Бетонные опоры для трубопроводов

    ПАВ делятся на три группы:

    - Гидрофилизиющие добавки при изатворении вяжущего водой предотвращают на определенный срок слипание отдельных цементных частиц между собой. Наибольшее распространение получили гидрофилирующие добавки на основе лигносульфатов – сулфатно-дрожжевой бражи (СДБ). Эта добавка несколько замедляет твердение бетона в раннем возрасте и поэтому на заводах ЖБИ ее применяют в сочетании с добавками – ускорителями твердения.

    Суперпластификаторы – новые эффективные разжижители бетонной смеси. Применяют суперпластификатор С-3 (НИИЖБ) – на основе нафталинсульфокислоты, суперпластификатор 10-03 (ВНИИИЖелезобетон) – продукт конденсации сульфированного меламина с формальдегидом и др. суперпластификаторы увеличивают  подвижность и текучесть смеси. Пластифицирующий эффект сохраняется 1…2ч после введения добавки.

    - Гидрофобизущие добавки, как правило, повышают нерасслаиваемость, связанной бетонной (растворной смеси, находящейся в покое). При действии внешних факторов (при перемешивании, укладке и т.д.) бетонная или растворная смесь с добавкой отличается повышенной пластичностью. Кроме того, эти добавки предохраняют цементы от быстрой потери активности при перевозке или хранении. В качестве гидрофобизующих дабавок применяют битумные дисперсии (эмульсии и эмульсосуспензии), нафтеновые кислоты и их соли, окисленные, синтетические жирные кислоты и их кубовые остатки, кремнийорганические полимеры и др.

    - Воздухововлекающие добавки позволяют получать бетонные (растворные) смеси с некоторым дополнительным количеством воздуха. Вовлекая воздух, увеличивается объем вяжущего теста без введения лишнего цемента. Широко применяют  воздухововлекающие добавки на основе смоляляных кислот: смолу нейтрализованную воздухововлекающую (СНВ), омыленный древесный пек и др.

    К ускорителям твердения  цемента, увеличивающим нарастание прочности бетона, относятся хлорид кальция, сульфат натрия, нитрит-нитрат-хлорид кальция и др.

    Противоморозные добавки – поташ, хлорид натрия, хлорид кальция и др. – понижают точкузамерзания воды.

    Для замедления схватывания применяют  сахарную патоку и добавки СПБ, ГКЖ-10 и ГКЖ-94.

    Пенно – и газообразователями применяют для изготовления ячеистых бетонов. К пенообразователям относятся клееканифольные, смолосапониновые, алюмосульфонафтеновые добавки, а также пенообразователь ГК. В качестве газообразователей применяют алюминевую пудру ПАК-3 и ПАК-4.

    Комбинированные добаки, например пластификатор СДБ, ускоритель твердения (хлористый кальций) с ингибиторм (нитратом натрия), способствуют экономии цемента. При этом ускоритель твердения нейтрализует некоторое замедление твердения смеси в раннем возрасте.

    Специальные добавки обеспечивают получение водонепроницаемых растворов или бетонов, регулируют сроки схватывания и др. 
 

      Свойства  бетонной смеси 
 

    Бетонная  смесь представляет собой сложную  многокомпонентную Систему, состоящую из новообразований, образовавшихся при взаимодействии вяжущего с водой,  непрореагированных частиц клинкера, заполнителя, воды, вводимых специальных добавок и вовлеченного воздуха.

    Определяющее  влияние на эти свойства будут  оказывать количество и качество цементного теста, которое, имеет высокоразвитую поверхность раздела твердой  и жидкой фаз.

    Способность структурированных систем изменять свои реологические свойства под  действием внешних сил и восстанавливать их после прекращения воздействия называется тикстропией.

    Это свойство широко используют в технологии бетона, например для формирования изделий из жестких смесей путем  вибрации. Для получения изделий  высокого качества необходимо, чтобы бетонная смесь имела консистенцию соответствующую методам ее укладки и уплотнения. Консистенцию бетонной смеси оценивают показателями ее подвижности или жесткости.

    Подвижность бетонной смеси - способность ее растекаться  под собственной массой. На подвижность бетонной смеси влияет ряд факторов: вид цемента, содержание воды и цементного теста, крупность заполнителя, форма зерен, содержание песка. С увеличением содержания воды при неизменном содержании цемента подвижность бетонной смеси возрастает, но прочность бетона уменьшается. С уменьшением содержания цементного теста подвижность бетонной смеси также повышается при сохранении той же прочности после затвердевания. При более крупных заполнителях суммарная поверхность зерен получается меньше. Увеличение количества песка сверх оптимального, установленного опытом, уменьшает подвижность бетонной смеси вследствие возрастания суммарной поверхности заполнителя.

    Форма зерен влияет на подвижность смеси  – при округлой и гладкой поверхности  зерен заполнителей суммарная поверхность и их трение между ними меньше, чем при острогранной форме и шероховатой поверхности. Поэтому бетонная смесь с гравием и окатанным песком подвижнее, чем смесь с щебнем и горным песком.

    Положительное воздействие на подвижность смеси  оказывают суперпластификаторы (с-3, 10-03, 40-03 и др.)

    Жесткость бетонной смеси по влажности напоминает сырую землю, при укладке требует длительного вибрирования, прокатки, прессования или трамбования.

    Главным фактором, определения подвижности  бетонной смеси, является расход воды; с его увеличением подвижность смеси возрастает.

    Твердение бетона и формирование его структуры.  Структура бетона образуется в результате затвердевания бетонной смеси и его превращения в камень.

    Уплотненная бетонная смесь в начальный период гидротации цемента сохраняет способность к пластическим деформациям. Со временем количества новообразований цементного камня увеличивается, система уплотняется и твердеет, образуется прочный камень определенной структуры. Время формирования структуры и свойств бетона зависит от состава и применяемых материалов. На формирование структуры оказывают влияние вид цемента, химические добавки, В/Ц, температура бетонной смеси, влажность среды и др.

    Введение  в бетон пластифицирующих добавок, например СДБ, замедляет схватывание цемента в начальный период; повышение температуры ускоряет процесс схватывания и твердения.

    Макроструктура  бетона может быть представлена системой щебень – цементно-песчаный раствор.

    Макроструктура  представляет  строение системы  песок – цементный камень, микроструктура – тонкое строение цементного камня. Микроструктура  цементного камня в бетоне состоит из новообразований, непрореагировавших зерен цемента и микропор. С увеличением возраста бетона микроструктура меняется в результате гидротации цемента и роста новообразований, пористость уменьшается, меняются распределение пор и их размеры, бетон становится плотнее и прочнее. Прочность бетона растет неравномерно, в первые 7 суток после затворения она нарастает быстро, а в дальнейшем замедляется. Скорость нарастания прочности бетона зависит от вида цемента.

    В первые дни твердения прочность  бетона на быстротвердеющих цементах выше, чем, например, на белитовых цементах.

    Для твердения бетона необходима теплая и влажная среда. При повышенной температуре и влажной среде (в горячей воде с температурой 80˚С, во влажном паре с температурой до 100˚С или в автоклаве при температуре 175˚С и среде насыщенного водяного пара высокого давления) твердение протекает значительно быстрее, чем в нормальных условиях.

    Твердение бетона ниже 15˚С замедляется, а при  температуре ниже 0˚С практически  прекращается. Изложенное выше имеет  важное значение при сборных железобетонных изделий на заводах, а так же при  бетонировании в зимнее время.

    Кроме прогрева бетона паром или электрическим током для ускарения применяют химические добавки, например хлористый кальций и др. 

    Способ  укладки бетонной смеси. 

    Укладка бетонной смеси и ее уплотнение является одним из наиболее трудоемких и энергоемких операций. Эти операции в настоящее время выполняют с помощью бетоноукладчиков или более простых машин – бетонораздатчиков.

    Бетонная  смесь должна быть уложена в форме  так, чтобы в ней не оставались свободные места; особенно тщательно нужно заполнять углы и суженные места формы. После укладки бетонной смеси поизводят уплотнение ее вибрированием, центрофугированием, вакуумированием, прокатом.

    Эффективность уплотнения бетонной смеси значительно  возрастает при резонансных режимах виброуплотнения, при которых частота вынужденных колебаний частиц смеси совпадает с частотой собственных колебаний частиц смеси совпадает с частотой собственных колебаний вибратора, при этих условиях плотная укладка бетонной смеси достигается в короткое время. На заводах сборного железобетона жесткие и малоподвижные смеси целесообразно уплотнять на стационарных низкочастотных резонансных виброплощадках с амплитудой 0,7 мм и частотой 25…30 Гц, для подвижных мелкозернистых бетонов оптимальные амплитуды уменьшают до 0,15…0,4 мм, при этом частота колебаний увеличивается до 50…159 Гц.

    По  ряду двигателя различают вибраторы  электромеханические, электромагнитные и пневматические, наиболее распространенные электромеханические вибраторы.

    Для укладки бетона с большими открытыми  поверхностями (полы, плиты, дороги) используют поверхностные вибраторы. Глубина распространения колебаний в толщу бетонной смеси достигает 20…30 см, продолжительность вибрирования на одном месте около 1 мин, после чего вибратор переставляют на смежный участок.

    Глубинные вибраторы применяют при уплотнении бетонной смеси в массовых конструкциях большой глубины (толщины). В качестве глубинных вибраторов применяют: вибробулавы.

    Для формирования сборных железобетонных изделий широко используют стационарные виброплощадки различной грузоподьемности. Виброплощадки изготовляют с различными режимами работы: одночастотным с гармоническими вертикальными колебаниями, двухчастотными, виброударным и др.

    На  практике часто используют комбинированные  способы уплотнения бетонной смеси. При формировании железобетонных изделий  из жестких и малоподвижных смесей применяют вибрирование под нагрузкой. При величине прессующего давления поверхности изделия 0,05…0,15 Мпа можно применять способ вибропрессования.

    При центробежном способе формирования для уплотнения бетонной смеси используют центробежную силу, возникающую при вращении формы. Частота вращения 400…900 об/мин, при этом бетонная смесь равномерно распределяется по стенкам формы и хорошо уплотняется; часть воды затворения (20…30%) отжимается к внутренней поверхности изделия, это способствует повышению плотности и водонепроницаемости. Такой способ формирования применяют при изготовлении труб, полых колонн, опор и т.п.

    Повысить  качество бетона можно ваккумированием  смеси, при этом из бетонной смеси  извлекают часть избыточной воды и воздуха,одновременно под действием атмосферного давления бетонная смесь уплотняется,ускоряется твердение и повышается пточность бетона. Еще лучшие результаты дает повторное вибрирование после ваккуумирования, при котором закрывают мелкие поры, образовавшиея при вакуумировании. 

Методы  защиты древесины  от гниения. 
 

    Гниение-Разложение целлюлозы древесины вследствие деятельности дереворазрушающих грибов и микроорганизмов. Поражающие древесину грибы весьма разнообразны. Если плесень почти не изменяет механические свойства древесины и ее влияние ограничивается приданием древесины и ее влияние ограничивается приданием древесине цветной окраски, ухудшающей внешний вид, дереворазрушающие  грибы могут сильно понизить качество древесины или сделать ее не пригодной. Питательной средой для дереворазрушающих грибов является растворимый сахар (глюкоза), являющийся продуктом разлагаемой ими целлюлозы.

    В теле гриба глюкоза окисляется кислородом воздуха, образуя углекислый газ  и воду.  Для жизнедеятельности  гриба  необходимы влага и кислород воздуха, вот поему легко загнивает древесина, находящаяся в условиях переменной влажности (столбы, сваи и т.п.). Споры различных грибов почти всегда имеются на дереве, оставаясь пассивными до тех пор, пока не наступят благоприятные условия. Гниение дерева развивается при влажности более 18-20%, хотя споры сохраняют жизнеспособность и в сухой древесине.  При достаточной влажности и положительной температуре споры прорастают и появляется грибница. Плодовые тела выделяют огромное количество спор, которое переносится ветром и насекомыми и являются основным источником заражения древесины.