ВП - 5 «ИЛЬЯ МУРОМЕЦ»Электромеханический вибропресс
Строительные растворы представляют собой смесь из вяжущего вещества и мелкого заполнителя, затворенную водой. Благодаря наличию вяжущего они обладают свойством затвердевать. Растворы применяются для кладки и штукатурки. Основным назначением растворов в кладке является связывание камней и блоков в монолит, равномерная передача давления от вышележащих к нижележащим рядам кладки и предохранение стен от продувания и проникновения влаги.
По виду применяемых вяжущих различают простые растворы с одним вяжущим (цементные, известковые, гипсовые, глиняные) и смешанные, в состав которых входит несколько вяжущих веществ (цементно-известковые, цементно-глиняные, известково-гипсовые и другие).
По свойствам вяжущего растворы разделяются на воздушные и гидравлические. По роду заполнителей (песков) растворы разделяются на тяжелые с обыкновенными песками и легкие - с песками шлаковыми, пемзовыми и т. п. Тяжелые растворы имеют объемный вес 1500 - 2000 кг/м3, легкие - менее 1500 кг/м3.
Растворы, применяемые для кладки, должны иметь прочность, соответствующую напряжению в кладке.
Растворы различают также по составу. Состав раствора условно обозначается пропорцией в виде отношения количества вяжущего и заполнителя по объему, например 1:4. Такая запись означает, что на одну часть вяжущего требуется четыре части заполнителя по объему. Состав смешанных растворов записывается пропорцией из трех цифр, например, цементно-известковый раствор 1:1:9. Это означает, что на одну часть цемента требуется одна часть извести и девять частей заполнителя по объему. Состав раствора и дозировку воды для получения заданной марки раствора определяют по таблицам и проверяют в лаборатории пробными испытаниями.
Растворы марок 4 и 10 приготовляются преимущественно на извести. Растворы марок 10 и 25 приготовляются на местных вяжущих либо на портландцементах с введением значительного количества извести, активных минеральных добавок (вулканические пеплы, туф, пемза, доменные шлаки и др.). Растворы марки 50 и выше приготовляются на портландцементах с введением в отдельных случаях небольшого количества извести или активных минеральных добавок.
Ориентировочные составы растворов (цемент, известь или глиняное тесто, песок) для каменной кладки на различных цементах приведены в таблице 3.
| Вид и марка цемента | Требуемые марки растворов, кг/см2 | |||
|---|---|---|---|---|
| 10 | 25 | 50 | 100 | |
| Шлаковые цементы марок | ||||
| 50 | 1:0,2:3,3 | - | - | - |
| 100 | 1:0,6:6 | 1:0,2:3,3 | - | - |
| 200 | 1:1:8-9 | 1:0,6:6 | 1:0,2:3,3 | - |
| Портландцементы марок: | ||||
| 300 | 1:2,4:16 | 1:0,2:9 | 1:0,5:5 | 1:0:2,7 |
| 400 | 1:2:13-16 | 1:1,5:10-12 | 1:0,8:6,5 | 1:0,2:3,5 |
Свежеприготовленные растворы характеризуются подвижностью и удобоукладываемостью. Подвижность растворной смеси определяется глубиной проникновения в свежеприготовленный раствор металлического конуса СтройЦНИЛа с углом при вершине 30, весом 300 г и выражается в сантиметрах.
Подвижность растворов указывается в нормах в зависимости от их назначения. Так, например, для кирпичной кладки она должна соответствовать погружению конуса на 9 -13 см, для бутовой под лопатку - на 4 - 6 см, для вибрируемой бутовой кладки - на 2 - 3 см.
Удобоукладываемость раствора - способность расстилаться тонким сплошным слоем на поверхности кладки. Для повышения удобоукладываемости раствора служат различные добавки, например глина, известь и другие, называемые пластификаторами.
Песок, применяемый для строительных растворов, не должен иметь крупных включений, препятствующих соблюдению нужной толщины шва при кладке и нанесению штукатурного слоя. Размер зерен песка в растворе не должен превышать для кирпичной кладки 2,5 мм, для штукатурки 1,5 - 2,5 мм. Для получения песка требуемой крупности его просеивают на виброситах.
Если в качестве заполнителя применяется шлаковый песок, то он подвергается предварительному дроблению.
Известь гасится механизированным способом и поступает для приготовления растворов в виде известкового молока или известкового теста. Для приготовления растворов применяется также молотая негашеная известь. По сравнению с обычной гашеной известью она обладает более высоким запасом тепловой энергии. В процессе ее гашения и твердения выделяется большое количество тепла, что ускоряет процессы схватывания и твердения известкового или смешанного вяжущего, а также позволяет вести кладку зимой, когда известковые растворы, приготовленные из известкового теста обычным способом, непригодны.
Материалы, составляющие раствор, дозируют по объему или по весу. Более совершенной, особенно в отношении цемента, является дозировка по весу. Для дозировки цемента применяют обычные или автоматические весы.
Раствор приготовляется механическим способом в растворосмесителях. Основной технической характеристикой растворосмесителя является емкость смесительного барабана, в котором производится перемешивание составных частей раствора; она измеряется в литрах и определяет то количество смеси, которое может быть загружено в смесительный барабан.
Растворосмесители работают по способу принудительного перемешивания: смесительный барабан во время приготовления раствора неподвижен, а внутри него вращается вал, снабженный лопастями. Продолжительность перемешивания обычных растворов 1,5 - 2,5 мин, легких - до 4 мин. Число замесов колеблется в пределах от 20 до 40 за I ч непрерывной работы растворомешалки.
Производительность растворосмесителя измеряется числом кубических метров приготовленного раствора за одну рабочую смену и зависит от емкости барабана растворомешалки, продолжительности перемешивания, загрузки и выгрузки. Объем готового раствора, получаемого после перемешивания одного замеса, составляет в среднем 0,85 от объема смеси; это число называется коэффициентом выхода раствора.
При небольших строительных и ремонтных работах применяются передвижные растворосмесители емкостью 50 или 80 л, барабан которых загружается вручную. Передвижные растворосмесители емкостью 150 и 325 л имеют подъемный ковш, который загружается составляющими материалами и опрокидывается в смесительный барабан .
На крупных централизованных растворных установках применяют растворомешалки стационарного типа емкостью 325, 750 и 1000 л. Материалы подаются в расходные бункера, расположенные на верхнем этаже установки, и для заданного состава раствора отмериваются дозаторами. Далее под действием собственного веса они поступают в сборный бункер, а из него - в растворосмеситель. Готовый замес раствора выгружается в раздаточный бункер, а из него на транспортные средства.
На основе органических вяжущих приготовляются асфальтовые растворы. Вяжущим в таких растворах служит смесь битума с тонкомолотыми добавками, заполнителем - песок или мелкий гравий. Смесь заполнителей и битума при непрерывном перемешивании нагревается в котлах до 170—180°С. Готовый раствор называется литым асфальтом и применяется в строительстве для устройства тротуаров, плоских крыш, полов и т. п.
Бетоном называется искусственный камень, получаемый в результате твердения смеси вяжущего вещества, воды и заполнителей - мелкого (песка) и крупного (гравия или щебня). До затвердения эта масса называется бетонной смесью. Основными свойствами бетона, определяющими его пригодность для технических целей, является плотность, прочность и объемный вес. С течением времени прочность бетона нарастает, причем особенно интенсивно в первые 28 дней. В этом возрасте принято определять марку бетона.
Для интенсификации набора прочности бетонов возможно применение агрегатов активации инертных и вяжущих составляющих, таких как измельчители — дезинтеграторы и смесители — виброактиваторы. Комплексная активация компонентов (включая совместный помол) приводит к значительному приросту прочности бетонов.
Плотность бетона имеет существенное значение для повышения его морозостойкости и водонепроницаемости.
Объемный вес в значительной степени определяет область применения бетона. По объемному весу бетоны разделяются на тяжелые (1800 — 2500 кг/м3), легкие (500 — 1800 кг/м3) и теплоизоляционные (менее 500 кг/м3).
Прочность бетона зависит от количественного содержания цемента, от водоцементного отношения (отношение количества воды к количеству цемента в замесе по весу), активности (марки) цемента и от правильного подбора зернового состава заполнителей бетона. Она нарастает с повышением активности цемента и убывает при увеличении количества воды, взятой для затворения бетонной смеси при одной и той же активности цемента.
В зависимости от количества воды бетонные смеси бывают жесткие, пластичные и литые.
Пенобетон различных плотностей имеет осадку по конусу 19 — 21 см и водоцементное отношение 0,63, а полистиролбетон, приготовленный по литьевой технологии, имеет осадку по конусу 16 — 20 см, а водоцементное отношение 0,58. Эти материалы за счет своей высокой подвижности применяются для литья в формы (без воздействия вибрации), съемную и несъемную опалубку, а так же для заливки полов и кровель. Полистиролбетон, приготовленный для виброформования имеет осадку по конусу от 3 — 5 см и водоцементное отношение 0,33, что позволяет изготавливать из него изделия методом объемного вибропрессования при применении технологии неразрушающей распалубки.
Основными свойствами бетонной смеси, укладываемой в конструкции, являются подвижность и удобоукладываемость.
Осадка конуса, при помощи которого определяется числовая характеристика подвижности бетонной смеси, для жестких бетонных смесей составляет 0 — 2 см, для пластичных 3 — 15 и для литых 15 — 22 см.
Для жестких бетонных смесей водоцементное отношение В/Ц = 0,3, для пластичных оно достигает 0,7.
Удобоукладываемость бетонной смеси характеризуется продолжительностью вибрирования в секундах при заполнении формы установленного размера.
Жесткая бетонная смесь почти не дает осадки и ее необходимо тщательно уплотнять. Для уплотнения применяют вибраторы. Под действием вибрирования она растекается по форме и полностью заполняет ее. Жесткие бетонные смеси хуже укладываются, зато у них короче процесс твердения бетона, они достигают большой прочности и при их применении уменьшается расход цемента.
Пластичная бетонная смесь более подвижна и укладывается в форму значительно легче, а литая может укладываться без уплотнения.
Очень важно правильно подобрать состав бетонной смеси. Подбор состава заключается в определении водоцементного отношения и установлении соотношения между цементом, песком и крупным заполнителем по весу или объему. При расчете состава бетонной смеси исходят из заданной прочности, необходимой подвижности и удобоукладываемости бетонной смеси, из качества и вида имеющихся заполнителей и условия максимальной экономии цемента.
Состав бетонной смеси записывается в виде отношения, например 1:2,5:4,5 при В/Ц=0,65. Это означает, что на одну часть цемента надо взять 2,5 части песка и 4,5 части щебня.
Состав бетонной смеси, рассчитанной для сухих материалов, в лабораторных условиях называется номинальным. Для производства он пересчитывается на рабочий состав, в котором учитывается естественная влажность имеющихся материалов.
Бетонная смесь приготовляется механизированным способом в бетоносмесителях периодического или непрерывного действия; в них перемешиваются составные части бетона, загружаемые в смесительный барабан.
В бетоносмесителе периодического действия каждый цикл работы состоит из загрузки дозированных материалов, перемешивания их и выгрузки готового замеса бетонной смеси.
В бетоносмесителях непрерывного действия загрузка материалов и выгрузка бетонной смеси производятся непрерывно.
Большое распространение получили бетоносмесители периодического действия, в которых перемешивание материалов производится по принципу свободного падения (гравитационные бетоносмесители). В таких смесителях на внутренней поверхности смесительного барабана укреплены лопасти. При вращении барабана материал увлекается лопастями, поднимается на некоторую высоту, затем падает вниз, перемешиваясь.
Объем готовой бетонной смеси, получаемой после перемешивания одного замеса, составляет в среднем 0,65 от суммы объемов сухих материалов. Это соотношение называется коэффициентом выхода бетона. Его надо знать при исчислении потребного количества материала для приготовления 1 м3 бетона.
Продолжительность перемешивания колеблется от 1 до 5 мин в зависимости от состава бетонной смеси и типа бетономешалки.
Выпускаются передвижные бетоносмесители периодического действия различных емкостей и самоходные, смонтированные на шасси автомашины.
Для приготовления жестких бетонных смесей на мелком заполнителе крупностью до 30 мм используется бетоносметель принудительного перемешивания. В таких бетоносмесителях материалы загружаются в горизонтально вращающуюся чашу, внутри которой в направлении, противоположном направлению вращения чаши, вращается вертикальный вал со смесительными лопастями.
Полистиролбетон является легким бетоном и может приготавливаться для различных целей на различных смесителях. Для получения пластичного полистиролбетона используют смесители с горизонтальным расположением вала либо турбулентные смесители. Для получения малоподвижного полистиролбетона применяют принудительные лопастные бетоносмесители либо планетарные смесители. Для подачи литого пластичного полистиролбетона используют героторные насосы либо смесители — пневмонагнетатели.
По виду заполнителей различают керамзитобетон, полистиролбетон, пенобетон, перлитобетон, шлакобетон и др. Легкие бетоны можно приготовлять также на основе органических заполнителей - мелкой древесной стружки, рубленого камыша, кукурузной кочерыжки и др.
Легкие бетоны применяются для конструкций, которые должны иметь малую теплопроводность или малый объемный вес (стены, перекрытия). Из легкого бетона изготавливаются пустотелые мелкие камни и крупные блоки для кладки стен, а также армированные несущие конструкции (панели).
Особой разновидностью легких бетонов являются крупнопористые бетоны. Их приготовляют без мелкого заполнителя с одномерным крупным. При таком зерновом составе бетон имеет повышенную пустотность, не заполненную раствором. Благодаря пористому строению снижается объемный вес и теплопроводность этого материала.
Для тепловой изоляции применяются ячеистые бетоны с объемом пор до 95% от общего объема бетона. Приготовляются они смешиванием вяжущего с водой и пеной, получаемой при помощи различных пенообразующих веществ либо в одностадийных турбулентных смесителях.
В зависимости от вида вяжущего и режима твердения различают пенобетон и газобетон.
При твердении цементное тесто благодаря наличию пены образует замкнутые воздушные ячейки с тонкими стенками. Объемный вес пенобетона 300 - 1200 кг/м3. Пенобетон обладает огнестойкостью и малым влагопоглощением. Особенно ценным свойством его является малая теплопроводность. Пенобетон используется также как конструктивный материал, например в плитах покрытий. Для обеспечения прочности их армируют.
Газобетон автоклавного твердения приготовляется на цементном или известковом вяжущем в смеси с молотым кварцевым песком. В качестве газообразователя используют тонкоизмельченный алюминиевый порошок (пудру) в смеси с известью-пушонкой. Выделяющийся при химической реакции водород вспучивает цементное тесто, которое затем затвердевает, сохраняя пористую структуру.
Кроме цементных бетонов применяются бетоны, приготавливаемые на других вяжущих: известковые бетоны, гипсобетоны и асфальтобетоны.
Авторы статей «Строительная Лоция» сотрудники МП «ТЕХПРИБОР»
Векслер М.В.
Липилин А.Б.
С использованием материалов
Основы строительного дела.
Е.В. Платонов, Б.Ф. Драченко
ГОССТРОЙИЗДАТ УССР, Киев 1963.
