9. Приготовление бетонных смесей и транспортирование их к месту укладки.

БСУ – рабочее место непосредственного пригот бс.

Бывают вертикальные (мой кп) и горизонтальные (ЗДЖБ). Отдельное здание (круп заводы) либо цех.

Бункера обеспеч бесперебойную раб БСУ: заполнители 1-2ч, цем 2-3ч, хим доб 5-6ч.

Погрешность дозирвки хим доб не более 2%, цем и воды 1%.

Периодического действия: гравитационные, принудительного перемешиванию.

Смеситель с горизонтальными валами (лопастные)

Б.С. можно транспортировать в бадьях, самоходных бункерах (напольные/подвесные), ленточные транспортеры, бетононасосы.

Самоходные бункер (шиберный – рельсы). Имеет возможность поворота (подвесной) при движ, напольный только прямо; он опрокидной/челюстной.

Адресная подача – подача и транспорт смеси 2-4мя бункерами во все параллельно распол цеха, с несколькими точками выгрузки.

10. Формы для изготовления бетонных и железобетонных изделий.

Формы, применяемые для изготовления железобетонных изделий, разделяют на две основные группы: для предварительно напряженных железобетонных изделий и для изделий с ненапрягаемой арматурой. Формы для изготовления предварительно напряженных изделий разделяют на силовые и стендовые.

Силовые формы воспринимают усилия натяжения арматуры до момента достижения бетоном прочности, допускающей передачу усилия на бетон. Нагрузку от предварительно напряженных стержней воспринимает силовой пояс формы.

Стендовые формы воспринимают только нагрузку от давления бетонной смеси (и пара, если формы снабжены паровыми рубашками), а усилия от натяжения передаются на упоры стенда.

Формы всех групп в зависимости от технологии производства изделий могут быть переносными, передвижными и стационарными. По конструкции формы могут быть сборно-разборными, неразъемными и матрицами.

Сборно-разборные формы состоят из поддона с разъемными или шарнирно открывающимися бортами или только из разъемных бортов, устанавливаемых на выровненной и прочной площадке-стенде. Их можно применять для изготовления любых конструкций и изделий, но наиболее целесообразно использовать для бетонирования крупноразмерных конструкций сложной формы.

Неразъемные формы выполняют опрокидными или съемными; в них готовят главным образом изделия небольших размеров и простой формы.

Сборно-разборные и неразъемные формы выполняют деревянными, металлическими и деревянными с металлическими креплениями.

Формы бывают одиночными для изготовления одного изделия или групповыми для изготовления нескольких изделий.

11. Подготовка форм к бетонированию. Требования к смазочным материалам.

Перед укладкой бетонной смеси проверяют правильность сборки формы, надежность закрепления бортов и вкладышей, образующих пустоты.

Форму тщательно очищают от остатков бетона вручную или при помощи вращающихся щеток и смазывают (эмульсии, растворы, суспензии, масла).

Основной ее задачей является обеспечение ровной бетонной поверхности и получение возможности пользоваться опалубочной формой неоднократно (разделения взаимодействующих поверхностей). Поэтому к смазочным материалам предъявляют ряд следующих требований:

• Они не должны оставлять маслянистых пятен и других следов на поверхности изделий. Это может привести к отслаиванию будущей отделки, которая не будет иметь достаточного сцепления с основной.

• Смазочные материалы не должны вступать в химическое взаимодействие с бетоном.

• Они должны удерживаться на вертикальных поверхностях, не стекая, на протяжении не менее 24 часов при температуре +30 ^оС.

• Смазочный состав должен отвечать требованиям пожарной безопасности.

• В составе не должны содержаться опасные для здоровья человека вещества.

• Смазочный состав должен обеспечивать легкое отставание опалубочных форм от ЖБИ и бет конструкций.

• Диапазон рабочей t должен быть достаточным для применения в любое время года.

12. Характеристика и классификация жидких, твёрдых и газообразных агрессивных по отношению к бетону и железобетону сред.

К жидким средам относят нефтепродукты и др. нефтехим в-ва.

Большинство нефтепрод не реагируют в цем камне, но при длит контакте с бетоном способны снижать его прочность (~20%).

Адсорбционно активные среды сниж прочность на ~50%. Такие в-ва проникают в структуру цем камня и ослабляют зону контакта между кристаллами цем камня и заполнителя, что явл причиной сниж прочности (без хим р-ций)

Твердые среды не вступают в хим р-ции с бетоном, поэтому в сухих условиях тв в-ва безопасны.

Поэтому степень агрессивности зависит от их хим природы, растворимости, гигроскопичноси, влажного режима, зоны влажности в районе строительства.

Большинство газов не реагируют не посредственно с компонентами бетона (исключ – пары кислот).

Их агрессивность зависит не только от природы, но и от влажности бетона. Газы растворяются в поровой жидкости, что приводит к развитию обычной жидкостной коррозии.

Подразделяются на группы агресивности: A B C D.

Группа определяется видом газа и его концентрацией в воздухе. CO2, SO2, HF, H2S, NO2, NO3, HCL

13. Влияние свойств сырьевых материалов на стойкость бетона в агрессивных средах.

Классифицируют агрессивные среды по физ сост: газообразная, жидкая, тв

По интенсивности воздействия: неагрессивные, слабоагрессивные, сильно агрессивные.

Характер возд: химические, биологические

Цемент­ный камень - самый нестойкий компонент бет, как наиболее химически активный и вслед­ствие этого подверженный опасности разрушения в резуль­тате химического действия агрессивной окружающей среды.

При соединении цемента с водой происходят процессы гидролиза (химическая реакция взаимодействия вещества с водой - разложение и образование новых соединений) и гидратации (Присоединение молекул воды к молекулам или ионам) минералов цементного клинкера, в результате чего образуются сложные гидратированные соединения.

Заполнители по объёму составляют основную (до 80%) часть бетона, поэтому их коррозионная стойкость и свойства поверхности имеют первостепенное значение для коррозионной стойкости бетона (например известняки, доломиты. Но не гранит!).

Вода может вызвать интенсивную коррозию в бетонных и ЖБ конструкциях, содержащая серно­кислые соли (делает ее агрессивной по отношению к бетону). Необходимо контролировать количество примесей хлоридов в воде затворения бетонов, так как они способствуют коррозии арматуры. 

14. Влияние структуры бетона на его долговечность.

Долговечность бетона характеризует его способность сохранять свою механическую прочность в течение всего периода эксплуатации (зависит от воздействия на его поверхность внешних факторов).

Одним из факторов, влияющих на струк­туру и прочность бетона, является количество воды, при­меняемое для приготовления бс, оценивае­мое В/Ц.

Избыточная, химически несвязанная вода частично вступает впоследствии в химическое соединение с менее активными частицами цемента, частично заполняет мно­гочисленные поры и капилляры в цементном камне и по­лостях между зернами крупного заполнителя и стальной арматурой и, постепенно испаряясь, освобождает их (образую поры).

Структура бетона оказывается весьма неоднородной: она образуется в виде пространственной решетки из цементного камня, заполненной зернами пес­ка и щебня различной крупности и формы, пронизанной большим числом микропор и капилляров, содержащих химически несвязанную воду, водяные пары и воздух.

15. Классификация коррозионных процессов в цементном бетоне.

XO – среда без признаков коррозионных агрессий.

Среда (без арматуры) обычная воздушная, среда без воздействия замораживания, оттаивания, истирания, хим агрессии. Ж/Б – только сухая воздушная, все остальное – опасно.

XC – среда, вызывающая коррозию в следствии карбонизации (XC1-4, 4 – наиб опасный)

XD – среды, вызывающие коррозию в следствии действия хлоридов, кроме морсокй воды (XD1-3)

XS – среды, связ с возд морской воды. (XS1-3, 3 – констр переодич омыв водой)

XF – попеременное замораживание и оттаивание (XF1-4)

XA – химические агрессивные среды. (XA1-3. Зависит от хим природы примеси в воде) [pH <=7 - опасно]

[при проектировании определяют агрессивность воды]

16. Коррозия I вида. Влияние химико-минералогического состава цемента на стойкость бетона к коррозии I вида.

Коррозия – разрушение тв тел связанное с хим, или эл-хим процессами, развивающимися на поверхности твердых тел при взаимодействии с внешней средой.

В частности, коррозия бетона – это распад его структуры, потеря плотности, прочности и, как следствие, утрата эксплуатационных качеств. Разрушение бетонных элементов начинается с рассыпания или расслоения цементного камня, поскольку заполнители более стойки к агрессивным воздействиям.

Процесс не всегда разрушает бет, может приводить к уплотнению структуры, влиять на прочность.

Все испытания на коррозию проводятся без доп нагрузки. Растяжение ускоряет ее, сжатие – замедляет.

Коррозия I вида. В мягкой воде. Связанн с постепенным растворением мин цем камня в воде.

Все мин цем камня имеют низкую растворимость. Наибольшая у Ca(OH)2

При длительном контакте с водой нач разрушение цем камня, в первую очередь гидроксид кальция.

При конт со стоячей водой она постепенно насыш прод коррозии, нач равновесие, коррозия прекр.

Если проточная вода то прод вымываются, а пористость растёт, в итоге коррозия протекает быстрее.

При соприкосновении бетонных конструкций с водой, по границе будет проходить белый налёт. Так гидроксид калия карбонизируется и выпадает в осадок. Это и будет «выщелаченный» гидроксид кальция. Такую картину можно часто наблюдать, например, на швах тротуарной плитки, если она выложена вертикально и швы заделаны цементным раствором.

Воздействие на бетон водной среды происходит в трёх случаях:

• Вымывание мягкой водой частиц цементного камня, путём фильтрации воды через бетон.

• Воздействие вод с содержанием химических веществ.

• Накопление в порах бетона малорастворимых солей и их кристаллизация, с последующим разрушением.

17. Коррозия II вида. Действие углекислых вод, кислот, солей на цементный камень и бетон.

Коррозия II вида. Связани с хим реакциями между минералами цем камня и в-вами, попадающими в бетон из вне, в рез образуются хорошо раств в-ва, либо рыхлые продукты, легко вымываемые водой.

Минералы цем камня реагируют с кислотами, солями.

Большое знач имеет растворимость, если она мала, то продукты накапливаются в порах, уменьшая проницаемость бет и замедл коррозию.

Углекислотная коррозия. Разновидность коррозии 2-го типа. Происходит в связи с повышенным количеством СО2 → СО3 и H2CO2 [СО2 р-ся в воде, образуя угольную и диссоциируя в CO3, H2CO3 и т.п.]

При нахождении не в равновесии (избыток СО2) имеют пагубное влияние на бет – коррозия.

Ca(OH)2+CO2 [Ca(OH)2+H2CO3] = CaCO3+H2O. (происходит уплотнение структуры)

Процесс идет в основном на поверхности, послойно, может ускоряться/замедляться примеси в воде.

Разрушая верхний слой цем камня, агрессивная среда смывает его и обнажается свежий слой, который также подвергается агрессии и механически смывается. Так слой за слоем происходит коррозия бетона II вида вплоть до полного его разрушения. Скорость этого процесса может быть различной и зависит от того, насколько долго будет удерживаться разрушающийся слой и защищать внутренние слои от агрессивной среды.

18. Коррозия III вида. Сульфатная коррозия бетона. Коррозия бетона при кристаллизации солей в его порах. Коррозия бетона в результате реакций между щелочами и активным кремнезёмом заполнителя.

Коррозия III вида. Связана с хим р-ями в рез которой обр в-ва со значит увелич в объеме, приводящие к растрескиванию камня.

Под этими признаками понимается образование в капиллярах и порах бетонного камня различных солей из попавших с водой и вновь образовавшихся от взаимодействия с частями гидратации цементного камня. Эти соли кристаллизуются и твердеют, набирая прочность они действуют разрушающе на тело бетона. Такое затвердевание и кристаллизация солей в порах вызывает растягивающие напряжения. Эти возникающие нагрузки ведут к разрушению бетонного камня.

Сульфатная коррозия бетона — это быстротекущая коррозия (сульфаты магния и натрия), которая способна разрушить бетон за несколько месяцев. При опасности такой коррозии обычно применяют специальные цементы на основе ПЦ клинкера, который выпускается по отдельному стандарту.

Они могут быть без добавок или с АМД, имеют 2 класса (32,5; 42,5).

Особые требования выдвигаются к качеству клинкера, используемого в изготовлении сульфатостойкого цемента. Так, его химический состав строго нормируется:

• концентрация трехкальциевого силиката не более 50%;

• концентрация алюмината – не более 5%;

• глиноземный модуль – должен быть более 0,7%;

• совместное содержание C3A+C4AF – менее 22%.

[Противостояние сульфатной агрессии морских, речных, сточных и грунтовых вод проводится: 1) применение сульфатостойкого ПЦ, шлакопортландцемента и пуццоланового цемента; 2) применение модифицирующих добавок, которые улучшают качество бетонной или растворной смеси, повышая долговечность конечного продукта – ЖБК. Такие добавки могут быть гидрофобными, что в итоге придаёт бетону водоотталкивающие свойства и пластифицирующими, что позволяет при формовании изделий и конструкций снизить В/Ц и, как результат, повысить плотность бетонного камня.]

[Основная опасность сульфатной коррозии заключается от реакции трёхкальциевого алюмината с сульфатами из окружающей среды и образованием гидросульфоалюмината кальция, который в порах и трещинах расширяется в объёме и создаёт давление на бетонный камень. Такое воздействие совместно с вымыванием водами этих образований приводит к коррозии бетона III типа.]

19. Газовая коррозия бетона.

Большинство газов не реагируют не посредственно с компонентами бетона (исключ – пары кислот).

Их агрессивность зависит не только от природы, но и от влажности бетона. Газы (в основном СО2) растворяются в поровой жидкости, что приводит к развитию обычной жидкостной коррозии.

Подразделяются на группы агресивности: A B C D.

Группа определяется видом газа и его концентрацией в воздухе.

Коррозия арматуры в случае газовой коррозии возможна в трех случаях, если:

- защитный слой полностью разрушен;

- защитный слой нейтрализован (карбонизирован);

- защитный слой проницает для солей – активаторов

20. Биологическая коррозия.

Бактерии, грибки. Опасность в основном из-за метаболизма (обмен веществ), т.к. присутсвуют вода, СО2, NH4, органич и мин кислоты.

Грибы оказывают механическое воздействие, давление растущего мицелия грибов (типо корни, тело грибов) дост значительно и способно механически разрушать бетон (при его низкой прочности).

Условие (наилучшие): высокая влажность; t 20-30^ОС; доступ воздуха, слао кислая среда, pH 4,5-7.

Не бывает в молодом бетоне, т.к. требуются питательные в-ва. (коллекторы [тио бактерии], сель/хоз сооруж)

Для борьбы используют фтористый натрий, кремнефтористый натрий.

21. Понятие об армированном бетоне. История развития железобетона.

Рождение железобетона относят к 1849-1850 гг. Француз И. Ламбо построил лодку из армированного цемента, которая счи­тается первым прототипом железобетона. [19 век]

В России впервые жб был использован в 1879 г

Широкие испытания плит, балок и мостов, выполненны в 1891 г. Далее их применение.

Постепенно он занял доминирующее положение в промышленном строительстве. 

Армированный бетон — это класс материалов, в основе которых находится цемент с добавками. Неорганическое вяжущее вещество с добавлением металла в виде отдельных элементов или сетки, стекловолокна, стали, дисперсных или других волокон.

Раствор без стальной конструкции после застывания перестает быть пластичным, поэтому начинает трескаться при любом серьезном воздействии на него.

Если бетонной смесью залит фундамент, то при воздействии силы морозного пучения со стороны земли площадка начнет деформироваться. То же происходит при неравномерной нагрузке на плиту. Любая деформация, которая создает у объекта с одной стороны зону растяжения, а с другой — зону сжатия, повышает риск появления трещин. Именно это является основной причиной армирования. Сталь создает каркас, который будет распределять нагрузку и противостоять растягиванию.

Есть две разновидности армирования в зависимости от используемого материала:

• С помощью различных непрерывных нитей металла — металлическая сетка или ткань. Стандартный армированный материал может обеспечить двухмерное укрепление бетона.

• С помощью маленьких отрезков волокон — фибры. Фибробетон гарантирует трехмерное укрепление и повышенную прочность в случае растяжения и изгиба.

По типу конструкции

• Монолитная — сваренная, с ячейками через каждые 20 см. В основном используется для изготовления ЖБ блоков на заводах. Заключается в том, что прутья монтируются в 1-5 слоев. Они соединяются по вертикали и горизонтали. 

• Сеточная — связанная арматура. Простой способ армирования, используется часто. Сетка бывает из полимеров, композитов и стали. Каждая ячейка — примерно 15-20 см.

• Дисперсная — с добавлением мелких деталей в раствор. В не затвердевший раствор добавляются мелкодисперсные компоненты (фибры). Их изготавливают из определенной марки стали, стекловолокна, базальта или полипропилена.

[не используют: Листовая сталь, Прутья с длиной меньше 1 м,Демонтированные ранее трубы, Рельсы, Алюминиевые прутья]

Фибробетон более прогрессивен, прежде всего, потому что традиционная арматура обеспечивает двухмерное укрепление бетона, а введение в цемент фибр даёт трехмерное укрепление. Для получения фибробетона используется металлическая фибра, стекловолокно, базальтовое, асбестовое волокно, синтетическое волокно.

Благодаря введению в бетон фибр, появляется возможность преодолеть один из главных недостатков бетона - низкую прочность на растяжение и изгиб. Армирующие волокна принимают на себя растягивающее напряжение, и сопротивление растяжению возрастает на 250%.

Чтобы раствор максимально надежно соединялся с арматурными элементами, арматуру создают с рельефной, не гладкой поверхностью. Для этих целей арматурные детали делают с разными серповидными или кольцевыми засечками, чтобы раствор цеплялся за них и не отслаивался.

22. Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии.

Подразумевают два вида защиты – защита арматуры и закладных деталей и защита непосредственно бетонного камня.

Первичная защита предполагает подготовительные и изыскательные работы на стадии проектирования с учётом агрессивности тех сред, в которых будут эксплуатироваться железобетонные конструкции. Эта подготовка предусматривает подбор составов бетонных смесей с необходимой пластичностью, удобоукладываемостью и ряд других технических мероприятий.

Вторичная защита проводится тогда, когда в процессе эксплуатации выявились недостатки первичной или они оказались недостаточными.

Защита арматурных каркасов железобетона от коррозии подразумевает основной метод – достаточная толщина защитного слоя бетона и сохранение его в рабочем состоянии на весь период эксплуатации конструкции.

Ещё можно дополнительно отнести к мерам защиты применение пластифицирующих добавок, которые участвуют опосредованно в создании плотного защитного слоя и тем самым снижают водоцементное соотношение.

Так же полезно использование бетонов с низким содержанием веществ, способствующий коррозии, таких как хлориды. Ингибиторы коррозии тоже служат достаточным препятствием в вопросе сдерживания коррозионных процессов арматурной стали.

Защитные мероприятия.

1) Гидрофобизация.

Это применение в бетонах специальных добавок, которые не позволяют поверхностям конструкций смачиваться водой и тем самым проникать в нижние слои бетона агрессивным жидким средам. В основном к ним относятся составы с кремнийорганическим содержанием. Эти вещества образуют водоотталкивающий эффект за счёт образования на поверхности бетона тонкой плёнки.

Такой состав по причине низкой вязкости проникает глубоко в тело бетонного камня на глубину до 10 мм. Применяются такие составы как – метилсиликаты и этилсиликаты натрия.

2) Лакокрасочные покрытия.

Для защиты бетона и ж/б от агрессивных сред (газы и жидкости) их поверхности подвергают обработке и окраске. Эта процедура во многом зависит от пористости поверхности. Если она значительна, то приходится проводить дополнительные работы – грунтовка поверхности и даже шпатлевание. Бетонная поверхность должна быть без жировых пятен, пыли. При необходимости обработать растворителем.

К достоинствам таких процедур можно отнести стойкость красок, доступность для сложных конфигураций, ремонтоспособность. Недостатком - небольшой срок службы.

3) Рулонная оклеечная изоляция.

Распространённый вид защиты бетонных поверхностей. Присутствуют полиэтиленовые плёнки, гидроизолы, бризолы, рубероиды. Рулонные материалы наклеиваются на поверхности ЖБК при помощи эпоксидно-каучуковых клеев. Такая гидроизоляция надёжно защищает от коррозии бетон.

4) Биоцидные добавки.

При возведении животноводческих зданий, пищевых или сооружений, где могут развиваться микроорганизмы, грибок, плесень, в бетонные смеси необходимо вводить биоцидные добавки. Добавки не позволят развиваться на поверхности микроорганизмам и плесени. Для защиты на стадии приготовления бс замешивают: бактерицидные – от бактерий, фунгицидные – от грибков, альгицидные – от водорослей. Они бывают твёрдые, жидкие и газообразные.