Технология производства железобетонных изделий

      Основными показателями качества железобетонных изделий являются прочность на сжатие и растяжение, морозостойкость и водонепроницаемость [3, с. 147].

      Прочность бетона в проектном возрасте характеризуют классами прочности на сжатие и осевое растяжение. Отличительная особенность бетонных работ - значительная неоднородность получаемого бетона. Чем выше культура строительства, лучше качество приготовления и укладки бетона в конструкции, тем меньше колебания прочности. Следовательно, важно не только получить бетон заданной средней прочности, но и обеспечить ее во всем объеме изготовляемых конструкций.

      Показателем, который учитывает возможные  колебания качества, является класс бетона. Класс бетона – численная характеристика какого-либо его свойства, принимаемая с гарантированной обеспеченностью (обычно 0,95). Это значит, что установленное классом свойство, например прочность бетона, достигается не менее чем в 95 случаях из 100.

      Понятие «класс бетона» позволяет назначать  прочность с учетом ее фактической или возможной вариации. Чем меньше изменчивость прочности, тем выше класс бетона при одной и той же его средней прочности [15, с. 255].

      СНБ 5.03.01-02 устанавливает следующие классы тяжелого бетона по прочности на сжатие: В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60; В65; В70; В75 и В80 [11].

        Класс бетона по прочности  на сжатие обозначают латинской буквой В¹, справа от которой приписывают его предел прочности в МПа. Так, у бетона класса В15 предел прочности при сжатии - не ниже 15 МПа с гарантированной обеспеченностью 0,95.

      В необходимых случаях устанавливают  также классы бетона по прочности  на осевое растяжение, обозначаемый индексом В_i, и на растяжение при изгибе – В_ib.

      На  растяжение бетон работает намного хуже, чем на сжатие: предел прочности при растяжении в 10-20 раз меньше предела прочности при сжатии. Для повышения несущей способности, в особенности при изгибе и растяжении, бетон сочетают со стальной арматурой, изготовляя железобетонные конструкции.

      В соответствии со стандартом СЭВ 1406-78, класс - основной показатель прочности бетона. Для изделий и конструкций, запроектированных без учета требований этого стандарта, прочность бетона характеризуют маркой. Марка бетона — это численная характеристика какого-либо его свойства, рассчитываемая как среднее значение результатов испытания образцов. При определении марок по прочности, морозостойкости, водонепроницаемости принимают нижнее предельное значение свойств, а марку по средней плотности определяют по верхнему предельному значению. В отличие от класса марка бетона не учитывает колебаний прочности во всем объеме бетонируемой конструкции.

      Марка по прочности на сжатие - наиболее распространенная характеристика бетона. Марку определяют испытанием на осевое сжатие бетонных образцов-кубов размерами 15x15x15 см в установленном проектном возрасте (обычно 28 сут.). Полученный при испытании предел прочности при сжатии как среднее арифметическое значение по двум наибольшим (в серии из трех образцов), выраженный в кгс/см, является численной характеристикой марки.

      Установлены следующие марки тяжелого бетона по прочности на сжатие: М50; М75; М100; М150; М200; М250; М300; М350; М400; М450; М500; М550; М600; М700; М800; М900 и M1000 [11]. В обозначении используют индекс «М». Например, марка бетона М200 означает, что его предел прочности при сжатии - не менее 200 кгс/см².

      Бетон для изготовления изгибаемых железобетонных конструкций дополнительно характеризуют марками по прочности на растяжение при изгибе: Р_ib5; Р_ib 10 и далее через 5 кгс/см² до P_lb90; P_lb100.

      Соотношение между классами и марками бетона неоднозначно и зависит от однородности бетона, оцениваемой с помощью коэффициента вариации. Чем меньше коэффициент вариации, тем однороднее бетон. Класс бетона одной и той же марки существенно увеличивается, если снижают коэффициент вариации. Например, при марке по прочности на сжатие М300 и коэффициенте вариации 18 % получают бетон класса В15, а при коэффициенте вариации 5 % - класса В20, т. е. на целую ступень выше. Это подчеркивает необходимость тщательного выполнения всех технологических рекомендаций, повышения технического уровня и культуры производства бетонных работ.

      Марка бетона по морозостойкости определяется числом циклов попеременного замораживания и оттаивания испытываемых в возрасте 28 сут. в насыщенном водой состоянии образцов, при котором допускается снижение прочности бетона на сжатие не более чем на 15 %.

      Марку по морозостойкости назначают и  контролируют для бетона гидротехнических сооружений, мостовых и дорожных покрытий и др. Установлены следующие марки тяжелого бетона по морозостойкости в циклах: F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500, F600, F800, F1000 [11].

      Для приготовления морозостойких бетонов  рекомендуется применять портландцемент и его разновидности: пластифицированный, гидрофобный, быстротвердеющий и сульфатостойкий. Допустимое количество трехкальциевого алюмината С₃А в клинкере для портландцемента в зависимости от марки бетона по морозостойкости должно составлять, %: для бетона марки F300 и выше - не более 5 %, для F200 - не более 7 %, для F100 -не более 10 %.

      В цемент не рекомендуется вводить  активные минеральные добавки, которые  повышают водопотребность вяжущего в бетоне. Для сокращения водопотребности бетонной смеси и уменьшения доли микропор в бетоне следует использовать добавки поверхностно-активных веществ, оказывающих воздухововлекающее, микрогазообразующее, гидрофобизирующее или пластифицирующее действие на бетонную смесь.

      Для гидротехнических сооружений с нормируемой морозостойкостью F200 и выше объем вовлеченного воздуха при максимальной крупности заполнителя 20 мм и В/Ц = 0,4-0,5 должен быть 2-4 % [15, с. 260].

      Морозостойкий бетон может быть получен при  обеспечении точной дозировки составляющих материалов, тщательного перемешивания, уплотнения и надлежащего ухода за твердеющим бетоном. При этом необходимо следить, чтобы не возникали деструктивные процессы при тепловой обработке бетона, которые связаны с тепловым расширением составляющих, а также воды и воздуха в свежеуложенном бетоне.

      При изготовлении бетонных и железобетонных конструкций повышенной морозостойкости (F200) для твердения бетона предпочтительны естественные условия при положительной температуре и сохранение одновременно его влажностного состояния в течение 10 дней.

      Марку по водонепроницаемости назначают  для бетона конструкций, которые  должны обладать ограниченной проницаемостью при одностороннем давлении воды. За марку по водонепроницаемости   принимают   наибольшее   давление   воды (кгс/см²), которое выдерживают бетонные образцы диаметром и высотой 150 мм при испытании по установленной методике. Утверждены следующие марки бетона по водонепроницаемости (кгс/см²): W2, W4, W6, W8, W10, W12, W14, W16, W18, W20 [11].

      Необходимо  разделять факторы, определяющие водонепроницаемость бетона на стадии приготовления смеси, укладки и твердения бетона, и способы повышения водонепроницаемости затвердевшего материала.

      Изделия, удовлетворяющие требованиям стандарта, маркируют несмываемой краской. В маркировке указывают: марку изделия, прочность (класс) бетона, наименование завода-изготовителя и др. На каждую партию изделий составляют паспорт в двух экземплярах: для потребителя и завода-изготовителя. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ГЛАВА 6 Стандарты на железобетонные изделия, нормируемые показатели качества в соответствии с требованиями  стандартов 

       Каждое железобетонное изделие, выпускаемое  заводом и удовлетворяющее требованиям  ГОСТа или ТУ, маркируется несмываемой краской. Марка содержит обозначения основных характеристик изделия. Она состоит из трех групп знаков, разделенных дефисом: в первой группе указывается тип изделия (например, ФБ - фундаментный блок, К - колонна, ПС — панель стеновая), во второй - несущая способность изделия, класс арматуры, вид бетона (Т - тяжелый, Я - ячеистый и т. п.) и в третьей - специальные свойства, соответствующие условиям применения изделия. Марка должна быть хорошо видна при хранении и монтаже конструкций, по ее расположению судят о рабочем положении изделия. В некоторых случаях верх изделия помечают специальным знаком         .

      Кроме марки, на изделии ставятся паспортный номер, в котором указываются номер партии и дата изготовления, а также заводская марка (штамп ОТК), указывающая на то, что изделие соответствует требованиям ГОСТа или ТУ. Дату изготовления конструкции наносят одной строкой в следующей последовательности: день месяца, месяц, год. Например, дату 10 февраля 2003 г. и вторую смену обозначают: 10 02 03-2.

      Транспортируют  железобетонные изделия с завода на строительную площадку автомобильным транспортом: малогабаритные изделия - на обычных грузовых машинах; крупноразмерные и тяжелые изделия (сваи, колонны, балки) - на тягачах с прицепом; стеновые панели, фермы - на специальных панелевозах, фермовозах.

      При поставке на стройплощадку каждая партия конструкций, группа конструкций из разных партий или поставляемые поштучно конструкции сопровождаются документом о качестве. Последний должен содержать: наименование и адрес предприятия-изготовителя; номер и дату выдачи документа; номер партии или конструкции; наименование и марку конструкции; класс или марку бетона по прочности; дату изготовления; отпускную прочность и обозначение стандарта или ТУ, число конструкций каждой марки [15, с. 345].                  

      Укладывают  железобетонные изделия на приобъектных складах согласно рекомендациям  ГОСТа или ТУ на эти изделия. Изделия  складируют в штабеля так, чтобы  была видна их заводская марка, а монтажные петли были обращены вверх. Положение железобетонных изделий должно воспроизводить условия их работы в здании: стеновые панели устанавливают почти вертикально (отклонение от вертикали 8-12°); плиты перекрытий, лестничные марши, балки, перемычки - горизонтально. Исключение составляют лишь колонны и сваи, которые хранят в горизонтальном положении.

      При хранении изделий в штабелях нижний ряд укладывают на деревянные бруски-подкладки  сечением не менее 100x100 мм, а каждый последующий ряд прокладывают брусками или досками толщиной не менее 30 мм. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

      Таким образом, в результате проведенного исследования можно сделать следующие выводы.

      Железобетоном называют комплексный строительный материал, в котором бетон и стальная арматура замоноличены взаимным сцеплением и совместно работают под нагрузкой как единое целое.

      Материалы в железобетоне работают совместно благодаря прочному сцеплению бетона с арматурой и близости значений температурных коэффициентов расширения обоих компонентов. Кроме того, плотный бетон (с достаточным содержанием цемента) защищает стальную арматуру от коррозии, а также от непосредственного действия огня при пожаре. Это делает железобетонные конструкции весьма стойкими и долговечными.

      Железобетонные  изделия и конструкции значительно  превосходят бетонные по несущей способности и другим механическим свойствам. Особенно эффективны предварительно напряженные конструкции. В сравнении с обычными они обладают более высокой трещиностойкостью, лучше сопротивляются динамическим нагрузкам, хорошо противостоят коррозионным воздействиям.

      Более 85 % всех железобетонных конструкций, применяемых в гражданском и промышленном строительстве, составляют типовые унифицированные конструкции, при разработке которых в качестве одного из основных учтено требование заводской технологичности изделий. Это обусловливает предельную массу, размеры, форму и сечение элементов, их армирование и др.

      Производство  сборных железобетонных изделий  представляет собой комплексный  процесс и состоит из следующих  основных операций: приготовление бетонной смеси, изготовление арматуры и арматурных каркасов, формование изделий, ускоренное твердение.

      В процессе производства железобетонных изделий используется бетон и  арматура.

      Бетон создан специально для нужд строительства  и производится только для строительных целей. И состав его тоже исключительно прост: цемент, вода, мелкий и крупный заполнитель типа песка, гравия или щебня. Вместо цемента может быть использовано другое вяжущее. Вода вступает в химическую реакцию с цементом, в результате которой вязкопластичная вначале масса постепенно превращается в прочный цементный камень. Он и связывает в единую систему (конгломерат) заполнители. При необходимости в состав бетона вводят добавки различного назначения.