Специальные бетоны

Бетоны на пористых заполнителях

Для изготовления бетонов в качестве крупного заполнителя применяют пористый гравий или пористый щебень. Для приготовления бетонных смесей, транспортируемых по трубам, наибольший размер зерен крупных пористых заполнителей не должен превышать 20 мм. В качестве мелкого заполнителя для изготовления бетонов применяют пористые пески. Использование плотных строительных песков допускается только для изготовления конструкционных бетонов.

Бетонную смесь на пористых заполнителях готовят в смесителях принудительного действия, обеспечивающих качественное смешивание компонентов без изменения зернового состава пористых заполнителей. Смеси с осадкой конуса до 2см на пористых заполнителях с насыпной плотностью более 700 кг/м3 допускается готовить в смесителях гравитационного действия. Продолжительность перемешивания составляющих бетонной смеси в смесителях принудительного и гравитационного действия с момента загрузки материалов в барабаны до начала выгрузки смеси зависит от необходимой подвижности бетонов, но не более 5 мин.

Продолжительность транспортировки бетонной смеси на пористых заполнителях от места изготовления до места укладки не должна превышать 45 мин. Подвижность бетонных смесей, приготовленных на приобъектных бетоносмесительных узлах, не должна превышать 4см. Подвижность таких бетонных смесей,  укладываемых в опалубку, не должна быть ниже 2 см. При подачи бетонной смеси бетононасосами подвижность смеси, приготовленной на предварительно увлажненном заполнителе, допускается 8 см.

Высота свободного сбрасывания бетонной смеси при укладке в вертикальную опалубку не должна превышать 1,5 м, а при подаче на горизонтальную опалубку – 0,7м. При необходимости подачи смеси с большей высоты применяются виброжелоба, наклонные лотки и желоба. Возможно свободное сбрасывание бетонной смеси с большей высоты при введении в смесь добавок, понижающих расслоение смеси. Для уплотнения бетонных смесей применяют вибраторы с частотой вращения двигателя не ниже 9000 мин-1. Для поверхностного уплотнения смесей с подвижностью до 3 см применяют утяжеленные вибраторы, обеспечивающие удельную нагрузку на бетон в пределах 4-6 МПа.

При уплотнении бетонов на пористых заполнителях продолжительность вибрации следует принимать в пределах от 50 с при подвижности бетонной смеси 2 см до 25 с при подвижности 6 см и более. Скорость подъема и опускания рабочего наконечника глубинного вибратора в бетонную смесь должна составлять не менее 8 мс/с. Конструкционно-теплоизоляционные теплоизоляционные бетоны на пористых заполнителях в зимних условиях должны выдерживаться по способу термоса с предварительным электроразогревом бетонной смеси и применением в качестве химических добавок ускорителей твердения; по способу термоса в сочетании с различными методами обогрева бетона, исключающими его увлажнение; с электротермообработкой бетона или обогревом бетона теплым воздухом.

Максимальная температура подогрева конструкционно-теплоизоляционных и теплоизоляционных бетонов составляет 120 гр.С. Бетоны с воздухововлекающими добавками прогревают при температуре не выше 80 гр.С. Опалубку с конструкций из бетона на пористых заполнителях снимают с учетом достижения прочности при сжатии не ниже 0,5 МПа – для теплоизоляционных бетонов; 1,5 МПа – для конструкционно-теплоизоляционных бетонов; 3,5 МПа, но не менее 50% проектной прочности – для конструкционных бетонов с ненапрягаемой арматурой. К моменту возможного замерзания прочность при сжатии бетона на пористых заполнителях при монолитных конструкциях должна быть не менее 0,5 МПа – для теплоизоляционных бетонов; 3 МПа – для конструкционно-теплоизоляционных и 5 МПа – для конструкционных бетонов. Контроль качества бетона на пористых заполнителях осуществляют, проверяя плотность уплотнения бетонной смеси и ее расслаиваемость не менее двух раз в течение смены.

Бетоны для повышенных температур

Для обычного бетона, применяемого в условиях повышенных температур, в качестве вяжущих применяют цемент с умеренной экзотермией. Крупный заполнитель применяют ввиде щебня с зернами не крупнее 40 мм. Подвижность бетонных смесей жаростойких бетонов и бетонов для температур от 51 до 200 гр.С не должна превышать 2 см, а для бетонов на периклазовом цементе осадка конуса должна быть равна нулю.

Не допускается применение химических ускорителей твердения в бетонах, эксплуатируемых при температуре выше 150 гр.С. Для жаростойких бетонов смеси готовят в смесителях принудительного действия. В барабан загружают все сухие компоненты и перемешивают в течении 1 мин. После этого в смесь добавляют соответствующий данному виду бетона затворитель (воду, жидкое стекло, раствор сернокислого магния, алюмофосфатную связку) и снова перемешивают не менее 3 мин. Время от момента изготовления бетонной смеси до ее укладки не должно превышать 30 мин для смеси на глиноземистом цементе и жидком стекле и 1 ч – для бетонов других видов.

Эти бетонные смеси транспортировать следует при температуре воздуха не ниже 5 гр.С. Жаростойкие бетонные смеси укладывают при температуре не ниже 15 гр.С, а для смеси приготовленной на глиноземистом цементе, - при температуре не ниже 7 гр.С. Укладку надо вести непрерывно. Перерывы допускаются только в местах устройства рабочих или температурных швов, если они предусмотрены проектом. Бетонную смесь для жаростойких бетонов на пористых заполнителях укладывают сразу же после приготовления.

При уходе за бетоном необходимо учитывать следующее:

   -   твердение бетонов на цементных вяжущих (кроме периклазового цемента) должно происходить в таких уловиях, чтобы поверхность бетона находилась во влажном состоянии

    -  при твердении бетонов на жидком стекле, алюмофосфатных связках и на периклазовом цементе должна быть обеспечена хорошая вентиляция воздуха для удаления паров воды

    -  температура воздуха, при которой допускается твердение бетонов, должна быть не ниже 15гр.С, а для бетона на глиноземистом цементе – не ниже 7 и не выше 30 гр.С, для твердения бетонов на цементных вяжущих наиболее благоприятна температура – 15-25гр.С, а для бетонов на жидком стекле – 30-60гр.С.

Для ускорения процесса твердения бетонов допускаются следующие виды тепловлажностной обработки:

      -  для бетонов на портландцементе, высокоглиноземистом цементе – пропаривание

      -  для бетонов на портландцементе и на жидком стекле с шамотным заполнителем, а также с заполнителями из боя обыкновенного глиняного кирпича, керамзитов и шлаков – электроподогрев

     -   для бетонов на периклазовом цементе – тепловая обработка в воздушно-сухих условиях при температуре 60-80 гр.С.

Опалубку снимают после достижения бетоном прочности, установленной проектом, но не ранее чем через 3 суток после окончания бетонирования для бетонов на глиноземистом, периклазовом и высокоглиноземистом цементах, а также на жидком стекле, и через 7 суток – для бетонов на портландцементе. В зимних условиях для приготовления бетонных смесей следует применять заполнители, имеющие в момент загрузки в смеситель положительную температуру. Воду и жидкое стекло подогревают с таким расчетом, чтобы температура бетонной смеси при ее укладке была не ниже 15 грС для бетонов на портландцементе, жидком стекле, высокоглиноземистом и периклазовом цементах и не ниже 7 гр.С – для бетонов на глиноземистом цементе. (Жидкое стекло допускается нагревать до температуры не выше 30 гр.С.). Нельзя допускать замораживание конструкции в процессе твердения. Обогрев бетонов на высокоглиноземистом цементе и портландцементе допускается любыми применяемыми для этих целей средствами, бетонов на жидком стекле и на периклазовом цементе – только сухим теплом.

Готовить и укладывать бетонную смесь, выдерживать бетон и ухаживать за ним надо в соответствии со следующими указаниями:

    -  тонкость помола добавок и отвердителей контролируют при поступлении каждой новой партии этих материалов при изменении условий помола, но не реже чем через 10 циклов помола

    -  зерновой состав заполнителя контролируют путем рассева средней пробы массой 5 кг для крупного заполнителя и 1 кг для мелкого заполнителя при дроблении материала каждой партии

    -   для измерения температуры в бетоне оставляют скважины глубиной 100-150 мм, а в массивных конструкциях – глубиной до 500 мм.

Прочность образцов бетона, предназначенного для эксплуатации при температурах свыше 100 гр.С, определяют в условиях нормально-влажностного режима и после нагревания до эксплуатационной температуры. Для бетонов, которые эксплуатируются в условиях нагрева и периодического увлажнения, необходима проверка термической стойкости в водных теплосменах. До ввода в эксплуатацию тепловые агрегаты из жаростойкого бетона должны быть высушены и разогреты до рабочей температуры по специальному режиму. Сушку жаростойкого бетона производят после достижения бетоном проектной прочности.

Бетоны для радиационной защиты

Содержание в бетоне материалов с высокой степенью поглощения радиационного излучения (бора, водорода, кадмия, лития и т.п.) устанавливается проектом. В бетонах этого класса не допускается применение в качестве добавок хлористого кальция и поваренной соли, вызывающих при облучении коррозию арматуры. Гранулометрический состав, физико-химические характеристики минеральных, рудных и металлических заполнителей должны соответствовать требованиям, предъявляемым к заполнителям для тяжелого бетона. На металлических заполнителях допускается наличие не отслаивающейся ржавчины. Металлические заполнители перед употреблением должны быть обезжирены.

В паспортах на материалы, применяемые для изготовления бетонов радиационной защиты, проверяют наличие данных полного химического анализа. Подвижность бетонной смеси при подборе состава бетона с металлическими заполнителями должна соответствовать осадке конуса до 2 см. При приготовлении бетонной смеси объем замеса особо тяжелых бетонных смесей следует уменьшать по сравнению с паспортными данными смесителя обратно пропорционально объемной массе смеси. Продолжительность перемешивания бетонных смесей на рудных, металлических и серпентинитовых заполнителей, а также бетонных смесей со специальными добавками, вводимыми в сухом виде, устанавливается строительной лабораторией, но должна составлять не менее 4 мин.

Транспортировку и укладку бетонной смеси для радиационной защиты проводят с соблюдением следующих правил:

-   запрещается применение ленточных и вибрационных контейнеров, вибробункеров, виброхоботов

-   свободное сбрасывание особо тяжелой смеси допускается с высоты не более 1 м

-   бетонную смесь на серпентинитовых, рудных и металлических заполнителях укладывают горизонтальными слоями с уплотнением внутренними вибраторами

-   толщина слоя не должна превышать длины рабочей части вибратора.

Строительные работы с применением бетонов на металлических заполнителях допускаются только при положительных температурах окружающего воздуха. Для контроля качества бетона, применяемого в радиационной защите, пробы бетонной смеси для определения плотности отбирают не реже одного раза в сутки. Плотность бетона, работающего при повышенных или высоких температурах, определяют после сушки образцов до постоянной массы при температуре, соответствующей максимальной температуре эксплуатации конструкции. Отклонение плотности бетонной смеси от проектной не должны превышать 3%.

Техника безопасности при бетонных работах

Перед началом укладки бетона в опалубку необходимо всегда проверять состояние опалубки и средств подмащивания. Неисправности следует исправлять незамедлительно. Перед укладкой бетонной смеси виброхоботом необходимо проверить исправность и надежность крепления всех звеньев виброхобота между собой и к страховочному канату. При уплотнении бетонной смеси электровибраторами не допускается перемещать вибратор за токоведущие шланги. При перерывах в работе и переходе с одного места на другое электровибраторы необходимо выключать.

Рабочие, укладывающие бетонную смесь на поверхности с уклоном более 20 гр., должны пользоваться предохранительными поясами. Эстакады для подачи бетонной смеси автосамосвалами должны быть оборудованы отбойными брусьями. Между отбойным брусом и ограждением должны быть предусмотрены проходы шириной не менее 0,6 м. На тупиковых эстакадах устанавливаются поперечные отбойные брусья. Емкости (бункеры, бадьи) для бетонной смеси должны удовлетворять стандартам. Перемещение загруженного или пустого бункера разрешается только при закрытом затворе.

При укладке бетона из бадей или бункера расстояние между нижней кромкой бадьи или бункера и ранее уложенным бетоном или поверхностью, на которую укладывается бетон, должно быть не более 1 м, если иное не предусмотрено проектом производства работ. Ремонт, монтаж и демонтаж бетоноводов, удаление из них пробок допускается только после снижения давления до атмосферного. Во время прочистки (испытания, продувки) бетоноводов сжатым воздухом рабочие, не занятые выполнением этой операции, должны быть удалены от бетоновода на расстояние не менее 10 м.