СН 529-80 Инструкция по технологии изготовления конструкций и изделий из плотного силикатного бетона
Государственный комитет СССР по делам строительства
(Госстрой СССР)
инструкция
по технологии изготовления конструкций
и изделий из плотного силикатного бетона
СН 529-80
Утверждена постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 23 октября 1980 г. № 168 |
Инструкция по технологии изготовления конструкций и изделий из плотного силикатного бетона СН 529-80/Госстрой СССР.
Регламентирует требования по технологии изготовления конструкций и изделий из плотного силикатного бетона. Приведены технические требования к исходным сырьевым материалам: параметры вяжущего и бетонных смесей, способы их приготовления и контроля; параметры формирования и уплотнения смесей, параметры автоклавной обработки. Рассмотрены методы контроля качества изделий и правила их приемки.
Для инженерно-технических работников заводов-изготовителей строительных конструкций.
Инструкция разработана НИИСКом Госстроя СССР, ВНИИстромом им. П.П. Будникова Минстройматериалами СССР и ВНИИПО МВД СССР.
Редакторы - инж. Г.М. Гунько (Госстрой СССР, кандидаты техн . наук В.И. Скатынский, Å.È. Яикота, инж. С.М. Финкельштейн (НИИСК Госстроя СССР), кандидаты техн. наук П.М. Зильберфанб, С.М. Медин, Е.Н. Леонтьев (ВНИИстром им. П.П. Будникова Минстройматериалов СССР), д-р техн. наук проф. А.И. Яковлев (ВНИИПО МВД СССР).
Государственный комитет СССР по делам строительства (Госстрой СССР) |
Строительные нормы |
СН 529-80 |
Инструкция по технологии изготовления конструкций и изделий из плотного силикатною бетона |
- |
СОДЕРЖАНИЕ
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ .. 1 2. МАТЕРИАЛЫ И ТРЕБОВАНИЯ К НИМ ... 2 3. ПРИГОТОВЛЕНИЕ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ .. 4 4. ИЗГОТОВЛЕНИЕ АРМАТУРНЫХ СЕТОК И КАРКАСОВ .. 5 5. ФОРМОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ И ИЗДЕЛИЙ .. 5 6. АВТОКЛАВНАЯ ОБРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ И ИЗДЕЛИЙ .. 6 7. ВЫГРУЗКА, РАСПАЛУБКА КОНСТРУКЦИЙ И ИЗДЕЛИЙ, РЕМОНТ ИХ ЛИЦЕВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ .. 6 8. XPAHЕНИЕ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ И ИЗДЕЛИЙ .. 7 9. КОНТРОЛЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА КОНСТРУКЦИЙ И ИЗДЕЛИЙ .. 7 10. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА КОНСТРУКЦИЙ И ИЗДЕЛИЙ, ПРАВИЛА ИХ ПРИЁМКИ .. 8 11. ОХРАНА ТРУДА, ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ .. 8 Приложение 1 . 8 Приложение 2 . 9 Приложение 3 . 9 Приложение 4 . 9 Приложение 5 . 10 Приложение 6 . 10 Приложение 7 . 11 Приложение 8 . 11 Приложение 9 . 17
|
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящая Инструкция содержит основные требования по производству крупноразмерных конструкций и изделий из силикатного бетона плотной структуры (проектных марок по прочности на сжатие от М 150 до М 700).
Плотный силикатный бетон - искусственный каменный материал, получаемый в результате автоклавного твердения бетонных смесей, приготовленных из известково-кремнеземистых вяжущих, заполнителей и воды.
1.2. Изготовление конструкций и изделий из плотного силикатного бетона должно производиться по утвержденным и установленном порядке технологическим картам, составленным применительно к условиям конкретного производства и вида конструкций и изделий.
1.3. Конструктивные характеристики плотного силикатного бетона должны соответствовать главе СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из плотного силикатного бетона.
Внесены НИИСКом Госстроя СССР и ВНИИстромом им. П.П. Будникова Минстройматериалов СССР |
Утверждена постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 23 октября 1980 г. № 168 |
Срок введения в действие 1 июля 1981 г. |
2. МАТЕРИАЛЫ И ТРЕБОВАНИЯ К НИМ
2.1. Для приготовления силикатного бетона плотной структуры следует применять вяжущие, получаемые на основе известковых и кремнеземистых материалов, заполнители и воду.
Известково-кремнеземистые вяжущие
2.2. Известково-кремнеземистым вяжущим материалом является продукт совместного тонкого измельчения негашеной воздушной кальциевой извести или вяжущих известково-белитового типа (известь гидравлическая и известково-белитовое вяжущее) с кремнеземистыми материалами, которые вступают между собой в химическое взаимодействие в процессе автоклавной обработки. Допускается использование воздушной магнезиальной и доломитовой извести, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 9179-77, если она получена обжигом в кипящем слое или во взвешенном состоянии и по заключению научно-исследовательских организаций пригодна в производстве изделий из плотного силикатного бетона. В состав вяжущих вводятся также добавки для регулирования сроков схватывания, повышения размолоспособности и пластификации. В качестве кремнеземистых компонентов используются:
песок кварцевый, кварцево-полевошпатовый или полиминерального состава, отходы горно-обогатительных комбинатов;
шлаки - все разновидности гранулированных шлаков (металлургии, энергетики и электротермического производства фосфора) и доменные медленно охлажденные (отвальные) шлаки.
2.3. Инструкция предусматривает применение известково-кремнеземистого вяжущего следующих видов:
известково-песчаного, приготовленного на основе воздушной кальциевой, магнезиальной или доломитовой извести и песка;
известково-песчаного, приготовленного на основе вяжущих известково-белитового типа (известь гидравлическая, получаемая из мергелизованных карбонатных пород естественного состава и известково-белитовое вяжущее, получаемое из искусственных карбонатно-кремнеземистых смесей);
известкоко-шлакового приготовленного на основе воздушной извести и шлаков.
2.4. Известь воздушная кальциевая, магнезиальная и доломитовая должна удовлетворять требованиям ГОСТ 9179-77 для всех трех сортов с длительностью гидратации не более 25 мин.
Известь гидравлическая, получаемая из мергелизованных карбонатных пород естественного состава, должна удовлетворять требованиям ГОСТ 9179-77 или извести двух видов - слабо - и сильно гидравлической.
Известково-белитовое вяжущее, получаемое из искусственных карбонатно-кремнеземистых смесей, должно удовлетворять требованиям ТУ 21-31-80.
2.5. Песок, используемый в качестве компонента вяжущего, должен удовлетворять требованиям ОСТ 21-1-80, применительно к изделиям из плотного силикатного бетона.
2.6. Шлаки должны соответствовать ГОСТ 3476-74 и удовлетворять следующим требованиям:
содержание сернистых и сернокислых примесей в пересчете на SO 3 - не более 2%;
содержание загрязняющих примесей не допускается
2.7. Гипсовый камень, используемый для регулирования сроков гидратации вяжущего и повышения его размолоспособности, должен удовлетворять требованиям ГОСТ 413-74.
2.8. Подготовки материалов, используемых для приготовления вяжущего, состоит из следующих операций:
известковые материалы и гипсовый камень измельчают до предельной крупности кусков 25 мм, а шлак - до предельной крупности 10 мм;
для отделения металлических примесей из шлака его подвергают электромагнитной сепарации;
песок карьерной влажности просеивают через виброгрохот с отверстиями 10 мм; мерзлый песок до поступления в расходные бункера необходимо отогревать;
шлак влажностью более 2 %, в целях улучшения условий работы мельниц, подлежит сушке; во избежание ухудшения качества доменных гранулированных шлаков (их расстекловывания) температура шлака при выходе из сушильного агрегата не должна превышать 150 ° С.
2.9. Все компоненты вяжущего дозируются по весу.
Для известковых материалов, гипсового камня и шлака точность дозирования ± 2 %, для песка ± 3 %. Компоненты вяжущего в заданном соотношении поступают в мельницу без предварительного перемешивания или после кратковременного перемешивания в смесителе непрерывного или периодического действия и совместно измельчаются. В случае, когда карьерная влажность песка не обеспечивает получение вяжущего с заданной степенью гидратации в нем окиси кальция, песок дополнительно увлажняют или недостающее количество воды вводят в питатель или мельницу.
2.10. В целях обеспечения санитарно-гигиенических норм в производственных помещениях питатели, транспортные устройства по передвижению смеси компонентов вяжущего к мельнице и бункера перед ней уплотняют и снабжают аспирацией.
2.11. Измельчение материалов производят в шаровых мельницах. При использовании извести с нестабильными свойствами вяжущее необходимо усреднять в гомогенизаторах, в которых осуществляется механическое и пневматическое перемешивание продукта помола.
2.12. Основные требования к вяжущим для получения бетонов марок от М 150 до М 700 приведены в табл. 1.
Таблица 1
№ пп
|
Компоненты известково-кремнеземистых вяжущих и требования к ним |
Единица измерения |
Известково-кремнеземистые вяжущие на основе |
||
воздушной извести |
вяжущих известково-белкового типа |
||||
известково-песчаное |
известково-шлаковое |
известково-белито-песчаное |
|||
1. |
Известь воздушная (кальциевая, магнезиальная и доломитовая) |
% по массе |
31-47 |
8-10 |
- |
|
В том числе в пересчете на CaO+ MgO активную |
То же |
25-38 |
6,4-8 |
- |
|
Песок |
То же |
68-51 |
22-10 |
- |
|
Гипсовый камень |
То же |
2 (0) |
0-5 |
- |
|
Шлаки |
То же |
- |
70-75 |
|
|
Вяжущее известково-белитового типа, получаемое из карбонатных пород естественного состава или из искусственных карбонатно-кремнеземистых смесей |
То же |
- |
- |
40-70 |
|
В том числе в пересчете на свободную СаО |
То же |
- |
- |
14 - 35 |
|
Песок |
То же |
- |
- |
30 - 60 |
|
Гипсовый камень |
То же |
- |
- |
0 - 1,5 |
2. |
Тонкость помола |
|
|
|
|
|
По удельной поверхности: |
|
|
|
|
|
известково-кремнеземистого вяжущего, не менее |
тыс. см2/г |
5 (4) |
5 |
4 |
|
измельченного песка: |
|
|
|
|
|
не менее |
» |
1 (1,8) |
- |
1 |
|
не более |
» |
2,5 (2) |
- |
2,5 |
|
измельченного шлака: |
|
|
|
|
|
не менее |
» |
- |
2 |
|
|
не более |
» |
- |
3 |
- |
|
По остатку известково-кремнеземистого вяжущего на сите № 009, не более |
% |
8 (15) |
8 |
8 |
|
По содержанию зерен активных СаО + М gО крупнее 0,3 мм не более |
% |
0,5 (не нормируется) |
0,5 |
0,2 |
3. |
Степень гидратации окиси кальция в известково-кремнеземистом вяжущем из мельницы - Са(ОН)2 по отношению к общему содержанию СаО активной или СаО свободной |
% |
40-80 (до 30) |
|
40-80 |
4. |
Начало схватывания известково-кремнеземистого вяжущего, не менее |
мин. |
20 (не нормируется) |
20 |
20 |
Примечания: 1. Валовое содержание воздушной извести (п. 1,а) указано из условия содержания активных СаО+М gО в количестве 80%. При ином содержании активных СаО+МgО оно соответственно корректируется.
2. В известково-шлаковое вяжущее для получения бетона марок более М 300 вводят добавку молотого песка в количестве 10% при использовании кислого шлака и 20% при использовании основного шлака, без изменения наименования вяжущего.
3. Методика определения удельной поверхности молотого песка, остатка извести на сите № 02, степени гидратации окиси кальция и содержания СаО свободной проводятся в прил. 2- 7.
4. В скобах указаны требования к вяжущим, которые используются при втором (гидратном) способе приготовления бетонных смесей ( п. 3.2). Все остальные требования относятся к вяжущим, которые используются при первом и втором способах приготовления бетонной смеси.
2.13. Состав вяжущего выбирают с учетом требований, предъявляемых к конструкциям и изделиям. Вяжущие с повышенным содержанием активной или свободной СаО (30% и более) необходимо применять при изготовлении конструкций и изделий для зданий I , II и III степени огнестойкости. Для таких изделий степень гидратации СаО в вяжущем должна быть не менее 70%. При изготовлении других изделий содержание активной или свободной СаО и степень гидратации СаО в вяжущем назначаются в зависимости от необходимости получения бетона требуемой прочности и плотности при наилучших технико-экономических показателях. Для получения бетонов повышенной жесткости применяют вяжущее с меньшим содержанием активной или свободной СаО (до 30%).
Заполнители
2.14. Для приготовления мелкозернистого плотного силикатного бетона применяются рядовые природные или искусственные пески, которые должны удовлетворять требованиям ОСТ 21-2-80.
2.15. Допускается использование смеси мелкого и крупного заполнителя, удовлетворяющего требованиям ГОСТ 10268-70, если применение последнего оправдано технико-экономическими показателями:
Вода
2.16. Применяемая для приготовления вяжущего и бетонных смесей вода должка удовлетворять требованиям ГОСТ 23732-79.
Арматура
2.17. Для армирования конструкций и изделий из плотного силикатного бетона применяют арматуру и закладные детали в соответствии с техническими требованиями ГОСТ 10922-75.
3. ПРИГОТОВЛЕНИЕ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ
3.1. При приготовлении бетонной смеси вяжущее и песок дозируются по весу, вода - по весу или объему. Точность дозирования вяжущего и воды ± 2%, песка ± 3%.
3.2 . Бетонные смеси па основе известково-песчаного и известково-белито-песчаного вяжущего приготовляются двумя способами:
1) с сохранением эффекта гидратационного схватывания окиси кальция в бетонной смеси;
2) с полной гидратацией окиси кальция в пушонку без эффекта схватывания (гидрататный способ).
Бетонные смеси на основе известково-шлакового вяжущего готовят только по первому способу.
3.3. По первому способу все компоненты бетонной смеси (вяжущее, заполнитель, вода) перемешиваются в смесителе (например, типа С-356, СБ-93, С-951) в один прием и затем используются для формования.
Загрузку компонентов бетонной смеси в смеситель производят в следующем порядке: заполнитель, вяжущее. После кратковременного перемешивания (30с) подают воду. Общая продолжительность перемешивания 3-4 мин.
Для ускорения процесса гидратации извести, и повышения прочности бетона-сырца следует применять воду, подогретую до 40 - 80 °С.
3.4. Приготовление бетонной смеси по второму способу осуществляется в два приема. Вначале готовится смесь вяжущего, песка и воды, которая после тщательного перемешивания в смесителях выдерживается в силосах до полной гидратации извести. Количество вводимой воды определяется ее потребностью на реакцию гидратации извести, испарение в окружающую среду и обеспечение остаточной влажности в 2,5-3%.
Выдержанная в силосах смесь подлежит вторичному перемешиванию с добавлением в нее воды в количестве, обеспечивающем получение бетонной смеси требуемой консистенции.
Перемешивание компонентов бетонной смеси осуществляется в смесителях непрерывного или периодического действия.
3.5. Бетонная смесь, приготовленная по первому способу, при укладке и форму должна иметь температуру 20 - 25 °С. Это обеспечивает получение бетона-сырца прочностью, достаточной для предотвращения появления трещин при транспортировании отформованных изделий и образования дефектов на поверхности изделий от капели в начальной стадии их тепловой обработки. Температура смеси, приготовленной по гидратному способу, не регламентируется.
3.6. Для пластификации бетонной смеси с водой вводят пластифицирующие добавки - кремнийорганические жидкости (ГКЖ-10 и ГКЖ-11) по ТУ 6-02-696-72, синтетическую пластифицирующую добавку (СПД) по ТУ 38-101-253-72 и поверхностно-активный щелок по ТУ 6-03-26, триэтаноламин по ТУ 6-02-916-74.
3.7. Состав бетонной смеси может быть подобран по любому известному методу, позволяющему получить бетон, удовлетворяющий заданным техническим требованиям. Следует при этом учитывать минимально допускаемые величины содержания вяжущего в бетонной смеси, которые зависят от крупности песка-заполнителя и способа приготовления ее. Крупность песка-заполнителя определяется по ГОСТ 8736-77.
При первом способе подготовки бетонной смеси минимальные расходы вяжущего, кг/м:
для крупного песка ..............................…..... 200;
для песка средней крупности ..............…..... .230;
для мелкого и очень мелкого песка ....…..... 280.
Минимальное содержание в бетонной смеси активной СаО+МgО при использовании воздушной извести и свободной СаО в случае применения вяжущих известково-белитового типа составляет соответственно 4 и 2%.
Для бетонов, приготовленных по второму (гидратному) способу, расходные нормы вяжущего устанавливаются исходя из минимального содержания активной СаО+МgО - 5%, а свободной окиси кальция - 3%.
Примеры подбора состава бетона приводятся в прил. 8.
3.8. Удобоукладываемость бетонной смеси назначают в зависимости от конфигурации и размера изделий, насыщенности арматурой и способов уплотнения. Она характеризуется показателями жесткости и определяется на приборе ВНИИстрома ( прил. 9). Для изделий, применяемых в зданиях I , II и I II степеней огнестойкости, показатель жесткости смеси при сплошном их сечении должен быть не менее 30 с и при пустотных - 20 с.
3.9. Бетонная смесь, поступающая на формовочный пост, должна сохранять однородность при транспортировании и укладке. Смеси, приготовленные по первому способу, должны быть использованы для формования изделий не позднее, чем через 30 - 60 мин. Меньшая продолжительность выдерживания смесей относится к вяжущим со степенью гидратации окиси кальция до 60%, а до 60 мин - к вяжущим с более высокой степенью гидратации окиси кальция, а также к известково-шлаковым вяжущим, содержащим небольшое количество негашеной извести и при подготовке бетонной смеси по второму способу.
3.10. Излишки и просыпи бетонной смеси могут быть использованы при формовании следующей формы, для чего их следует вернуть в бетономешалку или раздаточный бункер бетоноукладчика. Засыпка излишков на дно формы не допускается.
4. ИЗГОТОВЛЕНИЕ АРМАТУРНЫХ СЕТОК И КАРКАСОВ
4.1. Арматура и закладные детали должны соответствовать рабочим чертежам изделий, а сварные арматурные сетки должны изготовляться согласно требованиям ГОСТ 8478-66.
4.2. С целью обеспечения проектного положения арматуры необходимо установить фиксаторы. Расстояние между фиксаторами по длине ненапрягаемой арматуры должно составлять:
при Æ 3 ¾ 4 мм ............ 0,4 — 0,5 м;
при Æ 5 ¾ 6 мм............. 0,6 — 0,8 м;
при Æ 8 ¾ 12мм............ 0,8 — 1,2м.
4.3. Коррозионная стойкость арматуры в конструкциях и изделиях из плотного силикатного бетона зависит от плотности бетона, наличия защитного слоя бетона и условия эксплуатации изделий. Толщина защитного слоя бетона должна соответствовать указанной в рабочих чертежах.
4.4. Защита арматуры при определенных условиях эксплуатации конструкций и изделий, предусмотренных СН 165-76, производится специальными антикоррозионными средствами.
4.5. При изготовлении предварительно напряженных конструкций и изделий натяжение арматуры следует производить в соответствии с проектом.
5. ФОРМОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ И ИЗДЕЛИЙ
5.1. Конструкции и изделия из плотного силикатного бетона формуют по агрегатно-поточной и конвейерной технологии. Выбор технологических методов формования зависит от вида конструкций и изделий и обосновывается технико-экономическим расчетом.
5.2. Конструкции и изделия из плотного силикатного бетона формуют в стальных формах. Формы изготовляют в соответствии с ГОСТ 18886-73*.
5.3. Перед формованием поддоны и бортоснастка должны быть тщательно очищены и смазаны.
5.4. Для укладки бетонных смесей следует применять специальные бетоноукладчики и другие механизмы с рабочими органами, обеспечивающими равномерное распределение смеси по всей площади изделия.
Укладка бетонной смеси в формы должна производиться при высоте свободного падения смеси не более 1 м.
5.5. Формование изделий из силикатного бетона производят с использованием виброформовочных машин и установок. Выбор формовочного оборудования производится с учетом номенклатуры конструкций и изделий, их геометрических размеров и массы. Параметры виброуплотнения: частота колебаний 2300 - 3000 в мин., амплитуда 0,6 - 0,8 мм. Распределение амплитуд колебаний по площади формы должно быть равномерным, отклонения величины амплитуды в отдельных точках от среднего значения должны быть не более 20%.
5.6. При толщине изделий 14 см и более необходимо уплотнять бетонную смесь дополнительно поверхностной вибрацией или другими способами, обеспечивающими равномерность уплотнения.
5.7. Продолжительность уплотнения смеси 60 - 90с в зависимости от ее жесткости.
5.8. Имеющиеся в конструкциях и изделиях вкладыши могут извлекаться сразу же после окончания процесса формования.
5.9. Лицевая поверхность конструкций и изделий должна быть откалибрована и отделана в процессе формования с помощью калибровочной заглаживающей установки, снабженной срезывающим шнеком или виброрейкой.
5.10. Формы с изделиями следует устанавливать плавно без толчков и ударов с помощью траверсы на вагонетку в штабеля с прокладками, обеспечивающими опирание формы на четыре точки. Зазор между поддоном и изделием должен быть в пределах 1 - 3 мм. Сверху на штабель форм устанавливается теплоизолирующий щит, обеспечивающий равные условия нагрева и остывания всех изделий.
5.11. Конструкции и изделия, отформованные из бетонных смесей по первому способу, должны загружаться в автоклав не ранее чем через 3 ч после окончания формования. При втором способе приготовления бетонных смесей нет необходимости в выдержке изделий.
6. АВТОКЛАВНАЯ ОБРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ И ИЗДЕЛИЙ
6.1. Конструкции и изделия подвергают автоклавной обработке насыщенным паром при избыточном давлении 0,8 1,2 МПа.
6.2. Режим автоклавной обработки при минимальной его продолжительности должен обеспечивать заданную прочность бетона, не вызывая образования дефектов в конструкциях и изделиях.
6.3. Продолжительность изотермического периода приведена в табл. 2.
Продолжительность изотермического периода в каждом конкретном случае подлежит уточнению в производственных условиях при освоении технологии, а в последующем при изменениях характеристики сырья, номенклатуры изделий и основных технологических параметров.
Таблица 2
Толщина изделия, см |
Продолжительность изотермического периода, ч, при автоклавировании при температуре (давление избыточное) |
||
175 °С (0,8 МПа) |
183 °С (1,0 МПа) |
191 °С (1,2 МПа) |
|
10 |
5 |
4 |
4 |
14 |
6 |
5 |
4 |
18 |
7 |
6 |
5 |
20 |
8 |
7 |
6 |
Примечания: 1. Указанная в таблице продолжительность изотермической выдержки изделий предусматривает применение в качестве компонента вяжущего песка с содержанием кварца не менее 70%. При меньшем количестве кварца в песке продолжительность изотермической выдержки должна быть увеличена на 1 ч.
2. Продолжительность изотермического периода для пустотелых элементов с тонкими (до 10 см) перемычками принимают как для сплошных изделий толщиной 10 см.
3 При использовании вяжущих известково-белитового типа возможно сокращение указанной в таблице продолжительности изотермической выдержки при условии сохранения прочностных характеристик конструкций и изделий.
6.4. Подъем и снижение температуры среды в автоклаве следует производить равномерно в течение 2 - 3 ч; скорость изменения температуры среды при этом не должна превышать установленную ВНИИСтроймашем допустимую скорость нагрева корпуса автоклава.
6.5. Производительность источника пароснабжения и сечение паровой магистрали должны обеспечить подачу в автоклав в период подъема температуры среды необходимого количества пара без снижения давления в других работающих автоклавах.
6.6. Регулирование подачи пара в автоклав производят в соответствии с заданным режимом при помощи программных устройств.
6.7. Образующийся в процессе автоклавной обработки конденсат должен непрерывно удаляться из автоклава.
6.8. При совпадении периодов подъема давления в одном автоклаве и снижения в другом должен производиться перепуск пара.
7. ВЫГРУЗКА, РАСПАЛУБКА КОНСТРУКЦИЙ И ИЗДЕЛИЙ, РЕМОНТ ИХ ЛИЦЕВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
7.1. Выгружаемые из автоклава конструкции и изделия не должны подвергаться резкому охлаждению. Остывание конструкций и изделий должно происходить в не разобранных штабелях на вагонетках. Разборку штабелей форм с конструкциями и изделиями и снятие с верхнего изделия теплоизолирующего щита следует производить при разности температур поверхности изделий и цеха не более 40 °С.
7.2. Съем конструкций и изделий должен производиться без рывков и толчков. Съем стеновых панелей производят после кантования форм с изделиями в наклонное положение под углом 80 -- 85°С. При съеме стеновых панелей без квантования формы с изделием необходимо предварительно удалить борта формы у нижней грани изделия.
7.3. Ремонт изделий, имеющих околы, производится путём нанесения приготовленного строительного раствора на изделия после их автоклавной обработки.
Состав строительного раствора (весовые части):
песок ................................................. 2,6;
портландцемент .............................. 0,8;
глиноземистый цемент ................... 0,2;
ПВА .................................................. 0,05 - 0,1;
вода ................................................... 0,5 - 0,8.
8. XPAHЕНИЕ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ И ИЗДЕЛИЙ
8.1. Готовые конструкции и изделия, рассортированные по маркам и партиям, должны храниться в штабелях на специально оборудованных складах.
8.2. Условия хранения и транспортирования конструкций и изделий, принятых ОТК, должны соответствовать требованиям ГОСТ 13015-75, а также ГОСТам и ТУ на конкретные виды изделий.
9. КОНТРОЛЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА КОНСТРУКЦИЙ И ИЗДЕЛИЙ
9.1. Технический контроль технологического процесса производства конструкций и изделий из плотного силикатного бетона включает проверку:
качества исходного сырья (извести, шлака, песка и др.);
приготовления вяжущего и его качества;
приготовление бетонной смеси и ее свойств;
армирования;
параметров формования конструкций и изделий;
режима автоклавной обработки конструкций и изделий;
качества бетона в конструкциях и изделиях.
9.2. Для известковых материалов должны быть выполнены следующие анализы1:
определение содержания в воздушной извести (кальциевой, магнезиальной и доломитовой) активных CaO + MgO по ГОСТ 22688-77 (анализ производится при контрольной проверке поступившей партии и во время приготовления вяжущего);
определение содержания свободной СаО в вяжущем известково-белитового типа ( прил. 7) (анализ производится при контрольной проверке поступившей партии и во время приготовления известково-белито-песчаного вяжущего).
1 Количество анализируемых проб определяется технологической картой производства.
9.3. Для песка, используемого в качестве компонента вяжущего, производят следующие анализы:
химический с обязательным определением несвязанного SiO 2 ( прил. 1), общего содержания SiO 2 , сернистых и сернокислых примесей по ГОСТ 2642.1-72;
определение содержания щелочных окислов ( Na 2 O + K 2 O ) с помощью пламенной фотометрии по ГОСТ 19609.5-79;
определение пылевидных, илистых и глинистых частиц методом отмучивания по ГОСТ 8735-75;
петрографический анализ с установлением содержания слюды по ГОСТ 8735 75;
определение содержания органических примесей колориметрическим методом по ГОСТ 8735-75 (анализ производят при контрольной проверке свойств песка, впервые используемого на данном предприятии).
9.4. Для песка, используемого в качестве заполнителя, помимо анализов, проводимых для песка-компонента вяжущего, должны быть определены удельный вес, объемная масса в насыпном и виброуплотненном состоянии, пустотность, зерновой состав и модуль крупности с помощью ситового анализа (по ОСТ 21-1-80). Хотя для песка-заполнителя и не нормируется содержание Si О2 (общего и несвязанного), этот анализ следует проводить с целью определения возможности использования одного и того же песка не только в качестве наполнителя, но и для приготовления нижущего.
9.5. Для гипсового камня, применяемого при приготовлении вяжущего в качестве замедлителя гидратации извести, производится определение содержания двуводной сернокислой соли кальция Са SO 4 2 H 2 O по ГОСТ 4013-74. Качество гипсового камня проверяют в каждой новой поступившей партии.
9.6. Контроль качества шлака состоит в определении содержания сернистых и сернокислых примесей по ГОСТ 5382-73. Качество шлака проверяют при каждом изменении поставщика.
9.7. Контроль качества вяжущих производят во время их приготовления, и после усреднения в гомогенизаторах. Во время приготовления вяжущего контролируется содержание активных СаО+M gO (свободной СаО) и степень гидратации окиси кальция ( прил. 4- 7) примерно один раз в течение 45 - 60 мин работы мельницы. После усреднения вяжущего контролируется содержание активных СаО+М gO (свободной СаО), степень гидратации извести и тонкость помола вяжущего и молотого песка ( прил. 2- 6) один раз после заполнения гомогенизатора. При отсутствии гомогенизатора производят те же определения, но чаще. Количество содержание активных СаО+M gO (свободной СаО) следует проверять не реже одного раза в смену и каждый раз после изменения состава готовящегося вяжущего.
9.8. Проверка качества сварки арматуры и сварных закладных деталей должна производиться по ГОСТ 10922-75.
9.9. Контроль качества предварительно напряженной арматуры производят в соответствии с инструкциями по технологии изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций.
9.10. Контроль приготовления бетонных смесей предусматривает проверку:
содержания активных СаО+M gO (при использовании воздушной извести) и свободной СаО при использовании гидравлической извести, не реже двух раз в смену;
содержания влаги - не реже двух раз в смену;
удобоукладываемости ( прил. 9) - не реже одного раза в смену.
9.11. Контроль процесса формования заключается в проверке: подготовленности форм, соответствия укладки арматуры требованиям проекта, соблюдения требований по режимам уплощения смеси, по отделке лицевой поверхности.
9.12. Контроль автоклавной обработки заключается в проверке работы программных регуляторов температуры и давления. Следует контролировать также соответствие продолжительности остывания изделий.
9.13. Прочность бетона проверяют испытанием контрольных кубов по ГОСТ 10180-78.
9.14. Испытание бетона на морозостойкость производят по ГОСТ 10060-76.
10. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА КОНСТРУКЦИЙ И ИЗДЕЛИЙ, ПРАВИЛА ИХ ПРИЁМКИ
Правила приемки конструкции и изделий, а также методы их контроля качества и испытаний должны соответствовать государственным стандартам и техническим условиям, установленным на конкретные виды конструкций и изделий.
11. ОХРАНА ТРУДА, ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ
При производстве изделий из плотного силикатного бетона необходимо руководствоваться правилами техники безопасности в соответствии с главой СНиП по технике безопасности в строительстве.
Кроме того, при работе по защите арматуры составами, содержащими органические растворители (цементно-полистирольные, цементно-перхлорвиниловые), необходимо выполнять следующие условия:
пользоваться специальной одеждой (комбинезонами, резиновыми фартуками, перчатками, сапогами и др.), а также распираторами и защитными очками;
помещения или посты, на которых производится эта работа, должны быть оборудованы вентиляцией;
на месте производства работ с этими составами следует иметь противопожарное оборудование (огнетушители, кошму, ящики с песком и т.д.);
бидоны с составами, содержащие органические растворители, нельзя освещать спичками и другими источниками огня во избежание взрыва;
запрещается курить и вести работы, связанные с искрообразованием, в местах нанесения защитных обмазок;
мастики и растворители следует транспортировать в герметически закрытой железной таре (бочках, бидонах) согласно правилам по перевозке огнеопасных материалов.
Приложение 1
Определение содержания в песке кварца (несвязанной S iO 2 )
Определение несвязанной SiO 2 основано на обработке минеральной породы концентрированным раствором фосфорной кислоты удельного веса 1,78 - 1,80 при температуре 250 - 280 °С. При этих условиях все минеральные составляющие породы переходят в растворимое состояние, а свободный кремнезем не подвергается воздействию фосфорной кислоты и остается в осадке. Важным условием является соблюдение концентрации фосфорной кислоты - удельного веса 1,78 - 1,80. Фосфорная кислота более низкого удельного веса не разлагает в должной мере глинистые материалы.
Необходимые реактивы:
кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-58, плотностью 1,78 - 1,80;
натрий углекислый по ГОСТ 83-79, 5%-ный раствор;
кислота соляная по ГОСТ 3118-77, 5%-ный раствор;
кислота фтористо-водородная по ГОСТ 10484-78, 40%-ный раствор.
Навеску 0,5 - 1,0 г, предварительно высушенную при 110 ° С, помещают в платиновую чашку вместимостью 50 мл и прокаливают в муфельной печи в течение часа при температуре 500 - 600 °С.
После охлаждения в чашку медленно наливают 25 мл ортофосфорной кислоты плотностью 1,78 - 1,80, и содержимое чашки перемешивают платиновым шпателем, а затем помещают в термостат или муфельную печь и выдерживают при 250 - 280°С в течение 30 мин, периодически перемешивая 2-3 раза платиновым шпателем.
По охлаждении в чашку наливают 30 мл дистиллированной воды и переводят осадок в стакан вместимостью 500 мл. Осадок тщательно смывают со стенок чашки дистиллированной водой, доводят объем до 300 мл, тщательно перемешивают и оставляют на 12 ч для отстаивания мелких частиц кремнезема.
Фильтрат отделяют от осадка на воронке Бюхнера (по ГОСТ 9147-73) с помощью вакуум-насоса. На воронку укладывают двойной беззольный фильтр: один маленький по диаметру воронки, а второй несколько больше, чтобы он был загнут и касался стенок воронки.
Осадок на воронке промывают 3-4 раза 5%-ным раствором соляной кислоты и 3-4 раза горячей водой, а затем вместе с фильтром переносят в фарфоровую чашку.
Осадок в чашке обрабатывают 100 мл 5%-ного раствора соды. После окончания промывания содой производят пятикратную обработку осадка 5%-ным раствором соляной кислоты и 8-10 раз кипящей дистиллированной водой.
Промытый осадок с фильтром переносят во взвешенный платиновый тигель, озоляют при низкой температуре и прокаливают при температуре 1050 - 1100 °С до постоянной массы.
Для проверки чистоты полученного кремнезема, прокаленный осадок обрабатывают 10 мл плавиковой кислоты с добавлением 4-5 капель концентрированной серной кислоты.
После отгонки SiO 2 плавиковой кислотой определяют количество примесей, захваченных осадком, и вычитают их массу из массы осадка. Содержание кварца (несвязанной SiO 2 ) определяют по формуле:
где а - масса после прокаливания, г;
А - масса навески, г.
Приложение 2
Определение удельной поверхности измельченного песка в вяжущем
Удельную поверхность молотого песка определяют путем измерения скорости прохождения воздуха через слой материала на приборе ПСХ-4.
Отделение молотого песка из вяжущего производят следующим образом: берут навеску известково-песчаного вяжущего в количестве 30 г, высыпают в химический стакан, куда небольшими порциями наливают горячую 10%-ную соляную кислоту, взятую в количестве 100 мл. (содержимое перемешивают стеклянной палочкой до прекращения газовыделения.
После этого стакан нагревают на плитке с асбестовой прокладкой до кипения. Затем смесь взбалтывают и фильтруют. Измельченный песок, оставшийся на фильтровальной бумаге, промывают теплой водой до получения нейтральной реакции.
Осадок на фильтре высушивают в сушильном шкафу при температуре 110°С до постоянной массы. Пробу из этого осадка подвергают анализу на приборе ПСХ-4, снабженном соответствующей инструкцией.
Приложение 3
Определение содержания в вяжущем зерен активных CaO+MgO (СаОсвоб.) крупнее 0,2 мм
Усредненную пробу вяжущего массой 100 г просеивают через сито №02.
В остатке определяют содержание активных CaO + MgO по ГОСТ 22688-77 (СаОсвоб. по ТУ 21-31-34-80), Расчет содержания в вяжущем активных CaO + MgO (СаОсвоб.) крупнее 0,2 мм производят по формуле
где h - содержание активных CaO + MgO (СаОсвоб.) крупнее 0,2 мм, %;
N - остаток вяжущего на сите № 02, %;
A - содержание активных CaO + MgO (СаОсвоб) в остатке на сите № 02,%.
Приложение 4
Определение степени гидратации извести в вяжущем по тепловыделению
Определение степени гидратации извести в вяжущем по тепловыделению производят по установленным ранее для разных составов вяжущего эталонным кривым зависимости
b = f ( D t ),
где b - степень гидратации извести в вяжущем, %;
D t - разница между максимальной температурой гидратации вяжущего и исходной температурой суспензии вяжущего, °С.
Для построения эталонных кривых следует использовать известково-кремнеземистое вяжущее трех составов с содержанием активной СаО порядка 25, 30 и 35% с применением извести и песка конкретного предприятия. Для определения степени гидратации извести берут навеску вяжущего и воды по 20 г и готовят суспензию в сосуде Дьюара. Начальные температуры вяжущего и воды должны быть равными 20 ° С. Колбу сосуда закрывают пробкой с плотно вставленным термометром на 100°С и оставляют в покое. Отсчет температуры прекращают после начала ее снижения, фиксируют максимальную температуру гидратации извести - t ° Смакс. Рассчитывают D t = t ° Смакс - t °Снач.
Одновременно определяют степень гидратации извести по аналитическому методу ( прил. 5).
По экспериментальным данным строят эталонные кривые зависимости D t от степени гидратации извести для каждого из исследуемых составов (рис.1).
Рис. 1. Эталонные кривые зависимости тепловыделения ( D t, °С) и степени гидратации извести в вяжущем ( b, %)
1 - активный СаО в вяжущем - 25%; 2 - активный СаО в вяжущем - 30%; 3 - активный СаО в вяжущем - 35%
Описываемый метод не отличается большой точностью и применяется в качестве экспресс-метода во время контроля свойств вяжущего в процессе его приготовления. Определяя во время помола содержание активной СаО в вяжущем и величину D t , корректируют в нужном направлении дозировку компонентов вяжущего (песка, извести и воды) для получения вяжущего заданного состава и степени гидратации извести.
Приложение 5
Определение степени гидратации извести в вяжущем аналитическим методом
Фарфоровый тигель, предварительно высушенный в термостате при 120 ° С в течение 30 мин, охлаждают в эксикаторе 20 мин и взвешивают на аналитических весах вместе с тонкой стеклянной палочкой длиной 1-4 см.
Навеску вяжущего 3 г высыпают в тигель и взвешивают вместе с палочкой на аналитических весах. Во взвешенную пробу вливают 3 мл дистиллированной воды, перемешивают стеклянной палочкой, которую оставляют в тигеле, высушивают пробу в термостате в течение 1 ч при 120 ° С, первые 30 мин тигель накрывают крышкой. Затем охлаждают пробу в эксикаторе в течение 20 мин и взвешивают. Для проверки полноты высушивания дополнительно сушат пробу в течение 30 мин. После получения постоянной массы определяют степень гидратации и вяжущем:
где b - количество гидратной извести, т.е. извести, находящейся в виде Са(ОН)2, по отношению к общему содержанию активной СаО в вяжущем, %;
Р - навеска исследуемого материала, г;
D Р - изменение массы материала при высушивании, г;
А - содержание активной СаО в вяжущем, %.
Приложение 6
Определение степени гидратации извести в вяжущем методом прокаливания
Определение степени гидратации извести в вяжущем производят путем определения в нем связанной воды и активной окиси кальция. Для определения связанной воды пробу вяжущего предварительно высушивают в сушильном шкафу при температуре 105 - 110 °С в течение 2 ч и охлаждают в эксикаторе с поглотителем влаги (прокаленных хлористый кальций, натронная известь).
В предварительно прокаленный и взвешенный платиновый или фарфоровый тигель, отвешивают 1-2 г высушенной пробы вяжущего и помещают на 2 ч в муфельную печь, нагретую до температуры 520 ±10 °С. Тигель с навеской охлаждают в герметически закрытом эксикаторе с поглотителем влаги, а затем взвешивают.
Содержание гидратной воды определяют по формуле
где W - содержание гидратной воды, г, на 1 г вяжущего;
а - навеска вяжущего, г;
b - навеска вяжущего после прокаливания, г.
Определение общего содержания активной окиси кальция в вяжущем осуществляют по сахаратному способу в соответствии с ГОСТ 2268-77. Степень гидратации извести в вяжущем рассчитывают по формуле
где b - степень гидратации извести в вяжущем, %;
А - содержание активной СаО, %;
0,32 - количество воды на гидратацию 1 г СаО;
W - содержание гидратной воды, г.
Приложение 7
Определение содержания свободной окиси кальция в известково-белито-песчаных вяжущих
Применяемые реактивы и растворы:
сахароза по ГОСТ 5833-75, 10%-ный раствор,
фенолфталеин по ГОСТ 5850-72, 1%-ный спиртовой раствор,
соляная кислота по ГОСТ 3118-77, 1н. титрованный раствор.
Навеску вяжущего около 2 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 мл, добавляют 100 мл раствора сахарозы, плотно закрывают пробкой и энергично взбалтывают в течение 15 мин.
Для улучшения перемешивания в колбу предварительно помещают 3 - 5 стеклянных бус или оплавленных стеклянных палочек длиной 5 - 7 мм.
Содержимое колбы фильтруют на воронке Бюхнера с применением вакуум-насоса. Стенки колбы и остаток на фильтре промывают 10%-ным раствором сахарозы из промывалки по 3 - 4 раза (примерное количество раствора сахарозы для промывки - 100 мл). В фильтрат добавляют 2 - 3 капли фенолфталеина и титруют 1н. раствором соляной кислоты. Титрование производят по каплям до исчезновения розовой окраски. Количество свободной окиси кальция в процентах вычисляют по формуле
,
где V - объем 1н. раствора соляной кислоты, пошедшей на титрование мл.;
ТСаО - титр 1н. раствора соляной кислоты, выраженный в г СаО;
G - масса навески вяжущего, г.
Приложение 8
Подбор состава бетона
1. Бетонные смеси готовят по первому способу (см. разд. 3).
Исходными данными для назначения состава бетона являются: требуемая марка бетона, требуемая удобоукладываемость смеси, характеристика исходных материалов, давление пара и продолжительность изотермической выдержки.
В основу описываемого способа подбора состава силикатного бетона заложена взаимосвязь между прочностью бетона и вяжущеводным отношением:
,
где R - прочность бетона;
B - вяжущее;
W - вода.
Вначале определяют свойства исходных материалов. Если они соответствуют требованиям, приведенным в настоящей Инструкции, подбор состава бетона ограничивается изготовлением образцов-кубов из бетонных смесей разного состава без изготовления крупноразмерных изделий требуемой номенклатуры.
Учитывая, что состав вяжущего и тонкость измельчения его компонентов при принятом режиме автоклавной обработки определяют реакционную способность измельченной смеси, в целях выбора наиболее рационального состава силикатного бетона с меньшим расходом цементирующего вещества, при подборе состава бетона варьируют составами вяжущего, отличающимися соотношением в них СаО: SiO 2 .
В первых опытах по подбору состава бетонов марок от М 150 до М 500 следует использовать вяжущее с содержанием активной СаО 35 ± 3% и тонкостью измельчения по удельной поверхности молотого песка для марок М 150 - 200 в пределах 1000 - 1300 см2/г, для более высоких марок - 1500 - 2200 см2/г; степень гидратации извести в вяжущем в пределах 60 - 80%. В экспериментах по подбору состава бетона необходимо соблюдать следующие условия:
удобоукладываемость смесей назначать с учетом принятых на производстве средств уплотнения и типа формуемого изделия, его конфигурации, степени армирования и пр.;
уплотнение бетонных смесей производить теми же средствами, которые приняты при изготовлении изделий на предприятии (например, на виброплощадке с теми же динамическими параметрами вибрации); продолжительность уплотнения смесей назначать с учетом достижения максимальной объемной массы бетона (60-90 с);
формовать образцы тех же размеров, какие будут приняты на производстве при контроле прочности бетона;
гидротермальную обработку образцов производить по режиму, принятому на производстве или заложенному в проекте,
Зависимость между прочностью бетона и В/ W на определенном участке представляет собой прямую, поэтому для ее построения достаточно иметь две точки. Однако в целях контроля для построения такой зависимости необходимо иметь три точки.
В соответствии с этим на основе вяжущего изготовляют образцы из бетонных смесей трех составов. При постоянстве показателей жесткости смесей они будут отличаться по расходу вяжущего и его составляющих, а также по значениям В/ W .
Для удобства расчетов при проведении экспериментов задаются различными значениями содержания активной СаО в бетонной смеси с тем, чтобы получить разные прочности бетона - например 4,0; 5,5 и 7,0%; величину В/ W определяют фактическую по выявленным в опыте расходам вяжущего и воды.
При расчете сухих компонентов бетонной смеси на 1 замес следует исходить из того, что суммарное количество вяжущего и песка-заполнителя на 1 л бетонной смеси (с учетом возможных потерь при изготовлении образцов) составит 2,4 кг. Тогда для изготовлении трех образцов-близнецов с общим объемом, V потребуется
где V - объем трех образцов, л;
В - расход вяжущего на 1 замес, кг;
П - расход песка на 1 замес, кг.
Для каждого состава бетонной смеси расход вяжущего на 1 замес определяется по формуле
,
где a á - принятое содержание активной СаО в бетоне;
a â - содержание активной СаО (свободной СаО) в используемом вяжущем
Расход песка на 1 замес: П = 2,4-В.
Количество воды затворения подбирают из условия получения бетона требуемой жесткости, контролируемой показателем жесткости (см. прил. 9). Ориентировочно содержание воды в бетонной смеси, уплотняемой вибрацией, в зависимости от свойств материалов и консистенции бетонкой смеси изменяется в пределах 8 -12% от веса сухих компонентов.
Для вычисления расхода материалов на 1 м3 бетона при изготовлении образцов определяется объемная масса уплотненной бетонной смеси. Для этого необходимо взвесить форму без смеси, а затем ту же форму - с уплотненной бетонной смесью.
Объемная масса уплотненной бетонной смеси g б.см определяется следующим образом:
,
где Q 1 - масса формы без смеси, кг;
Q 2 - масса формы с уплотненной бетонной смесью, кг;
V - объем формы, л.
Расход материалов, кг/м3, бетона составит:
вяжущего
песка-заполнителя
воды
Величины Â, П и W расход вяжущего, песка и воды на 1 замес.
Через сутки после окончания автоклавной обработки образцы освобождают от форм, взвешивают и определяют объемную массу отвердевшего бетона и предел прочности его при сжатии.
По полученным значениям прочности бетона в пересчете на марку ( R б ), расхода вяжущего (В) и величины вяжуще-водного отношения (В/ W ) строят графики зависимостей:
На основании построенных графиков, представляющих собой отрезки прямых, не проходящих через начало координат, для бетона требуемой марки определяют величины В/ W и В и рассчитывают содержание активной C аО и бетонной смеси.
В случае, если бетон требуемой марки не получен на основе исследуемого вяжущего, следует либо изменить его состав (уменьшить в нем содержание активной), либо повысить дисперсность молотого песка в нем (в пределах, указанных в табл. 1).
Таблица 1
Содержание активной СаО в вяжущем, % |
Содержание активной СаО в бетонной смеси |
Влажность бетонной смеси |
|
Состав смеси по весу, кг * |
Вес, кг |
||||
В W |
вяжущее |
песок |
вода |
формы |
формы с бетоном |
бетона в объеме формы |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
36,6 |
4,0 |
7,6 |
1,43 |
0,79 230 |
6,41 1873 |
0,55 162 |
7,555 |
14,350 |
6,795 |
36,6 |
5,5 |
8,0 |
1,88 |
1,08 315 |
6,12 1782 |
0,575 168 |
10,300 |
17,100 |
6,800 |
36,6 |
7,0 |
8,4 |
2,27 |
1,375 402 |
5,82 1720 |
0,605 178 |
7,960 |
14,870 |
6,910 |
Продолжение табл. 1
Объемная масса сырца, кг/м3 |
Бетонныå образцы |
||||||
Размеры, см |
Вес, кг |
Объемная масса, кг/м3 |
Предел прочности при сжатии, МПа |
||||
a |
b |
h |
фактический |
в пересчете на кубы с ребром 15 см |
|||
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
10,1 |
10 |
10,1 |
2115 |
2070 |
37,8 |
|
2265 |
10 |
10 |
10 |
2100 |
2100 |
39,2 |
|
|
10 |
10 |
10 |
2095 |
2095 |
35,2 |
|
|
|
|
|
Сред. |
2090 |
37,4 |
34,0 |
|
9,9 |
10 |
10 |
2115 |
2140 |
51,3 |
|
2265 |
10 |
10 |
10 |
2125 |
2125 |
46,8 4 |
|
|
10 |
10 |
10 |
2130 |
2130 |
47, |
|
|
|
|
|
Сред. |
2130 |
48,2 |
43,8 |
|
10,1 |
10 |
10 |
2175 |
2130 |
56,2 |
|
2300 |
10 |
10 |
10 |
2150 |
2150 |
61,7 |
|
|
10 |
10 |
10 |
140 |
2140 |
16,6 |
|
|
|
|
|
Сред. |
2140 |
58,5 |
53,2 |
*Над чертой - расход материала на 1 замес, под чертой - на 1 м3 бетона.
Поясним предложенное конкретным примером.
Для изготовления панелей внутренних стен толщиной 16 см требуется применять силикатный бетон марки М 300 с показателем жесткости 20 с.
Для приготовления вяжущего используют известь с содержанием в ней активной окиси кальция 80 %. Основные показатели свойств песка, применяемого в качестве компонента вяжущего:
песок очень мелкий, Мк - 1,11;
содержание SiO 2 несвяз - 94,8%;
органические примеси - светлее эталона;
отмучиваемые пылевидные, глинистые и илистые примеси - 0,5%.
Свойства песка заполнителя:
содержание SiO 2несвяз - 56,8%;
модуль крупности - 3, l ;
содержание отмучиваемых примесей - 2,7%.
Таким образом, песок как компонент вяжущего и как заполнитель удовлетворяет нормативным требованиям.
Применение разных песков для приготовления вяжущего и в качестве заполнителя обусловлено тем, что последний, вследствие большой крупности, нецелесообразно подвергать измельчению, если имеются карьеры более мелкого песка, тем более с повышенным содержанием SiO 2 несвяз .
Учитывая требования к прочности бетона (марка М300) и свойства сырья (высокое содержание кварца в песке-компоненте вяжущего, крупный песок-заполнитель хорошей гранулометрии) принимают состав вяжущего по содержанию активной СаО, близкий к верхнему пределу - 38%, а степень измельчения вяжущего по удельной поверхности молотого песка, равной 1500 см2/г.
В рассматриваемом примере фактическое содержание активной СаО в вяжущем составило 36,6%, а удельная поверхность молотого песка - 1500 см2/г.
На основе исследуемых материалов (вяжущего и песка) были приготовлены бетонные смеси с содержанием активной СаО 4; 5,5 и 7% с одинаковым показателем жесткости - 20 с. Уплотнение смесей осуществлялось вибрацией при частоте колебаний 2800 в мин и амплитуде 0,7 - 0,8 мм. Изготовляли кубы с ребром 10 см. Автоклавирование производили при 1,0 МПа с изотермической выдержкой 4 ч.
Рис. 2. Зависимость прочности бетона от вяжуще-водного отношения (В/ W)
Результаты опытов по подбору состава бетона приведены в табл. 1 и на рис. 2, где по оси абсцисс отложена величина R б , равная прочности бетона в кубах с ребром 10 см, умноженной на коэффициент 0,91 в соответствии с ГОСТ 10180-78. Опыты показали, что даже при самом меньшем значении B / W для состава бетона с содержанием активной СаО - 4% получен бетон с прочностью 340 кгс/см2, т.е. выше требуемой.
По данным рис. 2 находим, что бетон марки М 300 получается при величине B / W равной 1,28 и расходе вяжущего на 1 м3 бетона - 200 кг/м3, из них извести 200 × 36,6/80 = 92 кг/м3 и молотого песка 200 - 92 = 108 кг/м3.
Расход воды на кубометр бетона составляет 200/1,23 = 156 л, а суммарное количество сухих компонентов:
Содержание извести в бетоне рекомендуемого состава:
= 3,5%; принимаем минимально допускаемое - 4%.
В рассматриваемом примере бетон марки М300 получен при небольшом расходе вяжущего и содержании извести в бетонной смеси вследствие использования благоприятного сырья, характеристика которого была приведена выше.
Подобранный состав бетона проверяется испытанием контрольных образцов, изготовляемых одновременно с крупными изделиями, и в случае надобности корректируется. При необходимости установления оптимальной продолжительности выдержки изделий при постоянном давлении, опыты по подбору состава бетона проводятся при автоклавировании образцов с разными сроками изотермического периода.
Влияние состава бетонной смеси на прочность бетона во многом зависит от свойств сырья, в частности от содержания кварца в песке-компоненте вяжущего и песке заполнителе и пр. не исключено, что в некоторых случаях изменения в составе бетонной смеси в пределах, приведенных в рассмотренном выше примере, могут практически не отразиться на прочности бетона. В таком случае, естественно, выбирается состав бетона, обеспечивающий получение требуемой марки при минимальном расходе вяжущего.
2. Бетонные смеси готовят по второму способу (см. разд. 3).
Для расчета расхода материалов на 1 м3 бетонной смеси исходными данными являются:
марка бетона;
объемная масса бетона, кг/м3;
содержание активных СаО+М g О в бетонной смеси ( a см ), %;
масса 1 м3 бетона (Рб), кг;
содержание тонкомолотого кварцевого песка ( ПМ), %;
величина водотвердого отношения (В/Т).
Кроме того, устанавливают количество извести по содержанию активной СаО+М g О ( a И ),%.
Потребность в активной СаО+М g О извести, кг, рассчитывается по формуле
Потребность в валовой извести определяется по формуле
кг.
Потребность в молотом песке определяется по формуле
кг.
Затраты воды на гидратацию извести рассчитываются по формуле
кг.
Состав вяжущего и бетонной смеси назначается с учетом требуемой прочности бетона, руководствуясь данными приведенными в табл. 2.
Таблица 2
Марка бетона, М |
Содержание в бетонной смеси, % |
|
активной СаО |
молотого песка |
|
150 |
5 - 6 |
5 - 6 |
200 |
6,5 - 7 |
6 - 8 |
300 |
7 - 8 |
8 - 10 |
Расход гидратированного вяжущего на приготовление 1 м3 бетона рассчитывается по формуле рвяж = Ив + Рм + Вг, кг. Масса сухого карьерного песка определяется по формуле
где Вмех - свободная влага, содержащаяся в бетоне, кг, определяется по формуле
где W б - остаточная влажность бетона через сутки после автоклавирования, %.
Масса карьерного песка естественной влажности рассчитывается по формуле
кг,
По данным расчета приготовляют бетонные смеси и формуют лабораторные образцы при принятом значении В/Т и В/Т ± 0,02. После уплотнения определяют объемную массу сырого бетона, рассчитывают объемную массу автоклавированного бетона.
При недостаточном уплотнении бетонной смеси производят повторную формовку, увеличивая величину В/Т на 0,01 до получения бетона удовлетворительной плотности. Через сутки после автоклавирования образцы испытывают на прочность при сжатии. При соответствии прочности бетона требованиям проекта бетонная смесь принимается в производство. В случае меньшей прочности бетона состав бетонной смеси корректируют за счет изменения содержания извести, молотого песка и воды. В первую очередь изменяют В/Т, затем повышают содержание молотого песка и содержание активных СаО+М g О , т.е. расход вяжущего.
Пример расчета состава бетонной смеси
Проектируемая марка бетона - 200.
Объемная масса бетона g б = 1950 кг/м3.
Содержание активных СаО+М g О в извести - 75%.
Ориентировочная величина В/Т в пределах 0,10 - 0,14.
Содержание в бетонной смеси активных CaOMgO и содержание молотого песка принимаем ориентировочно по табл. 2: Асм = 6,5%, Пм = 6%.
Равновесная влажность бетона Вмех = 5%
Определяет потребность в активной СаО+М g О :
Определяем вес извести по валу:
Определяем потребность в сухом молотом песке:
Определяем вес карьерного песка, расходуемого на приготовление вяжущего при W п = 3%:
Вес вяжущего, расходуемого на изготовление 1 м3 бетона:
Общие затраты воды на гидратацию вяжущего:
Потребность в дополнительной воде на реакцию гидратации:
Вес вяжущего после завершения процесса гидратации извести:
Вес сухого песка-заполнителя:
Вес песка-заполнителя при W П = 3%.
Вес воды в карьерном песке-заполнителе:
Общая потребность в формовочной воде при В/Т - 0,10; 0,12; 0,14:
Расход компонентов бетонной смеси на 1м3 бетона:
известь воздушная, кг 169;
песок молотый, сухой, кг 117;
вода на гидратацию
активных СаО+М g О, л 41;
песок-заполнитель (сухой), кг 1526;
0,10 185;
0,12 222;
0,14 259.
Приложение 9
Способ определения жесткости бетонных смесей и устройство для его осуществления
1. Жесткость бетонной смеси Ж характеризуется временем вибрации с, необходимым для полного уплотнения бетонной смеси, уложенной в цилиндре прибора для определения жесткости ( рис. 3).
2. Уплотнение бетонной смеси в приборе производят на лабораторной виброплощадке, которая с установленным на ней прибором без бетонной смеси должна обеспечивать вертикально направленные колебания с частотой 2800 - 3000 в 1 мин и амплитудой 0,5 мм.
Рис. 3. Прибор для определения жесткости известково-песчаной бетонной смеси
1 - плита; 2 - цилиндр; 3 - крышка; 4 - диск; 5 - штанга;
6 - стрелка
3. Виброплощадка должна иметь устройства, обеспечивающие при испытании бетонной смеси жесткое крепление прибора к поверхности стола виброплощадки.
4. Цилиндр прибора изготовляют из листовой стали. Внутренняя сторона цилиндра должна иметь гладкую поверхность, степень шероховатости которой не должна быть более 40 мк.
5. Общая масса диска 4 и штанги 5 со стрелкой-указателем 6 прибора должна составлять 1750 ± 50 г.
6. Определение жесткости бетонной смеси производят следующим образом:
вначале очищают и протирают влажной тканью все соприкасающиеся с бетонной смесью поверхности прибора;
прибор устанавливают на виброплощадку и жестко закрепляют опорную плиту 1, на которой крепят цилиндр 2;
цилиндр заполняют бетонной смесью путем свободного засыпания ее кельмой с высоты 1 - 5 см; избыток смеси срезают металлической линейкой вровень с верхними краями цилиндра;
на уложенную в цилиндре смесь устанавливают диск прибора 4 со штангой 5, проходящей через крышку 3, затем крышку закрепляют на цилиндре. После этого одновременно включают виброплощадку и секундомер и наблюдают за уплотнением смеси в цилиндре по перемещению стрелки-указателя 6 в прорези вертикальной части крышки прибора;
бетонную смесь вибрируют в цилиндре до полного ее уплотнения, которое определяется прекращением перемещения стрелки-указателя. В момент полного уплотнения смеси выключают виброплощадку и секундомер. Полученное время, с, от начала до конца уплотнения характеризует жесткость бетонной смеси.
ж есткость бетонной смеси вычисляют с точностью до 1 с как среднее арифметическое результатов двух определений жесткости из одной пробы смеси, отличающихся между собой не более чем на 20%; при большем расхождении результатов определения повторяют.