Файл: Максимов С.Н. Инженерные сооружения (с основами строительного дела) учеб. пособие.pdf

Загрузка заполнителя и цемента в бетономешалки ведется порциями, соответствующими емкости барабана. Обычно это 0,25—0,5 м3 и более. Отмеривание нужных количеств отдельных составляющих производится дозирующими устройствами. Выход готовой бетонной смеси происходит также отдельными порциями (циклами) после окончания процесса смешивания.

Рис. 1. Бетономешалки:

а— стационарная, б — передвижная

Вбетономешалках емкостью до 0,5 м3 для получения одно­ родной смеси достаточно перемешивания в течение 1—1,5 мин, в

более крупных смесителях — до 2—2,5 мин.

На крупных бетонных заводах применяют машины непрерыв­ ного действия, в которые постоянно поступают в определенном со­ отношении заполнители, цемент и вода и из которых бетонная смесь, хорошо перемешанная, выходит непрерывно в виде готового пластического бетона.

Транспортирование бетона от бетономешалок или от бетон­ ного завода до места укладки производится в специальных бетоновозных бадьях или самосвалах.

Для получения плотного бетона, имеющего минимальное ко­ личество пор, а также для наиболее полного заполнения всего не­ обходимого объема бетон после укладки уплотняется с помощью вибраторов (рис. 2) разного типа (поверхностных и внутренних).

Кроме обычного строительного бетона существуют бетоны: гидротехнический, дорожный, жаростойкий и бетон для защиты от проникающих излучений.

Гидротехнический бетон подразделяется на три основных ви­ да: а) б е т о н д л я н а р у ж н ы х ч а с т е й с о о р у ж е н и я , , подвергающихся непосредственному воздействию окружающей среды и многократному промерзанию и оттаиванию; к этому бето­

19

ну предъявляются повышенные требования по прочности и моро­ зостойкости; б) м а с с и в н ы й б е т о н , укладываемый во внут­ ренние части сооружения, где он не подвергается проморажива­ нию; в) п о д в о д н ы й б е т о н , находящийся под выщелачивающим воздействием воды. Он должен обладать повы­ шенной стойкостью к агрессивному действию вод.

Дорожный бетон применяется для покрытий дорог и аэродро­ мов и должен обладать повышенной прочностью на изгиб и исти­ рание, а также высокой морозостойкостью.

Жаростойкий бетон изготовляется на портландцементе с до­ бавкой тонкомолотой пемзы, золы или доменного шлака и исполь­ зованием огнеупорных материалов в качестве мелких и крупных заполнителей. По температуре, которую способен выдержать бе­

20

Бетон для биологической защиты изготовляется обычно с тфименением портландцемента, шлакопортландцемента и глино­ земного цемента с заполнителями из тяжелых пород и материа­ лов. Для улучшения защитных свойств в бетон вводят добавки веществ, содержащих бор.

На базе неорганических вяжущих кроме бетонов приготов­

дробленым шлаком и т. п.) и воды. Применяют их для заполне­ ния швов в кирпичной и каменной кладке, для связывания отдель­

мые с применением цемента. Марки растворов определяют по их

Бетон прекрасно работает на сжатие, но плохо сопротивляет­ ся растяжению. Поэтому бетонная балка при изгибе разрушается

остается неиспользованным. Если в бетон растянутой зоны при его укладке на место заложить стальные стержни — арматуру, — которые будут воспринимать растягивающие напряжения, а бетон в зоне сжатия будет принимать на себя сжимающие нагрузки, то такая конструкция в целом будет хорошо работать на изгиб. Кон­ струкция, состоящая из совместно работающих бетона и стальных стержней, называется ж е л е з о б е т о н н ой.

21

арматурный каркас. Количество арматуры и необходимое сечение стержней арматуры определяются расчетом, а способы соедине­ ния их в каркасе — условиями установки в опалубку, удобством укладки бетонной смеси, возможностями применения механизации работ и т. п. Для железобетона применяют бетон высокого каче­ ства и прочности (марки 400—500).

Важным условием хорошей работы железобетонной конструк­ ции является обеспечение надежного сцепления арматуры с бето-

ном. Это достигается применением арматуры периодического про­ филя (с выступами на поверхности стержня) и сварочных соединений между стержнями разного направления, что создает анкерный эффект в работе стержня. Кроме того, лучшее сцепле­ ние обеспечивается обжатием стержня арматуры бетоном при его усадке во время твердения.

Из железобетона изготовляют всевозможные балки и плиты, сваи, колонны и трубы, фермы и перекрытия, а также многочис­ ленные элементы для всевозможных сборных конструкций, приме­ няемых в современном промышленном и гражданском, дорожно­ мостовом и гидротехническом строительстве.

В железобетонных конструкциях применяется обычная и пред­ варительно-напряженная арматура.

Идея предварительного напряжения заключается в том, чтобы до нагружения балки рабочей (эксплуатационной) нагрузкой создать сжимающее напряжение в той зоне балки, которая при эксплуатации будет работать на растяжение. Тогда растягиваю­ щие напряжения возникнут в балке только после того, когда погасятся напряжения предварительного сжатия. Такие предваритель­

Изготовление предварительно-напряженных железобетонных конструкций производится на специальных установках на заводах или полигонах, где арматура, помещенная в форму-опалубку, натягивается на упоры (рис. 5). После заливки бетоном и окон­ чания его твердения сжимающее давление переносится на бетон.

22

Предварительно-напряженные железобетонные конструкции особенно широко применяются в мостостроении при строительст­ ве перекрытии пролетов большой длины, в сборном домострое­ нии и др.

§ 6. ИСКУССТВЕННЫЕ КАМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Кроме бетонов в строительстве широко применяют и другие искусственные каменные материалы, которые можно подразделить на керамические и силикатные материалы и асбоцементные изде­ лия.

Керамические материалы, известные с глубокой древности, представляют собой различные изделия, получаемые в результа­ те обжига глин. Среди материалов этой группы наиболее широко распространен кирпич. Кроме того, сюда относятся другие стено­ вые, облицовочные и кровельные, а также дорожные, санитарно­ строительные материалы и заполнители для легких бетонов.

Сырьем керамического производства являются глины. Для уменьшения усадки их при сушке и обжиге применяют отощающие материалы — кварцевый песок, шамот, шлаки и выгорающие добавки.

К и р п и ч и к е р а м и ч е с к и е к а м н и из глин произво­ дят путем измельчения последних и освобождения их от каменных включений, смешивания с отощителем (если нужно), придания однородности, формования сырца, сушки и последующего обжига при температуре 800—1000°. Применяют два способа производст­ ва: пластический (мокрый), когда сырец формируется из пласти­ ческой глиняной массы с влажностью 17—35%, и полусухое прес­ сование давлением 200—300 кг/см2 измельченной тощей глины влажностью 8—12%.

Кирпич глиняный обыкновенный (красный) выпускается размером 25X12X6,5 см, весом 3—4 кг штука, прочностью 75— 200 кг/см2. Наиболее ходовые марки кирпича 75—100. Для сни­ жения веса изготовляют так называемый эффективный кирпич (пустотелый, семищелевый, дырчатый), в котором без уменьше­ ния наружных размеров размещают облегчающие пустоты.

Обыкновенный кирпич применяют для кладки несущих стен (в том числе иногда и фундаментов), столбов, печей, труб и т. п. Пустотелые и легкие кирпичи для стен мокрых помещений, фун­ даментов и цоколей не употребляются.

Укрупненным вариантом кирпича являются керамические пустотелые стеновые камни, имеющие высоту 13,8 и 15 см. Для облицовки фасадов зданий выпускаются лицевой кирпич и лице­ вые керамические камни, имеющие чистую поверхность и более правильные размеры.

Кроме того, для облицовки фасадов выпускаются специаль­ ные керамические плиты разных размеров (от 10X20 до

23

40X50 см), крепящиеся к кирпичной кладке в процессе возведе­ ния стен. Для облицовки внутренних стен изготовляются глазуро­ ванные керамические плитки, для полов — специальные плитки с гладкой или шероховатой поверхностью, а иногда кислотоупор­

ные.

Среди керамических имеются изделия специального назначе­

глин во вращающихся печах и используют в качестве заполнителя в легкие керамзитобетоны. Происходящее при обжиге вспучива­ ние материала приводит к тому, что объемный вес материала сос­ тавляет 250—600 кг/м3, что позволяет получать весьма легкие бе­ тоны.

Силикатные материалы, среди которых наибольшее распро­ странение имеет силикатный кирпич, представляют собой смесь 92—95% кварцевого песка и 8—5% негашеной извести (СаО) с водой в количестве, необходимом для гашения извести. Силикат­ ный кирпич и другие материалы этой группы формируются в прессах, а затем отвердевают в автоклавах при пропаривании под давлением около 8 атм и при температуре 175—180°. При этом получаются материалы объемным весом 1,8—2,0 т/м3, прочностью от 75 до 200 кг/см2 и с достаточно высокой морозостойкостью. Си­ ликатный кирпич применяют как стеновой материал наравне с обычным красным кирпичом, но он не пригоден для кладки печей и труб (так как разрушается при температуре выше 500°) и кон­ струкций, находящихся под постоянным увлажнением.

Наряду с кирпичом выпускаются и более крупные силикатные блоки и плиты, имеющие применение наравне с керамическими.

Асбоцементные изделия представляют собой особую группу материалов, приготовляемых из 10—20% асбеста (магниевый гид­ росиликат) и 90—80% цемента. Они обладают высокой водоне­ проницаемостью, щелочеустойчивостью и морозостойкостью, но хрупки. В строительстве асбоцементные материалы широко при­ меняются в виде кровельных плит и листов (так называемых «шиферных»), а также водопроводных и канализационных труб.

§ 7. ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ И ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Основными органическими вяжущими материалами, приме­ няемыми в строительстве, являются битумы и дегти, представляю­ щие собой при обычной температуре твердые тела или вязкие жид­ кости. При нагревании они приобретают текучую консистенцию. Органические вяжущие обладают гидрофобностью (плохо смачи­ ваются водой) и растворяются во многих органических раствори­

24