3. Выбор сырья, основных материалов и полуфабрикатов для производства изделий, их техническая характеристика

Лестничные марши сплошной конструкции размером 3920 × 1200 × 255 мм изготовляется из бетона марки М200 (В15), подвижностью 4 см (П1).

Подход в подборе сырьевых материалов необходимо осуществлять комплексно, рассматривая все возможности соединения компонентов. Особое внимание следует уделять нерасслаеваемости получившейся бетонной смеси и сцеплению бетона с арматурой, необходимого для их совместной работы.

Вяжущее. Для бетона в качестве вяжущего применяют шлакопортландцемент марки 400 по ДСТУ Б В. 2.7-112-2002, нормальная густота цементного теста 28%, насыпная плотность 1320 кг/м³, нормальные сроки схватывания 45-90 мин.

Заполнители. Для бетона применяют заполнители в виде природного песка (мелкий заполнитель), щебня из изверженных, метаморфических и осадочных горных пород, природного гравия и щебня из гравия. Широко применяют также искусственные материалы, которые изготавливают из промышленных и других отходов производства или в результате переработки природных минеральных сырьевых материалов.

Крупный заполнитель (ДСТУ Б В. 2.7-75-98 ). Для всех видов тяжелого бетона сборных и монолитных конструкций следует использовать щебень из изверженных горных пород марки не ниже 800, из метаморфических - не ниже 600 и осадочных - не ниже 300 (для бетона марки М400 - не ниже 500). Крупный заполнитель мало влияет на прочность бетона, если его прочность более чем на 20% выше прочности бетона. Однако в заполнителе могут встречаться слабые зерна, поэтому для большей надежности обычно рекомендуется, чтобы прочность исходной горной породы была в 1,5…2 раза выше прочности бетона. Крупный заполнитель, в качестве которого используется гранитный щебень, имеет фракцию 5-20 мм и служит для заполнения объёма бетона. Его применение ограничено необходимостью обеспечения пластичности бетонной смеси, что особенно важно при применении цемента марки 400. Содержание пылевидных и глинистых примесей в крупном заполнителе из изверженных пород для тяжелого бетона не должно превышать 1% по массе, а в щебне из осадочных пород 2…3%.

Мелкий заполнитель (ДСТУ Б В. 2.7-32-95). В качестве мелкого заполнителя применяется кварцевый песок. Основным поставщиком песка является Безлюдовский карьер. Песок поставляется на завод автомобильным транспортом, имеет модуль крупности М_к=1,1, содержание пылевидных и глинистых частиц – до 3%.

Арматурная сталь. Армирование изделий выполняется сварными сетками и каркасами, при этом предусмотрена возможность объединения арматурных изделий в пространственные каркасы. Рабочая арматура маршей принята из стали класса А400С (свариваемая горячекатаная) марок 35ГС или 25Г2С. В опорных узлах по ширине марша предусмотрена установка семи каркасов из стали класса А400С марок 35ГС или 25Г2С. Поперечная и конструктивная арматура принята из стали классов А240С марок Вт3пс и Ст-3сп. Подъёмные петли выполняются из стали класса А240С марок Вт3пс и Ст-3сп.

Вода. Вода для производства ЖБИ должна соответствовать ГОСТу 23732-93 . Для приготовления бетонной смеси используют водопроводную питьевую, а также любую воду, имеющую водородный показатель pH не менее 4. Количество воды затворения должно корректироваться с учетом влажности инертных заполнителей. В зимних условиях вода должна подогреваться до 50-60 ⁰ С. В противном случае реакция схватывания замедляется, что негативно сказывается на связности бетонной смеси.

Химические добавки. Для регулирования и улучшения свойств бетонной смеси и бетона, снижения расхода воды, цемента и энергетических затрат необходимо применять химические добавки, удовлетворяющим требованиям действующих стандартов и технических условий (ГОСТ 24211-2005 ). Для облегчения процесса производства рекомендуется использование пластификатора “Дофен”, который увеличивает подвижность бетонной смеси, облегчает её укладку, значительно уменьшает время набора технологической и отпускной прочности, повышает марочную прочность бетона, плотность, водонепроницаемость, морозостойкость, коррозионную стойкость, обеспечивается существенная экономия цемента, энерго- и трудозатрат.

Исходные данные, необходимые для расчета состава бетона:

Характеристика бетона:

- класс (марка) бетона по прочности на сжатие: В15 (М200).

Характеристика бетонной смеси по удобоукладываемости:

- марка по подвижности (осадка конуса): П1 (4 см).

Характеристика вяжущего:

- нормативный документ: ДСТУ Б В. 2.7-112-2002. Цементи. Загальні технічні умови ;

- вид цемента: ШПЦ марки 400;

- активность цемента: R_ц = 40 МПа;

- коэффициент нормальной густоты: К_нг = 28%;

- средняя плотность цемента: γ_ц = 3,0 кг/дм³ = 3000 кг/м³;

- насыпная плотность цемента: γ_цн = 1,32 кг/дм³ = 1320 кг/м³.

Характеристика крупного заполнителя:

- нормативный документ: ДСТУ Б В. 2.7-75-95. Щебінь і гравій щільні природні для будівельних матеріалів, виробів, конструкцій та робіт. Технічні умови ;

- вид: гранитный щебень;

- наибольшая крупность зерен заполнителя: 20 мм;

- средняя плотность зерен щебня: γ_щ = 2,68 кг/дм³ = 2680 кг/м³;

- насыпная плотность щебня: γ_щн = 1,51 кг/дм³ = 1510 кг/м³;

- содержание глины, пыли: 2% по массе;

- влажность: W_щ = 3,5%;

- марка по прочности: 800.

Характеристика мелкого заполнителя:

- нормативный документ: ДСТУ Б В. 2.7-32-95. Пісок щільний природний для будівельних матеріалів, виробів, конструкцій та робіт. Технічні умови ;

- вид: кварцевый песок;

- модуль крупности: М_к = 1,1;

- средняя плотность зерен песка: γ_п = 2,65 кг/дм³ = 2650 кг/м³;

- насыпная плотность песка: γ_пн = 1,4 кг/дм³ = 1400 кг/м³;

- влажность: W_п = 3%.

Характеристика химических добавок:

- нормативная документация: ДСТУ Б В. 2.7-65-97. Добавки для бетонів і будівельних розчинів. Класифікація ;

- вид: пластификатор “Дофен”;

- дозировка добавки, % от массы цемента: С = 1,1;

- концентрация рабочего раствора, %: К = 25;

- плотность рабочего раствора, кг/дм³: П = 1,114.