Технология изготовления тяжелого бетона

Обновлено: 18.05.2024

Основы технологии тяжелого бетона.

Технология тяжелого бетона включает в себя следующие технологические операции: подбор состава бетона, приготовление и транспортирование бетонной смеси, ее укладку и уплотнение, и обеспечение требуемого режима твердения бетона.Состав бетона должен быть таким, чтобы бетонная смесь и затвердевший бетон имели заданные значения свойств (удобоукладываемости, прочности, морозостойкости), а стоимость бетона при этом была более низкой.Требуемая подвижность бетонной смеси обеспечивается выбором необходимого количества воды.Требуемая прочность бетона достигается: 1) выбором марки цемента (она, как правило, принимается в 1,5. ..2,5 раза выше марки бетона); 2) расчетом требуемого соотношения цемента и воды (Ц/В) по формуле основного закона прочности бетона. Количество цемента определяется по известным значениям В и В/Ц: Ц = В: (В/Ц).Количество крупного и мелкого заполнителей рассчитывают так, чтобы расход цемента был минимальным. Это достигается в том случае, если количество крупного заполнителя будет максимально возможным (обычно оно составляет 0,75.. .0,85 от объема бетона), а мелкий заполнитель (песок) заполнит пустоты между зернами крупного заполнителя.В этом случае цементное тесто должно будет заполнить пустоты в песке и покрыть поверхность заполнителей для обеспечения связи всех частиц друг с другом.Увеличивая или уменьшая содержание цементного теста (но, не изменяя при этом рассчитанного Ц/В), можно повысить или снизить подвижность бетонной смеси, сохраняя заданную прочность бетона.При использовании влажных заполнителей необходимо учитывать содержащуюся в них воду и соответственно уменьшать количество воды затворения, чтобы суммарное количество воды было равно расчетному.Приготовление бетонной смеси осуществляют в специальных агрегатах — бетоносмесителях разных конструкций и различной вместимости.В зависимости от конструкции различают бетоносмесители:гравитационные, со свободным падением смеси(пригодны только для подвижныхсмесей) и принудительного действия.В зависимости от продолжительностиперемешивания до 2-3 мин. Прочность бетона повышается.Обозначение бетонной смеси должносодержать:степень готовности;класс по прочности;марки по удобоукладываемости, морозостойкости,водонепроницаемости, средней плотности (для легкогобетона)обозначение стандарта. Например, готовая к употреблению бетонная смесь тяжелого бетона класса по прочности на сжатие В25, марок по удобоукладываемости П3, морозостойкости F200 иводонепроницаемости W6 должна обозначаться:БСГ В25 П3 F200 W6 ГОСТ 7473-94 К месту укладки бетонную смесь доставляют в автобетоносмесителях, бадьями, автосамосвалами, транспортерами., перкачиванием насосами по трубам. Время перевозки бетонной смеси не более 1ч, а в жаркую погоду – менее30 мин. после начнется схватывание. Или перевозить сухую смесь.На стройках применяется механизированная укладка и уплотнение бетонной смеси вибраторами.Это повышает производительность, облегчает труд, увеличивает плотностоь, прочнгость, долговечность бетона. Если не нужно повышение прочности, то можно снизить расход цемента на 10-20%ускоряется твердение.Для улучшения кач-ва бетона можно применять вакуумирование, при к-ром из смеси извлекается часть избыточной воды и воздуха; одновременно под действием атмосферного давления бетонная смесь уплотняется и бетон становится прочным; ускоряется его твердение.Необходимо создавать летом влажную, зимой теплую и влажную среду для его твердения.В первые дни вертикальные пов-ти от высыхания защищает опалубка, после ее снятия эти пов-ти поливаю водой. Горизонтальные пов-ти покрывают паронепроницаемыми пленками, посыпаю песком, все время увлажняют. Контоль качества бетона на стройке осущ-ся лабораториями с помощью молотка Кашкарова(отношение диаметров полученной вмятины и диаметра эталона), ультрозвуковым способом(по скорости прохождения ультразвука)

Технология и способы производства разных видов строительного ячеистого бетона

Ячеистый бетон – неоднородный по своему составу материал, а поэтому его свойства сильно зависят от исходного сырья, метода изготовления компонента, обеспечивающего пористую структуру, и, конечно, от условий твердения. Современное производство предлагает несколько методов изготовления. И сегодня мы поговорим с вами про способы производства ячеистых бетонов и применяемое оборудование.

Технология производства ячеистого бетона

К ячеистым бетонам относят газо- и пенобетон на основе портландцемента, пористый материал на основе извести, газогипс, а также газопенобетоны и ячеистые бетоны с различными крупными наполнителями. Несмотря на такое изобилие разнообразных материалов, все методы производства можно условно разделить на 2 группы: автоклавные и неавтоклавные.

Об особенностях производства ячеистого бетона на заводе с немецким оборудованием рассказывает следующее видео:

Автоклавный способ

Именуют так не сам метод изготовления, а способ твердения материала. Чаще всего такой обработке подвергают газобетоны – цементные, силикатные, гипсовые, так как исходные компоненты такой смеси позволяют осуществиться дополнительным реакциям, заметно повышающим прочность изделия.

Принципиально газобетон на основе портландцемента может производиться и без автоклавной обработки, а вот газосиликаты набирают достаточной прочности только в условиях автоклавного твердения.

Подготовка компонентов

Итак, первый этап производства ячеистого бетона автоклавного твердения. Главным наполнителем ячеистого бетона служит воздух. Очевидно, что с чем более тонкими и легкими материалами приходится сталкиваться пузырькам воздуха, тем больше их сохранится в конечном продукте.

Чтобы добиться как можно более высокой пористости, исходные компоненты измельчаются. Как правило, это кремнеземистый ингредиент и известь, так как цемент и алюминиевая пудра уже находятся в достаточно измельченном состоянии. На практике прибегают к 2 основным методам подготовки.

Мокрый помол песка – кремнеземистый компонент, и сухой вяжущего – известково-песчаной смеси.
Сухой совместный помол цемента, извести и песка при содержании влаги в последнем не более 2%.

Оба способа осуществляются в присутствии ПАВ, чтобы предотвратить слипание тонких частиц.

Приготовление смеси

Способы изготовления смеси, а, вернее говоря, формовочной массы зависят от технологии – литьевой или вибрационной и вида газообразователя. Конечные задачи при этом разные.

Если изготавливается газобетон, то подразумевается смешивание всех компонентов и формование смеси. При этом поризация происходит в формах. Технология приготовления пенобетона подразумевает получение вспененной смеси, готовой к заливке в формы.

Газобетонную смесь готовят следующим образом.

Дозированные ингредиенты загружают в газобетоносмеситель в следующем порядке: сначала песчаный или зольный шлам, затем недостающий объем воды, вяжущее – портландцемент, известь, и газообразователь – обычно это алюминиевая пудра.
Дополнительные компоненты – ПАВ, гипс, вводят вместе с вяжущим. Алюминиевую пудру предварительно обезжиривают, перемешивая с ПАВ;
Шлам и вода подогреваются так, чтобы общая температура смеси составляла 35 С. Таким образом, обеспечиваются лучшие условия для реакции алюминия с гидроксидом кальция.
Смесь перемешивают до загрузки газообразователя – 1–3 мин, а затем еще 3–5 мин после загрузки, чтобы добиться максимально равномерного распределения пудры по объему. Если используется вибрационная технология, то перемешивание обеспечивается вибрацией аппарата.

Формование газобетонной массы

При изготовлении газобетона вспучивание должно происходить в форме. Это весьма тонкий процесс и требует тщательного регулирования путем нагревания массы, введением ПАВ, механического воздействия.

Используются 2 метода.

Литьевая технология предполагает вспучивание в неподвижной форме. Здесь процесс регулируется путем прогрева, добавки воды или ПАВ. Применяется стендовый метод
При вибровспучивании форму со смесью размещают на виброплощадке, где она вибрирует с частотой до 150 Гц и малой амплитудой 0,6–0,2 мм. Время обработки – 3–6 минут, захватывает весь процесс газовыделения.

Используется агрегатно-поточный или конвейерный метод. Формы заполняются, передаются на виброплощадку, а затем на пост остывания, где снимается «горбушка», а изделие нарезается по размерам.

Вибровспучивание является более эффективным методом: газообразователь распределяется максимально равномерно, и смесь становится максимально однородной.

Твердение в автоклаве

Автоклавирование осуществляется в специальном аппарате под давлением в 0,8–1,3 МПа и при температуре водяного пара в 175–191 С. Осуществляется процесс в 3 этапа.

В автоклав подают пар до тех пор, пока температура пара и изделия по всей толщине не станет одинаковой.
На второй стадии происходят химические реакции – взаимодействие гидроксида кальция и оксида кремния с получением двухосновных гидросиликатов. Этот процесс сопровождается стремительным набором прочности. Здесь важным является обеспечить постоянство температуры и давления.
Снижение температуры и давления – при этом стремительно испаряется вода, что может привести к появлению трещин в изделиях. Чтобы минимизировать риск, прибегают к ступенчатому понижению давления.

Про процессы, протекающие при производстве ячеистых бетонов неавтоклавного твердения рассказывается ниже.

Неавтоклавный способ

К этой категории относят твердение в естественных условиях и тепловлажностную обработку. Как правило, таким образом изготавливают пенобетоны. Конечной целью производства является получение поризованной массы, а не изделий.

Технология включает несколько стадий.

Подготовка сырья – в пеновзбивателе создают техническую пену – клееканифольную, смолосапониновую и так далее.
Сначала смешивают воду и фиброволокно, затем в смесь добавляют свежующее и песок. После перемешивания в раствор добавляют техническую пену.
Смесь перемешивают в смесителе, не более 3 минут. По сути дела, это и есть готовый пенобетон.
Массу заливают в подготовленные металлические формы. Последние могут быть как формами готового изделия – литьевой способ, так и опалубкой для крупного блока. После твердения такой блок разрезают на станке – резательная технология.
При естественном твердении изделия располагают в закрытых или открытых помещениях до схватывания – 2 суток, после чего вынимают из форм. Затем укладывают штабелями и закрывают влажными матами и мешками. Бетон нуждается в периодическом увлажнении – 3–4 р. в сутки первые 2 недели и 1–2 – в следующие.

Твердение при пропаривании значительно ускоряет процесс набора прочности. В этом случае формы с пенобетоном загружают в пропарочные камеры – тоннельные или ямные, где бетон обрабатывают паром при низком давлении – 0,7 МПа и при температуре 70–80 С. Пропаривание бетона экономически выгоднее, так как продукт набирает прочности намного быстрее.

Пенобетон считается более экологичным материалом по сравнению с газобетоном, так как для изготовления последнего используется больше электрической энергии.

Теперь расскажем об оборудовании для производства блоков из ячеистого бетона.

Необходимое оборудование

Технологическая линия изготовления включает несколько постов: подготовку смеси, приготовление, формование и твердение. Для каждой стадии требуется оборудование, соответствующее задачам.

Подготовка – дозировка и подача в смеситель может осуществляться и вручную, но автоматические дозаторы гарантируют лучшее соблюдение условий. Однако на мини-линиях до сих пор используют ручной способ – на напольных весах. Для пенобетона на предварительном этапе в пеногенераторе готовят техническую пену.
Смешивание – газобетон перемешивает в самоходном вертикальном газобетоносмесителе. Пенобетон смешивают в трех- или двухбарабанном пенобетоносмесителе.
Бетон заливают в подготовленные формы. Литьевой метод предполагает стендовые неподвижные формы, при вибрационном те же формы перемещают на виброплощадку.
Газобетон нарезают – для этого используется станок с металлическими струнами.
Пенобетон естественного твердения остается на площадках для набора прочности – здесь необходим лишь транспорт. Для автоклавной обработки используется автоклав – герметичный котел с диаметром в 2, 2,6, 3,6 м.
Готовые изделия остывают и упаковываются.

Самое время поговорить о расчете состава ячеистого бетона.

Следующее видео расскажет вам более подробно об оборудовании для создания ячеистого бетона:

Расчет состава материала

Состав ячеистых бетонов зависит от назначения: очевидно, что для изготовления газобетона с пористостью в 98% потребуется иное соотношение компонентов, чем для материала с пористостью в 68%. Решается такая задача с помощью уравнения, причем часть данных определяется экспериментальным путем.

Уравнение для 1 куб. м. ячеистого бетона выглядит так:

Ц – расход цемента ,кг/куб.м.
З – расход заполнителя, кг/куб. м.
В – расход воды, л/куб. м.
V_пор – объем пор за счет применения порообразователя, л,
ρ_{3 ,} Ρ_ц – действительная плотность пористого материала.

Расчетную находят по следующему уравнению:

1,15 – коэффициент, учитывающий объем воды, связанной с цементом.
C – соотношение между заполнителем и цементом, определяется по типу бетона: 1-1,75 – для автоклавных газобетоном, 0 – для неавтоклавных с низкой плотностью, так как здесь заполнитель не применяется, 3,5;4;4,5;5,5;6 – для известкового вяжущего.

Соотношение В/Т определяют экспериментальным путем, основываясь на текучести ячеистого бетона.

Р, кг/куб.м.	Диаметр расплава, см
300	0,45
500	0,40
700	0,35
900	0,30

Зная соотношение, вычисляют расход воды: В=(Ц+3) (В/Т).

Из уравнения вычисляют объем пор: V_пор=1000-Ц(1/ρц+С/ρ3+(1+С)В/Т).

А необходимое количество газообразователя вычислят из соотношения:

1390 – выход ячеек;
К – коэффициент эффективности газообразователя, для алюминиевой пудры К=0,85.

Состав пенобетона найти намного легче.

П – необходимый объем пенообразователя,
20л/кг – соотношение для гидролизованного протеина;
К – коэффициент эффективности, для гидролизованного протеина составляет 0,8.
20 – соотношение воды и массы бетона. Константой не является, хотя считается оптимальным соотношением.

Изготовление своими руками

Ячеистый бетон вполне можно приготовить и самостоятельно. Решается задача несколькими путями.

Неавтоклавный газобетон

Мобильная установка включает в себя бетоносмеситель для перемешивания, компрессор, установку для подключения и разливочный шланг. Таким образом изготавливают неавтоклавный газобетон.

Оборудование включает подробную инструкцию и диск, где объясняется и технология изготовления, и принципы работы аппаратов. Стоимость аппарата – 57–58 тыс. р.

Формы для пеноблоков изготавливаются из листов железа или фанеры, смазываются машинным маслом.
Компоненты смеси измеряются и загружаются в смеситель.
После окончания процесса смесь разливочным шлангом подают в формы.
Формы оставляют для отвердения. Снимают их через двое суток, а изделия остаются набирать прочность еще 26 дней.

Пенобетон

Пенобетон приготавливается по несколько иной технологии.

Для получения пены потребуется пеногенератор. Его работу обеспечивает компрессор. Стоимость аппарата зависит от мощности и бреда – от 19 до 32 тыс. р.
Бетонную смесь изготавливают в бетономешалке. Допускается ручное замешивание, хотя это и весьма трудоемкий процесс. Стоимость аппарата – от 8 тыс. р.
Пена из расчета 1,5 л на 1 куб. м. добавляется в бетонную смесь и опять перемешивается – либо в бетоносмесителе, либо вручную.
Вспененный бетон заполняет формы. Пористый бетон можно использовать и для получения монолитных конструкций или заполнения полости в колодцевой стене, например.

Приобретение оборудования имеет смысл тогда, когда затевается достаточно большое строительство – не гараж и не хоз постройка. При небольшом объеме работы выгоднее взять технику в аренду.

Ячеистый бетон – отличный вариант для утепления здания и сооружения легкой постройки. Технология изготовления его довольно проста и не слишком затратна, а потому и стоимость материала доступна многим. к тому же сегодня не составит труда приобрести ячеистый бетон, произведенный на заводе, либо даже самому его изготовить.

О линии производства для изготовления ячеистого бетона расскажет видео ниже:

Технология производства тяжелого бетона

Основные сырьевые материалы для производства тяжелого бетона, их характеристика, свойства, способы добычи. Основные процессы производства тяжелого бетона. Особенности стендового способа производства изделий. Виды и область применения готовой продукции.

Рубрика	Строительство и архитектура
Вид	контрольная работа
Язык	русский
Дата добавления	16.05.2016
Размер файла	25,1 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Бетон - искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения специально приготовленной смеси, состоящий из вяжущего материала, крупного и мелкого заполнителя и воды. При необходимости в бетонную смесь вводят специальные добавки, улучшающие его технологические и структурные характеристики. Состав бетонной смеси должен обеспечить бетону к определенному сроку заданные свойства (прочность, морозостойкость, водонепроницаемость и др.).

Бетон является главным строительным материалом, который применяют во всех областях строительства. Возможность получить материал с самым различным комплексом свойств, высокая архитектурно-строительная пластичность, сравнительная простота и доступность технологии, малая энергоемкость и возможность успешного использования местного сырья и утилизации техногенных отходов, хорошие технико-экономические показатели, экологическая безопасность - все это вывело бетон на первое место среди строительных материалов.

Бетон является самым востребованным строительным материалом. Он состоит из цемента, песка, воды и заполнителя. Также для улучшения характеристик в состав бетона включают различные добавки. В зависимости от типа заполнителя различают несколько видов - особо легкие, легкие, облегченные, тяжелые, особо тяжелые бетоны. Несмотря на большое разнообразие, наиболее популярным и широко используемым является тяжелый бетон. Он применяется не только в частном и гражданском строительстве, но и в промышленности, при возведении крупных заводов, строительстве мостов и АЭС.

Для получения тяжелых бетонов используются особые заполнители, которые обладают повышенной прочностью, надежностью и, соответственно, более тяжелым весом. Тяжелый бетон является достаточно плотным материалом, его плотность достигает 2500кг/.

Широкий диапазон свойств тяжелых бетонов на пористых заполнителях делает возможным их применение в самых различных областях строительной практики.

Целью данного РГЗ является выяснение экономических основ технологий производства тяжелого бетона. Необходимо выяснить, какие сырьевые материалы необходимы для производства, возможные технологии производства, виды и области применения готовой продукции.

К задачам РГЗ относится закрепление теоретического материала по дисциплине «ЭОТР», а также приобретение практических навыков работы с литературными источниками и технологическими схемами.

бетон тяжелый сырьевой стендовый

1. ОСНОВНЫЕ СЫРЬЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА

1.1 Перечень и характеристика сырьевых материалов

В качестве вяжущего чаще всего берут портландцемент, но могут быть использованы и другие вяжущие: строительный гипс, битум, полимеры, вяжущие низкой водопотребности (ВНВ) и др. Крупный заполнитель - щебень или гравий, мелкий - песок.

Гравий - рыхлая смесь зерен округлой формы размером 5-70мм, образовавшихся в результате естественного разрушения (выветривания) твердых , горных пород. Гравий может быть горным (овражным), речным и морским. Горный гравий имеет шероховатую поверхность и содержит обычно примеси песка, глины, пыли и органических веществ. Речной и морской гравий чище горного, но зато с гладкой поверхностью, что ухудшает сцепление с цементнопесчаным раствором. Для улучшения сцепления его можно дробить на щебень.

Щебень - рыхлая смесь, получаемая дроблением больших кусков различных твердых горных пород, а также кирпичного боя, шлаков и др. Полученную смесь зерен различных размеров (5 - 70 мм) подвергают рассеву на отдельные фракции.

Применяют воду, не содержащую вредных примесей (сульфаты, минеральные и орга-нические кислоты, жиры, сахар и др.), препятствующих нормальному схватыванию и твердению бетона. Использовать промышленные, сточные и болотные воды для затворения и поливки бетона не рекомендуется.

Речные и морские пески имеют округлую форму зерен; горные содержат остроугольные зерна, что обеспечивает их лучшее сцепление с бетоном. Однако горные пески обычно больше загрязнены вредными примесями, чем речные и морские. Искусственные пески получают дроблением твердых и плотных горных пород, а также отвальных металлургических шлаков. Дробленые пески имеют высокую стоимость, и поэтому, их применяют для обогащения мелкого природного песка в бетоне.

По зерновому составу пески делят на крупные, средние, мелкие и очень мелкие. В песке для бетонов и растворов не допускается наличие зерен размером более 10 мм, а зерен размером 5-10 мм не должно быть более 5 % по массе. Количество мелких частиц, прошедших через сито с отверстиями 0,14 мм, не должно превышать 10%. Глинистые и пылевидные частицы, органические примеси, сернистые и сернокислые соединения являются вредными примесями в песке. Глинистые и пылевидные частицы увеличивают суммарную поверхность заполните-ля, при этом повышается водопотребность бетонной смеси, вследствие чего снижается прочность бетона. Кроме того, глинистые примеси, обволакивая тонким слоем зерна песка, ухудшают сцепление их с цементным камнем и снижают прочность бетона. Органические примеси (остатки растений, перегной и т. п.) снижают прочность цементного камня и могут явиться источником его разрушения. Сернистые и сернокислые соединения (гипс, серный колчедан и др.) способствуют коррозии бетона.

1.2 Способы производства или добычи сырьевых материалов

Рассмотрим первый этап в производстве портландцемента. Он заключается в добыче и доставке известняковых пород, используемых для изготовления клинкера, качество которого сказывается на качестве готового изделия. Сам процесс изготовления клинкера довольно сложный и требует правильной дозировки вспомогательных материалов, для получения нужного химического состава, который будет сказываться на качестве портландцемента.

Известняковая порода добывается путём срезания скалы и извлечения из под неё желтовато-зелёного материала, в последствие используемого для изготовления клинкера. Данный вид породы поставляется на завод-изготовитель в крупных кусках, которые потом перемалываются на щёковой дробилке до нужной фракции, размер которой составляет от 10 до 15 миллиметров. На этом этапе сырьё готово к дальнейшей обработке.

Известняковый материал спекается при повышенной температуре, около 1000-1100 градусов. Полученный материал и называют клинкером, который перемалывают до мельчайшего состояния. Минералогический состав такой смеси состоит из алитов, белитов, алюминатов и алюмоферритов, причём алиты и белиты составляют почти 70% от всего состава изделия.

После чего перемолотый клинкер проходит тщательный этап просушки. Далее высушенный материал смешивается, с заранее подготовленными минеральными добавками (глиежи-10%, шлаки-20%, и прочие-15%). Ещё раз смешанный материал подвергается последнему этапу перемола и просева на мелкодисперсную фракцию.

Вода, применяемая для затворения бетонной смеси и поливки бетона, не должна содержать вредных примесей, препятствующих схватыванию и твердению вяжущего вещества. Для затворения бетонной смеси применяют водопроводную питьевую воду, а также природную воду (рек, естественных водоемов), имеющую водородный показатель рН не менее 4, содержащую не более 5600 мг/л минеральных солей, в том числе сульфатов не более 2700 мг/л. He допускается применять болотные, а также сточные бытовые и промышленные воды без их очистки.

Пуццолановый портландцемент изготовляют обычно на цементных заводах с полным технологическим циклом, там, где получают портландцементный клинкер. Его получают путем совместного тонкого измельчения портландцементного клинкера нормированного минерального состава (ГОСТ 22266--76), кислой активной минеральной добавки (ОСТ 21-9-81) и двуводного гипса (ГОСТ 4013--82). Содержание трехкальциевого алюмината в клинкере для производства этого цемента должно быть не более 8 %. В этом цементе допускается следующее содержание активных минеральных добавок: осадочного происхождения -- не менее 21% и не более 30%; вулканического происхождения, обожженной глины, глиежа или топливной золы -- не менее 25% и не более 40 %. Гипс вводят в пуццолановый портландцемент для регулирования сроков схватывания.

Шлакопортландцемент является гидравлическим вяжущим веществом, получаемым путем совместного тонкого измельчения клинкера и высушенного гранулированного доменного шлака с обычной добавкой гипса; шлакопортландцемент можно изготовить тщательным смешиванием тех же материалов, измельченных раздельно.

Гидрофобный цемент изготовляют путем введения небольших количеств специальных гидрофобных добавок (мылонафты, олеиновой кислоты и др.) при помоле клинкера.

Пластифицированный портландцемент получают помолом портландцементного клинкера вместе с гипсом и пластифицирующими добавками в виде концентрата сульфитно-спиртовой барды или кальциевой соли лигносульфоновой кислоты и других добавок в количестве 0,15. 0,25 % от массы цемента.

2. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА

2.1 Основные процессы производства тяжелого бетона

Производство тяжелых бетонов

Пропорции для производства тяжелого бетона могут отличаться друг от друга в зависимости от вида смеси, которую необходимо получить и целей строительства. Наиболее распространенными являются следующие пропорции:

Цемент - 1 часть (лучше всего использовать цемент высоких марок).

Песок - 2 части (в зависимости от вида строительства может использоваться и мелкозернистый, но в целом для производства тяжелых бетонов предпочтительнее использование песка с крупными зернами).

Заполнитель - 4 части (от обычного крупного щебня до природного мрамора и гранита).

Вода - 0,8 частей.

Существует определенная технология производства тяжелого цемента.

1. Первоначально в емкость для замешивания бетонной массы заливается нужное количество воды.

2. При непрерывном перемешивании добавляются цемент, песок, заполнитель.

3. Затем добавляются все необходимые добавки, пластификаторы, с учетом целей строительства и области применения бетона.

4. Полученный раствор тщательно перемешивается до получения более-менее однородной массы.

Процесс производства тяжелых бетонов достаточно сложный и трудоемкий. Самостоятельное его изготовление даже при небольших объемах работы затрудненно. Ведь процесс правильного перемешивания является одним из ключевых процессов в изготовлении качественного бетона. Даже малые объемы производства затрудняются из-за применения тяжелых заполнителей. При больших объемах производство тяжелого бетона вообще невозможно. Поэтому лучше всего приобретать тяжелый бетон у заводов-изготовителей. Только крупные производители способны изготовить его в соответствии со всеми техническими требованиями и с полным соблюдением технологии производства. Тяжелый бетон считается универсальным, поэтому изготавливается на всех заводах. Перед тем как его приобрести, необходимо обговорить с представителями завода цели, для которых он производится, состав, а также проверить сертификаты соответствия на готовую продукцию и сырье для производства. Весь процесс производства должен выполняться строго в соответствии с ГОСТ.

2.2 Подробное изложение одного из процессов производства тяжелого бетона

При стендовом способе производства изделия изготовляют в неподвижных формах или на оборудованных для этого рабочих местах - стендах. Стендовый способ производства железобетонных изделий характеризуется следующими основными признаками: весь процесс производства осуществляется в неподвижных формах или на специальных стендах; изделия в процессе обработки остаются неподвижными, а рабочее и технологическое оборудование перемещается от одной формы к другой; за каждым стендом или формой закрепляется одно или несколько технологически однородных изделий.

В основе классификации разновидностей стендового производства лежит ряд факторов: число типоразмеров изделий, закрепленных за стендом; способ расположения конструкций на стенде; конструктивные особенности стендовой установки; длительность производственного цикла.

По числу закрепленных типоразмеров изделий стендовые установки делятся на специализированные (кассеты для изготовления лестничных маршей и площадок, стенды для производства подкрановых балок, полигональных ферм и т. д.) и универсальные (изготовление различных технологически однородных изделий).

На стенде изделия могут располагаться вертикально, горизонтально, последовательно, поштучно, пакетами, что влияет на конструктивные особенности стендовых установок. По своему устройству стендовые установки могут быть стационарными и разборными. Стационарные установки выполняются в виде металлических форм, железобетонных и бетонных форм-матриц с гладкой шлифованной поверхностью. Разборные металлические и железобетонные формы бывают в виде разъемных групповых кассет и форм-стендов.

Лотковый стенд отличается от напольного некоторым заглублением по отношению к уровню пола, что дает возможность перекрывать его крышками для прогрева изделий. Заглубление стенда принимается в зависимости от толщины формуемых изделий. По способу армирования стенды бывают двух типов: пакетные и протяжные.

Для пакетных стендов арматуру (пучки-пакеты с зажимами на концах) собирают на отдельной установке, а затем переносят и укладывают в захваты стендов или форм. На протяжных стендах арматурную проволоку сматывают с бухт, установленных в одном конце стенда, и протягивают по всей длине до другого упора непосредственно на линии формования.

На пакетных стендах целесообразно изготавливать изделия со сравнительно небольшими поперечными размерами и компактным расположением арматуры по сечению. Линейные изделия большой высоты или ширины, имеющие большое поперечное сечение и требующие поштучного или группового заполнения сечения арматурной проволокой, целесообразно изготавливать на протяжных стендах.

При стендовом производстве для формования изделий применяют следующие виды оснастки: формы стационарные металлические и железобетонные, предназначенные для формования криволинейных и плоских крупноразмерных тонкостенных конструкций; металлические и железобетонные разборные и неразборные формы; групповые формы-стенды, собранные в пакеты значительной протяженности, служат для производства напряженно-армированных балок, ребристых плит, шпал и т. д.; бетонные стенды с отшлифованной поверхностью для формования разнотипных крупноразмерных конструкций в формах как с обычным армированием, так и с напряжением арматуры.

Длинномерные линейные изделия с напряженным армированием формуют на длинных стендах длиной 75 м и более, а также на коротких стендах, имеющих длину, равную одному изделию, а ширину - двум и более.

2.3 Построение технологической схемы изготовления тяжелого бетона

Для осуществления технологического процесса производства тяжелого бетона составляется схема, в которой описываются все технологические операции переработки сырья или полуфабрикатов в готовую продукцию.

Первым этапом построения технологической схемы является разработка блок-схемы, которая представляет собой графическое изображение технологических операций в той последовательности, в которой протекает технологический процесс.

Второй этап - по каждой операции обозначается основное технологическое оборудование.

Третий этап - качественно-количественная характеристика технологических операций, представляющая собой сведения о качестве и количестве каждого из получаемых в данном операции предмета труда.

Основы технологии тяжелого бетона

Состав бетона должен быть таким, чтобы бетонная смесь и затвердевший бетон имели заданные значения свойств (удобоукладываемости, прочности, морозостойкости), а стоимость бетона при этом была более низкой. Требуемая подвижность бетонной смеси обеспечивается выбором необходимого количества воды. Требуемая прочность бетона достигается:

1) выбором марки цемента (она, как правило, принимается в 1,5. ..2,5 раза выше марки бетона);

2) расчетом требуемого соотношения цемента и воды (Ц/В) по формуле основного закона прочности бетона. Количество цемента определяется по известным значениям В и В/Ц: Ц = В: (В/Ц). Количество крупного и мелкого заполнителей рассчитывают так, чтобы расход цемента был минимальным. Это достигается в том случае, если количество крупного заполнителя будет максимально возможным (обычно оно составляет 0,75.. .0,85 от объема бетона), а мелкий заполнитель (песок) заполнит пустоты между зернами крупного заполнителя. В этом случае цементное тесто должно будет заполнить пустоты в песке и покрыть поверхность заполнителей для обеспечения связи всех частиц друг с другом.

Увеличивая или уменьшая содержание цементного теста (но, не изменяя при этом рассчитанного Ц/В), можно повысить или снизить подвижность бетонной смеси, сохраняя заданную прочность бетона. При использовании влажных заполнителей необходимо учитывать содержащуюся в них воду и соответственно уменьшать количество воды затворения, чтобы суммарное количество воды было равно расчетному. Приготовление бетонной смеси осуществляют в специальных агрегатах — бетоносмесителях разных конструкций и различной вместимости.

Обозначение бетонной смеси должно содержать: степень готовности; класс по прочности; марки по удобоукладываемости, морозостойкости, водонепроницаемости, средней плотности (для легкого бетона) обозначение стандарта. Например, готовая к употреблению бетонная смесь тяжелого бетона класса по прочности на сжатие В25, марок по удобоукладываемости П3, морозостойкости F200 и водонепроницаемости W6 должна обозначаться: БСГ В25 П3 F200 W6 ГОСТ 7473-94

Алгоритм подбора состава тяжелого бетона.

Подбор состава бетона заключается в установлении наиболее рационального соотношения между составляющими бетон материалами (цементом, водой, песком, гравием или щебнем) для обеспечения его удобоукладываемости, прочности и др. требуемых показателей.

Состав бетонной смеси выражают в виде массового соотношения между количеством цемента, песка, гравия или щебня с обязательным указанием водоцементного отношения. Количество цемента принимают за единицу и выражают соотношением 1:Х:У (цемент : песок : гравий) при В/Ц=Z, например 1: 2,5: 4,8 при В/Ц=0,5.

I. ВяжущееВыбор типа вяжущего обусловлен: условиями приготовления бетонной смеси; классом (маркой) бетона по прочности – как правило марка цемента должна в 1,5-2 раза превышать марку бетона.Для тяжелого бетона применяют портландцемент и его разновидности, а также глиноземистый цемент.

II. Заполнители.

В качестве мелкого заполнителя в тяжелом бетоне применяют песок, состоящий из зерен размером 0,16-5 мм и имеющий плотность более 1,8 г/см3. Для приготовления тяжелых бетонов применяют природные пески, а также искусственные, полученные путем дробления твердых горных пород и из отсевов.

В качестве крупного заполнителя применяют гравий, щебень с размером зерен 5-70 мм. При бетонировании массивных конструкций можно применять щебень крупностью до 150 мм.Максимальная крупность заполнителя – менее ½ минимального размера конструкции и менее ¾ расстояниямежду стержнями арматуры.Прочность крупного заполнителя – в 1,5 раза вышемарки бетона (для бетонов марки ниже «300») и в 2 разавыше марки бетона (для бетонов марки выше«300»).

III. ВодаЧистая водопроводная вода, не должна содержать вредных примесей, препятствующих схватыванию и твердению вяжущего вещества

IV. Добавки

Минеральные добавки- природные или техногенные тонкодисперсные вещества, содержащие аморфный SiO2,(вулканический пепел, молотые вулканический туф, диатомит, трепел).

Органо-минеральные добавки- добавки, получаемые совместным измельчением кремнеземосодержащих веществ и поверхностноактивных веществ (ПАВ): (микрокремнезем и суперпластификатор С-3 –добавка МБ-1). Химические добавки

1) регулирующие свойства бетонных смесей (пластифицирующие);

2 ) регулирующие схватывание бетонных смесей и твердение бетона (ускорители и замедлители схватывания и твердения, противоморозные) – CaCl2, карбид лития;

3) регулирующие плотность и пористость бетонной смеси и бетона (воздухововлекающие, газообразующие, уплотняющие) – СНВ, алюминиевая пудра, сульфат железа;

4) регулирующие деформации бетона (расширяющие) – алюминат кальция, сульфат алюминия;

5) повышающие защитные свойства бетона к стали (ингибиторы коррозии стали);

6) стабилизаторы (снижающие водоотделение и раствороотделение) - эфиры целлюлозы;

7) придающие бетону специальные свойства (гидрофобизирующие, антикоррозионные, красящие, электроизоляционные).

Читайте также: