Новости, обновления на сайте
26 июня 2019
07 декабря 2018
06 апреля 2018
Задача выбора исходных материалов является технико-экономической задачей, определяющей эффективность принятых составов бетона и достижение ими требуемых свойств.
Основными техническими показателями при выборе вида цемента служат его химико-минералогический и вещественный состав; активность и марка; прочность, набираемая через определенное время твердения, в т.ч. при необходимости и в условиях тепловлажностной обработки; нормальная густота и тонкость помола; ряд других показателей, определяемых проектными требованиями к бетону, условиями его работы в конструкциях и сооружениях.
Низкоалюминатные цементы характеризуются замедленным нарастанием прочности при коротких режимах тепловлажностной обработки с общим циклом до 8 ч. и достаточно интенсивным приростом прочности при удлинении ее продолжительности и последующем твердении. Прочность бетонов на этих цементах в 28-суточном возрасте, как правило, равна или на 5-10 % превышает прочность бетона нормального твердения. Низкоалюминатные цементы наиболее целесообразно применять при режимах тепловлажностной обработки с общим циклом более 13-15 ч.
Среднеалюминатные цементы интенсивно набирают прочность в начальный период тепловлажностной обработки, однако замедляют темп твердения по мере увеличения ее продолжительности. Прочность бетонов на этих цементах в 28-суточном возрасте, как правило, равна прочности бетона нормального твердения. Среднеалюминатные цементы, как показывает производственный опыт, наиболее эффективны при режимах с общим циклом до 13 ч.
Портландцементы из высокоалюминатных клинкеров характеризуются особенно высоким темпом роста прочности в начальный период тепловлажностной обработки, однако затем резко замедляют твердение. Марочная прочность бетонов на этих цементах после тепловой обработки обычно ниже прочности бетонов нормального твердения. Для предотвращения перерасхода вяжущего применение высокоалюминатных цементов при тепловлажностной обработке нежелательно.
При коротких режимах тепловой обработки наиболее применимы быстротвердеющие цементы (БТЦ), для которых характерны высокий темп роста прочности бетона и ее высокое абсолютное значение.
Требования к цементу для железобетонных изделий с применением электроразогрева бетонной смеси практически такие же, как и при пропаривании.
Важным качественным показателем цементов является степень дисперсности, характеризуемая по остаткам на сите с размером ячеек 0,08 мм. В среднем тонкость помола портландцемента и его разновидностей составляет по проходу через сито № 008 около 90% и колеблется в зависимости от активности цемента. Более точной является характеристика тонкости помола по удельной поверхности, которую определяют обычно методом фильтрации воздуха через слой спрессованного порошка. Современные рядовые цементы характеризуются удельной поверхностью около 280-300 м2/кг (2800-3000 см2/г) при остатке на сите № 008 5-8%. Быстротвердеющие цементы имеют более высокую удельную поверхность 350-400 м2/кг (3500-4000 см2/г).
С увеличением удельной поверхности цемента прочность и скорость твердения возрастают сначала интенсивно, затем медленнее. С увеличением удельной поверхности некоторых цементов, в частности с высоким содержанием С3А сверх определенного оптимума, бетон уже к 28 суткам твердения характеризуется существенными сбросами прочности. При чрезмерно высокой тонкости помола цемента растет его водопотребность и снижается прочность бетона, ухудшается ряд других его свойств.
Важным фактором, определяющим экономичность составов бетона, является выбор рациональной марки цемента. Прочность бетона может быть ниже или выше марки цемента. В последнем случае следует иметь в виду, что при достаточно высоких механических характеристиках заполнителей и их адгезионных свойствах прочность бетона определяется прочностью цементного камня, которая значительно выше прочности цементно-песчаного раствора, характеризующего марку цемента. Желательно, чтобы активность и, соответственно, марка цемента обеспечивали такой его расход в бетоне, при котором не нарушается правило постоянства водопотребности, т.е. цементно-водное отношение не превышает критическое Ц/В, примерно равное 2,5. В противном случае резко возрастает водопотребность бетонной смеси, что затрудняет получение требуемой прочности бетона. С этой целью при получении бетонов, марка которых выше или равна марке исходного цемента, применяют жесткие смеси и ряд других технологических приемов, из которых особенно эффективно применение суперпластификаторов. Введение суперпластифицирующих добавок в бетонную смесь позволяет сдвинуть в область больших расходов цемента действие правила «постоянства водопотребности», обеспечить уплотнение бетонов с высокими значениями Ц/В и получение бетонов высокой прочности.
При обычной технологии производства для бетона классов В20-В30 необходимо применять цемент марки не ниже 400, для бетона классов В40 и выше - цемент марки не ниже 550. Для бетонов классов В15 и ниже требуются цементы марок М300 и М400.
Важнейшим техническим свойством цемента, определяющим его водопотребность и расход в бетоне, является нормальная густота. Нормальная густота портландцемента колеблется обычно в пределах 24-28 %, а пуццоланового - до 40 %. На нормальную густоту цемента влияют тонкость помола, минералогический состав клинкера, вид активной минеральной добавки и другие факторы. Из клинкерных минералов наибольшей водопотребностью обладает трехкальциевый алюминат, наименьшей - двухкальциевый силикат (белит). Поэтому высокоалюминатные цементы имеют повышенную водопотребность по сравнению с низкоалюминатными. Повышению нормальной густоты цемента способствует введение активных минеральных добавок, в особенности осадочного происхождения. В отличие от них добавки шлака практически не изменяют водопотребность цементов при их примерно одинаковой удельной поверхности.
Для обеспечения необходимого качества продукции в нормативных документах на производство отдельных видов изделий вводится ограничение к нормальной густоте цемента. Например, для производства железобетонных напорных виброгидропрессованных труб требуется цемент с нормальной густотой не более 26%. В таких случаях появляются трудности, обусловленные нерегламентируемостью нормальной густоты при производстве цемента. В частности, для обеспечения надлежащего качества виброгидропрессованных труб возникла необходимость выпуска цемента по специальным техническим условиям.
Для оценки эффективности использования цемента предложены относительные показатели, характеризующие расход цемента или его стоимость на единицу прочности, а также отношение прочности бетона к расходу цемента, т.е. показатель «съема» прочности бетона на 1м3 израсходованного цемента. Однако с помощью этих показателей удобно сравнивать эффективность различных Цементов лишь для бетонов с одинаковыми значениями прочности в заданные сроки и при определенных условиях твердения бетона.
При изготовлении конструкций из высокопрочного бетона, несмотря на увеличение расхода цемента на 1 м3 бетона в результате уменьшения сечения и объема изделий, эффективность использования цемента оказывается более высокой.
С использованием цемента связаны и общие энергозатраты в производстве сборного железобетона. С позиций народнохозяйственной эффективности критерии энергетических затрат должны отражать затраты энергии не только на получение бетонной смеси, изделий и конструкций, но и на получение исходных компонентов, в первую очередь цемента и металла. Энергозатраты, связанные с получением цемента, расходуемого на 1 м3 бетона классов В15-В40, составляют (для портландцемента и портландцемента с минеральными добавками) 60-177 кг усл. топлива, в то время как расход тепловой энергии непосредственно в производстве сборного железобетона в среднем не превышает 80, а на передовых заводах 43 кг усл. топлива на 1 м3. До 70% энергозатрат в производстве сборного железобетона расходуется на тепловую обработку изделий. Не рассматривая энергозатраты, связанные с использованием в производстве сборного железобетона металла, можно утверждать, что эффективность использования тепловой энергии при получении изделий обусловлена в основном оптимальностью технологических параметров, определяющих расход цемента в бетоне и расход топлива при тепловой обработке изделий.
Активные минеральные добавки (активные минеральные наполнители), вводимые непосредственно в бетонные смеси, широко применяются для экономии цемента и наиболее энергоемкого их компонента - цементного клинкера.
Характерной особенностью современной строительной технологии является широкое применение химических добавок для достижения необходимых свойств бетона, снижения расхода материальных и энергетических ресурсов при изготовлении этого материала и при применении его для производства конструкций, возведения зданий и сооружений. В настоящее время предприятия по изготовлению бетона, изделий и конструкций на его основе наряду со сравнительно дешевыми добавками, получаемыми часто из промышленных отходов, все шире применяют специально синтезируемые добавки на основе дорогого химического сырья. Такие добавки-модификаторы позволяют обеспечить высокое качество бетона и в широком диапазоне регулировать его свойства, однако при оценке целесообразности их введения, замены ими традиционных дешевых добавок приходится достигаемый технический эффект соизмерять с необходимыми дополнительными затратами.
Эффективность любых технических решений, в том числе и введения химических добавок в бетон, должна определяться экономическим эффектом (Э) и коэффициентом эффективности затрат (К). Последний представляет собой отношение экономического эффекта к затратам необходимым, для его получения.
Авторы: Л. И. Дворкин, О. Л. Дворкин
- Требования к месту заливки с помощью насоса для подачи бетона - отвечаем на вопросы.
- Подробные детали про бетон цена за куб м 250 (в т.ч. свойства, область употребления и карта заводов-производителей).
- Предлагаем ознакомиться с разделом бетон: руководство по покупке - это важно прочитать перед заказом.
