ВОСТОК

Необходимость создания безусадочных и расширяющихся цементов вызвана тем, что бетоны и растворы, изготовленные на портландцементе и его разновидностях, при твердении на воздухе дают усадку, т. е. уменьшение в объеме. При этом усадочные деформации являются основной причиной трещинообразования, повышения водопроницаемости и снижения долговечности бетонных сооружений. Поэтому как в нашей стране, так и за рубежом стали применять новые виды цементов, твердение которых в начальный период сопровождается некоторым увеличением объема цементного камня. Основной причиной увеличения объема твердеющего цементного камня в большинстве случаев является образование при этом гидросульфоалюмината кальция, сопровождающееся эффектом расширения.

Из многочисленных видов расширяющихся цементов, в разработку состава которых большой вклад внесли советские ученые, наибольшее применение в нашей стране нашли гипсоглиноземистый расширяющийся цемент и расширяющийся портландцемент. Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент, состав которого разработан акад. П. П. Будниковым, докт. техн. наук И. В. Кравченко и др., представляет собой, быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем совместного помола высокоглиноземистых доменных шлаков и природного гипса или смешением этих составляющих, измельченных раздельно. Составляющие материалы берут в соотношении 0,7: 0,3 (шлак : гипс) по массе. В соответствии с ГОСТ 11052—64 начало схватывания цементного теста должно наступать "не ранее 20 мин, а конец — не позднее 4 ч от начала затворения цемента водой.

Линейное расширение образцов - балочек на этом цементе после хранения в воде в течение суток должно быть не менее 0,15%. а после 28 суток — в пределах 0,3—1,0%. Образцы гипсглинозёмистого цемента расширяются только при твердении в воде, при твердении на воздухе этот цемент является безусадочным. По пределу прочности при сжатии образцов из раствора жесткой консистенции состава 1:3 на нормальном песке в возрасте трех суток расширяющийся цемент делят на марки 400 и 500. Расширяющийся портландцемент — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое совместным помолом портландцементного клинкера (58—63%), высокоглиноземистого шлака (5—7%), двуводного гипса (7—10%) и доменного гранулированного шлака или другой активной добавки (23—28%).

Методы зимнего бетонирования применяют в основном для монолитного железобетона, который е отличие от бетонных и железобетонных изделий, изготавливаемых на заводах сборного железобетона, получают непосредственно на месте работ путем укладки арматуры и бетонной смеси в деревянную или металлическую опалубку, придающую изделию необходимые формы и размеры. Нарастание прочности, бетона зависит в значительной степени от температуры окружающей среды. При понижении температуры процесс твердения бетонной смеси замедляется, а при 0° практически прекращается. Физико-химические процессы твердения возобновляются при оттаивании, бетона, если он был заморожен до наступления полного отвердения. Однако, чем раньше до завершения процесса твердения был заморожен бетон, тем ниже будет конечная прочность его Свободная вода при замерзании увеличивается в объеме, что приводит к разрушению формирующихся структурных связей и особенно интенсивно в начале твердения бетона.

Лишь при достижении бетоном более 50% проектной прочности влияние замерзания и разрушения структурных связей заметно уменьшается. Методы предохранения бетона от замерзания разработаны и внедрены в практику зимнего бетонирования советскими учеными во главе с проф., докт. техн. наук С. А. Мироновым. В результате проведенных исследований доказано, что обеспечение нормальных условий твердения бетона и нарастание прочности его при низких температурах воздуха возможно путем использования внутреннего тепла бетона и длительной подачи тепла к бетону извне. В первом случае необходимо применять цементы с возможно большей зкзотермией (быстротвердеющие портландцемента высоких марок, глиноземистый цемент), выбирать меньшее водоцементное отношение и тщательном уплотнении бетонной смеси, вводить ускорители твердения и т. п. Кроме того, внутренний запас тепла бетонной смеси можно увеличивать путем предварительного подогрева воды до 80° С и заполнителей до 40° С. Нагрев составляющих материалов повышает температуру бетонной смеси, которая в момент укладки должна быть не выше 40° С.

Сохранение внутреннего тепла в бетоне в течение определенного срока для его затвердевания возможно, например, способом термоса. При этом способе поверхность бетонируемого элемента покрывают слоем теплоизоляции (шлак, древесные опилки, соломит, камышит и т. п.). Способ термоса целесообразно применять в случае бетонирования массивных конструкций, имеющих относительно малую поверхность охлаждения (отношение поверхности к объему не более 6). Тонкие конструктивные элементы, особенно при сильных морозах, следует подогревать паром, нагретым воздухом или путем электропрогрева. Паропрогрев бетона производят водяным паром, который впускается в пространство между стенами двойной опалубки или в каналы, сделанные в самой опалубке. Обогрев паром, обеспечивающий температуру бетона 50—80° С, позволяет в течение 2—3 дней получить прочность бетона, до 70% проектной.

Поточно-агрегатный способ производства состоит в том, что все выполняемые операции по изготовлению изделия: очистка и смазка форм, укладка арматуры - и бетонной смеси, твердение и распалубка, выполняются на специальных постах, образующих поточную технологическую линию. При этом форма с изделием последовательно перемещается (с помощью крана) от поста к посту с различными интервалами времени, в зависимости от продолжительности той или иной операции на данном посту. Основное преимущество поточно-агрегатного способа производства— в универсальности основного технологического оборудования, что позволяет при незначительной затрате средств и времени, связанных с изготовлением лишь новых форм, переходить на выпуск нового вида изделий. Этот способ производства железобетона получил в нашей стране наибольшее распространение и весьма экономически целесообразен для заводов с широкой номенклатурой изделий.

Конвейерный способ производства представляет собой более совершенную поточно-агрегатную технологию и позволяет максимально механизировать и автоматизировать основные технологические операции. При этом способе технологическая линия работает по принципу замкнутого пульсирующего конвейера, когда изделие, размещаясь на специальном поддоне, перемещается от поста к посту с определенным интервалом времени, соответствующего наиболее продолжительной операции. При конвейерном способе применяют часто поддоны-вагонетки размером 7,5X5,5 м, позволяющие изготовлять изделия до 7 м длиной и 5 ж шириной. Вагонетки-поддоны, на которых собирается форма, с помощью специального толкателя через определенные промежутки времени (около 15 мин) перемещаются по конвейерной линии для производственных операций: очистки и смазки форм, укладки арматуры и бетонной смеси, уплотнения смеси, тепловлажностной обработки и распалубки. Конвейерный способ производства экономически целесообразен при выпуске однотипных изделий на заводах большой мощности.

Железобетонные изделия для сборного строительства изготовляют на железобетонных заводах и полигонах. Производство состоит в основном из следующих операций: приготовления бетонной смеси, изготовления арматуры, формования и твердения. Отдельные виды изделий в соответствии с эксплуатационными требованиями подвергают дополнительной обработке: облицовке поверхности, кладке теплоизоляционных слоев и т. п. Лицевую поверхность панелей и блоков отделывают цветными бетонами или слоем дробленого природного камня.

Значительное распространение получила отделка бетонных изделий путем обнажения цветного заполнителя тяжелого бетона, а панели из ячеистых бетонов отделывают с помощью поризованных цветных растворов и т. д. Производство железобетонных изделий осуществляют по трем технологическим схемам: стендовой, поточно-агрегатной и конвейерной. При стендовом способе производства изделия, находясь в стационарных формах, в течение всего производственного цикла остаются на месте, а технологическое оборудование для выполнения отдельных операций по укладке арматуры, бетонной смеси и уплотнения перемещается последовательно от одной формы к другой.