1.3.6 Требования предъявляемые к составляющим бетона

Вода не должна содержать вредных примесей — кислот, сахара,

жиров, сульфатов; запрещается применение воды, загрязненной про-

мышленными отходами, и болотной. Песок для приготовления тяже-

лого бетона применяется горный (овражный), речной, морской и

дробленый — получаемый дроблением гранита, известняка и других

прочных пород. В песках недопустимы вредные примеси — слюда,

гипс, глинистые, илистые и пылеватые частицы, органические приме-

си (остатки растений).

Гравий применяется горный (овражный), речной и морской.

Речной и морской гравий чище горного, но он более отшлифован, что

несколько снижает его сцепление с цементным камнем. Гравий не

должен содержать примесей глины, растительного грунта. Загрязнен-

ный гравий промывают на специальных гравиемойных установках.

Щебень получается дроблением прочных горных пород на заво-

дах. Щебень имеет шероховатую поверхность, благодаря чему лучше

сцепляется с цементным камнем, чем гравий. Щебень после дробле-

ния сортируется по фракциям (размерам) на сортировках.

Бетонная смесь по своему составу характеризуется весовым со-

отношением между цементом, песком и щебнем или гравием. Напри-

мер, отношение 1:2:4 означает, что бетонная смесь состоит из 1 вес. ч.

цемента, 2 вес. ч. песка и 4 вес. ч. щебня (или гравия). Содержание

воды определяется в соответствии с принятым водоцементным отно-

шением (В/Ц).

Различают номинальный состав бетонной смеси, рассчитанный

для сухих материалов, и полевой, когда учитывается естественная

влажность заполнителей.

Бетонная смесь подбирается по составу в такой последователь-

ности:

- устанавливается водоцементное отношение;

- определяется расход цемента и воды, на 1 м3 бетонной смеси;

- проверяется подвижность бетонной смеси и вносятся поправки

в расход материалов;

- находится номинальный состав бетонной смеси;

- пересчитывается номинальный состав на полевой;

- изготовляются контрольные образцы для проверки бетона на

прочность при сжатии.

Бетонная смесь приготовляется в бетоносмесителе. Материалы,

входящие в состав бетонной смеси, отмериваются (дозируются) по

весу или по объему, загружаются в бетоносмеситель и перемешива-

ются до получения однородной массы.

На бетоносмесительных заводах все операции по отмериванию

составляющих выполняются автоматически.

При отмеривании материалов по объему мерные емкости тари-

руют соответственно объемному весу дозируемого материала. Для

крупных заполнителей (щебень, гравий) дозирование по объему

обеспечивает достаточную точность отмеривания в переводе на вес.

Объемный вес песка меняется с изменением его влажности, поэтому

при дозировании песка нужно делать поправку на его влажность.

Объемное дозирование цемента не допускается, так как при пересып-

ке из одной тары в другую цемент сильно увеличивается в объеме.

Для отмеривания воды бетоносмесители снабжаются водяными дози-

ровочными бачками.

После перемешивания объем бетонной смеси будет меньше

суммарного объема составляющих ее материалов, так как пустоты в

крупном заполнителе заполняются мелким заполнителем. Объем го-

товой бетонной смеси по отношению к объему сухих заполнителей

характеризуется коэффициентом выхода бетона, который в среднем

равен 0,68.

По подвижности различают жесткие, пластичные и литые бе-

тонные смеси:

- жесткая смесь имеет вид слегка влажной рассыпчатой массы;

- пластичная имеет тестообразную консистенцию;

- литая представляет собой густую растекающуюся массу.

Подвижность бетонной смеси оценивается следующим образом.

Берется металлическая конусообразная форма без дна и устанавлива-

ется на ровную деревянную доску. Размеры формы: высота 300 мм,

диаметр нижнего основания 200 мм и верхнего 100 мм. Форма запол-

няется бетонной смесью, которая уплотняется 25-кратным штыкова-

нием стальным круглым стержнем толщиной 15 мм. После снятия

формы бетонная смесь несколько осядет в зависимости от степени ее

подвижности. Замер осадки производится линейкой от верхнего края

формы (рис. 1.13). Осадка жесткой бетонной смеси равна нулю; пла-

стичной — от 10 до 180 мм и литой — более 180 мм.

Бетон хорошо сопротивляется сжимающим усилиям и плохо —

растягивающим. Прочность бетона при растяжении в 10 - 15 раз

меньше его прочности при сжатии.

Бетонная конструкция (балка) при изгибе будет испытывать в

верхней части напряжение сжатия, а в нижней — растяжения. Так как

бетон воспринимает растягивающие усилия плохо, в нижней части

конструкции появятся трещины, и балка разрушится, в то время как

прочность бетона на сжатие в верхней части балки еще далеко не бу-

дет использована. Чтобы бетон хорошо работал на сжатие и растяже-

ние, его армируют (вооружают) в растянутой зоне стальными стерж-

нями (арматурой). Таким образом получается железобетонная конструкция, в кото-

рой совместно работают и бетон (на сжатие), и сталь (на растяжение).

Сталь хорошо сопротивляется растягивающим усилиям, препятствуя

раскрытию трещин в растянутой зоне бетонной конструкции (рис.

1.14).

Бетон прочно сцепляется с арматурой; кроме того, оба материа-

ла имеют примерно одинаковые коэффициенты температурного рас-

ширения. Этим объясняется совместная работа двух разнородных ма-

териалов в железобетонной конструкции. Кроме того, бетон в конст-

рукциях защищает сталь от коррозии.

В зависимости от способа армирования различают обычные и

предварительно напряженные железобетонные конструкции.

В растянутой зоне железобетонной балки при изгибе неизбежно

появляются трещины, так как удлинение бетона при одинаковых на-

грузках в 5 - 6 раз меньше, чем удлинение стали. Такие трещины

крайне нежелательны, так как они создают опасность ржавления ар-

матуры. Чтобы предотвратить появление трещин, нужно сильно ар-

мировать балку; тогда все усилие растяжения будет восприниматься

сталью.

Устранить появление трещин в бетоне можно и другим спосо-

бом, сжав предварительно бетон в нижней зоне балки. Это достигает-

ся предварительным напряжением (натяжением) арматуры. После за-

твердения бетона арматура, стремясь укоротиться, сжимает бетон,

создавая в нем предварительное напряжение сжатия. Предваритель-

ное напряжение арматуры предохраняет растянутый бетон от трещин

и сокращает расход арматуры.

Известны два способа предварительного напряжения железобе-

тонных конструкций.

1. Арматура растягивается и закрепляется в таком состоянии на

упорах до укладки бетонной смеси в форму; после затвердения бето-

на арматура освобождается от натяжения и, стремясь сократиться,

сжимает бетон.

2. Вначале бетонируют конструкцию, в которой оставляют про-

дольные каналы. Через эти каналы после затвердения бетона пропус-

кают стержни арматуры. Стержни натягивают с помощью натяжных

устройств, опирающихся на бетон конструкции, и закрепляют, в ре-

зультате чего происходит обжатие бетона. Затем каналы заполняют

бетоном.

Железобетонные и бетонные изделия должны, как правило, из-

готовляться на механизированных предприятиях. Эти изделия долж-

ны быть типовыми и унифицированными, т.е. применимы при строи-

тельстве зданий и сооружений различного назначения.

На каждом предприятии, выпускающем бетонные и железобе-

тонные изделия, проверяется качество выпускаемых изделий и соот-

ветствие их требованиям Государственных стандартов и технических

условий.

Сборные бетонные и железобетонные изделия применяются во

всех областях строительства.

Фундаментные блоки из железобетона и бетона используются

для сооружения фундаментов гражданских и промышленных зданий.

Стеновые блоки обычно из легкого бетона на легком заполните-

ле (шлаке, керамзите) применяются для наружных и внутренних стен.

Блоки наружных стен покрываются на заводе с фасадной стороны де-

коративным слоем, а с внутренней — слоем штукатурки.

Панели наружных стен отапливаемых зданий изготовляются из

железобетонных ребристых прокатных плит с ребрами, обращенными

внутрь. Плиты выполняются из армопенобетона, пеносиликата, ке-

рамзитобетона, утепленных минераловатным утеплителем или газо-

бетоном.

Панели наружных стен неотапливаемых зданий приготовляются

из тяжелых цементных армированных бетонов, плотного силикатного

бетона (силикальцита), легких бетонов на пористых заполнителях.

Панели наружных стен с фасадной стороны облицовываются ке-

рамическими, стеклянными, пластмассовыми или другими плитками

либо на их поверхность наносится фактурный слой из декоративного

бетона или раствора с обработкой его после затвердения на заводе.

Чаще всего наружные стеновые панели окрашиваются стойкими

красителями по фактурному слою из обычных бетона или раствора.

Внутренние поверхности наружных стеновых панелей на заводе под-

готовляются под окраску или оклейку обоями.

Панели внутренних стен и перегородок изготовляются из всех

видов армированных и неармированных бетонов.