Отчет по практике на примере ОАО «Минский домостроительный комбинат»

Цемент, как и любой другой материал, применяемый в строительстве, различается по своим физико-техническим характеристикам в зависимости от того, в каких условиях предполагается его эксплуатация. Для обозначения максимальных прочностных качеств цемента применяется понятие марка.

Цемент маркируется по двум характеристикам - это способность выдерживать определенную нагрузку и процентное соотношение к общему объему цемента различных добавок.

Первый параметр обозначается буквами М или ПЦ со стоящей рядом цифрой. Цифра будет указывать максимальные прочностные качества цемента.

Например маркировка М 500 указывает, что данный вид цемента способен выдержать нагрузку в 500 кг/см. Наиболее популярны цементы с маркировкой от 350 до 500, однако всетречаются и цементы с отметкой 700.

Второй параметр цемента, отраженной в его маркировке, является процентное содержание добавок. Оно обозначается буквой Д. Например, цемент с маркировкой Д20 будет содержать 20% добавок. Эта характеристика важна потому, что процент добавок влияет на пластичность и прочность цемента. Если цемент обладает какими-либо дополнительными специфическими свойствами, то на это указывают специальные обозначения.

Как уже было сказано выше, самыми популярными марками цемента являются марки от 350 до 500. Рассмотрим основные характеристики и применение некоторых из них.

Цемент марки М (ПЦ) 400-Д20. Марка цемента М (ПЦ) 400-Д20 указывает на то, что этот вид цемента обладает повышенной морозостойкостью и водостойкостью. Основная сфера применения такого цемента - строительство (жилищное, промышленное, сельхозхозяйственное). Его используют при изготовлении сборного железобетона, стеновых перекрытий, фундамента и т. д.

Цемент марки М 500-Д20. Практически аналогичными свойствами и сферой применения обладает цемент марки М 500 - Д20, помимо хорошей водостойкости и морозостойкости данный вид цемента обладает пониженной сопротивляемостью коррозийным воздействиям. Его применяют, как и цемент марки ПЦ 400-Д20 для строительства, а так же он подходит для штукатурных, кладочных и других ремонтно-строительных работ и изготовления различных строительных растворов.

Цемент марки М 500-Д0. Цемент марки М 500-Д0 введенный в состав бетона, придает последнему такие характеристики, как: повышенная морозостойкость, водостойкость, долговечность. Он незаменим в промышленном строительстве, особенно при выполнении аварийных и восстановительных работ.

Цемент марки ПЦ (М) 400-Д0. При строительстве сооружений, так или иначе связанных с воздействием пресной или минерализованной водой, надо использовать цемент марки ПЦ (М) 400-Д0. Без него не обойтись при изготовлении бетонных конструкций с применением термовлажностной обработки. Так же этот цемент хорош для изготовления бетонных и строительных растворов. Ещё одной важной характеристикой цемента является его время твердения. Этот процесс проходит в несколько этапов: первый - схватывание (начало твердения) цемента. Он занимает 40 - 50 минут. Второй - конец твердения. Он наступает через 10 - 12 часов.

От правильного выбора цемента при строительных работах зависит то, как долго и как эффективно будет эксплуатироваться то или иное сооружение.

Виды цемента:

   Портландцемент

   Белый цемент

   Быстротвердеющий цемент

   Водонепроницаемый расширяющийся цемент

   Гидрофобный цемент

   Глинозёмистый цемент

   Карбонатный цемент

   Магнезиальный цемент

   Напрягающий цемент

   Песчанистый цемент

   Пластифицированный цемент

   Пуццолановый цемент

   Расширяющийся цемент

   Сульфатостойкий цемент

   Тампонажный цемент

   Шлаковый цемент

Наиболее часто применяю 6 основных видов цемента: портландцемент; гидрофобный цемент; быстротвердеющий цемент; шлаковый цемент; расширяющийся цемент; пуццолановый цемент.

Портландцемент получил своё название от города Портланд (Portland) в Англии. Портландцемент и его разновидности является самым часто встречающимся вяжущим средством в современном строительстве. Портландцементом называют мелкий помол гипса с портландцементным клинкером. Иногда в эту смесь добавляют необходимые добавки.

Клинкер – это продукт высокотемпературного обжига тонкодисперсионной однородной смеси, состоящей в основном из глины и известняка. Узнать данный вид цемента можно по внешнему виду – это серо-зелёный мелкий порошок. После засыхания портландцемент особо ничем не отличается от других видов цемента по своему составу. По составу порошковой смеси портландцемент делят на шлакопортландцемент, портландцемент с минеральными добавками и портландцемент без добавок.

Гидрофобный цемент - это разновидность портландцемента. Гидрофобный цемент получают в результате очень тщательного измельчения клинкера, в совокупности с добавлением гидрофобизующей добавки и гипса. Добавка в цемент способствует образованию мельчайшей гидрофобной плёнки на поверхности частиц цемента. Доля добавки очень мала от 0.1-0.4%. Растворы на гидрофобном цементе после застывания отличаются большей морозостойкостью, меньшим водопоглощением и большей водонепроницаемостью.

Быстротвердеющий цемент отличается от других видов за счёт быстрого затвердевания в первые часы после начала застывания бетонной смеси, для чего в состав этого цемента добавляются специальные минералогические добавки. Такие свойства как прочность и быстрое затвердевание обеспечивается также точностью помола клинкера и взвешанными концентрациями добавок. Основными изделиями, в которых применяется этот вид цемента являются сборные конструкции из бетона.

Расширяющийся цемент – объединяет собой целую группу цементных видов, имеющих общее для них свойство расширение объёма при затвердевании. Процесс расширения происходит в результате большого объёма гидросульфоалюминатов, превышающего объём исходных твёрдых компонентов за счёт большого количества связанной воды в 20-25 раз. За счёт этого расширяющиеся цементы при застывании могут увеличиваться в объёме до 3%.

Пуццолановый цемент – цемент, в состав которого добавляется активная кремнеземнистая добавка, также называющаяся пуццолановой добавкой. Она повышает стойкость изделий к воздействию сульфатных и пресных вод. Пуццолановый цемент является одной из самых древних разновидностей цемента. Изначально этот вид цемента использовали ещё в древнем Риме, в качестве добавки к извести для получения вяжущего. От портландцемента его отличает повышенная стойкость к коррозии, пониженной морозостойкостью и немного большим временем для полного затвердевания.

Шлаковый цемент – получают за счёт совместного тонкого помола трёх составляющих: 12-15% сульфата кальция (обычно это обожжённый гипс или ангедрид), 80-85% гранулированного шлака и примерно 5% клинкера. Этот вид цемента очень широко распространён во Франции и Бельгии, с недавнего времени ещё и в Англии. Одной из отличительных особенностей этого вида цемента является стойкость к морской воде, торфяным кислотам и грунтовым водам с большим насыщением сульфатами. В связи с этим этот вид цента используется в строительстве подземных или подводных сооружений. Существует такие виды как известково-шлаковый цемент с содержанием извести около 15-30% и гипса до 5%, сульфатно-шлаковый с большим содержанием гипса и ангедрита (до 20%).

Безусловно, современное усовершенствованное оборудование позволяет организовать производство цемента на более качественном уровне, с точнейшим соблюдением всех технических нюансов. Однако, общие принципы получения цемента - довольно традиционны, сродни плавке метала и производству кирпича. Вкратце, последовательность процессов при производстве цемента примерно такова:

1)  добыча сырья: глины, известняка, гипса

2)  сушка, дробление сырья, получение шлама

3)  обжиг шлама в специальных печах и получение цементного клинкера

4)  перемолка клинкера в специальных жерновах

5)  добавление в получившийся порошок гипса, минеральных добавок (необязательно)

6)  цемент готов.

Вяжущие вещества являются основными сырьевыми материалами для производства бетона и железобетона. Для приготовления бетонов можно использовать все виды вяжущих веществ, но наиболее широко применяются портландцемент и его разновидности в соответствии с ГОСТ 10178-85. Выбор цементов определяется условиями службы бетонной конструкции в зависимости от действия на нее внешних условий, прочностью бетона, видом бетонной конструкции и условиями твердения бетона.

4.1.2 Заполнители бетонов

Заполнители бетона – природные или искусственные сыпучие каменные материалы. Занимая в бетоне 80-85% его объема, заполнители образуют жесткий скелет бетона и оказывают влияние на свойства бетона, его долговечность и стоимость. Введение в бетон заполнителей позволяет резко сократить расход цемента, являющегося наиболее дорогим и дефицитным компонентом. Кроме того, заполнители улучшают технические свойства бетона.

Жесткий скелет из высокопрочного заполнителя несколько увеличивает прочность и модуль деформации бетона — объемные изменения бетонной смеси и бетона, возникающие в процессе приготовления бетонной смеси, ее твердения и эксплуатации, уменьшает деформации конструкций под нагрузкой, а также ползучесть бетона — необратимые деформации, возникающие при длительном действии нагрузки. Заполнитель уменьшает усадку бетона, способствуя получению более долговечного материала. Усадка - это свойство бетона самопроизвольно уменьшаться в объеме (укорачиваться во всех направлениях) в процессе твердения и набора прочности в воздушной среде. Усадке подвергается не весь бетон, а только цементный камень. Уменьшаясь в объеме, он сжимает встречающиеся препятствия (крупный заполнитель, арматуру), от которых, в свою очередь, получает реакции противодействия. Следовательно, в препятствии возникают сжимающие, а в цементном камне растягивающие напряжения. Последние приводят к появлению усадочных трещин.  Усадка цементного камня при его твердении достигает 1 -2 мм/м. Из-за неравномерности усадочных деформаций возникают внутренние напряжения и даже микротрещины.

Заполнитель воспринимает усадочные напряжения и в несколько раз уменьшает усадку бетона по сравнению с усадкой цементного камня.

Пористые естественные и искусственные заполнители, обладая малой плотностью, уменьшают плотность легкого бетона, улучшают его теплотехнические свойства. В специальных бетонах (жаростойких, для защиты от радиации и др.) роль заполнителя очень высока, так как его свойства во многом определяют специальные свойства этих бетонов.

В силикатных бетонах заполнитель помимо своего обычного назначения играет особо важную роль, так как его зерна с поверхности вступают во взаимодействие с вяжущим веществом и от их минералогического состава и удельной поверхности во многом зависят свойства получаемого бетона.

Стоимость заполнителя составляет 30 -50% (а иногда и более) от стоимости бетонных и железобетонных конструкций, поэтому применение более доступных и дешевых местных заполнителей в ряде случаев позволяет снизить стоимость строительства, уменьшает объем транспортных перевозок, обеспечивает сокращение сроков строительства.

В зависимости от размера зерен заполнитель делят на мелкий (песок) и крупный (щебень и гравий).

Песок. Согласно ГОСТ 8736-93 строительный песок — это неорганический сыпучий материал с крупностью зёрен до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке песчаных и песчано-гравийных месторождений без использования или с использованием специального обогатительного оборудования.

Природные пески разделяются на речные, морские и горные (овражные). 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 заполнителя, 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.

           В качестве крупного заполнителя используют гравии или щебень.

  Гравий - рыхлая смесь зерен округлой формы размером 5-70 мм, 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 цементно-песчаным 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. В зависимости от размера зерен гравий и щебень подразделяют на фракции 5-10, 10 - 20, 20 - 40 и 40 –70мм. В каждой фракции гравия или щебня должны быть зерна всех размеров - от наибольшего до наименьшего для данной фракции.