Шпаргалка по "Строительным материалам"

Применение  железобетонных конструкций с предварительно напряженной арматурой позволяет  снизить массу конструкций, повысить их трещиностойкость и долговечность, а также сократить расход стали. 

Производство  железобетонных изделий

Технология  железобетонных изделий. Производство железобетонных изделий включает следующие  основные технологические процессы: приготовление бетонной смеси, изготовление арматуры и армирование изделий, формование, тепловлажностная обработка и отделка поверхностей.

Изготовление  арматуры. Обычную ненапрягаемую арматуру из сварных сеток и каркасов изготовляют в арматурном цехе заводов железобетонных изделий. Арматуру очищают от окалины и режут на стержни заданной длины. Затем стержням гнутьем на станках придают требуемую форму и сваривают точечной сваркой.

Формование  изделий. Процесс формования железобетонных изделий состоит из следующих основных операций: очистки, сборки и смазки форм, укладки в форму арматуры, укладки в форму бетонной смеси и ее уплотнения.

Тепловлажностная  обработка изделий. Для ускорения твердения бетона свежесформованные изделия подвергают тепловлажностной обработке: пропаривание при нормальном давлении и температуре 70⁰-100⁰С в камерах непрерывного или периодического действия. При этом за 8 - 14 ч бетон изделий приобретает прочность, равную примерно 70 % марочной. Может применяться также контактный обогрев (от нагреваемых поверхностей форм) или запаривание в автоклаве, где создают давление насыщенного пара 0,8 - 1,2 МПа (изб.) - в течение 8 - 10 ч получают изделия с высокой прочностью и долговечностью.

Отделка лицевых поверхностей изделий: фактурная обработка поверхностного слоя конструктивного бетона, отделка цветными растворами и бетонами, отделка слоем песка, дробленого камня и стекла, облицовка керамическими и стеклянными плитками и др.

Способы производства железобетонных изделий

На современных  предприятиях производства сборного железобетона применяют следующие способы  производства: стендовый, поточно-агрегатный, конвейерный, кассетный и непрерывного вибропроката.

При стендовом способе производства крупногабаритные железобетонные изделия изготовляют в неподвижных формах на плоских стендах или матрицах, а технологические механизмы и агрегаты перемещаются от поста к посту и последовательно на каждом посту выполняют соответствующие операции. Этот способ требует больших производственных площадей.

При поточно-агрегатном способе производства формуемые железобетонные изделия перемещают по потоку от одного технологического поста к другому при помощи транспортных средств. На каждом посту установлено стационарное оборудование - агрегаты, выполняющие отдельные технологические операции. Для этого способа требуются наибольшие производственные площади, капитальные затраты и время.

При конвейерном способе  производства формуемые на поддонах-тележках железобетонные изделия перемещаются по технологическому потоку с заданным принудительным ритмом. Этот способ характеризуется максимальным расчленением производственного процесса на отдельные операции и применяется только на заводах большой мощности, выпускающих небольшой ассортимент изделий.

Кассетный способ - качественно новая форма стендовой технологии, получившая широкое развитие в производстве железобетонных изделий для крупнопанельного домостроения. Основной особенностью кассетного способа производства является вертикальное формование изделий в стационарных кассетных установках, состоящих из нескольких вертикальных металлических форм - отсеков. В каждый отсек помещают арматурный каркас, после чего его заполняют бетонной смесью. Уплотняют смесь навесными или глубинными вибраторами

Этот  способ обеспечивает более высокую  производительность труда, требует  меньших производственных площадей, расхода пара и электроэнергии.

Способ  непрерывного вибропроката. Это полностью механизированный и автоматизированный процесс производства железобетонных изделий, выполняется на установке непрерывного действия - вибропрокатном стане. Вибропрокатный стан представляет собой движущийся конвейер, состоящий из формующей ленты , натяжной и приводной станций, формующей и калибрующей секции, а также секции тепловой обработки. На непрерывно движущуюся формующую ленту, выполненную из объемных или плоских пластин, распылителем наносят смазку, после чего укладывают арматурные каркасы и подается бетонная смесь. Бетоноукладчик равномерно распределяет ее по ширине формующей ленты. Уплотнение происходит за счет вибрации вибробалки, расположенной под формующей лентой.

46 ВОПРОС

Коррозиестойкость. Коррозия бетона происходит в результате разрушения цементного камня и обычно сопровождается понижением прочности и водонепроницаемости, а также ухудшением его сцепления с арматурой.

Меры  предотвращения: увеличение плотности  бетона, применение специальных цементов (пуццоланового, кислотостойкого, глиноземистого), а также облицовка плотными керамическими плитками, обработка специальными веществами (жидким стеклом с кремнефтористым натрием), покрытие гидроизоляционными битуминозными и пленкообразующими полимерными материалами.

Коррозия  цементного камня. Возведенные с применением портландцемента бетонные сооружения могут подвергнуться разрушению (коррозии) под действием природных вод и агрессивных жидкостей. Разрушение обычно начинается с цементного камня, как наиболее подверженного коррозии.

Различают три основных вида коррозии цементного камня. Коррозия первого вида возникает при действии на цементный камень бетона проточных пресных вод (с малой временной жесткостью). Эти воды растворяют и вымывают гидроксид кальция, выделяющийся при гидролизе трехкальциевого силиката. В результате такого выщелачивающего действия воды повышается пористость цементного камня и снижается его прочность, что, в свою очередь, приводит к постепенному разрушению бетона.

Для повышения стойкости цементного камня в пресных водах рекомендуется вводить в портландцемент гидравлические добавки, которые связывают гидроксид кальция в малорастворимые соединения - гидросиликаты кальция.

Коррозия  второго вида происходит при действии на цементный камень бетона минерализованных вод, содержащих химические соединения, которые вступают в обменные реакции с составляющими цементного камня. Образующиеся при этом продукты реакции либо легко растворяются и уносятся водой, либо выделяются в виде аморфной массы, не обладающей связующими свойствами.

Морская вода, вода соленых озер и лиманов, а также некоторые грунтовые  воды, содержащие MgCl₂, MgSO₄, NaCI и другие соли, разрушающе действуют на цементный камень. Так, при воздействии на цементный камень вод, содержащих хлористый магний, последний взаимодействует с гидроксидом кальция цементного камня:

Са(ОН)₂ + MgCl₂ = CaCl₂ + Mg(OH)₂.

Образовавшийся  в результате реакции хлористый  кальций обладает хорошей растворимостью и быстро вымывается из бетона; остающийся гидроксид магния представляет собой аморфное вещество, не обладающее связующими свойствами.

Природные грунтовые воды обычно содержат свободную  углекислоту СО₂ и ее соли, главным образом Са(НСО₃)₂. Эти соли не опасны для цементного камня, но свободная (агрессивная) угпекислота разрушает его. Вначале растворенная углекислота взаимодействует с гидроксидом кальция, образуя труднорастворимый углекислый кальций, который уплотняет поверхность цементного камня. Однако при высоком содержании в воде свободная углекислота вступает в реакцию с углекислым кальцием: СаСО₃ + СО₂ + Н₂О = Ca(НСО₃)₂. В результате образуется легкорастворимый в воде бикарбонат кальция, который вымывается из бетона.

Таким образом, основной причиной данного  вида коррозии является присутствие в цементном камне свободного гидроксида кальция. Поэтому в состав цемента необходимо вводить активные минеральные добавки, которые связывают его в труднорастворимые соединения.

В качестве активных минеральных добавок к  цементу чаще всего применяют  трепелы, опоки, диатомиты, а также доменный гранулированный шлак, тоже способный связывать гидроксид кальция.

Коррозия  третьего вида возникает при действии на цементный камень бетона сульфатных вод. Сульфаты CaSO₄, МgSO₄, Na₂SO₄ и др. входят в состав большинства природных грунтовых, а также сточных вод. В результате обменной реакции сульфатов с гидроксидом кальция в порах цементного камня образуется двуводный сернокислый кальций (гипс), который взаимодействует с гидроалюминатом кальция: 2(СаSО₄ 2H₂О) + 3CaO Аl₂О₃ 6H₂O + 19Н₂О = ЗСаО Аl₂О₃ 3CaSО₄ 31Н₂О.

Образующийся  при этом труднорастворимый гидросульфоалюминат  кальция, кристаллизуясь с большим  количеством воды, увеличивается  в объеме в 2,5 раза, что влечет за собой растрескивание бетона. Для  предотвращения сульфатной коррозии бетона при его приготовлении следует применять сульфатостойкий портландцемент.

Безвредны для цементного камня соли кремниевой, кремнефтористоводородной и угольной кислот, слабые растворы щелочей, а  также нефть, бензин, керосин и  другие нефтепродукты, если в них нет остатков серной кислоты и значительного количества нафтеновых кислот.

Защиту  цементного камня от коррозии осуществляют за счет применения цементов определенного  минералогического состава, введения необходимого количества активных минеральных добавок, создания плотных бетонов, а также применения защитных покрытий и облицовок. Битумная изоляция, покрытие полимерными пленками, облицовка из стекла и керамики должны исключать воздействие агрессивной среды на бетон.

47 ВОПРОС

Асбестоцементные изделия

Асбестоцемент – строительный материал, представляющий собой затвердевший цементный камень, армированный волокнами асбеста. Асбестоцементные изделия получают формованием смеси асбеста (10-20%), портландцемента (80-90%) и воды. Волокна асбеста выполняют роль своеобразной арматуры асбестоцементных изделий, а портландцемент марки не ниже 400, без добавок (кроме гипса), затворенный водой, является связующим веществом.

Асбест  в природе  встречается в основном в виде минерала – хризолит-асбеста, характеризующегося волокнистостью строения и способностью расщепляться на тончайшие и прочные волокна. Длина волокон асбеста колеблется от долей миллиметра до 40 мм. Чем длиннее волокна асбеста, тем выше его сорт. Для производства асбестоцементных изделий используют коротковолокнистый асбест 3, 4, 5 и 6 сортов. Асбест не горит, имеет малую тепло- и электропроводность.

Технологический процесс получения  асбестоцементных изделий состоит в следующем: обминании и распушивании асбеста; тщательном смешивании распушенного асбеста с цементом и разжижении полученной асбестоцементной смеси водой; формовании изделий в формовочных машинах; предварительном твердении, тепловой обработке сформованных изделий и механической обработке (обрезка, волнировка) асбестоцементных изделий.

Асбестоцементные изделия обладают высокой прочностью, морозостойкостью и малой водопроницаемостью. Они теплостойки, имеют пониженную теплопроводность, их сравнительно легко обрабатывать. Под влиянием влаги они не корродируют, со временем их прочность несколько увеличивается. Недостаток асбестоцементных изделий – малое сопротивление удару и коробление.

В современном  строительстве широко применяют  разнообразные асбестоцементные изделия: плитки и листы (профилированные  и плоские) облицовочные и кровельные, панели с теплоизоляционным слоем, напорные и безнапорные трубы, муфты, короба, подоконные и электроизоляционные доски, изделия специального назначения, малые архитектурные формы (цветочницы, вазы и пр.).

Профилированные листы изготовляют из асбестоцемента волнистыми (обыкновенного и усиленного профиля) и полуволнистыми.

Листы волнистые имеют форму прямоугольника с шестью волнами, направление гребней которых совпадает с направлением большой стороны прямоугольника. Длина волнистых листов обыкновенного профиля (ВО) 1200, ширина около 700 и толщина 5,5 мм. Листы волнистые усиленного профиля (ВУ) несколько толще, что позволяет изготовлять их больших размеров. Длина их 2800, ширина около 1000 и толщина 8 мм. В последние годы разработан новый тип асбестоцементных волнистых листов – СВ-40-250 размером 2500х1150х6 мм. По сравнению с ранее выпускаемыми листами ВО эти листы имеют большую полезную площадь и меньший расход асбестоцемента на 1 м² полезной площади.

Листы профилированные должны быть строго прямоугольной формы, без трещин и отколов. Профилированные асбестоцементные листы применяют для устройства кровель, облицовки стен, ограждений балконов и т. п.