий бетон для промышленных и гражданских зданий). Такие бетоны должны иметь низкую теплопроводность и в то же время быть достаточно прочными и морозостойкими;

гидротехнические бетоны для строительных конструкций, работающих в пресной или морской воде (плотины, портовые сооружения, облицовка каналов, элементы шлюзов, водопроводноканализационные системы и т. п.). Указанные бетоны должны иметь высокую плотность, т. е. такую, которая гарантирует водонепроницаемость, морозостойкость (в зоне переменного уровня вод), прочность, коррозионную и навигационную стойкости. При бетонировании больших массивных сооружений к гидротехническому бетону предъявляется еще и требование пониженного тепловыделения при твердении;

дорожные бетоны, к которым также можно отнести бетоны для полов и аэродромных покрытий. Они должны иметь высокую износостойкость и морозостойкость, обеспечивать хорошее сцепление шин с поверхностью бетона;

жаростойкие бетоны, используемые для футеровки агрегатов, работающих при высоких температурах. Эти бетоны не должны разрушаться при длительном воздействии высоких температур, должны иметь небольшие усадочные деформации (не образовывать трещин при нагревании) и хорошо сопротивляться воздействию агрессивной газовой среды и расплавов;
кислотостойкие бетоны, предназначенные для строительных сооружений химической промышленности и предприятий специального назначения с повышенным содержанием паров кислот. Кислотостойкие бетоны должны выдерживать длительное воздействие кислот без видимых признаков коррозии их поверхности;

бетоны для биологической защиты от радиоактивных излучений делятся на: особо тяжелые и гидратные.

Первые предназначены для защиты от гамма-излучений, гидратные - от нейтронов, причем последние должны в большом количестве содержать в химически связанном состоянии легкие ядра водорода, эффективно поглощающие при соударении энергию нейтронов;

бетоны электропроводные (бетэл), достаточно хорошо пропускающие электрический ток и использующиеся для нагревания внутренних помещений (в виде стеновых панелей) и других целей;
бетоны для зимнего бетонирования, применяемые при возведении строительных конструкций в условиях пониженных температур. Эти бетоны отличаются повышенной экзотермией (выделением теплоты), в результате использования активных вяжущих веществ и специальных добавок, препятствующих замерзанию бетонов до минус 25 °С;

товарные бетоны и растворы, изготовляемые в настоящее время на высокопроизводительных автоматизированных заводах, откуда они перевозятся потребителю на расстояние до 20 км и более. В связи с этим бетонные смеси и растворы должны иметь повышенную жизнеспособность, чтобы их можно было полностью использовать на строительной площадке;

сухие бетонные и растворные смеси для приготовления растворов и бетонов на строительных площадках, выпускаемые в расфасованном виде (в мешках) на специальных заводах.

 

Глава 2. Общие сведения о бетонах.

Бетон классифицируют по виду применяемого вяжущего:
бетон на неорганических вяжущих (цементные бетоны, гипсобетоны, силикатные бетоны, кислотоупорные бетоны, жаростойкие бетоны и др. специальные бетоны) и бетон на органических вяжущих (асфальтобетоны, пластбетоны). Цементные бетоны в зависимости от объёмной массы (в кг/м3) подразделяются на особо тяжёлые (более 2500), тяжёлые (от 1800 до 2500), лёгкие (от 500 до 1800) и особо лёгкие (менее 500).
Особо тяжёлые бетоны предназначены для специальных защитных сооружений (от радиоактивных воздействий); они изготовляются преимущественно на портландцементах и природных или искусственных заполнителях (магнетит, лимонит, барит, чугунный скрап, обрезки арматуры). Для улучшения защитных свойств от нейтронных излучений в особо тяжёлые бетоны обычно вводят добавку карбида бора или др. добавки, содержащие лёгкие элементы - водород, литий, кадмий.
         Наиболее распространены тяжёлые бетоны, применяемые в железобетонных и бетонных конструкциях промышленных и гражданских зданий, в гидротехнических сооружениях, на строительстве каналов, транспортных и др. сооружений. Особое значение в гидротехническом строительстве приобретает стойкость бетона, подвергающихся воздействию морских и пресных вод и атмосферы. К заполнителям для тяжёлых бетонов предъявляются специальные требования по гранулометрическому составу и чистоте. Суровые климатические условия ряда районов России привели к необходимости разработки и внедрения методов зимнего бетонирования. В районах с умеренным климатом большое значение имеют процессы ускорения твердения бетона, что достигается применением быстро твердеющих цементов, тепловой обработкой (электропрогрев, пропаривание, автоклавная обработка), введением химических добавок и др. способами. К тяжёлым бетонам относится также силикатный бетон, в котором вяжущим является кальциевая известь. Промежуточное положение между тяжёлыми и лёгкими бетонами занимает крупнопористый (бес песчаный) бетон, изготовляемый на плотном крупном заполнителе с поризованным при помощи газо- или пенообразователей цементным камнем.
         Лёгкие бетоны изготовляют на гидравлическом вяжущем и пористых искусственных или природных заполнителях. Существует много разновидностей лёгкого бетона; они названы в зависимости от вида примененного заполнителя - вермикулитобетон, керамзитобетон, пемзобетон, перлитобетон, туфобетон и др. По структуре и степени заполнения межзернового пространства цементным камнем лёгкие бетоны подразделяются на обычные лёгкие бетоны (с полным заполнением межзернового пространства), малопесчаные лёгкие бетоны (с частичным заполнением межзернового пространства), крупнопористые лёгкие бетоны, изготовляемые без мелкого заполнителя, и лёгкие бетоны с цементным камнем, поризованные при помощи газо- или пенообразователей. По виду вяжущего лёгкие бетоны на пористых заполнителях разделяются на цементные, цементно-известковые, известково-шлаковые и силикатные. Рациональная область применения лёгких бетонов - наружные стены и покрытия зданий, где требуются низкая теплопроводность и малый вес.     

Высокопрочный лёгкий бетон используется в несущих конструкциях промышленных и гражданских зданий (в целях уменьшения их собственного веса). К лёгким бетонам относятся также конструктивно-теплоизоляционные и конструктивные ячеистые бетоны с объёмной массой от 500 до 1200 кг/м3. По способу образования пористой структуры ячеистые БЕТОН разделяются на газобетоны и пенобетоны, по виду вяжущего - на газо- и пенобетоны, получаемые с применением портландцемента или смешанных вяжущих; на газо- и пеносиликаты, изготовляемые на основе извести; газо- и пеношлакобетоны с применением молотых доменных шлаков. При использовании золы вместо кварцевого песка ячеистые бетоны называются газо- и пенозолобетонами, газо- и пенозолосиликатами, газо- и пеношлакозолобетонами. Особо лёгкие бетоны применяют главным образом как теплоизоляционные материалы.

Области применения бетона в современном строительстве постоянно расширяются. В перспективе намечается использование высокопрочных бетонов (тяжёлых и лёгких), а также бетонов с заданными физико-техническими свойствами: малой усадкой и ползучестью, морозостойкостью, долговечностью, трещиностойкостью, теплопроводностью, жаростойкостью и защитными свойствами от радиоактивных воздействий. Для достижения этого потребуется проведение широкого круга исследований, предусматривающих разработку важнейших теоретических вопросов технологии тяжёлых, лёгких и ячеистых бетонов: макро- и микроструктурной теорий прочности бетона с учётом внутренних напряжений и микротрещинообразования, теорий кратковременных и длительных деформаций бетона и др.

Бетоном называют искусственный каменный материал, получаемый в результате расширения рационально подобранной, тщательно перемешанной и уплотненной смеси минерального вяжущего вещества, воды, заполнителей и в необходимых случаях специальных добавок. Смесь указанных компонентов до начала ее затвердевания называют бетонной смесью.

Вяжущее вещество и вода - активные составляющие бетона, которые в смеси обволакивают тонким слоем зерна заполнителя. Со временем вяжущее вещество затвердевает и связывает их, превращая бетонную смесь в прочный монолитный камень - бетон.

Заполнители (песок, щебень или гравий) занимают до 80 - 85 % объема бетона и образуют его жесткий скелет препятствующий усадке. Применяя заполнители с различными свойствами, можно получать бетоны с разнообразными физико-механическими показателями, например, легкие, жароупорные и пр.

2.1. Классификация бетонов

 

По плотности бетоны подразделяют на:

1.      особо тяжелые - более 2500 кг/мЗ;

2.      тяжелые - 1800 - 2500 кг/мЗ;

3.      легкие -500 - 1800 кг/мЗ;

4.      особо легкие (теплоизоляционные) - менее 500 кг/мЗ.

По виду применяемого вяжущего вещества бетоны разделяют на:

1.      цементные (приготовляемые на клинкерных цементах - портландцементе, шлакопортландцементе, пуццолановом портландцементе и др.);

2.      силикатные автоклавного твердения (на известково-песчаном, известково-шлаковом и других вяжущих);

3.      гипсовые (на гипсовых и гипсоцементно-пуццолановых вяжущих);

4.      асфальтобетоны(на битумном вяжущем);

5.      полимерцементные бетоны и полимербетоны (на синтетических смолах).

В зависимости от структуры бетоны разделяют на:

1.      бетоны плотной структуры, у которых все пространство между зернами заполнителя занимают затвердевшее вяжущее и поры вовлеченного в него воздуха;

2.      бетоны поризованной структуры, пространство между зернами заполнителя которых заполнено затвердевшим вяжущим и поризованным пено- или газообразователем;

3.      ячеистые бетоны, состоящие из затвердевшего вяжущего и кремнеземистого компонента и пор равномерно распределенных и образованных газо- или пенообразователями;

4.      бетоны крупнопористой структуры, у которых пространство между зернами крупного заполнителя не полностью заполнено мелкими заполнителями и затвердевшими вяжущими.

По назначению бетоны подразделяют на:

1.      конструкционные - для бетонных и железобетонных несущих конструкций зданий и сооружений (фундаментные блоки, колонны, балки, плиты и др.);

2.      гидротехнические - для возведения плотин, шлюзов, облицовки каналов и др.;

3.      бетон для стен зданий и легких перекрытий,

4.      дорожный - для устройства дорожных и аэродромных покрытий;

5.      специальные - химически стойкие, жаростойкие, декоративные, особотяжелые для биологической защиты, бетонополимеры, полимербетоны и др.

Материалы для тяжелого бетона

Цемент. Для тяжелых бетонов рекомендуются следующие марки цементов:

Марка бетона    М100    М150    М200    МЗОО    М400    М500    М600

Марка цемента   300     300     400     400     500     500-600 600

В случаях, когда марка цемента выше той, которая рекомендуется для данного бетона, следует применять микронаполнители - измельченные горные породы (известняки, доломиты и др.) или промышленные отходы (доменные и топливные шлаки, золы и др.).

Вода. Применяют воду, не содержащую вредных примесей (сульфаты, минеральные и органические кислоты, жиры, сахар и др.), препятствующих нормальному схватыванию и твердению бетона. Использовать промышленные, сточные и болотные воды для затворения и поливки бетона не рекомендуется.

Песок. В качестве мелкого заполнителя для тяжелого бетона используют природный песок крупностью от 0,14 до 5мм.

Природные пески разделяются наречные, морские и горные (овражные). Речные и морские пески имеют округлую форму зерен; горные содержат остроугольные зерна, что обеспечивает их лучшее сцепление с бетоном. Однако горные пески обычно больше загрязнены вредными примесями, чем речные и морские.

Искусственные пески получают дроблением твердых и плотных горных пород, а также отвальных металлургических шлаков. Дробленые пески имеют высокую стоимость, и поэтому, их применяют для обогащения мелкого природного песка в бетоне.

По зерновому составу пески делят на крупные, средние, мелкие и очень мелкие

В песке для бетонов и растворов не допускается наличие зерен размером более 10 мм, а зерен размером 5-10 мм не должно быть более 5 % по массе. Количество мелких частиц, прошедших через сито с отверстиями 0,14 мм, не должно превышать 10%.

Глинистые и пылевидные частицы, органические примеси, сернистые и сернокислые соединения являются вредными примесями в песке.

Глинистые и пылевидные частицы увеличивают суммарную поверхность заполнителя, при этом повышается водопотребность бетонной смеси, вследствие чего снижается прочность бетона. Кроме того, глинистые примеси, обволакивая тонким слоем зерна песка, ухудшают сцепление их с цементным камнем и снижают прочность бетона. Органические примеси (остатки растений, перегной и т. п.) снижают прочность цементного камня и могут явиться источником его разрушения. Сернистые и сернокислые соединения (гипс, серный колчедан и др.) способствуют коррозии бетона.

 Крупный заполнитель: для тяжелого бетона это гравии или щебень.

Гравий - рыхлая смесь зерен округлой формы размером 5-70 мм,

образовавшихся в результате естественного разрушения (выветривания) твердых, горных пород. Гравий может быть горным (овражным), речным и морским. Горный гравий имеет шероховатую поверхность и содержит обычно примеси песка, глины, пыли и органических веществ. Речной и морской гравий чище горного, но зато с гладкой поверхностью, что ухудшает сцепление с цементно-песчаным раствором. Для улучшения сцепления его можно дробить на щебень.

Щебень - рыхлая смесь, получаемая дроблением больших кусков различных твердых горных пород, а также кирпичного боя, шлаков и др. Полученную смесь зерен различных размеров (5 - 70 мм) подвергают рассеву на отдельные фракции.

В зависимости от размера зерен гравий и щебень подразделяют на фракции 5-10, 10 - 20, 20 - 40 и 40 –70мм. В каждой фракции гравия или щебня должны быть зерна всех размеров - от наибольшего до наименьшего для данной фракции.

Для приготовления бетона более экономичен предельно крупный гравий или щебень, так как при этом снижается расход цемента. Но наибольший размер зерен крупного заполнителя должен быть не более 1/3 наименьшего размера бетонируемой конструкции или не более 3/4 наименьшего расстояния между стержнями арматуры. При бетонировании плит допускается применение до 50 % зерен крупного заполнителя наибольшей крупности, равной половине толщины плиты. Содержание зерен крупнее установленного наибольшего размера допускается не более 5% по массе гравия или щебня.

Содержание в гравии или щебне лещадных или игловидных зерен не должно превышать 15 % по массе.

Для тяжелых бетонов следует применять щебень, получаемый из горных пород, имеющих прочность в 1,5 - 2 раза выше заданной марки бетона. Содержание в щебне зерен слабых, выветрившихся пород не должно превышать 10%по массе. Проверяется также морозостойкость гравия и щебня.

Окончательно пригодность гравия или щебня для бетона требуемой марки устанавливают по результатам испытания бетона на данном заполнителе.

2.2. Основные свойства бетона

 

Прочность при сжатии является основным показателем механических свойств бетона. Она определяется пределом прочности при сжатии стандартных образцов-кубов, изготовленных из данной бетонной смеси и выдержанных до испытания в течение 28 суток в нормальных условиях (при 1=15-20оС и относительной влажности воздуха не менее 90%).

По пределу прочности при сжатии для тяжелых бетонов установлены следующие марки: М200, М250, МЗОО, М350, М400, М450, М500, М600, М700, М800.

При бетонировании ряда конструкций, например, бетонных дорожных покрытий, важно знать прочность бетона при изгибе. Для этого испытывают образцы-балки.

Для обычных железобетонных конструкций широко применяют бетон марок М200 и М250, а для предварительно-напряженных железобетонных конструкций - МЗОО-М5ОО. Бетон марок М100 и М150 используют для оснований, фундаментов и других массивных монолитных конструкции.

Основные факторы, влияющие на прочность бетона - активность цемента и соотношение массы воды и цемента в составе бетонной смеси (водоцементное отношение В/Ц или обратное ему цементоводное отношение - Ц/В).

Зависимость прочности обычного бетона от Ц/В и марки цемента в общем виде выражают формулой:

 Rб = А Rц (Ц/В - 0,5),

 где Rб - прочность бетона в возрасте 28 сут. при твердении в нормальных условиях, МПа; Rц - активность цемента, МПа; А - коэффициент, учитывающий качество заполнителей и вяжущего (для высококачественных - 0,43, для рядовых - 0,4, для пониженного качества - 0,37).

 На прочность бетона определенное влияние оказывает зерновой состав заполнителей, правильность перемешивания его составляющих в бетоносмесителе, когда все зерна заполнителя полностью покрыты слоем цементного теста.

Значительное влияние на прочность бетона оказывают степень уплотнения бетонной смеси, продолжительность и условия твердения бетона. Хорошо уплотненный бетон в благоприятных температурных и влажностных условиях непрерывно набирает прочность в течение ряда лет. При этом в первые 7 -10 сут. прочность бетона растет довольно быстро, затем рост прочности к 28 сут. замедляется и, наконец, в возрасте свыше 1 года постепенно затухает. Например, бетонные образцы при хранении в нормальных условиях в 7-суточном возрасте имеют среднюю прочность, равную 60 - 70% 28-суточной (марочной) прочности, в возрасте 180 сут., 1 года и 2 лет их прочность соответственно составляет 150, 175 и 200 % марочной прочности.

Фактическую прочность бетона в конструкциях определяют испытанием контрольных образцов, изготовленных из той же бетонной смеси и твердеющих в условиях аналогичных условиям эксплуатации конструкций. Большое влияние на скорость нарастания прочности бетона оказывает температура окружающей среды. При 70 - 85оС в атмосфере насыщенного пара бетоны через 10 -12 ч набирают прочность 60 - 70% марочной. При низких положительных температурах (5 - 7оС) окружающего воздуха скорость нарастания прочности бетона замедляется, а при температуре ниже 0оС твердение бетона прекращается и возобновляется вновь при установлении в окружающей среде устойчивой положительной температуры.

Плотность. Обычный тяжелый бетон не является плотным материалом.

Имеющиеся в бетоне поры образовались вследствие испарения излишней воды, а также неполного удаления воздушных пузырьков при уплотнении бетонной смеси. Плотность бетона повышается при тщательном подборе зернового состава заполнителей, уменьшении водоцементного отношения и применении, пластификаторов, снижающих водопотребность смеси при той же подвижности, а также за счет тщательного уплотнения бетонной смеси. С возрастанием плотности бетона повышаются его свойства - прочность, водонепроницаемость, морозо- и коррозиестойкость и др.

Водонепроницаемость. Плотный бетон при толщине железобетонных конструкций более 200 мм, как правило, оказывается водонепроницаемым. Это свойство бетона характеризуется степенью водопроницаемости, т. е. величиной наименьшего давления воды, при котором она еще не просачивается через бетонный образец. По этому показателю бетоны разделяют на 12 марок: В2, В4, В6, В8, В10, В12, В14, В16, В18, В20, В25 и ВЗО, т. е. на бетоны, которые выдерживают давление соответственно не менее 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 и т. д. до 3 МПа.

Для повышения водонепроницаемости бетона применяют специальные покрытия, например, пленки из пластмасс или уплотняющие добавки. Значительно возрастает водонепроницаемость бетона при применении расширяющихся цементов.

Морозостойкость. Тяжелые бетоны по степени морозостойкости делят на марки от Мрз 50 до Мрз 700. Морозостойкость бетона для жилых и промышленных зданий обычно характеризуется маркой Мрз 50.

Высокой морозостойкостью обладают бетоны с плотной структурой на низкоалюминатном портландцементе и высококачественном гранитном щебне.

Усадка и расширение. При твердении на воздухе бетон (если он не на безусадочном или расширяющемся цементах) дает усадку, а при твердении во влажных условиях он может незначительно разбухать. Величина усадки тяжелого бетона обычно около 0,15 мм на 1 м длины бетонного сооружения, что может повлечь за собой образование трещин в массивных и большеразмерных конструкциях. Для уменьшения усадки бетона следует избегать применения бетонов с большим расходом цемента, при этом необходимо использовать крупные заполнители хорошего зернового состава и обеспечивать влажный режим твердения бетона.

При бетонировании массивных конструкций в первый период твердения бетона, возможно, его расширение от нагревания теплотой, выделяющейся при взаимодействии цемента с водой. С целью уменьшить тепловыделение бетона необходимо применять цементы с малой экзотермией, а также устраивать температурные швы.

Коррозиестойкость. Коррозия бетона происходит в результате разрушения цементного камня и обычно сопровождается понижением прочности и водонепроницаемости, а также ухудшением его сцепления с арматурой.

Меры предотвращения: увеличение плотности бетона, применение специальных цементов (пуццоланового, кислотостойкого, глиноземистого), а также облицовка плотными керамическими плитками, обработка специальными веществами (жидким стеклом с кремнефтористым натрием), покрытие гидроизоляционными битуминозными и пленкообразующими полимерными материалами.

Огнестойкость. Бетон является огнестойким материалом. Однако продолжительное воздействие температур в интервале 160 - 200оС снижает прочность бетона на 25 - 30 %. При нагревании свыше 500оС бетон разрушается. Конструкции, подвергающиеся воздействию температур более 200оС, следует защищать теплоизоляционными материалами или выполнять их из жаростойкого бетона.

Заключение.

Наиболее распространены тяжёлые бетоны, применяемые в железобетонных и бетонных конструкциях промышленных и гражданских зданий, в гидротехнических сооружениях, на строительстве каналов, транспортных и др. сооружений. Особое значение в гидротехническом строительстве приобретает стойкость БЕТОН, подвергающихся воздействию морских и пресных вод и атмосферы. Особо лёгкие бетоны применяют главным образом как теплоизоляционные материалы. Области применения БЕТОН в современном строительстве постоянно расширяются. Из плотных силикатных бетонов изготовляют все несущие конструкции: панели стен и перекрытий, лестничные марши и площадки, балки, колонны, плиты и другие детали для сборного промышленного, гражданского и сельскохозяйственного строительства. Из прочных силикатных бетонов изготовляют также напряженно-армированные железнодорожные шпалы, тюбинги для шахтного строительства и метро, безасбестовый шифер и другие изделия. Силикатный бетон находит применение для строительства сборных покрытий и оснований, дорог общего пользования.