Отчет по практике на ОАО «Минский домостроительный комбинат»

4.1.1.2 Известь - вяжущий материал, получаемый обжигом и последующей переработкой известняка, мела и др. известково-магнезиальных горных пород. Чистая известь - бесцветный продукт; плохо растворимый в воде; плотность ок. 3,4 г/см3. В зависимости от химического состава и условий твердения извести подразделяют на воздушную, твердеющую в воздушно-сухих условиях, и гидравлическую, которая твердеет на воздухе и в воде.

Известь широко используется для производства силикатного  кирпича и силикатных автоклавных изделий.

Строительная  известь подразделяется на воздушную, которая обеспечивает затвердевание строительных растворов и сохранение ими прочности в условиях нормальной влажности, и гидравлическую, обеспечивающую затвердение и сохранение прочности растворов, применяемых как на воздухе, так и в воде. Известь гасят путем обработки водой негашеной комовой извести. В зависимости от количества воды, необходимой для гашения, получают гидратную известь (пушонку), известковое тесто и известковое молоко. Порошковая гидратная известь получается в том случае, если объем воды составляет 60—70%. В результате гашения объем извести увеличивается в 2-3 раза. Гашеная известь представляет собой белый порошок, состоящий из мельчайших частиц гидрата оксида кальция с плотностью от 400 кг/м3 (в рыхлом состоянии) до 500-700 кг/м3 (в уплотненном состоянии). Для получения известкового теста при гашении воды берут в 3-4 раза больше, чем извести. Объем получившегося теста в 2-3 раза превышает объем извести, взятой для его приготовления. Известковое тесто представляет собой пластическую массу белого цвета плотностью до 1400 кг/м3. Известь, которая погасилась хорошо, увеличившись в объеме не менее чем в 3 раза, называется жирной. Известь, увеличившаяся в объеме менее чем в 2,5 раза — тощей.

Воздушная известь  подразделяется на негашеную и гашеную (гидратную). Известь без добавок  подразделяется на три сорта (1-й, 2-й, 3-й), известь с добавками —  на два (1-й, 2-й). Гидратная порошковая известь (пушонка), с добавками и  без добавок, бывает двух сортов (1-й, 2-й). Область применения воздушной извести — приготовление известково-песчаных и смешанных строительных растворов, которые используют в каменной кладке и при оштукатуривании поверхностей, а также для побелки и в производстве силикатных изделий.

Гидравлическая  известь подразделяется на слабо-гидравлическую и сильногидравлическую. Применяется  для приготовления кладочных  и штукатурных растворов, а также  бетонов низких марок, предназначенных  для твердения как на воздухе, так и в условиях повышенной влажности. Известесодержащие гидравлические вещества подразделяются на известково-шлаковые с добавлением гранулированных шлаков, известково-пуццолановые с добавлением осадочных или вулканических активных пород, известково-зольные с добавлением зол некоторых видов топлива. Известесодержащие вещества участвуют в приготовлении низких марок бетонов и растворов, которые применяются в подземных сооружениях. Известесодержащие гидравлические вещества выпускаются марок 50, 100, 150, 200 [3].

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, уменьшая усадку и предотвращая образование  усадочных трещин.

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

Основная активная часть бетона — вяжущее, цемент. Именно вяжущее, реагируя с водой, способно схватываться и твердеть, переходя из пластичного тестообразного состояния  в твердое и превращая бетонную смесь в бетон. Заполнители занимают в бетоне до 80 % объема и, следовательно, позволяют резко сократить расход цемента или других вяжущих, являющихся наиболее дорогой и дефицитной составной частью бетона.

Специальные особо  тяжелые и гидратные заполнители делают бетон надежной защитой от проникающей радиации (на атомных электростанциях и т. п.).

По  происхождению заполнители подразделяют на три группы:

1) природные,  в том числе из попутно добываемых  пород и отходов обогащения; 2) из отходов промышленности; 3) искусственные (специально приготовленные).

Природные материалы  и материалы из отходов промышленности, получаемые без изменения их химического  состава и фазового состояния, характеризуются  соответственно происхождением и петрографическим наименованием горных пород или видом отходов. Например, изверженные глубинные (интрузивные) породы — гранит, сиенит, диорит; доменные отвальные шлаки. Искусственные заполнители характеризуются видом сырья (природное, из отходов или их смесь) и технологией производства (способ обработки). Например, получаемые из природного сырья обжигом со вспучиванием — керамзит; получаемые поризациеи расплава доменных шлаков — шлаковая пемза.

По  крупности зерен заполнители  подразделяют на: 1) крупные — с зернами (кусками) свыше 5 мм (щебень, гравий); 2) мелкие— с размером зерен до 5 мм (песок).

По  характеру формы зерен различают: 1) заполнители, имеющие угловатую (неправильную) форму, получаемые дроблением (щебень, песок из отсевов дробления и др.); 2) заполнители, имеющие округлую форму зерен (гравий, природный песок и др.)

Заполнители относят  к плотным или пористым в зависимости  от плотности их зерен, которая составляет соответственно свыше и до 2,0 г/см3.  Классификационной характеристикой  заполнителя также может быть его насыпная плотность, которая для крупных пористых заполнителей не должна превышать 1200 кг/м3, а для пористых песков — 1400 кг/м3. Вид заполнителей является одним из признаков классификации бетонов, в соответствии с которым различают бетоны на плотных, пористых и специальных заполнителях. Сами же заполнители подразделяют в соответствии с основным назначением: для тяжелых, легких, мелкозернистых бетонов, для специальных бетонов (жаростойких, химически стойких, декоративных, радиационно-защитных, теплоизоляционных и др.).

4.1.2.1. Песок — мелкий заполнитель, в бетонной смеси наиболее тесно связан с цементным тестом, составляя с последним растворную часть. Чем больше песка вводится в смесь, тем большей (при прочих равных условиях) оказывается вязкость растворной части (вязкость необходима для поддержания крупного заполнителя во взвешенном состоянии во избежание расслаивания бетонной смеси), тем меньшим будет расход цемента. Однако чрезмерное содержание песка приводит к снижению прочности бетона. Поэтому содержание песка должно быть оптимальным.

Пески подразделяются на природные (которые могут быть также обогащенными и фракционированными) и дробленые (которые могут быть обогащенными, фракционированными, а также из отсевов, получаемых при дроблении каменных пород на щебень) [2].

Зерновой, или  гранулометрический, состав песка характеризуется содержанием в нем зерен различной крупности и определяется просеиванием средней пробы через сита. Набор стандартных сит для просеивания песка включает сита с отверстиями 10; 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм.

При использовании песков рекомендуемого зернового состава  обеспечивается получение наилучших  по свойствам бетонных смесей при  наименьшем расходе цемента. Требования стандартов базируются на результатах  научных исследований и богатом практическом опыте. Вместе с тем эти требования не всегда категоричны. Так, при соответствующем технико-экономическом обосновании допускается использование в бетонах с пределом прочности 20 МПа и выше песков с модулем крупности менее 2. Поскольку плотность зерен песка при данном его минералогическом составе, как правило, колеблется мало, можно считать, что пустотность в основном связана с насыпной плотностью: чем больше насыпная плотность, тем меньше пустотность. Рекомендуемые стандартами зерновые составы обеспечивают наибольшую насыпную плотность песка, наиболее компактную упаковку его частиц при наименьшей пустотности. Насыпная плотность сухого природного кварцевого песка составляет примерно 1500... 1600 кг/м3, пустотность — 30...40%.

В песке, как правило, имеются примеси, нежелательные в бетоне. Поэтому стандартами ограничивается их содержание. Для обычного тяжелого бетона применяется песок с насыпной плотностью более 1400 кг/м3, содержащий достаточно плотные и высокопрочные зерна. Плотность зерен должна быть свыше 2,0 г/см3.

4.1.2.2. Гравием называют каменные обломки пород крупностью от 5 (иногда от 3) до 70 мм (иногда более). Наиболее окатанными обычно бывают зерна гравия в руслах рек и на побережьях морей (галька). Из-за недостаточного сцепления гравий, как правило, не применяется в бетонах с пределом прочности выше 30 МПа. Крупные фракции гравия используют для дробления на щебень.

Гравий должен применяться в виде следующих  фракций, раздельно дозируемых при  приготовлении бетона: 5 ... 10; 10 ... 20; 20 ... 40; 40 ... 70 мм. Допускается использование  гравия фракций 3 ... 10 мм, а для гидротехнического  бетона также 40 ... 80 и 80 ... 120 мм. Кроме того, допускается поставка гравия в виде смеси двух фракций, например 5 ...20 мм.

Гравий чаще всего добывают вместе с песком при  разработке песчано-гравийных месторождений. Массовая доля гравия в песчано-гравийных  смесях составляет в среднем 30 ... 40%. При разработке месторождений добытая песчано-гравийная смесь подвергается сортировке с отделением песка и разделением гравия по крупности зерен на предусмотренные стандартом фракции. В настоящее время добываемые песчано-гравийные смеси не всегда сортируют. Нередко их используют непосредственно для приготовления бетона. Это проще, дешевле и может быть признано в некоторых случаях целесообразным, если зерновой состав песчано-гравитюй смеси близок к оптимальному для бетона и не подвержен значительным колебаниям [3].

4.1.2.3. Щебень — неорганический зернистый сыпучий материал с зернами, крупностью свыше 5 мм, получаемый дроблением горных пород, гравия и валунов, попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород или некондиционных отходов горных предприятий по переработке руд (черных, цветных и редких металлов металлургической промышленности) и неметаллических ископаемых других отраслей промышленности и последующим рассевом продуктов дробления).

Щебень из изверженных  горных пород, применяемый в качестве заполнителя для тяжелого бетона, должен иметь марку, соответствующую пределу прочности породы не ниже 80 МПа, из метаморфических пород — не ниже 60 МПа, из осадочных — не ниже 30 МПа.

Содержание  зерен слабых пород в щебне  допускается не более 10% (по массе), а для бетона ряда ответственных конструкций — не более 5%. Массовая доля отмучиваемых примесей в щебне из изверженных и метаморфических пород не должна превышать 1%, а в щебне из осадочных пород в ряде случаев (в зависимости от марки бетона и вида конструкций) —2(3) %.

Производство  щебня включает следующие технологические  процессы: добычу камня, дробление и  сортировку (грохочение). Добыча камня  осуществляется в основном в карьерах. Разработке месторождений каменных пород предшествуют вскрышные работы, состоящие в удалении растительного слоя и песчано-глинистых пород средствами, описанными выше. В состав вскрышных работ может входить и удаление непригодного камня верхней зоны (зоны выветривания). Эти работы выполняют буровзрывным способом с вывозкой камня в отвал.

В некоторых  районах для производства щебня  используют скопления валунов и  булыжников. В щебне из гравия дробленых  зерен должно быть не менее 80% (по массе). Показатели дробимости при испытании  в стальном цилиндре для щебня  из гравия из-за формы его зерен выше, чем для гравия. Поэтому стандарт относит к марке Др8 щебень из гравия с показателем дробимости до 10%, к марке Др12 — до 14%, к марке Др16 — до 18% и к марке Др24 — до 26%. Остальные требования к такому щебню аналогичны требованиям к обычному щебню и гравию [4].

4.1.3 АРМАТУРА

При строительстве  зданий и проектировании различных  механизмов немаловажное значение имеет  использование арматуры. Арматура - специальный вид вспомогательных  изделий, применяемый в различных  отраслях для укрепления и улучшения работы механизмов и объектов строительства. Тогда непосредственно арматурные работы – это работы, связанные с обработкой, заготовкой и монтажом арматурных элементов [3, c. 174].

Рисунок 1. –  Схема работы бетонных и железобетонных элементов под нагрузкой: а – неармированная бетонная балка; б – армированная бетонная балка; 1 – арматура; 2 – балка; 3 – опора.

Примечание –  Источник: [3, с. 175].

Элементы арматуры делятся на жёсткие (прокатные двутавры, швеллеры, уголки) и гибкие (отдельные  стержни гладкого и периодического профиля, а также сварные или вязаные сетки и каркасы). Арматурные стержни могут быть стальными, стеклопластиковыми, древесного происхождения (бамбук) и др.

По  назначению арматуру разделяют на:

• рабочую арматуру
• конструктивную
• распределительную
• монтажную
• анкерную (закладные детали)

Классификация арматуры по ориентации:

• поперечная — арматура, которая препятствует образованию наклонных трещин от возникающих скалывающих напряжений вблизи опор и связывает бетон сжатой зоны с арматурой в растянутой зоне;
• продольная — арматура, которая воспринимает растягивающие напряжения и препятствует образованию вертикальных трещин в растянутой зоне конструкции.

По  условиям применения бывает:

• напрягаемая арматура;
• ненапрягаемая арматура.

Совместную  работу арматуры и бетона обеспечивает сцепление их по поверхности контакта. Сцепление арматуры с бетоном зависит от прочности бетона, величины его усадки, возраста бетона и от формы сечения арматуры и вида ее поверхности.

Возможны пять видов контакта арматуры с бетоном:

• соединения на связях сдвига;
• трение;
• сцепление (соединение с помощью бетонирования стального элемента арматуры);
• обжатие арматуры бетоном после его усадки;
• электрохимическое взаимодействие стальной арматуры и цементного раствора.