5. Основы технологии производства бетона и железобетона

Бетоном называется искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды и заполнителей. Затворенное водой вяжущее вещество образует клеящее тесто, которое обволакивает тонким слоем зерна песка и щебня, а затем со временем затвердевает, связывая при этом заполнители в монолитный прочный камень – бетон.

Приготовление бетонной смеси включает две основные технологические операции: дозировку исходных материалов и их перемешивание.

Для дозировки наиболее совершенны автодозаторы по массе.

Перемешивание бетонной смеси производят в бетоносмесителях периодического и непрерывного действия, затем ее выгружают.

На заводах бетонную смесь транспортируют бетонораздатчиками, самоходными тележками, ленточными транспортерами и т. д. На строительные площадки, где ведутся бетонные работы, ее доставляют в автобетоносмесителях.

Железобетон представляет собой строительный материал, в котором соединены в целое затвердевший бетон и стальная арматура. Бетон при затвердении прочно сцепляется со сталью, и под действием внешних сил оба материала работают совместно. Он защищает стальную арматуру от коррозии, хорошо сопротивляется сжимающим нагрузкам, но хрупок и слабо противодействует растягивающим напряжениям: его прочность при растяжении примерно в 10–15 раз меньше прочности при сжатии. Сталь же, обладая очень высоким пределом прочности при растяжении, способна воспринимать растягивающие напряжения, возникающие в железобетонном элементе.

Для приготовления цементных бетонов применяют в качестве вяжущих обычный портландцемент и его разновидности: быстротвердеющий, шлакопортландцемент, гидрофобный и пластифицированный, пуццолановый и др. Вид и марка цемента определяются условиями службы бетонной конструкции и необходимой маркой бетона.

В смесях используют воду, не содержащую примесей (сахара, масел, кислот, солей и др.), препятствующих нормальному твердению бетонов.

В качестве заполнителей тяжелых бетонов используют песок с крупностью зерен 0,14–5 мм, гравий или щебень (5–70 мм).

Заполнителем для легких бетонов служат природные легкие заполнители (щебень и песок из пемзы и вулканического туфа, пористых известняков, известняков-ракушечников, известняковых туфов) и искусственные заполнители (шлаковая пемза из металлургических шлаков, керамзит, аглопорит, вспученный перлит).

Технология изготовления железобетонных изделий включает следующие основные операции:

- подготовка форм;

- приготовление бетонной смеси;

- изготовление арматурных каркасов;

- армирование изделий;

- формование;

- тепло-влажная обработка;

- отделка поверхностей;

- складирование.

Прутковую или проволочную арматурную сталь очищают на специальных станках от окалины и ржавчины, выпрямляют и режут на стержни заданной длины. Затем на гибочных станках придают нужную форму. При помощи сварки арматурные стержни соединяют в арматурные сетки и каркасы, которые транспортируют в формовочный цех и укладывают в заранее подготовленные формы. В подготовленную форму с уложенным арматурным каркасом бетоноукладчиком подается бетонная смесь, разравнивается и трамбуется, или прессуется.

Отформованные изделия подвергаются тепло-влажной обработке в пропарочных камерах.

Отделка поверхностей в заводских условиях заключается в придании изделиям заданных проектом архитектурно-эстетических качеств. Фасадные поверхности изделий отделываются цветными бетонами и растворами, их облицовывают керамическими плитками, на них наносят фактурный слой бетона или раствора с добавлением мраморной крошки, боя стекла, антрацита и других декоративных заполнителей.