Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Строительство высотных сооружений

Материалы для железобетонных конструкций и составы бетонных смесей


Материалы для железобетонных конструкций и составы бетонных смесей

Вяжущие. В качестве вяжущих для бетона в высотном строительстве в основном применяют портландцемент и его разновидности (пластифицированный и гидрофобный, сульфатостойкий, тампонажный и магнезиальный портландцемента), а также шлакопортландцемент и пуццолановый портландцемент.

Портландцемента используют для бетонных и железобетонных надземных, подземных и подводных конструкций, в том числе и для конструкций, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию. Для конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных вод, нельзя применять портландцемента без специальных мер защиты.

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) отличается быстрым нарастанием прочности в ранние сроки (1—2 дня). Предел прочности при сжатии стандартных образцов через трое суток должен быть не ниже 250 кгс/см2.

Пластифицированный портландцемент получают добавлением в процессе помола клинкера 0,15—0,25% пластифицирующей поверхностно-активной добавки (сульфитно-дрожжевой бражки), которая придает растворам и бетонам повышенную подвижность и удобоукладываемость. Применение пластифицированного портландцемента повышает прочность и морозостойкость растворов и бетонов, дает возможность сократить на 5—8% расход цемента в бетоне, сохранить заданную подвижность бетонной смеси при меньшем водоцементном отношении.

Гидрофобный (не смачиваемый водой) портландцемент является продуктом совместного помола цементного клинкера и поверхностно-активного вещества (мылонафт, олеиновая кислота) в количестве 0,1—0,2%, придающего цементу гидрофобные и пластифицирующие свойства. Гидрофобный портландцемент применяют вместо обыкновенного цемента во избежание потери цементом активности при длительном хранении и дальних перевозках.

Сульфатостойкий портландцемент отличается от обычного портландцемента повышенным содержанием активных минеральных добавок (тренола, диатомита, пемзы, туфа и др.), вводимых при помоле портландцементного клинкера.

Магнезиальный портландцемент — гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе. Его запрещается использовать для конструкций, возводимых в скользящей опалубке.

Шлакопортландцемент характеризуется способностью затвердевать в воде и на воздухе. Как вяжущее вещество получается в результате совместного помола цементного клинкера, доменного гранулированного шлака и гипса или тщательного смешивания этих материалов, измельченных раздельно.

Бетоны на пуццолановом портландцементе отличаются высокой водостойкостью, повышенной водонепроницаемостью, пониженной морозостойкостью.

Для возведения труб и башенных градирен применяется портландцемент марки не ниже 300, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 10178—62*.

Шлакопортландцемент применяют для устройства плиты и стаканов дымовых труб.

Применять шлакопортландцемент и пуццолановые портландцемента для возведения стволов труб, стенок кольцевого фундамента, опорного кольца и оболочки градирни, а также высотных сооружений (копров, силосов), возводимых в скользящей опалубке, запрещается.

Для строительства того или иного высотного сооружения применяют цемент одного или двух заводов (при близком минералогическом составе).

До употребления в дело цемент, поступающий на объект, испытывают и проверяют в лаборатории в соответствии с ГОСТ 310-60.

Цемент должен храниться по маркам и видам. Запрещается смешивать в одном закроме, бункере или силосе цементы разных партий. Разгрузка цемента и подача его в склады, а также со складов к бетоносмесительным установкам должны быть механизированы.

Заполнители. Заполнители (песок, гравий, щебень и др.) образуют в бетоне и растворе жесткий скелет и снижают усадку при твердении цементного камня.

В качестве мелкого заполнителя для тяжелого бетона преимущественно используют природные пески, которые по минералогическому составу подразделяют на кварцевые, полевошпатовые, известковые, доломитовые. Они должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10268—70 *.

В качестве крупного заполнителя для тяжелого бетона используют гравий или щебень горных пород, которые по крупности зерен подразделяются на фракции 5—10, 10—20, 20—40 и 40— 70 мм.

Гравий для бетона подбирают в соответствии с требованиями ГОСТ 8268—v74.

Предварительно прочность гравия и щебня из гравия оценивают путем испытания на дробимость в цилиндре.

Для бетона различных марок марки гравия (ГОСТ 8268—74) и щебня из гравия (ГОСТ 10260—74) по прочности (дробимости в цилиндре) следующие [101:

Морозостойкость гравия определяют не только непосредственным замораживанием и оттаиванием, но и ускоренными испытаниями с применением раствора сернокислого натрия.

Щебень в зависимости от дробимости (от 6 до 35%) разделяется по прочности на семь марок: 1200, 1000, 800, 600, 400, 300 и 200. Марку щебня определяют пределом прочности горной породы при сжатии (кгс/см2) в водонасыщенном состоянии.

По прочности исходной горной породы марку щебня при сжатии в воде в насыщенном состоянии принимают выше марки бетона: в 1,5 раза — для бетона марок ниже 300, в 2 раза — для бетона марок 300 и выше.

Важной характеристикой зернового состава заполнителей является объем пустот: в песке он должен быть не более 40, в гравии — 45 и в щебне — 50%. Объем пустот приближенно легко определить путем наполнения мерной кружки с высушенным заполнителем водой: объем пустот равен объему влитой воды.

Для обеспечения качественного зернового состава песка применяют фракционированный песок, который составляют из двух фракций: крупной и мелкой, раздельно дозируемых при приготовлении бетонной смеси.

Хорошим зерновым составом гравия и щебня считается тот, когда имеются зерна разной величины, а пустотность при этом оказывается наименьшей.

Песок и щебень для возведения монолитных железобетонных промышленных труб и башенных градирен должен удовлетворять ряду требований.

В качестве мелкого заполнителя для бетона труб и градирен рекомендуется применять чистые кварцевые или кварцево-поле-во-шпатовые пески с модулем крупности от 2,2 до 3,0. Мелкие пески с модулем крупности 1,7 можно применять только при наличии соответствующего технико-экономического обоснования.

Заполнители для бетона должны быть чистыми и иметь постоянный зерновой состав. Запрещается применять инфракционированные и загрязненные заполнители. Содержание в песке глинистых примесей или мелких пылевидных фракций не должно превышать для труб и градирен соответственно 3 и 1 % по весу.

Для угольных башен, башенных копров и других сооружений, возводимых в скользящей опалубке, допускается содержание илистых, глинистых и пылевидных частиц в песке, определяемых отмучиванием, более 3, а в крупном заполнителе — 1%.

Содержание сернокислых и сернистых соединений в пересчете на серный ангидрид при строительстве труб и градирен не должно превышать в песке 1% ив щебне 0,5% но весу материала.

Максимальный размер зерен крупного заполнителя для бетона стволов труб при толщине стенок 60 см и менее соответственно составляет 70 и 40 мм, а для конструкций градирни (оболочки, стены кольцевого фундамента, опорное кольцо) при толщине стен 20—60 см не должен превышать 40 и при толщине стен до 20 см — 20 мм.

Для сооружений, возводимых в скользящей опалубке, при толщине стен до 20 см крупность заполнителя не дожна превышать 20 мм.

Составы бетонных смесей. Бетонные смеси для высотных инженерных сооружений должны удовлетворять требованиям однородности, экономичности, прочности, плотности, долговечности (морозостойкости и стойкости в агрессивной среде), а во время изготовления — подвижности и удобоукладываемости.

Жесткость (удобоукладызаемость) бетонных смесей и их подвижность зависят от водоцементного отношения; соотношения количества цемента и заполнителей; формы и характера поверхностей зерен заполнителей; содержания песка в смеси заполнителей; гранулометрического состава.

Удобоукладываемость жестких бетонных смесей определяют техническим вискозиметром.

Расчет состава бетонной смеси производят в следующем порядке: определяют водоцементное отношение, при котором обеспечивается при данных материалах, средствах уплотнения и в заданный срок требуемая прочность; определяют расход воды; рассчитывают потребный расход цемента, а затем щебня (или гравия) и песка; проверяют подвижность (жесткость) бетонной смеси при отклонении этих показателей от проекта; корректируют состав бетонной смеси; изготавливают образцы для определения прочности и испытывают их в заданные сроки; пересчитывают номинальный состав бетонной смеси на производственный (определяют расход материалов на 1 м? бетона и на замес бетономешалки).

К моменту расчета состава бетонной смеси должно быть определено согласно требованиям ГОСТов качество исходных материалов: цемента, воды, песка и щебня (гравия).

Исходными данными для расчета состава бетона являются заданная марка бетона, характеристика бетонной смеси по степени подвижности или жесткости, а также характеристика исходных материалов — активность и удельный вес цемента, объемный и удельный вес песка для стенок оболочки градирни.

Оптимальное количество воды в бетонной смеси должно обеспечить необходимую ее подвижность (или жесткость).

Расчетный состав бетона уточняют на пробных замесах. Водоцементное отношение одного из них должно быть равным расчетному, а двух других соответственно больше и меньше первого на 10—20%. Из каждого замеса готовят образцы, которые выдерживают и испытывают для определения марки бетона.

По результатам испытаний строят график зависимости прочности бетона от водоцементного отношения, с помощью которого выбирают величину В/Ц, обеспечивающую получение заданной марки.

Для обеспечения качественного зернового состава песка применяют фракционированный песок, который составляют из двух фракций: крупной и мелкой, раздельно дозируемых при приготовлении бетонной смеси.

Хорошим зерновым составом гравия и щебня считается тот, когда имеются зерна разной величины, а пустотность при этом оказывается наименьшей.

Песок и щебень для возведения монолитных железобетонных промышленных труб и башенных градирен должен удовлетворять ряду требований.

В качестве мелкого заполнителя для бетона труб и градирен рекомендуется применять чистые кварцевые или кварцево-поле-во-шпатовые пески с модулем крупности от 2,2 до 3,0. Мелкие пески с модулем крупности 1,7 можно применять только при наличии соответствующего технико-экономического обоснования.

Заполнители для бетона должны быть чистыми и иметь постоянный зерновой состав. Запрещается применять инфракциониро-ванные и загрязненные заполнители. Содержание в песке глинистых примесей или мелких пылевидных фракций не должно превышать для труб и градирен соответственно 3 и 1% по весу.

Для угольных башен, башенных копров и других сооружений, возводимых в скользящей опалубке, допускается содержание илистых, глинистых и пылевидных частиц в песке, определяемых •отмучиванием, более 3, а в крупном заполнителе — 1%.

Содержание сернокислых и сернистых соединений в пересчете на серный ангидрид при строительстве труб и градирен не должно превышать в песке 1% ив щебне 0,5% по весу материала.

Максимальный размер зерен крупного заполнителя для бетона стволов труб при толщине стенок 60 см и менее соответственно составляет 70 и 40 мм, а для конструкций градирни (оболочки, стены кольцевого фундамента, опорное кольцо) при толщине стен 20—60 см не должен превышать 40 и при толщине стен до 20 см — 20 мм.

Для сооружений, возводимых в скользящей опалубке, при толщине стен до 20 см крупность заполнителя не дожна превышать 20 мм.

Составы бетонных смесей. Бетонные смеси для высотных инженерных сооружений должны удовлетворять требованиям однородности, экономичности, прочности, плотности, долговечности (морозостойкости и стойкости в агрессивной среде), а во время изготовления — подвижности и удобоукладываемости.

Жесткость (удобоукладываемость) бетонных смесей и их подвижность зависят от водоцементного отношения; соотношения количества цемента и заполнителей; формы и характера поверхностей зерен заполнителей; содержания песка в смеси заполнителей; гранулометрического состава.

Удобоукладываемость жестких бетонных смесей определяют техническим вискозиметром. Жесткость литых и подвижных сме-

Расчет состава бетонной смеси производят в следующем порядке: определяют водоцементное отношение, при котором обеспечивается при данных материалах, средствах уплотнения и в заданный срок требуемая прочность; определяют расход воды; рассчитывают потребный расход цемента, а затем щебня (или гравия) и песка; проверяют подвижность (жесткость) бетонной смеси при отклонении этих показателей от проекта; корректируют состав бетонной смеси; изготавливают образцы для определения прочности и испытывают их в заданные сроки; пересчитывают номинальный состав бетонной смеси на производственный (определяют расход материалов на 1 м? бетона и на замес бетономешалки) .

К моменту расчета состава бетонной смеси должно быть определено согласно требованиям ГОСТов качество исходных материалов: цемента, воды, песка и щебня (гравия).

Исходными данными для расчета состава бетона являются заданная марка бетона, характеристика бетонной смеси по степени подвижности или жесткости, а также характеристика исходных материалов — активность и удельный вес цемента, объемный и удельный вес песка для стенок оболочки градирни.

Оптимальное количество воды в бетонной смеси должно обеспечить необходимую ее подвижность (или жесткость).

Расчетный состав бетона уточняют на пробных замесах. Водоцементное отношение одного из них должно быть равным расчетному, а двух других соответственно больше и меньше первого на 10—20%. Из каждого замеса готовят образцы, которые выдерживают и испытывают для определения марки бетона.

По результатам испытаний строят график зависимости прочности бетона от водоцементного отношения, с помощью которого выбирают величину В/Ц, обеспечивающую получение заданной марки.

При пробных замесах проверяют также подвижность или жесткость бетонной смеси (она должна соответствовать проектной). Если бетонная смесь менее подвижна, чем требуется, увеличивают количество цемента и воды, не изменяя водоцементное отношение. Если подвижность больше требуемой, то добавляют небольшими порциями песок и крупный заполнитель, сохраняя их соотношение постоянным.

Для бетона градирен тщательно выбирают не только водоцементное отношение, но и количество вовлеченного воздуха или газа и поверхностно-активных веществ для получения необходимой структуры.

Арматура. Для монолитных конструкций высотных сооружений применяют арматуру гладкого (стержневая и проволочная) и периодического (стержневая) профиля. Последняя имеет лучшее сцепление с бетоном, так как на ее поверхности есть ребра. Арматура периодического профиля позволяет исключить устройство крюков, повысить трещиностойкость бетона.

Стержневая арматура бывает горячекатаной, термически упрочненной и упрочненной вытяжкой, подвергнутой после прокатки упрочнению вытяжкой в холодном состоянии.

В зависимости от гарантируемых механических свойств стержневую арматуру делят на классы. Для горячекатаной обычной напрягаемой арматуры ГОСТ 5781—75 установлены три класса с условными обозначениями A-I, A-II и A-III.

Горячекатаные арматурные стали классов A-I — A-III используют в высотном строительстве в качестве ненапрягаемой арматуры. Горячекатаная сталь, упрочненная вытяжкой, классов

А-Пв и А-Шв предназначается для изготовления отдельных стержней напрягаемой арматуры.

Проволочная арматура подразделяется на арматурную проволоку и арматурные проволочные изделия.

Арматурная холоднотянутая проволока делится на два класса: B-I (низкоуглеродистая) предназначается для ненапрягаемой арматуры и B-II (углеродистая) предназначается для напрягаемой арматуры (высокопрочная арматурная проволока).

Проволочную арматуру выпускают диаметром 3—8 мм с пределом прочности 14 000 (для диаметра 8 мм) и 19 ООО кгс/см2 (для диаметра 3 мм).



Похожие статьи:
Совершенствование методов работ при возведении высотных сооружений

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Строительство высотных сооружений

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум