Производство бетонной смеси
Технология производства бетона складывается из подбора состава бетона, приготовления, транспортирования и укладки бетонной смеси и твердения бетона.
Подбор состава бетона. Состав бетона должен быть таков, чтобы и бетонная смесь, и затвердевший бетон имели требуемые для данного конкретного случая свойства (удобоукладываемость, прочность, морозостойкость), а стоимость бетона была возможно более низкой.
Рассчитывают состав бетона для данных сырьевых материалов, используя математические зависимости, связывающие свойства бетона с его составом. Требуемая марка бетона обеспечивается выбором нужной марки цемента (она должна быть в 2…2,5 раза выше марки бетона) и расчетом отношения Ц/В по вышеприведенной формуле.
Общее количество заполнителей и соотношение крупного и мелкого заполнителя рассчитывают так, чтобы расход цемента был минимальным. Это достигается в том случае, если объем крупного заполнителя в бетоне будет максимально возможным, а мелкий заполнитель займет пустоты между зернами крупного заполнителя. Цементное тесто заполняет пустоты между зернами песка (около 35…40% от объема песка) и связывает все частицы друг с другом.
Увеличивая или уменьшая содержание цементного теста (но не меняя рассчитанного Ц/В), можно увеличить или уменьшить подвижность бетонной смеси.
Состав бетона выражают или в количестве составляющих (кг) для получения 1 м 3 бетона (например, цемент 250 кг, вода 170 л, песок 700 кг, щебень 1250 кг) или соотношением компонентов в частях по массе или по объему, при этом количество цемента принимают за 1 (например, состав бетона 1:2:4 при В/Ц = 0,7 означает, что на 1 ч. цемента берется 0,7 ч. воды, 2 ч. песка и 4 части крупного заполнителя).
Приготовление бетонной смеси осуществляют в бетоносмесителях периодического и непрерывного действия. Бетоносмесители периодического действия бывают двух типов: свободного падения (гравитационные) и принудительного перемешивания.
В бетоносмесителях Свободного падения (загрузочная вместимость 100…4500 л) материал перемешивается в медленно вращающихся вокруг горизонтальной или наклонной оси смесительных барабанах, оборудованных внутри короткими корытообразными лопастями (рис. 1, а). Лопасти захватывают материал, поднимают его и при переходе в верхнее положение сбрасывают. В результате многократного подъема и падения обеспечивается их перемешивание. В таких смесителях приготовляют пластичные бетонные смеси с крупным заполнителем из плотных пород.
Время перемешивания зависит от подвижности бетонной смеси и вместимости бетоносмесителя. Чем меньше подвижность смеси и чем больше вместимость бетоносмесителя, тем больше время, необходимое для перемешивания. Например, для бетоносмесителя вместимостью 500 л оно составляет 1,5…2 мин, а для бетоносмесителя 2400 л — 3 мин и более.
Бетоносмесители принудительного перемешивания (рис. 1, б) представляют собой стальные чаши, в которых смешивание производится вращающимися лопатками, насаженными на вертикальные валы. Используют их для получения жестких бетонных смесей и бетонных смесей на легких пористых заполнителях.
Бетоносмесители непрерывного действия корытообразной формы; рабочий орган у них одновременно перемешивает и перемещает бетонную смесь от загрузочного отверстия к выгрузочному. Производительность их больше, чем бетоносмесителей периодического действия, но переход от приготовления одной марки бетона к другой сложнее. Поэтому их используют лишь на строительных объектах с большим объемом бетонных работ (например, на строительстве гидроэлектростанций). Бетоносмесители могут быть передвижные, установленные на автомашинах, и стационарные.
Чаще бетонные смеси приготовляют на специализированных бетонных заводах, имеющих высокую степень механизации и автоматизации.
Транспортирование. Обязательное требование ко всем видам транспортирования бетонной смеси — сохранение ее однородности и подвижности. Бетонные смеси от бето-носмесительного завода на стройку перевозят на авто-машинах-бетоновозах, которые могут быть оборудованы устройствами для подогрева и перемешивания смеси, внутри строительных объектов или заводов сборного железобетона— вагонетками, конвейерами и бетононасосами.
Укладка бетонной смеси. Качество и долговечность бетона во многом зависят от правильности укладки, а методы укладки и уплотнения определяются видом бетонной смеси (пластичная или жесткая, тяжелый или легкий бетон) и типом конструкции. Укладка должна обеспечивать максимальную плотность бетона (отсутствие пустот и неоднородности состава).
Пластичные текучие смеси уплотняют под действием силы тяжести или путем штыкования, жесткие смеси — вибрированием.
Вибрирование — наиболее эффективный метод укладки, основанный на использовании тиксотропных свойств бетонной смеси. При вибрировании частицам бетонной смеси передаются быстрые колебательные движения от источника колебаний — вибратора. Применяют главным образом электромеханические вибраторы, основная часть которых — электродвигатель. На валу электродвигателя эксцентрично установлен груз — дебаланс, при вращении которого возникают колебательные импульсы.
При вибрировании жесткая бетонная смесь как бы превращается в тяжелую жидкость, которая плотно заполняет все части формы, а воздух, содержащийся в бетонной смеси, при этом поднимается вверх и уходит. Бетонная смесь приобретает плотную структуру. При недостаточном времени вибрирования бетонная смесь уплотняется не полностью, при слишком долгом—она может расслоиться.
В зависимости от вида и формы бетонируемой конструкции применяют различные типы вибраторов. При бетонировании конструкций большой площади и небольшой толщины (до 200…300 мм), например бетонных покрытий дорог, полов промышленных зданий и т. п., используют поверхностные вибраторы (рис. 2, а), массивных элементов значительной толщины — глубинные вибраторы (рис. 2, б) с наконечниками различной формы и размеров. Часто применяют одновременно несколько вибраторов, которые собирают в пакеты. Тонкостенные бетонные конструкции, насыщенные арматурой (колонны, несущие стены), уплотняют наружными вибраторами, прикрепляемыми к поверхности опалубки (рис. 2, в). В заводских условиях при изготовлении бетонных камней, крупных блоков, панелей и других изделий пользуются виброплощадками (рис. 2, г), на которые устанавливают формы с бетонной смесью.
—-
В зависимости от потребностей бетонную смесь приготовляют на приобъектных бетоносмесительных установках циклического или непрерывного действия, а при большом расходе — на бетонных заводах. Бетонные заводы комплектуют одним или несколькими бетоносмесителями, производительность которых обеспечивает бесперебойную работу заводов железобетонных изделий (ЖБИ) и строек. Как правило, процесс приготовления бетонной смеси комплексно механизирован. На некоторых бетонных заводах все процессы автоматизированы.
Процесс приготовления бетонной смеси состоит из следующих операций: прием и складирование заполнителей, вяжущего, перемещение их, дозирование, перемешивание и выдача готовой бетонной смеси на транспортные средства.
Основой получения бетонов заданных свойств и экономного расходования материалов является тщательное соблюдение пропорций состава бетонной смеси с учетом свойств и качества заполнителей, воды и вяжущих.
По технологическим требованиям бетонная смесь должна сохранять однородность при транспортировании, перегрузке и укладке в опалубку или форму; удобоукладываемость ее должна соответствовать типу бетонируемой конструкции, принятым методам уплотнения и формования.
Однородность смеси обусловливается правильным подбором состава бетона, технологическими приемами дозирования и перемешивания составляющих, выполнением основных требований при транспортировании и укладке.
В каждом конкретном случае показатель подвижности или жесткости смеси назначают из условий производства работ. В зависимости от способов укладки, транспортирования, уплотнения, конструктивных особенностей бетонируемых конструкций и степени армирования могут использоваться особо жесткие (Ж4), жесткие (Ж2, ЖЗ), умеренно жесткие (Ж1), малоподвижные (П1), подвижные (П2), весьма подвижные (ПЗ) и литые (П4) смеси.
Так, литые подвижные смеси применяют, например, при изготовлении густоармированных тонкостенных конструкций, бетонируемых в вертикальном положении; при устройстве бурона-бивных свай, когда бетонную смесь транспортируют в тело сваи по трубопроводу; при подводном бетонировании.
Подвижные и малоподвижные смеси применяют при возведении фундаментов, стен, колонн и других элементов сооружений, где ее укладывают с использованием вибраторов.
Умеренно жесткие и жесткие, а также смеси повышенной жесткости применяют в заводском производстве сборных конструкций, где их формуют на мощных вибрационных площадках и стендах, с помощью которых создают высокую плотность материала.
Особо жесткие смеси используют при изготовлении изделий по технологии, предусматривающей их немедленную распалубку, а также конструкций с пустотами и отверстиями. Так, плиты перекрытия многопустотного настила изготовляют из смесей с показателем жесткости более 20 с. Использование менее жестких смесей не обеспечивает устойчивость стенок между пустотообра-зователями, что приводит к снижению качества изделий.
Для повышения морозостойкости конструкций и увеличения их механических характеристик в дорожном и гидротехническом строительстве применяют бетонные смеси повышенной жесткости.
Приготовление бетонных смесей различной удобоуклады-ваемости требует использования специального технологического оборудования.
В состав предприятия по производству бетонной смеси помимо бетоносмесительной установки входят склады цемента и заполнителей, лаборатория и отдел контроля, энергетическое хозяйство. Учитывая круглогодичность работы, такие предприятия оснащают устройствами для. подогрева составляющих бетонной смеси, приготовления растворов добавок, оборудованием для промывки и сортировки (обогащения) заполнителей.
Отдел контроля следит за соблюдением технологии приготовления, дает оценку качества заполнителей и вяжущих, а также соответствия бетонной смеси проектным требованиям.
Заводы выпускают также сухие бетонные смеси. Сухая бетонная смесь необходима в тех случаях, когда объекты строительства значительно удалены от завода и трудно сохранить высокое качество готовой смеси при транспортировании. Сухую бетонную смесь на заводе загружают в автобетоносмеситель и смешивают ее с водой затворения в пути или на строительной площадке.
При использовании химических добавок в технологическую схему производства включают специальные агрегаты для приготовления водных растворов добавок (твердых, пастообразных или жидких продуктов) необходимой концентрации. Такие агрегаты оснащают приспособлениями для перемешивания раствора сжатым воздухом, а иногда системами для их подогрева. После приготовления раствор добавок поступает в расходную емкость, из которой через дозатор подается в бетоносмеситель.
Выбор стройматериалов - Производство бетонной смеси
Остались вопросы по теме - "Производство бетонной смеси", задайте их на