Размещено на http://allbest.ru

Введение

Железобетонные изделия для сборного строительства - относительно новый вид конструктивных элементов. Начало практического применения их относят к концу прошлого столетия.

В 20-х и 30-х годах текущего столетия появились первые здания, выполненные в основном из сборных железобетонных изделий и конструкций.

Однако широкому и всестороннему применению сборного железобетона в то время препятствовали низкий уровень механизации строительства, отсутствие мощных монтажных кранов и оборудования для производства железобетонных изделий.

Основные факторы, обеспечивающие столь быстрый подъем производства сборного железобетона, следующие:

1) максимальная степень заводской готовности, что дает определенный технико-экономический эффект;

2) универсальность свойств железобетонных изделий; путем определенных технологических приемов изготовления и соответствующего выбора материалов железобетонные изделия могут быть получены с различными механическими и физическими свойствами - высокопрочные, водонепроницаемые, жаростойкие, с низкой теплопроводностью и т.д.;

3) долговечность;

4) возможность значительно сократить расход стали в строительстве.

Наряду с достоинствами железобетонные конструкции обладают и недостатками:

1) большая масса;

2) высокая себестоимость изделий;

3) значительные транспортные расходы.

Все это снижает общую технико-экономическую эффективность строительства из сборных железобетонных изделий.

Первостепенной задачей производственников и конструкторов является уменьшение массы сборных железобетонных конструкций путем применения материалов высокого качества и более рациональных форм изделий, совершенствование организации технологического процесса, более полная его механизация с широким использованием автоматического управления.

Железобетон представляет собой строительный материал, в котором выгодно сочетается совместная работа бетона и стали, крайне отличающихся своими механическими свойствами.

Бетон, как и всякий каменный материал, хорошо сопротивляется сжимающим нагрузкам, но он хрупок и слабо противодействую растягивающим напряжениям.

Прочность бетона при растяжении примерно в 10 - 15 раз меньше прочности при сжатии. В результате этого бетон невыгодно использовать для изготовления конструкций, в которых возникают растягивающие напряжения.

Сталь же, обладая очень высоким пределом прочности при растяжении, способна воспринимать растягивающие напряжения, возникающие в железобетонном элементе.

Для строительства элементов, подверженных изгибу, целесообразно применять железобетон. При работе таких элементов возникают напряжения двух видов: растягивающие и сжимающие.

При этом сталь воспринимает первые напряжения, а бетон - вторые и железобетонный элемент в целом успешно противостоит изгибающим нагрузкам. Таким образом, сочетается работа бетона и стали в одном материале - железобетоне.

Возможность совместной работы в железобетоне двух резко различных по своим свойствам материалов определяется следующими важнейшими факторами:

- прочным сцеплением бетона со стальной арматурой, вследствие этого при возникновении напряжения в железобетонной конструкции оба материала работают совместно;

- почти одинаковым коэффициентом температурного расширения стали и бетона, чем обеспечивается полная монолитность железобетона;

- бетон не только не оказывает разрушающего влияния на заключенную в нем сталь, но и предохраняет ее от коррозии.

1. Характер выпускаемого изделия

В основу классификации сборных железобетонных изделий положены следующие признаки: вид армирования, плотность, вид бетона, внутреннее строение и назначение.

1. По виду армирования железобетонные изделия делят на: предварительно напряженные и с обычным армированием.

2. По плотности изделия бывают из тяжелых бетонов, облегченного, легкого и из особо легких (теплоизоляционных) бетонов. Для элементов каркаса зданий применяют тяжелый бетон, а для ограждающих конструкций зданий - легкий.

3. По виду бетонов и применяемых в бетоне вяжущих различают изделия:

- из цементных бетонов - тяжелых на обычных плотных заполнителях и легких бетонов на пористых заполнителях;

- силикатных бетонов автоклавного твердения - плотных (тяжелых) или легких на пористых заполнителях на основе извести или смешанном вяжущем;

- ячеистых бетонов - на цементе, извести или смешанном вяжущем; специальных бетонов - жаростойких, химически стойких, декоративных, гидратных.

4. По внутреннему строению изделия могут быть сплошными и пустотелыми, изготовленными из бетона одного вида, однослойные или двухслойные и многослойные, изготовленные из разных видов бетона или с применением различных материалов, например теплоизоляционных.

Железобетонные изделия одного вида могут отличаться также типоразмерами, например стеновой блок угловой, подоконный и т.д. Изделия одного типоразмера могут подразделяться также по классам.

В основу деления на классы положено различное армирование, наличие монтажных отверстий или различие в закладных деталях.

В зависимости от назначения сборные железобетонные изделия делят на основные группы: для жилых, общественных, промышленных зданий, для сооружений сельскохозяйственного и гидротехнического строительства, а также изделий общего назначения.

Железобетонные изделия должны отвечать требованиям действующих государственных стандартов, а также требованиям рабочих чертежей и технических условий на них.

Изделия массового производства должны быть типовыми и унифицированными для возможности применения их в зданиях и сооружения различного назначения. Изделия должны иметь максимально степень заводской готовности.

Составные или комплексные изделия поставляют потребителю, как правило, в законченном, собранном и полностью укомплектованном деталями виде. Железобетонные изделия с проемами поставляют со вставленными оконными или дверными блоками, проолифленными или загрунтованными.

Качество поверхности изделия должно быть таким, чтобы на месте строительства (если это не предусмотрено проектом) не требовалось дополнительной их отделки.

Панели внутренних стен жилых зданий - сплошные и с дверными проёмами длиной до 7 м, высотой 2,9 м и толщиной до 200 мм - выполняют однослойными. Их изготовляют из тяжёлого бетона марок М150, М300, а также из конструкционного лёгкого бетона марок М150, М200.

Рассматривая панели наружных стен, можно сказать, что панели наружных стен бывают глухими, без проемов, и с оконными и дверными проемами.

Кроме этажных панелей, называемых рядовыми, в наружных стенах применяют цокольные и карнизные (парапетные) панели. Панели наружных стен изготовляют разной конструкции и с применением различных материалов.

Наиболее распространены однослойные, двухслойные и трехслойные конструкции.

Однослойные панели выполняют из легких бетонов -- керамзитобетона, термозитобетона, перлитобетона, пеносиликата и других бетонов с легкими заполнителями и ячеистых бетонов.

Однослойные панели несущих стен в зависимости от вида и объемного веса легкого бетона, а также климатического района строительства изготовляют толщиной от 240 до 400 мм.

Однослойные легкобетонные панели самонесущих и ненесущих стен выпускают толщиной от 180 до 300 мм.

С наружной стороны такие панели имеют отделочный слой в виде облицовки мелкими керамическими мозаичными или стеклянными плитками, слоя декоративного бетона с включением крошки декоративного естественного или искусственного камня или битого стекла.

С внутренней стороны панели имеют слой раствора толщиной 15--20 мм, тщательно затертый под окраску или оклейку обоями.

Двухслойные несущие и самонесущие панели наружных стен состоят из внутренней несущей железобетонной плиты толщиной от 60 до 100 мм, вы- полненной из тяжелого бетона, и слоя легкого теплоизоляционного бетона с наружной стороны.

В качестве теплоизоляционного бетона применяют ячеистые бетоны или керамзитобетон. Наружную и внутреннюю поверхности двухслойных панелей отделывают теми же способами, что и поверхности однослойных панелей.

Ненесущие двухслойные панели выполняют из тонкой железобетонной плиты (скорлупы) с наружной стороны и теплоизоляционного слоя с внутренней.

Трехслойные панели наружных стен изготовляют из двух железобетонных (наружного и внутреннего) слоев с расположенным между ними теплоизоляционным слоем. Железобетонные слои выполняют из обычного или силикатного тяжелого бетона, а также из легкого бетона. Наружный железобетонный слой делают толщиной не менее 50 мм, внутренний -- от 60 до 100 мм.

В качестве теплоизоляционного слоя в трехслойных панелях применяют плиты из пенополистирола, полужесткие и жесткие минераловатные плиты, цементный фибролит, пеностекло, плиты из легких и ячеистых бетонов.

Наружную поверхность трехслойных панелей отделывают та же, как в однослойных панелях, а внутреннюю -- под окраску или оклейку обоями.

В гражданском строительстве наиболее распространены однослойные и трехслойные панели.

Панели внутренних несущих стен и стен жесткости изготовляют в виде сплошных гладких железобетонных плит толщи но140--160 мм из обычного тяжелого бетона или плотного силикатного бетона, а также из легких и ячеистых бетонов. Выпускают эти панели также с дымовыми и вентиляционными каналам.

Панели внутренних стен отправляют с заводов с гладким поверхностями, подготовленными под окраску или оклейки обоями. Как в наружные, так и во внутренние стеновые панели при их изготовлении закладывают металлические монтажные петли из круглой стали и 'закладные детали, различной формы, которые служат для соединения между собой и с перекрытиями наружных и внутренних панелей после их установки на место.

В наружные и внутренние панели стен, также при их изготовлении, иногда закладывают трубы центрального отопления и отопительные приборы, а во внутренних панелях стен устраивают еще и каналы для скрытой электропроводки.

При строительстве крупнопанельных домов большое внимание уделяют конструкциям стыков между отдельными сборным элементами и тщательности их заделки, так как от этого завися долговечность, прочность и эксплуатационные качества здания.

В стыках между элементами стен и сопряженных с ним сборных элементов перекрытий возникают усилия сжатия, растяжения и среза, восприятие которых должно быть обеспечено как правильно запроектированной конструкцией стыка, так и тщательным его выполнением.

Кроме того, стыки наружных стен должны предотвращать проникновение атмосферной влаги, ограничивать воздухопроницаемость, обеспечивать отвод влаги случайно попавшей в стык снаружи, теплоизоляцию, отсутствие конденсата на их внутренней поверхности.

Для этого стыки наружных стен защищают от воздействия на здание наружной температуры, атмосферных осадков, ветра и солнечной радиации также от коррозии.

Стыки всех панелей стен между собой и с перекрытиям должны обеспечивать также необходимую звукоизоляцию сменных помещений и этажей, хорошую защиту металлических связей от огня и высокой температуры при пожарах и быть технологичными при их выполнении.

При строительстве крупнопанельных зданий высотой до 5 этажей включительно в стыках наружных несущих стен при опирают на них перекрытий металлические связи можно защищать от коррозии только замоноличиванием бетоном.

Во всех остальных зданиях, а также и пятиэтажных с несущими наружными стенами, возводимых в сложных геологических условиях, связи защищают металлизацией (оцинковкой) с замоноличиванием бетоном. Целесообразно применять связи из нержавеющей стали.

В стыках панелей внутренних конструкций при отсутствии систематического увлажнения связи не защищают от коррозии. Только в конструкциях санитарных узлов связи защищают от увлажнения тщательной паро- и гидроизоляцией.

Для защиты от огня и высокой температуры при пожаре металлические связи должны быть прикрыты слоем бетона или раствора не менее 20 мм.

Одним из основных стыков, существенно влияющих на прочность зданий, является горизонтальный стык внутренних несущих стен. Такой стык может устраиваться двояко, в зависимости от конструкции элементов несущих стен и элементов перекрытий.

Если в стыке нагрузки от вышерасположенной несущей панели стены на нижерасположенную передаются через опорные части сборных элементов перекрытия, то такой стык называют плат- форменным. Если сборные элементы перекрытий опираются на консольные выступы нижерасположенных несущих панелей стен, а вышележащие панели стен непосредственно опираются на нижележащие, то такой стык называют контактным.

2. Краткие характеристики исходных материалов

Тяжелый бетон, применяемый для изготовления фундаментов, колонн, балок, пролетных строений мостов и других несущих элементов и конструкций промышленных и жилых зданий и инженерных сооружений, должен приобретать определенную прочность в заданный срок твердения, а бетонная смесь должна быть удобной в укладке и экономичной.

При использовании, в не защищенных от внешней среды конструкциях, бетон должен иметь повышенные плотность, морозостойкость и коррозионную стойкость. В зависимости от назначения и условий эксплуатации бетона в сооружении предъявляются соответствующие требования к составляющим его материалам, которые предопределяют его состав и свойства, оказывают влияние на технологию производства изделий, их долговечность и экономичность.

2.1 Цемент

Для приготовления тяжелых бетонов применяют портландцемент, пластифицированный портландцемент, портландцемент с гидравлическими добавками, шлакопортландцемент, быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) и др. Цемент выбирают с учетом требований, предъявляемых к бетону (прочности, морозостойкости, химической стойкости, водонепроницаемости и др.), а также технологии изготовления изделий, их назначения и условий эксплуатации.

2.2 Мелкий заполнитель

Песок - рыхлая смесь зерен крупностью 0,16 - 5 мм, образовавшаяся в результате естественного разрушения массивных горных пород (природные пески). Природные пески по минералогическому составу подразделяются на кварцевые, полевошпатовые, известняковые, доломитовые. Из природных песков наибольшее применение для тяжелого бетона получили кварцевые пески.

В качестве мелкого заполнителя применяют пески повышенной крупности, крупные, средние и мелкие - природные и обогащенные; пески из отсевов дробления и обогащенные из отсевов дробления.

На качество бетона большое влияние оказывают зерновой состав песка и содержание в нем различных примесей: пылевидных, илистых, глинистых частиц, петрографический состав, в том числе содержание вредных примесей, включая органические. Содержание этих примесей устанавливают отмучиванием. Количество их не должно превышать 3% в природном песке и из отсевов.

Наиболее вредной в песке является примесь глины, которая обволакивает отдельные зерна песка и препятствует сцеплению их с цементным камнем, понижая прочность бетона.

Глинистые и пылевидные примеси в песке повышают водопотребность бетонных смесей и приводят к понижению прочности и морозостойкости бетона.

Очищать песок от глинистых и пылевидных частиц можно промывая его водой в пескомойках. В природных песках могут содержаться также в большом количестве органические примеси (гуминовые кислоты, остатки растений, перегной), которые вступают в реакцию с твердеющим цементом и понижают прочность бетона.

Содержание органических примесей устанавливают колориметрическим методом - обработкой пробы песка 3%-ным раствором едкого натра. Если после обработки песка цвет раствора не оказывается темнее эталона (цвета крепкого чая), то песок признается доброкачественным.

Испытуемый песок можно считать пригодным, если прочность образцов раствора из него оказывается не меньше прочности образцов с тем же песком, но промытым сначала известковым молоком, а затем водой.

Зерновой состав песка имеет особое значение для получения качественного бетона. Песок для бетона должен состоять из зерен различной величины (0,16 - 5 мм), чтобы объем пустот в нем был минимальным; чем меньше объем пустот в песке, тем меньше требуется цемента для получения плотного бетона. Зерновой состав песка определяют просеиванием сухого песка через стандартный набор сит с размерами отверстий (сверху вниз) 10; 5; 2,5; 0,63; 0,315; 0,16 мм. Высушенную до постоянной массы пробу песка просеивают сквозь сита с круглыми отверстиями диаметром 10 и 5 мм. Остатки на этих ситах взвешивают и вычисляют с точностью до 0,1%.

2.3 Крупный заполнитель

В качестве крупного заполнителя для тяжелого бетона применяют гравий и щебень из горных пород или щебень из гравия размером зерен 5 - 70 мм.

Щебень получают путем дробления массивных горных пород, гравия, валунов или искусственных камней на куски размером 5 - 120 мм. Для приготовления бетона обычно используют щебень, полученный дроблением плотных горных пород, гравия, доменных и мартеновских шлаков. Дробление производят в камнедробилках. При этом получают не только зерна щебня, но и мелкие фракции, относящиеся по крупности к песку и пыли. Зерна щебня имеют неправильную форму. Лучшей считается форма, приближающаяся к кубу и тетраэдру. Вследствие шероховатой поверхности зерна щебня лучше сцепляются с цементным камнем в бетоне, чем гравий, но бетонная смесь со щебнем менее подвижна.

По дробимости, морозостойкости, зерновому составу, износу к щебню предъявляют такие же требования, как и гравию.

Прочность щебня характеризуется маркой, соответствующей пределу прочности горной породы при сжатии в водонасыщенном состоянии и определяемой по дробимости щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре.

Щебень имеет следующие марки: 200, 300, 400, 600, 1000, 1200, 1400. При этом щебень высшей категории качества из изверженных и метаморфических горных пород должен иметь марку не ниже М800, из осадочных карбонатных пород - не ниже М600.

Щебень марок по прочности 1400, 1200 и 1000 не должен содержать зерен слабых пород более 5% по массе, а марок 800, 600 и 400 - не более 10% и 300 и 200 - не более 15% по массе. По прочности исходной горной породы марка щебня при сжатии в насыщенном водой состоянии должна быть выше марки бетона в 1,5…2 раза. В отдельных случаях допускается применение щебня марки ниже указанной, но только при условии испытания в бетоне и при соответствующем технико-экономическом обосновании.

Зерновой состав щебня устанавливают с учетом D_наиб и D_наим зерен. Наибольший размер зерен щебня применяют в бетонах в зависимости от вида изделия, насыщенности арматуры и толщины изделия. Так, для балок, колонн, рам наибольший размер зерен должен быть не более ³ /₄ наименьшего расстояния между стержнями арматуры, а для плитных изделий - не более ¹ /₂ толщины плиты. Подобно гравию, щебень по крупности зерен делят на четыре фракции: 5 - 10, 10 - 20, 20 - 40 и 40 - 70 мм.

В зависимости от формы зерен ГОСТ 8267 - 82 устанавливает три группы щебня из естественного камня: кубовидную, улучшенную и обычную. Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в них не превышает соответственно 15, 25 и 35% по массе. К пластинчатой и игловатой форме зерен относят такие, в которых толщина или ширина их меньше длины в 3 раза и более.

Содержание пылевидных и глинистых частиц в щебне из изверженных и метаморфических пород, в щебне из гравия и в гравии для всех видов тяжелого бетона не должно превышать 1% по массе, а в щебне из осадочных пород в зависимости от вида конструкции и ее назначения - не более 2 - 3%, в том числе глины в комках - не более 0,25%.

Щебень, гравий и щебень из гравия должны применяться, как правило, в виде фракций, раздельно дозируемых при приготовлении бетонной смеси.

Применяемые фракции в зависимости от наибольшей крупности зерен заполнителя указаны ниже

Содержание различных фракций в крупном заполнителе при подборе состава бетона должно соответствовать указанному в табл. 2.2 и обеспечивать получение плотной смеси.

В качестве крупного заполнителя для всех видов тяжелого бетона сборных и монолитных конструкций, изделий и деталей должны использоваться щебень и щебень из гравия с содержанием зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в количестве не более 35% по массе.

Морозостойкость крупных заполнителей должна обеспечить получение бетона требуемой марки по морозостойкости. Для бетона гидротехнических сооружений морозостойкость щебня и гравия указана в таблице.

Шлаковый щебень получают дроблением шлака, который образуется в процессе доменной плавки металлов (доменный шлак) или при сжигании минерального топлива (топливный шлак). Шлаки должны обладать кристаллической структурой и не иметь признаков распада. Шлаковый распад является результатом перехода одних соединений шлака в другие под действием газов, содержащихся в воздухе, и влаги. Этот переход сопровождается увеличением объема образующихся новых соединений, что вызывает растрескивание и распад кусков шлака.

В зависимости от крупности зерен щебень для бетона из доменного шлака выпускают тех же фракций, что и щебень из горных пород: 5 - 10; 10 - 20; 20 - 40 и 40 - 70 мм. Содержание зерен пластинчатой и игловатой формы не допускается более 25% по массе.

Прочность щебня характеризуется маркой, определяемой по его дробимости при сжатии (раздавливании) в цилиндре в сухом состоянии. Марка шлакового щебня по прочности бывает Др15, 25, 35, и 45. Для приготовления бетона используют щебень с плотностью не менее 1000 кг/м³ , содержание пылевидных частиц для щебня марок Др15 и 25 допускается не более 2% по массе, а для щебня марок Др35 и Др45 - 3% по массе.

По морозостойкости щебень подразделяется на шесть марок от F15 до F200. Щебень марки Др15 используют для бетонов высокой прочности (40 МПа и выше), а щебень марок Др25 и менее используется для бетона прочности 30 МПа и менее.

Шлаковый щебень используют в бетонных и железобетонных сооружений гражданских и промышленных зданий, не рекомендуется его применение в конструкциях, эксплуатирующихся в проточных водах.

2.4 Вода

Для приготовления бетонной смеси применяется питьевая, а также любая вода, не содержащая вредных примесей (кислот, сульфатов, жиров, растительных масел, сахара), препятствующих нормальному твердению бетона.

Нельзя применять воды болотные и сточные, а также воды, загрязненные вредными примесями, имеющие водородный показатель рН менее 4 и содержащие сульфаты в расчете на ионы SO₄ более 2700 мг/л и всех других солей более 5000 мг/л.

Морскую и другую воду, содержащую минеральные соли, можно применять, если общее количество солей в ней не превышает 2%.

Пригодность воды для бетона устанавливают химическим анализом и сравнительными испытаниями прочности бетонных образцов, изготовленных на данной воде и на чистой питьевой воде и испытанных в возрасте 28 суток при хранении в нормальных условиях. Воду считают пригодной, если приготовленные на ней образцы имеют прочность не меньше, чем у образцов на чистой питьевой воде.

2.5 Добавки для бетона

К добавкам для бетонов относятся неорганические и органические вещества или их смеси, за счет введения которых в контролируемых количествах направленно регулируются свойства бетонных смесей и бетонов либо бетонам придаются специальные свойства.

В основу классификации добавок для бетонов положен эффект их действия. По этому признаку добавки для бетонов делят на следующие группы:

1. Регулирующие реологические свойства бетонных смесей. К ним относятся пластифицирующие, увеличивающие подвижность бетонных смесей; стабилизирующие, предупреждающие расслоение, и водоудерживающие, уменьшающие водоотделение.

2. Регулирующие схватывание бетонных смесей и твердение бетонов. К ним относятся добавки, замедляющие схватывание, ускоряющие схватывание и твердение, и противоморозные, т.е. обеспечивающие твердение бетона при отрицательных температурах.

3. Добавки, регулирующие пористость бетонной смеси и бетона. К ним относятся воздухововлекающие, газообразующие и пенообразующие добавки, а также уплотняющие (воздухоудаляющие или кольматирующие поры бетона).

4. Добавки, придающие бетону специальные свойства: гидрофобизующие, уменьшающие смачивание, повышающие противорадиационную защиту, жаростойкость; антикоррозионные, т.е. увеличивающие стойкость в агрессивных средах; ингибиторы коррозии стали, улучшающие защитные свойства бетона к стали; добавки, повышающие бактерицидные и инсектицидные свойства.

5. Добавки полифункционального действия, одновременно регулирующие различные свойства бетонных смесей и бетонов: пластифицирующе-воздухововлекающие; пластифицирующие, повышающие прочность бетона, и газообразующе-пластифицирующие.

6. Минеральные порошки - заменители цемента. К этой группе относятся тонкомолотые материалы, вводимые в бетон в количестве 5 - 20%. Это золы, молотые шлаки, отходы камнедробления и др., придающие бетону специальные свойства (жаростойкость, электропроводимость, цвет и др.).

В качестве пластифицирующих добавок наибольшее распространение получили поверхностно-активные вещества (ПАВ).

Поверхностно-активные добавки представляют собой особую группу органических веществ, введение которых в бетонные (растворные) смеси позволяет существенно улучшить их удобоукладываемость.

Вместе с тем поверхностно-активные добавки позволяют уменьшить водоцементное отношение и соответственно сократить расход цемента без снижения прочности материалов и изделий.

Использование поверхностно-активных добавок в малых дозах (0,05 - 0,2% от массы цемента) позволяет на 8 - 12% уменьшать удельный расход цемента в бетонах и растворах. Вместе с тем поверхностно-активные добавки повышают водонепроницаемость, морозостойкость, коррозиеустойчивость и вообще долговечность материалов в конструкциях. Этим самым применение поверхностно-активных добавок способствует повышению эффективности капиталовложений в строительство. По указанным причинам поверхностно-активные добавки в цементно-бетонной технологии приобретают все большее значение, как у нас, так и за рубежом.

Действие поверхностно-активных добавок на цементные системы основано на следующих положениях физической химии. Поверхностно-активные вещества способны повышать поверхностное натяжение у поверхности раздела фаз, например на границах раздела фаз вода - твердое тело, вода - воздух. Мельчайшие частицы поверхностно-активных веществ адсорбируются, т.е. прочно связываются с внутренней поверхностью раздела тел, образуя на этих поверхностях молекулярные слои толщиной в одну молекулу.

Величина этого адсорбционного слоя относится к диаметру цементной частицы так же, как толщина спички к высоте 30_этажного здания. Однако применение в малых дозах добавок поверхностно-активных веществ к цементным системам существенно меняет свойства их.

Поверхностно-активные добавки, используемые в цементах, растворах и бетонах, по определяющему эффекту действия на цементные системы можно условно разделить на три группы: гидрофилизующие, гидрофобизующие и воздухововлекающие.

Гидрофализующие добавки при затворении вяжущего водой предотвращают на определенный срок слипание отдельных цементных частиц между собой. В этом случае несколько замедляется коагуляция новообразований, а вместе с тем высвобождается некоторое количество воды, которое обычно как бы застревает в коагуляционных структурах.

По этой причине требуемая удобоукладываемость смеси с добавкой достигается при меньшем количестве воды затворения, чем у смеси без добавки. Наибольшее распространение получили гидрофилирующие добавки на основе лигносульфатов - сульфитно-дрожжевой бражки (СДБ). Эта добавка несколько замедляет твердение бетона в раннем возрасте, и поэтому на заводах ЖБИ ее применяют в сочетании с добавками - ускорителями твердения.

Суперпластификаторы - новые эффективные разжижители бетонной смеси - в большинстве случаев представляют синтетические полимеры - производные меламиновой смолы или нафталинсульфокислоты.

Применяют суперпластификатор С_3 - на основе нафталинсульфокислоты, суперпластификатор 10-03 - продукт конденсации сульфированного меламина с формальдегидом и др. При введении в бетонную смесь суперпластификатора резко увеличивается ее подвижность и текучесть. Воздействуя на бетонную смесь, как правило, в течение 2 - 3 ч с момента введения, суперплаетификаторы под действием щелочной среды подвергаются частичной деструкции и переходят в другие вещества, безвредные для бетона и не тормозящие процесса твердения.

Суперпластификаторы, вводимые в бетонную смесь в количестве 0,15 -1,2% от массы цемента, разжижают бетонную смесь в большей мере, чем обычные пластификаторы. Пластифицирующий эффект сохраняется, как правило, 1 - 2 ч после введения добавки, а через 2 - 3 ч он уже невелик. Суперпластификаторы используются в бетонах как единолично, так и в комплексе с другими добавками, например с сульфитно-дрожжевой бражкой (СДБ) и нитрит-нитрат-хлоридом кальция (ННХК). При использовании комплексной добавки содержание каждой добавки составляет «10-03» - 0,3 - 1,2%; ННХК - 1,5 - 2,5% и СДБ - 0,1 - 1,15% от массы цемента. Суперпластификаторы позволяют существенно снизить В/Ц, повысить подвижность смеси, изготовить изделия высокой прочности, насыщенных арматурой из изопластичкых смесей.

Гидрофобизующие добавки, как правило, существенно повышают нераселаиваемость, связанность бетонной (растворной) смеси, находящейся в покое. При действии внешних механических факторов (при перемешивании, укладке и т.д.) бетонная или растворная смесь с добавкой отличается повышенной пластичностью.

Такое свойство гидрофобизующих смесей объясняется специфическим смазочным действием тончайших слоев поверхностно-активных веществ, распределяемых в смеси. Кроме того, эти добавки предохраняют цементы от быстрой потери активности при перевозке или хранении.

В качестве гидрофобизующих добавок раньше применялись в основном природные продукты - некоторые животные жиры, алеиновая и стеариновая кислоты. Развитие химической промышленности дало возможность широко использовать новые гидрофобизующие добавки - битумные дисперсии (эмульсии и эмульсосуспензии), нафтеновые кислоты и их соли, окисленные, синтетические жирные кислоты и их кубовые остатки, кремнийорганические полимеры и др.

Воздухововлекающие добавки позволяют получать бетонные (растворные) смеси с некоторым дополнительным количеством воздуха. Чтобы повысить пластичность смеси, обычно увеличивают объем вяжущего теста. Вовлекая воздух, увеличивается объем вяжущего теста без введения лишнего цемента.

Поэтому удобоукладываемость такой системы повышается. К тому же воздухововлекающие добавки образуют и ориентированные слои, активные в смазочном отношении. Широко применяют воздухововлекающие добавки на основе смоляных кислот, смолу нейтрализованную воздухововлекающую (СНВ), смыленный древесный пек и др.

К ускорителям твердения цемента, увеличивающим нарастание прочности бетона, особенно в ранние сроки, относятся хлорид кальция, сульфат натрия, нитрит-иитрат-хлорид кальция и др.

Влияние хлористого кальция на повышение прочности бетона объясняется его каталитическим воздействием на гидратацию С₃ S и C₂ S, а также реакцией с С₃ А и C₄ AF. Ускорители твердения не рекомендуется применять в железобетонных конструкциях и предварительно напряженных изделиях с диаметром арматуры менее 5 мм и для изделий автоклавного твердения, эксплуатирующихся в среде с влажностью более 60%. Сульфат натрия может вызвать появление высолов на изделиях.

В нитрит-нитрат-хлориде кальция ускоряющее действие хлорида сочетается с ингибирующим действием нитрата кальция.

Противоморозные добавки - поташ, хлорид натрия, хлорид кальция и др. - понижают точку замерзания воды, чем способствуют твердению бетона при отрицательных температурах.

Для замедления схватывания применяют сахарную патоку и добавки СДБ, ГКЖ_10 и ГКЖ_94.

Пено- и газообразователи применяют для изготовления ячеистых бетонов. К пенообразователям относятся клееканифольные, смолосапониновые, алюмосульфонафтеновые добавки, а также пенообразователь ГК. В качестве газообразователей применяют алюминиевую пудру ПАК_3 и ПАК_4.

Комбинированные добавки, например пластификатор СДБ, ускоритель твердения (хлористый кальций) с ингибитором (нитратом натрия), способствуют экономии цемента. При этом ускоритель твердения нейтрализует некоторое замедление твердения смеси в раннем возрасте.

3. Подбор состава конструкционного бетона

3.1 Задание на расчет состава тяжелого бетона

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8. Подвижность (Жесткость)- Ж3

9.

10. А=0.6

11. Крупность щебня=10

12.

13.

14.

3.2 Подбор состава бетона

1) ,

Из формулы определяем Ц/В



2)Определяем ориентировочный расход воды для приготовления бетонной смеси.

3) Определяем ориентировочный расход цемента

4) Определяем расход щебня

б-коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя, зависящий от расхода цемента

5) Определяем расход песка



6) Проверка:

7) Определяем расход добавки для бетона

8)

9)

10)

Ц	429
	189.17
П	455
Щ	1282
Д	7.55

4. Описание производственного процесса

Специфической особенностью объёмно-блочного домостроения является значительное сокращение послемонтажных отделочных работ при полной заводской отделке блоков.

Для зданий из объемных блоков повышенной этажности с целью сокращения сроков строительства допускается совмещать во времени возведение основных конструкций и отделку помещений и организовывать специализированный поток отделочных работ по вертикально-восходя щей схеме под защитой двух перекрытий и устройства гидроизоляционной защиты двух вышерасположенных перекрытий.

Однако ведение специальных и отделочных работ сверху вниз после окончания кровельных работ не существенно влияет на продолжительность строительства зданий в целом.

Для многосекционных зданий существует возможность организовывать несколько специальных потоков, каждый из которых функционирует в пределах одной или двух секций, с совмещением их во времени.

При массовом возведении зданий специализированными строительными организациями рационально производить работы ритмичными потоками, определяя их параметры на каждой захватке или участке по затратам времени на ведущий процесс.

Таким процессом является монтаж конструкций надземной части здания. При разделении процесса производства на частные потоки устанавливают продолжительность ведущего процесса и по нему задают ритм потока. В объёмно-блочном домостроении ритм потока в зависимости от условий строительства составляет 1 ...3 сут.

При формировании специализированного потока для возведения надземной части объемно-блочных зданий сокращается количество и существенно изменяется состав частных потоков по сравнению с традиционными методами полносборного строительства. Это происходит за счёт переноса ряда строительных процессов со строительной площадки в заводские условия.

Кроме того, уменьшается продолжительность и трудоёмкость монтажа надземной части, так как сокращается число монтажных элементов.

Специализированный поток для возведения надземной части зданий обычно формируется из трёх частных потоков первый - монтаж объёмных блоков, доборных изделий (стеновых панелей, плит коридоров и лоджий), деталей входов и конструкций крыши; второй - замоноличивание и герметизация вертикальных и горизонтальных стыков и обрамление сопряжений дверных проёмов в смежных блоках; третий - соединение между электротехническими и сантехническими коммуникациями, установка водоразборной арматуры и некоторые другие виды послемонтажных работ.

В отличие от других видов полносборного строительства в объёмно-блочном отсутствует сравнительно трудоёмкий процесс монтажа функциональных систем (электрической и сантехнической), и ликвидируется соответствующий ему частный поток.

Вместе с тем появляются некоторые специфические процессы (например, устройство стыков между дверными проёмами смежных блоков), которые необходимо включать в состав частных потоков. Согласование частных потоков производится теми же способами, что и при возведении подземной части здания.

Третий специализированный поток может состоять из двух частных потоков: первый - устройство пароизоляции и теплоизоляции под рулонную кровлю и второй - устройство рулонной кровли.

При этом состав процессов определяется принятой конструкцией крыши. В зданиях из объёмных блоков используют кровельные блоки высокой заводской готовности со вставляемой на заводе наружной стеновой парапетной пане- лью.

С целью сокращения теплопотерь применяются безрулонные кровли с тёплым чердаком.

Четвёртый специализированный поток объединяет специальные и отделочные работы.

Для него характерно значительное сокращение этих видов работ по сравнению с другими методами возведения полносборных зданий при полном инженерном оборудовании и заводской отделке блоков. Как правило, этот поток состоит не более чем из трёх-четырёх частных потоков, количество и состав которых зависит от степени заводской отделки блоков.

5. Контроль качества изделий

Контроль качества осуществляется лабораторией и ОТК завода. Контролю подлежат: все поступающие материалы, полуфабрикаты и изделия; производственные процессы и качество готовых изделий. Все результаты контроля документируются. Входной контроль осуществляется на основе информации изготовителя о выполнении этих проверок.

Операционный контроль - контроль технологических операций, параметров производственных процессов, соблюдения требований проектной и тех. документации. Для этих целей на заводе разрабатываются технологические регламенты. В основном контролю подлежит: состав и свойства бетонной смеси; параметры технологических режимов; контроль смазки форм; вид, диаметры, размеры арматурных изделий; параметры тепловой обработки, виброуплотнения; прочность бетона (отпускная, передаточная, в проектном возрасте).

Периодичность испытания приготовленной бетонной смеси и готовых изделий указывается в ТУ на изделия. Периодичность - раз в 0,5 - 1 год.

Приёмно-сбыточные испытания: отпускная передаточная прочность, наличие закладных изделий, монтажных петель, отсутствие обнажённой арматуры и наплывов на бетоне, отсутствие масляных и ржавых пятен.

Выборочно также проверяется: прочность, жёсткость, трещиностойкость на стенде, геометрические параметры, толщина защитного слоя. Контролируемые параметры указываются в ТУ на изделия.

железобетонный строительство бетон

6. Охрана труда и безопасность жизнедеятельности

Существует следующий ряд требований, связанный с охраной труда и безопасностью жизнедеятельности на производстве: освещенность рабочих мест, ограничение шума и вибраций, обеспечение безопасности условий труда, включая требования по электро- и пожаробезопасности.

Освещенность на рабочем месте должна отвечать условиям оптимальной работ зрения при заданных размерах объекта. Освещение должно быть равномерным, т. к. перевод взгляда с яркоосвещенной поверхности на темную вызывает повышенное утомление глаз из-за частой переадаптации. Отраженная блесткость устраняется путем использования матовых поверхностей, изменением угла наклона рабочей поверхности.

В целом осветительная установка должна быть удобной, надежной, экономной, не создавать шума и не быть источником дополнительных опасностей.

Естественное и искусственное освещение в производственных и вспомогательных цехах, а также территории предприятия должно соответствовать требованиям СНиП II_4-79.

Необходимо использовать 2 метода для уменьшения вредных вибраций от рабочего оборудования:

1 метод, основанный на уменьшении интенсивности возбуждающих сил в исочнике их возникновения;

2 метод ослабления вибрации на пути их распространения через опорные связи от источника к другим машинам и строительным конструкциям.

Уровень вибрации на рабочих местах не должен превышать установленной ГОСТом 121.012-78. Для устранения вредного воздействия вибрации на работающих местах необходимо применять специальные мероприятия: конструктивные, технологические и организационные, средства виброизоляции, виброгашения, дистанционное управление, средства индивидуальной защиты.

Уровень шума на рабочих местах не должен превышать допустимый ГОСТ 12.1.003-83. Для снижения уровня шума следует предусматривать мероприятия по ГОСТ 12.1.003-83 и СНиП 11-12-77. Применяют шумозащитные кожухи, экраны, кабины, наблюдения, глушители аэродинамического шума; обработка стен и потолка звукоизолирующими облицовками. Для индивидуальной защиты применяют наушники различные, вкладыши, шлемы.

При производстве следует применять технологические процессы, не загрязняющие окружающую среду, и предусматривать комплекс мероприятий с целью ее охраны. Содержание вредных веществ при выбросах в атмосферу и в водоемы санитарно-бытового пользования не должно превышать допустимых величин, установленных СНиП 245-71.

При производстве работ в цехах предприятий следует соблюдать правила пожарной безопасности в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004-76. Следует соблюдать также требования санитарной безопасности, взрывобезопасности производственных участков, в том числе связанных с применением веществ, используемых для смазки форм, химических добавок, приготовлением их водных растворов и бетонов с химическими добавками.

Все работы, связанные с изготовлением сборных бетонов и железобетонных изделий, должны соответствовать требованиям СНиП III_4-80, а также ведомственным правилам охраны труда и техники безопасности.

Настоящий стандарт распространяется на бетонные и железобетонные панели, изготовляемые из легкого бетона, автоклавного ячеистого бетона и тяжелого бетона и предназначенные для наружных стен жилых и общественных зданий.

Панели, предназначенные для эксплуатации в условиях воздействия агрессивной среды, должны удовлетворять требованиям настоящего стандарта и дополнительным указаниям проектной документации, установленным с учетом требований СНиП 2.03.11-85.

Панели применяют в зданиях с учетом предела огнестойкости стены и предела распространения огня по стене согласно требованиям СНиП 2.01.02-85, СНиП 2.08.01-85 и СНиП 2.08.02-85 в зависимости от требуемой степени огнестойкости здания.

Применение однослойных панелей из автоклавного ячеистого бетона и двухслойных панелей с теплоизоляционным слоем из легкого бетона крупнопористой структуры не допускается в стенах цокольного этажа и технического подполья.

Стандарт не распространяется на панели межвидового применения (полосовой разрезки для общественных и производственных зданий и однорядной разрезки для общественных и вспомогательных зданий промышленных предприятий) в части типов, основных параметров, размеров и условных обозначений панелей, а также на предварительно напряженные панели, сплошные двухслойные панели с теплоизоляционным слоем из автоклавного ячеистого бетона, панели, являющиеся внутренними в составных наружных стенах, и панели для стен помещений с мокрым режимом. Применяемые в стандарте термины и их пояснения приведены в справочном приложении 1.

Список использованной литературы

1. Ю.М. Баженов, А.Г. Комар, «Технология бетонных и железобетонных изделий», М.: Стройиздат, 1984 г.

2. А.Г. Комар, «Строительные материалы и изделия», М.: Высшая школа, 1988 г.

3. Б.С. Комисаренко, А.Г. Чикноворьян и др., «Проектирование предприятий строительной индустрии», Самара, 1999 г.

4. К.М. Королев, «Производство бетонной смеси и раствора», М.: Высшая школа, 1973 г.

5. С.В. Николаев, «Сборный железобетон. Выбор технологических решений», М.: Стройиздат, 1978 г

Размещено на Allbest.ru

...