10 Транспортирование и хранение
10.1 Транспортирование
Цемент транспортируют всеми видами транспорта с соблюдением Правил перевозок грузов, установленных для транспорта данного вида, и требований другой документации, утвержденной в установленном порядке.
Цемент без упаковки транспортируют в специализированных вагонах-цементовозах, автоцементовозах и судах.
Цемент в упаковке транспортируют в универсальных транспортных средствах (крытых вагонах, автомобилях и судах) транспортными пакетами, в контейнерах или поштучно (мешками).
Цемент в мелкой расфасовке транспортируют в крытых вагонах или автомобильным транспортом в специальных емкостях.
Транспортирование цемента пакетами в термоусадочной пленке железнодорожным транспортом осуществляют в соответствии с Техническими условиями на размещение и крепление пакетов, сформированных из мешков цемента с использованием термоусадочной пленки, в четырехосных полувагонах.
Транспортные пакеты формируют с применением плоских поддонов по ГОСТ 9078, термоусадочной полиэтиленовой пленки по ГОСТ 25951 или других средств пакетирования по соответствующим нормативным документам.
Пакеты в термоусадочной пленке должны быть герметичны и плотно обжаты пленкой со всех сторон. Габариты пакета должны быть следующими: длина - 1260-1290 мм, ширина - 1030-1060 мм, высота - 880-950 мм. Ширина проема на уступе цокольной части должна быть не менее 100 мм с каждой стороны пакета, высота - не менее 90 мм.
Масса пакета нетто - не более 2000 кг.
Цемент в мягких контейнерах транспортируют железнодорожным транспортом в полувагонах или на платформах; в судах в трюме или на открытой палубе; в бортовых автомобилях.
Контейнеры, применяемые для транспортирования цемента, должны соответствовать требованиям нормативных документов на них.
Изготовитель обязан поставлять цемент в исправном и очищенном транспортном средстве.
При транспортировании цемента без упаковки или в мешках он должен быть защищен от воздействия влаги и загрязнения.
10.2 Хранение
Цемент должен храниться раздельно по типам (видам) и классам прочности (маркам): в неупакованном виде - в силосах или других закрытых емкостях, а цемент в упаковке - в сухих помещениях.
Смешивание цементов различных типов (видов) и классов прочности (марок), а также загрязнение его посторонними примесями и увлажнение не допускаются.
Не допускается хранить цемент без упаковки в складах амбарного типа.
При хранении мешки с цементом укладывают вплотную на поддоны в штабели по высоте не более 1,8 м с обеспечением свободного подхода к ним.
Допускается хранение цемента в мягких контейнерах и пакетах, изготовленных с применением водонепроницаемых материалов, под навесом или на открытых площадках при условии целостности водонепроницаемой упаковки.
Для предотвращения примерзания мягких контейнеров и пакетов их следует укладывать на поддоны в штабели высотой не более трех ярусов.
22. Что называют строительными растворами? Как их классифицируют?
Строительный раствор — объединяет понятия «растворная смесь», «сухая растворная смесь», «раствор». Строительным раствором называют материал, получаемый в результате затвердевания смеси вяжущего вещества (цемент), мелкого заполнителя (песок), затворителя (вода) и в необходимых случаях специальных добавок. Эту смесь до начала затвердевания называют растворной смесью. Сухая растворная смесь — это смесь сухих компонентов — вяжущего, заполнителя и добавок, дозированных и перемешанных на заводе, — затворяемая водой перед употреблением. Вяжущее в растворе обволакивает зёрна заполнителя, уменьшая трение между ними, в результате чего растворная смесь приобретает необходимую для работы подвижность. В процессе твердения вяжущий материал прочно связывает между собой отдельные частицы заполнителя. В качестве вяжущего используют цемент,глину, гипс, известь или их смеси, а в качестве заполнителя — песок. Строительные растворы классифицируют в зависимости от ряда факторов: применяемого вяжущего, свойств вяжущего вещества, соотношения между количеством вяжущего материала и заполнителя, плотности и назначения.
По виду применяемого вяжущего вещества строительные растворы бывают простые с использованием одного вяжущего (цемент, известь, гипс и др.) и сложные с использованием смешанных вяжущих (цементно-известковые, известково-гипсовые, известково-зольные, глино-соломенные и др.).
Составы простых растворов обозначают двумя числами. Первое число (обычно единица) показывает, что вяжущего материала в растворе одна объемная (или массовая) часть. Последнее число в соотношении с первым показывает, сколько объемных (или массовых) частей заполнителя приходится на одну часть вяжущего материала. Например, известковый раствор состава 1:3 означает, что в данном растворе на 1 ч. извести приходится 3 ч. заполнителя. Для сложных растворов соотношение состоит из трех чисел, из которых первое число (единица) выражает объемную часть основного вяжущего материала, а второе число показывает, каково количество дополнительного вяжущего нужно взять на одну часть. В зависимости от свойств вяжущего вещества различают воздушные растворы, твердеющие в воздушно-сухих условиях (например, гипсовые), и гидравлические, начинающие твердеть на воздухе и продолжающие твердеть в воде или во влажных условиях (цементные).
В зависимости от соотношения между количеством вяжущего материала и заполнителя различают жирные, нормальные и тощие растворы и растворные смеси. Жирными называют растворы с избытком вяжущего материала. Их смеси очень пластичны, но дают при твердении большую усадку; нанесенные толстым слоем жирные растворы растрескиваются. Тощие растворы содержат относительно небольшое количество вяжущего материала. Однако они дают очень малую усадку, что весьма ценно при облицовочных работах.
По плотности строительные растворы подразделяют на тяжелые — средней плотностью в сухом состоянии 1500 кг/м3 и более, приготовляемые на обычном песке, и легкие — средней плотностью до 1500 кг/м3, которые приготовляют на легком пористом песке из пемзы, туфа, керамзита и др. По назначению строительные растворы бывают кладочные (для каменной обычной и огнеупорной кладки, монтажа стен из крупноразмерных элементов), отделочные (для оштукатуривания помещений, нанесения декоративных слоев на стеновые блоки и панели), специальные, обладающие особыми свойствами (гидроизоляционные ТФ-2, акустические, рентгенозащитные).
23. Что называют бетоном? Как классифицируют бетоны по плотности и виду вяжущего?
Бетоном называют искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения правильно подобранной, тщательно перемешанной и уплотненной смеси вяжущего вещества, воды, заполнителей и в случае необходимости — специальных добавок. Бетонная смесь - это смесь из указанных выше компонентов до начала затвердевания.
Классифицируют бетоны по следующим основным признакам: назначению, средней плотности, виду вяжущего, виду заполнителей, по структуре и условиям твердения.
По назначению различают следующие бетоны: обычный бетон, гидротехнический бетон, бетон для транспортного строительства, дорожный бетон, жаростойкий бетон, конструкционно-теплоизоляционный бетон, коррозионностойкий бетон.
Обычным, или общестроительным, называют бетон, к которому не предъявляют особых требований.
К гидротехническим относят бетоны, применяемые для возведения гидротехнических сооружений (плотин, водорегулирующих, водозаборных и других сооружений).
Бетоны для транспортного строительства предназначены для возведения мостов, виадуков, путепроводов, эстакад, водопропускных труб и регуляционных сооружений на железных и автомобильных дорогах.
Дорожным называют бетон, применяемый в покрытиях дорог, аэродромов и других подобных сооружениях.
Жаростойкие бетоны применяют для изготовления конструкций, которые в условиях эксплуатации подвергаются постоянному или периодическому воздействию температур выше 200 °С.
Конструкционно-теплоизоляционные бетоны предназначены для железобетонных конструкций, к которым предъявляют требования, как по несущей способности, так и по теплоизоляционным свойствам.
Коррозионно-стойкими называют бетоны, способные в условиях эксплуатации противостоять действию агрессивных сред.
В зависимости от средней плотности различают особо тяжелые, тяжелые, легкие и особо легкие бетоны.
Особо тяжелые бетоны со средней плотностью более 2500 кг/м3 изготовляют на особо тяжелых заполнителях (магнетит, лимонит, барит, чугунная дробь, обрезки стали). Эти бетоны применяют для изготовления специальных конструкций, например при сооружении зданий атомных электростанций, для защиты от радиоактивного излучения.
Тяжелые бетоны со средней плотностью 2000-2500 кг/м3 изготовляют на плотном песке и крупном заполнителе из плотных горных пород и используют во всех несущих конструкциях.
Легкие бетоны со средней плотностью 500-2000 кг/м3 изготовляют на пористом крупном заполнителе и пористом или плотном мелком заполнителе. Их используют, в основном, для производства ограждающих или несущих конструкций.
Особо легкие бетоны (ячеистые) со средней плотностью менее 500 кг/м3 делают на основе вяжущего вещества и порообразователя. Применяют в качестве теплоизоляционного материала в виде плит, скорлуп и других изделий.
По виду вяжущего бетоны подразделяют на цементные, на известковых вяжущих, гипсовые, шлакощелочные, полимерные.
Цементные бетоны изготавливают на портландцементе и его разновидностях, на глиноземистом цементе. Они обладают универсальными свойствами. Их применяют для несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений.
Бетоны на известковых вяжущих изготавливают на извести, кварцевом песке, шлаке, золе, активных минеральных добавках. Бетоны на извести и кремнеземистом компоненте, твердеющих при автоклавной обработке, называют силикатными. Наибольшее распространение имеют силикатные бетоны на кварцевом песке. Применяют их в промышленности и гражданском: строительстве для изготовления стеновых блоков, панелей, облицовочных плит; ячеистые бетоны, кроме того, применяют для устройства теплоизоляции.
Гипсовые бетоны изготавливают на основе гипсовых вяжущих: строительного, высокопрочного (технического), высокообжигового. Эти бетоны имеют низкую водостойкость. Их применяют, в основном, для изготовления перегородочных плит и панелей, эксплуатируемых в сухой среде. Более водостойки бетоны на гипсоцементно-пуццолановом вяжущем, которые применяют для изготовления сантехкабин и даже для наружных стен.
Шлакощелочные бетоны изготавливают на шлакощелочных вяжущих — доменном гранулированном или электротермофосфорном основном шлаке и щелочном компоненте — соде, поташе, жидком стекле и др. Применяют их для изготовления любых конструкций.
Полимерные бетоны изготавливают на полимерных связующих — полиэфирных, эпоксидных и других смолах. Их применяют для эксплуатации в агрессивных средах. Бетоны на смешанном связующем называют полимерцементными; бетоны, пропитанные полимерами, — бетонополимерами.
По виду применяемых заполнителей в бетонах они бывают на плотных, пористых и специальных заполнителях.
Бетоны на плотных заполнителях изготавливают на заполнителях из горных пород или отходов промышленности со средней плотностью более 2000 кг/м3. Например, гранитный щебень, металлургические шлаки,
Бетоны на пористых заполнителях изготавливают на заполнителях со средней плотностью менее 2000 кг/м3. Это специально изготавливаемые заполнители — керамзитовый гравий и песок, аглопоритовый щебень и песок и др. или получаемые из горных пористых пород — туфов, известняков и др. Сюда относят также бетоны с пористыми крупными и плотными мелкими заполнителями, бетоны на органических заполнителях (арболиты).
Бетоны на специальных заполнителях изготавливают на заполнителях, получаемых из материалов, придающих бетонам определенные свойства. Так, заполнители из железных руд лимонита, гемотита, имеющие повышенную плотность, поглощают радиоактивные лучи. Их применяют в бетонах для защиты от радиоактивных излучений. Жаростойкие бетоны изготавливают, используя бой керамических изделий, шамотный щебень и песок.
По крупности зерен заполнителей различают бетоны мелкозернистые и крупнозернистые.
Мелкозернистым считается бетон, в котором размеры зерен крупного заполнителя не крупнее 10 мм.
В крупнозернистом бетоне размеры зерен крупного заполнителя более 10 мм.
В зависимости от характера структуры выделяют следующие виды бетонов.
Бетоны плотной (слитной) структуры, в которых пространство между зернами заполнителей полностью занято затвердевшим вяжущим веществом. Допустимый объем межзерновых пустот в уплотненной бетонной смеси не превышает 6%.
Крупнопористые бетоны (беспесчаные или малопесчаные), в которых значительная часть объема межзерновых пустот остается не занятой мелким заполнителем и затвердевшим вяжущим.
Поризованные бетоны, в которых пространство между зернами заполнителей занято вяжущим веществом, поризованным пенообразующими или газообразующими добавками.
Ячеистые бетоны — бетоны с искусственно созданными ячейками-порами, состоящие из смеси вяжущего вещества, токодисперсного кремнеземистого компонента и породообразующей добавки.
По условиям твердения бетоны подразделяют на:
бетоны естественного твердения, твердеющие при температуре 15-20 °С и атмосферном давлении;
бетоны, подвергнутые с целью ускорения твердения тепловой обработке (70-90 °С) при атмосферном давлении;
бетоны, твердеющие в автоклавах при температуре 175-200 °С и давлении пара 0,9-1,6 МПа.
24. Что такое подвижность, жесткость и связность бетонной смеси?
В производстве бетонных работ для оценки свойств бетонной смеси используют технические характеристики.
Самая важная характеристика — удобоукладываемость.
Удобоукладываемость - способность бетонной смеси заполнять форму при заданном способе уплотнения и образовывать в результате уплотнения плотную, однородную массу. В оценке удобоукладываемости используют три показателя: подвижность, жесткость и связность смеси.
Подвижность бетонной смеси определяют по осадке стандартного конуса (рис. 1).
Рис. 1. Определение удобоукладываемости бетонной смеси по осадке конуса:
1 — опоры; 2 — ручки; 3 — конус; ОК — осадка конуса
Усеченный конус изготовляют из тонкой листовой стали. Размеры конуса: высота 300 мм, диаметр нижнего основания 200, верхнего — 100 мм. Конус устанавливают на горизонтальной площадке, не впитывающей влагу. Берут пробу бетонной смеси, например, из авто-бетоносмесителя. Конус наполняют в три приема, каждый раз уплотняя смесь 25 ударами металлического стержня-штыковки. Поверхность смеси заглаживают, затем конус снимают и устанавливают рядом. Под действием силы тяжести бетонная смесь деформируется и оседает. Разность высот металлической формы конуса и осевшей бетонной смеси, выраженная в сантиметрах, характеризует подвижность смеси и называется осадкой конуса (ОК). С помощью этого показателя оценивают подвижность пластичных бетонных смесей.
Жесткость смесей, у которых значение ОК = 0, характеризуют показателем жесткости, определяемым на приборе (рис. 2), который представляет собой металлический цилиндр 2 диаметром 240 мм и высотой 200 мм. Цилиндр устанавливают на лабораторную виброплощадку со стандартными характеристиками частоты (50 Гц) и амплитуды колебаний (0,5 мм в ненагруженном состоянии). Затем в цилиндр вставляют конус 3 и заполняют его бетонной смесью так же, как и при определении подвижности. После этого конус снимают и, поворачивая штатив, опускают стальной диск 4 на бетонную смесь. Общая масса диска с шайбой и штангой составляет около 2750 г, что создает при уплотнении пригруз 0,9 кПа. Включив виброплощадку, смесь подвергают вибрации до тех пор, пока цементное тесто не начнет выделяться из всех отверстий диска. В этот момент вибратор выключают. Время, необходимое для уплотнения смеси в приборе, называют показателем жесткости бетонной смеси (Ж) и выражают в секундах.
Рис. 2. Схема определения жесткости бетонной смеси:
а — прибор в исходном состоянии; б—после окончания вибрирования;
1 — виброплощадка; 2—цилиндр; 3 — конус с бетонной смесью; 4— диск с отверстиями; 5 — втулка; 6 — штанга; 7 — штатив
В зависимости от удобоукладываемости различают жесткие и подвижные бетонные смеси.
Связность — это способность бетонной смеси сохранять однородную структуру, т. е. не расслаиваться в процессе транспортирования, укладки и уплотнения. В результате уплотнения смеси частицы сближаются, а часть воды как наиболее легкого компонента отжимается вверх, образуя капиллярные ходы и полости под зернами крупного заполнителя. Крупный заполнитель, плотность которого отличается от плотности растворной части (смеси цемента, песка и воды), также перемещается в теле бетонной смеси. Если заполнитель плотный и тяжелый, например гранитный щебень, частицы его оседают (рис. 3 б), пористые легкие заполнители — керамзит, аглопорит — всплывают. Все это ухудшает структуру бетона, делает его неоднородным, увеличивает водопроницаемость и снижает морозостойкость. Чтобы повысить связность и предотвратить расслоение бетонной смеси, необходимо правильно назначать количество мелкого заполнителя в составе бетона, а также сокращать расход воды затворения, используя пластифицирующие добавки.
Рис. 3. Схема возможного расслоения бетонной смеси:
а — в процессе транспортирования и уплотнения; б — после уплотнения;
1 — направление, по которому отжимается вода; 2 — вода;
3,4 — мелкий и крупный заполнители
На удобоукладываемость бетонных смесей оказывает влияние содержание цементного теста, воды, вид цемента, крупность и форма зерен заполнителей, соотношение между крупным заполнителем и песком, чистота заполнителей, поверхностно-активные добавки.
Содержание цементного теста. Чем больше в бетонной смеси цементного теста (цемент + вода), тем выше ее удобоукладываемость. Цементного теста должно быть достаточно для заполнения пустот и обволакивания зерен заполнителей с некоторой раздвижкой. С толщиной слоя трение между зернами уменьшается, и удобоукладываемость бетонной смеси повышается.
Подвижность смеси при расходе цемента от 200 до 400 кг/м 3 зависит, в основном, от расхода воды. Эта закономерность называется законом постоянства водопотребности.
Содержание воды. С повышением содержания воды подвижность бетонной смеси увеличивается. Однако ее количество должно быть оптимальным, с тем, чтобы не происходило расслоения, которое сопровождается осаждением заполнителей и выделением воды на поверхности уложенного бетона. В бетоне на портландцементе этого не происходит при В/Ц не больше 1,65 нормальной густоты цементного теста. Добавки могут изменить эту «границу». Следует иметь также в виду, что с повышением расхода воды при постоянном расходе цемента увеличивается В/Ц, и прочность бетона понижается.
Вид цемента. Удобоукладываемость бетонной смеси зависит от нормальной густоты цементного теста. Так, пуццолановые портландцементы, в особенности с добавками диатомита и трепела, имеют высокую НГЦТ, образуют более вязкое цементное тесто, и бетонные смеси на них имеют худшую удобоукладываемость по сравнению со смесями на портландцементе.
Крупность заполнителей. С повышением крупности щебня, гравия, песка суммарная площадь их зерен уменьшается. Требуется меньше цементного теста, чтобы обволочь зерна, толщина прослоек между зернами увеличивается, удобоукладываемость бетонной смеси повышается.
Соотношение между крупным заполнителем и песком должно быть оптимальным с таким расчетом, чтобы пустотность их смеси была как можно меньше. При повышенном содержании песка удельная поверхность зерен повышается и бетонная смесь становится менее подвижной.
Форма зерен заполнителя. Лучшую удобоукладываемость имеют бетонные смеси на заполнителях с гладкой поверхностью — гравии и речном или морском песке по сравнению с бетонными смесями на щебне и горном песке.
Чистота заполнителей. Пылевидные, и особенно глинистые, частицы в заполнителях отрицательно влияют на удобоукладываемость бетонных смесей. Они имеют большую удельную поверхность и повышенную водопотребность.
Поверхностно-активные добавки. Применение ПАВ (поверхностно-активных добавок), и в особенности пластификаторов, является одним из самых эффективных средств повышения удобоукладываемости бетонных смесей. Так, добавка ЛСТ снижает водопотребность бетонных смесей на 10-12, С-3 — на 20-30%. Эффективность их действия возрастает с увеличением содержания цемента, в жестких смесях — снижается.
25. Как приготавливают, транспортируют и укладывают бетонную смесь?
Приготовление бетонной смеси производится на районных и центральных заводах товарного бетона или на бетоносмесительных установках, располагаемых вблизи от места потребления бетона.
Районные заводы имеют годовую мощность 100...200 тыс. м к обслуживают стройки, находящиеся в радиусе до 25...30 км. Завод состоит из одной, двух или трех секций, каждая из которых рассчитана на самостоятельную работу в автоматизированном режиме. Себестоимость товарного бетона на таких заводах сравнительно низка, однако они экономически оправданны, если в районе их действия гарантировано потребление всей продукции в течение 10...15 лет.
Районные бетонные заводы могут готовить и сухие товарные смеси, т. е. отдозированные компоненты смеси без воды. В этом случае бетонные смеси »в специальной таре доставляют обычными автомобилями к месту потребления и перерабатывают на построечных бетоноприготовительных установках или в процессе транспортирования в автобетоносмесителях.
Применение сухих смесей требует решения ряда вопросов, связанных с их надежным тарированием, транспортированием и хранением.
Центральные бетонные или бетонорастворные заводы обычно обслуживают одну крупную строительную площадку, их рассчитывают на срок службы блочной конструкции до 5...6 лет. Такие заводы выполняют сборно-разборными блочной конструкции (), что делает возможным их перебазировку за 20...30 сут на трайлерах грузоподъемностью 20 т.
Себестоимость приготовления бетонной смеси на таких заводах выше, чем на районных бетонных заводах, и составляет около 0,5 руб/м3 при трудоемкости приготовления около 0,1...0,2чел.-дн/м3.
Однако их технологическим преимуществом является приближенность к месту потребления бетонных смесей.
Для обслуживания рассредоточенных объектов с незначительными объемами бетонных работ могут использоваться передвижные бетоносмесительные установки () производительностью 15...30 м3/ч. Их монтируют на специальных трайлерных прицепах и перевозят с объекта на объект на буксире. Разновидностью передвижных установок являются установки, монтируемые на плавучих средствах. Передвижные установки могут работать автономно, а будучи приданы районному бетонному заводу, существенно увеличивают радиус его действия.
На рассмотренных выше бетоносмесительных заводах и в установках все рабочие операции, связанные с приготовлением смеси, как правило, частично или полностью автоматизированы.
При месячной потребности в бетоне до 1,5 тыс. м3 и Отсутствии в районе строительства бетонных заводов используют инвентарные бетоносмесительные установки (). При этом
на таких установках должны предусматриваться устройства для точной дозировки компонентов смеси.
По способу приготовления бетона различают заводы и установки цикличного (порционного) и непрерывного действия, оборудованные соответственно смесительными машинами цикличного или непрерывного действия. Заводы и установки непрерывного действия эффективны при больших объемах работ и непрерывной i укладке смеси, например при бетонировании гидротехнических сооружений.
По способу подачи компонентов в смесительные машины различают одно- и двухступенчатые технологические схемы допускаемые отклонения на замес не должны превышать для воды и цемента ±1% и для заполнителей ±2%. Исследованиями установлено, что при приготовлении бетонных смесей отсутствие контроля влажности заполнителей приводит к колебаниям значений прочности бетона до 15%, а подвижности смеси — до 3 раз. Поэтому на современных бетонных заводах и установках начали применять стандартные станции управления бетонным заводом (СУБЗ), которые обеспечивают автоматизированное управление дозированием смеси, включая автоматическую корректировку воды затворения методом контроля влажности заполнителей, в том числе, например, путем комплексного использования нейтронных влагомеров и гамма-плотномеров в системах, учитывающих погрешности, вызываемые колебаниями объемной массы заполнителей.
Для приготовления бетонной смеси применяют бетоносмесительные машины, в которых составляющие перемешиваются по принципу свободного падения (гравитационного действия), и машины, работающие по принципу принудительного перемешивания (лопастные или шнековые).
Бетоносмесители принудительного перемешивания при меньших габаритах обеспечивают более высокую однородность бетонной смеси. Они особо эффективны для приготовления жестких бетонных смесей и бетонов на пористых заполнителях.
Транспортирование бетонных смесей. При перевозке бетонной смеси основным технологическим условием является сохранение ее однородности и обеспечение требуемой для укладки подвижности. При этом надо иметь в виду, что при интенсивных сотрясениях во время перевозки, разгрузки или перегрузки крупный заполнитель оседает вниз, а цементное молоко и раствор всплывают вверх и бетонная смесь теряет однородность.
На практике пользуются тремя технологическими схемами доставки бетонных смесей к месту их укладки:
от места приготовления до места их разгрузки у строящегося объекта;
от места приготовления до места разгрузки непосредственно в бетонируемую конструкцию;
от места разгрузки до места укладки в конструкцию.
По первой и второй схемам для перевозки бетонной смеси в зависимости от расстояний, состояния дорог и других условий могут быть использованы автомобили-самосвалы, автобетоновозы и автобетоносмесители.
По третьей схеме бетонную смесь можно транспортировать кранами (в бадьях), бетононасосами, пневмонагнетателями, а при бетонировании конструкций на уровне или ниже уровня земли—ленточными конвейерами, вибропитателями, бетононасосами и пневмонагнетателями.
При схеме, предусматривающей перегрузку бетонной смеси на объекте, производительность механизмов по приему, подаче . и распределению бетонной смеси должна быть на 10... 15% выше производительности обслуживающего комплекта транспортных средств.
Автомобильные перевозки бетонной смеси осуществляют на автомобилях-самосвалах, автобетоновозах), автобетоносмесителях и в контейнерах или бадьях.
Продолжительность автомобильных перевозок бетонных смесей зависит от начальной температуры бетонной смеси, температуры воздуха, вида цемента и типа транспортного средства. В среднем продолжительность перемещения бетонной смеси, исчисляемая с момента ее загрузки в транспортное средство до начала ее уплотнения, не должна превышать 60 мин (для цементов со сроками схватывания — не менее 1 ч). При пониженных температурах наружного воздуха (5...10°С) время перевозки может быть увеличено до 120 мин. Это условие с учетом состояния дорог, допускаемой скорости движения и вида транспортных средств и определяет предельную дальность перевозки бетонной смеси.
При перевозках бетонной смеси, возрастает прочность бетона на 5... 10%. Этот эффект может быть объяснен тем, что первичная малопрочная крупнокристаллическая структура, образующаяся в смеси сразу после ее затворения, в процессе перевозки и разгрузки от динамических воздействий разрушается и на ее основе за . счет повторной гидратации получается вторичная, более прочная кристаллическая структура.
В отечественной практике до 80% всех бетонных смесей доставляют в автосамосвалах. Их применение экономически и технологически оправданно при больших объемах укладки смеси и расстояниях перевозки не более 10...15 км. Вместе с тем использование для транспортирования бетонных смесей самосвалов приводит к их потерям в пути до 2...3%, расслаиванию, снижению качества смесей от попадания атмосферных осадков. Кроме того, эксплуатация автосамосвалов в холодное время года затруднена и связана со значительными затратами ручного труда при очистке кузова от налипшей смеси.
Автосамосвалы приспосабливают для перевозки бетонных смесей путем наращивания бортов кузова, устройства уплотнителей примыкания заднего борта кузова, установки вибраторов на кузове, облегчающих разгрузку смеси, но наиболее технологичными являются специализированные самосвалы-бетоновозы. Они отличаются от обычных самосвалов специальным закрытым опрокидывающимся кузовом каплевидной формы, что обеспечивает сохранность и минимальное расслаивание смеси. Загружают их через люк в верхней части кузова, разгружают через секторный затвор. Ряд зарубежных фирм выпускают автобетоновозы, имеющие устройства для побуждения в пути, что обеспечивает возможность порционной выгрузки смеси и большую дальность ее перевозки. Конструкция кузовов некоторых автобетоновозов имеет большой угол подъема и позволяет осуществлять трехстороннюю разгрузку. Применение автобетоновозов увеличивает радиус доставки смеси до 30...40 км.
Вопрос о технологически допустимой дальности перевозки бетонной смеси в самосвалах и бетоновозах должен решаться в каждом отдельном случае с учетом состава смеси, температурных условий, состояния покрытия дорог, типа транспортных средств и т. д. Так, например, при перевозках бетонных смесей на расстояние более 20...30 км повышается адгезия к кузову самосвала. При перевозке в самосвалах на расстояние более 15 км и в бетоновозах — более 20 км бетонная смесь расслаивается и, как следствие этого, снижается конечная прочность бетона.
Автобетоносмеситель представляет собой бетоносмесительный барабан, смонтированный на шасси автомобиля или на полуприцепе, буксируемом седельным тягачом, и приводимый в движение от двигателя автомобиля через коробку отбора мощности.
Автобетоносмесители загружают сухой смесью (отдозирован-ные компоненты). Вода поступает в барабан в пути следования машины из водяного бачка. Начало перемешивания назначается в зависимости от расстояния перевозки, обычно не ранее чем за 5... 10 мин до доставки на пункт назначения. При этом дальность транспортирования ограничивается в основном экономическими соображениями. На более короткие расстояния экономичнее перевозить в автобетоносмесителях готовую бетонную смесь с ее побуждением в пути. Дальность транспортирования бетонной смеси при этом может доходить до 60...70 км.
Существенным технологическим преимуществом автобетоносмесителей является возможность порционной выгрузки бетонной смеси.
В зарубежной практике в автобетоносмесителях перевозят также компоненты бетонной смеси, перемешанные с небольшим количеством воды. Полученную таким образом влажную массу можно перевозить на большие расстояния, чем готовую смесь. При приближении к месту разгрузки в барабан добавляют воду до нормы. Этот метод по сравнению с перевозкой сухой смеси позволяет увеличить заполнение барабана (К3=0,7), однако сравнительно сложен и поэтому не получил широкого распространения В СССР выпуск автобетоносмесителей увеличивается. При этом наряду с изготовлением машин с ограниченной вместимостью смесительного барабана начат выпуск более мощных бетоносмесителей с полезной вместимостью барабана 9 м3, монтируемых на специальных полуприцепах, буксируемых автомобильными тягачами.
При выборе способов перевозки бетонных смесей следует учитывать, что автобетоносмеситель является тяжелой машиной массой 20 т и более, рассчитанной на дороги с достаточно прочным покрытием. Кроме того, учитывая холостые пробеги этих мобильных бетоноприготовительных установок, необходимы специальные экономические обоснования их применения.
Разгрузка автосамосвалов, автобетоновозов или автобетоносмесителей может производиться: непосредственно в опалубку бетонируемой конструкции; в переносные бункера, бадьи или в другую тару с последующей их переноской краном в зону бетонирования; в приемные бункера бетононасосов или пневмотранспортных установок.
При бетонировании фундаментов смесь можно разгружать из самосвала в вибропитатель и затем по вибролотку () или виброхоботу транспортировать непосредственно в опалубку.
При бетонировании сооружений на отметках выше уровня земли смесь можно разгружать в бункера или поворотные бадьи (). Бункера загружают с эстакад или устанавливают в специальные приямки. Вместимость бункера или нескольких установленных вплотную друг к другу поворотных бадей должна быть несколько больше вместимости кузова самосвала, автобетонбвоза или барабана автобетоносмесителя.
В ряде случаев смесь доставляют на автомобилях в контейнерах. К месту укладки бетонную смесь в бадьях подают краном. В промышленном строительстве применяют бадьи вместимостью 0,3, 0,6 и 0,8 м3.
Ленточные конвейеры применяют при бетонировании непрерывным потоком массивных конструкций значительной протяженности. Их использование особенно эффективно в сбчетании с бетоносме-сительными машинами непрерывного действия. Транспортировать бетонную смесь с помощью конвейеров экономически выгодно при расстоянии не более 1500 м. Для предотвращения расслаивания бетонной смеси и потерь ее в пути скорость движения конвейерной ленты не должна превышать 1 м/с. Уклон ее зависит от консистенции бетонной смеси и не должен превышать 18... 15° при подъеме смеси с осадкой конуса до 4...5 см, а при спуске— 12... 10°.
Во избежание влияния атмосферных осадков на водоцементное отношение смеси над конвейерами устанавливают козырьки.
Трубопроводы для перемещения бетонных смесей — это внутри площадочный транспорт. Этот вид транспорта при определенных условиях имеет ряд технологических преимуществ перед другими способами горизонтального и вертикального транспортирования бетонных смесей. К их числу относятся возможность осуществления одним механизмом горизонтального и вертикального перемещения смесей непосредственно от бетонорастворного узла на строительной площадке или от мест их разгрузки на объекте к месту укладки, возможность доставки бетонных смесей в труднодоступные участки возводимого сооружения.
Главным технологическим условием для транспортирования бетонных смесей по трубам является их достаточная степень транспортабельности (удобоперекачиваемости).
Бетонные смеси считаются транспортабельными, если при перемещении по трубопроводам не нарушается их вязкость и однородность, а в трубопроводах не образуется пробок. Транспортабельные свойства бетонных смесей можно улучшить, вводя в состав бетона пластифицированные цементы, а также искусственные добавки, например золу-унос и др.
Бетонные смеси перемещают по трубопроводам с помощью бетононасосов и пневмонагнетателей.
Бетононасосы по способу действия подразделяют на периодического (циклического) и непрерывного действия, по виду привода — с механическим и гидравлическим приводом. Они обеспечивают более высокие давления, более равномерное движение бетонной смеси и высоту подачи до 100...120 м.
Довольно сложно перекачивать бетонные смеси на пористых заполнителях, поскольку под воздействием возникающего в бетоноводе давления увеличивается поглощение заполнителем воды затворения и, как следствие этого, смесь теряет подвижность и в бетоноводе образуются пробки.
Существует ряд технологических приемов, позволяющих перекачивать бетонные смеси на пористых заполнителях. К ним, например, относится предварительное насыщение заполнителя водой для компенсации ее отжатия в поры заполнителя под давлением. В любом случае требуются специальные расчеты состава бетонной смеси и выбор бетононасосов с учетом конкретной схемы прокладки бетоновода и потерь давлений в нем.
Пневмонагнетатели (пневмотранспортные установки) применяют в строительстве для подачи бетонной смеси в труднодоступные участки сооружений, при бетонировании обделок туннелей, заделки стыков и т. д.
Серийно выпускаемые отечественные пневмонагнетатели (пневмотранспортные установки — ПТУ), имеющие вместимость 400 и 800 л и максимальную производительность до 20 м3/1 дают бетонную смесь по вертикали на высоту до 35 м и по горизонтали на расстояние до 200 м. Пневмонагнетатель состоит из сварного резервуара, в верхней части которого имеется загрузочная воронка с герметичным затвором. В нижней части пневмон; нетателя имеется горловина, к которой присоединяют бетоновод (). Воздух, подаваемый в верхнюю часть камеры, тесняет смесь в горловину и выдавливает ее в бетоновод.
Схема пневмотранспортной установке производительностью 6...8 м3/ч для перемещения бетонных смесей, а также сухих и влажных сыпучих материалов.
Установка выполнена в виде емкости полезной вместимостью 1000 л с мешалкой-побудителем. В емкость под давлением до 0,7 МПа подают сжатый воздух, смесь перемешивается, насыщается воздухом и выдавливается в бетоновод. В выходном патрубке смесь дополнительно насыщается воздухом и за счет перекрывания выходного отверстия лопастью мешалки-побудителя разделяется на порции, что обеспечивает большие дальность и высоту транспортирования.
Учитывая, что бетон подается пневмотранспортными установками с высокими скоростями (около 3...5 м/с) и под давлением до 0,7 МПа, на конце бетоновода необходимо устанавливать специальные гасящие устройства.
Способы укладки бетонной смеси
Качество бетона в сооружении во многом зависит от правильной укладки бетонной смеси при бетонировании. Смесь должна плотно прилегать к опалубке, арматуре и закладным частям сооружения и полностью (без каких-либо пустот) заполнять объем бетонируемой части сооружения.
Обычно процесс укладки разделяют на две операции: распределение поданной в конструкцию бетонной смеси и уплотнение ее на месте укладки.
Наиболее распространена схема бетонирования с укладкой горизонтальных слоев толщиной 30—50 см по всей площади бетонируемой части сооружения (блока). Все слои укладывают в одном направлении и одинаковой толщины. Бетонируют блок непрерывно на всю высоту.
Трудоемкость распределения зависит от способа подачи бетонной смеси в блок, ее подвижности и толщины укладываемых слоев.
Если бетонная смесь может быть подана на любой участок бетонируемого сооружения, то трудоемкость операции распределения сводится к минимуму, если нет, то приходится горизонтально перемещать бетонную смесь. При укладке перекидывать ее во избежание расслоения можно лишь в исключительных случаях; двойная перекидка недопустима.
От подвижности и жесткости бетонной смеси зависит форма конуса, образующегося после выгрузки ее из транспортных средств. Жесткая бетонная смесь образует конус с крутыми откосами, подвижная— с пологими. Бетонную смесь, образующую конус с пологим откосом, распределять легче. Чем больше толщина укладываемых слоев бетонной смеси, тем меньше объем работ по ее распределению. Распределяют смесь в блоке с помощью малогабаритного бульдозера либо вручную лопатами.
Каждый уложенный слой тщательно уплотняют до начала укладки следующего.
Продолжительность укладки слоя ограничивается временем начала схватывания цемента. Перекрытие предыдущего слоя последующим должно быть выполнено до начала схватывания цемента в предыдущем слое.
Рис. 1. Бетонирование горизонтальными слоями (а) и ступенями (б): 1 — уложенная бетонная смесь, 2 — новый слой бетонной смеси; Н — не более 1,5 м
Время укладки и перекрытия слоев устанавливает лаборатория. Оно зависит от температуры наружного воздуха, условий и свойств применяемого цемента. Ориентировочно оно составляет около 2 ч.
Если время укладки слоя превысило установленный лабораторией срок, то при виброуплотнении последующего слоя нарушится монолитность бетона предыдущего слоя, поэтому бетонирование следует прекратить. Возобновлять бетонирование можно только при достижении бетоном прочности на сжатие не менее 1,5 МПа.
Момент достижения бетоном такой прочности определяет лаборатория.
В месте контакта ранее уложенной бетонной смеси со свежеуло-жениой образуется так называемый рабочий шов.
Непосредственно перед бетонированием поверхность затвердевшего бетона покрывают цементным раствором толщиной 2—5 см или слоем пластичной бетонной смеси. Прочность затвердевших раствора или бетона в контактных слоях должна быть ни ниже прочности бетона конструкций. В особо ответственных случаях применяют коллоидный цементный клей с водоцементным отношением до 0,35, наносимый толщиной не более 5 мм на затвердевший бетон в рабочем шве перед продолжением бетонирования.
В массивах большей площади иногда невозможно успеть перекрыть предыдущий слой бетона до начала схватывания в нем цемента. В связи с этим на некоторых строительствах укладывают бетонную смесь ступенями с одновременной укладкой 2— 3 слоев. При бетонировании ступенями отпадает необходимость перекрывать слои на всей площади массива. В этом случае применяют жесткую бетонную смесь и перекрывают только ступени.
Укладка ступенями допускается при соблюдении детально разработанной технологии бетонирования. Этот способ исходит применение при бетонировании гидротехнических сооружений длинными блоками, имеющими отношение длины к ширине более 2. В отечественном строительстве имеются примеры бетонирования блоками длиной 70 и шириной 15 м.
В гидротехническом строительстве бетонируют также блоки большой площади сразу на всю высоту одним горизонтальным слоем толщиной до 100 см. В этом случае продолжительность укладки слоя не зависит от времени начала схватывания цемента.
При бетонировании сооружений необходимо наблюдать за неизменностью положения опалубки, арматуры и закладных частей. Пока бетонная смесь не затвердела, некоторые смещения от проектного положения можно легко устранить.
Во время бетонирования необходимо систематически очищать арматуру, опалубку и закладные части от налипшего раствора, а также защищать бетонируемую конструкцию от дождя. Размытый дождем бетон из конструкции необходимо удалить.
Монолитные бетонные и железобетонные сооружения желательно возводить без швов. Но при строительстве крупных сооружений выполнить это требование полностью невозможно, так как в монолитных сооружениях под влиянием колебаний температуры и неравномерной осадки образовались бы трещины. Поэтому крупные бетонные и железобетонные сооружения разбивают на секции деформационными сквозными швами.
Деформационные швы заполняют прокладками против продувания или закрывают битумными шпонками (уплотняющей преградой) для водонепроницаемости (в гидросооружениях).
Сооружение или его секции между деформационными швами временно разбивают дополнительными швами на бетонируемые без перерыва меньшие части, называемые блоками или участками бетонирования. Разбивка на блоки требуется как для снижения усадочных и температурных деформаций бетона, связанных с тепловыделением при схватывании и твердении цемента, так и из-за ограничения площади бетонируемого участка, необходимого для своевременного перекрытия слоев при бетонировании. Такие швы называют строительными, или усадочными.
Поскольку большинство сооружений приходится бетонировать с перерывами (например, для установки опалубки и арматуры), то в местах перерыва бетонирования образуются рабочие швы. Их обычно совмещают со строительными и усадочными. Поэтому расстояние между строительными швами устанавливают в проекте с учетом условий производства работ на основе технико-экономических расчетов.
В целях ускорения и удешевления строительства целесообразно размеры блоков в плане принимать возможно большими, а следовательно, возможно большими и расстояния между строительными и рабочими швами, так как при этом уменьшается объем опалубочных и подготовительных работ на сооружении.
26. Какие правила соблюдают при твердении бетона зимой,? летом?