Наряду с натяжением арматуры механическим способом получает распространение метод электротермического натяжения. По этому способу прутья арматуры предварительно нагревают до получения необходимого удлинения, а затем устанавливают в упоры бортов формы. Остывая, они напрягаются. В настоящее время эффективным является способ самонапряжения с использованием для этого усилия, возникающего при расширении цементного камня в период отвердевания бетонов.
При производстве бетонных и железобетонных деталей и конструкций одной из важных является всемерное снижение расхода цемента и, следовательно, себе стоимости заводской продукции. Кроме общеизвестных основных мер экономии цемента в бетонах, указанных в специальных инструкциях и учебниках, в настоящее время возникли вопросы изменения технологии приготовления бетонов и растворов, которые должны повысить физико-механические свойства и существенно снизить удельный расход портландцемента на 1 м3 готовой продукции.
Отечественная и мировая наука о бетонах развивается в направлении создания высокопрочных бетонов, наибольшей экономичности бетона, уточнения теории и практики зимнего бетонирования, повышения коррозестойкости и долговечности бетона, создания новых видов бетона автоклавного твердения и максимального расширения выпуска легких и ячеистых бетонов. Развиваются работы по применению кислотоупорного и жаростойкого бетонов, внедрению жестких и сверхжестких бетонных смесей, максимальному использованию в технологии бетона доменных шлаков и агломерационньих зол, а также искусственных легких заполнителей, разработке новых и совершенствованию действующих технологических схем производства сборного железобетона, особенно крупнопанельных и других крупноразмерных деталей зданий и сооружений с помощью вибропрокатных станов, стационарных, в том числе герметизированных кассетных установок, виброштампования и т. п
В связи с развитием атомной промышленности проводятся работы по дальнейшему использованию бетона для защиты от радиации нейтронных излучений. Противоядерные свойства бетонов повышаются при применении очень крупных заполнителей при использовании заполнителей с большим количеством химически связанной воды, например лимонитов, серпентина, а также при введении в бетон добавок, имеющих большое поперечное сечение захвата нейтронов: соли бора, лития, кадмия и др.
К изучению данного раздела курса, посвященного бетонам и изделиям из них, следует приступать после усвоения предыдущих разделов, особенно раздела вяжущих неорганических веществ.
Вначале необходимо усвоить понятия «бетон» и «железобетон»; классификацию бетонов по плотности, виду вяжущего вещества и назначению, а также изучить основные технологические требования, предъявляемые к бетонам различного назначения.
На первом этапе изучения особенно важно знать способы определения прочностных показателей бетона и пластичности (подвижности) бетонной смеси. Особое внимание необходимо уделять выяснению закономерностей изменения прочности бетона и пластичности (подвижности) бетонной смеси. Эти закономерности лежат в основе расчета состава бетона заданной прочности. После этих вопросов можно перейти к изучению усадочных явлений в бетоне, характеристикам плотности, водонепроницаемости, морозостойкости, огнестойкости, жароупорности.
Расчет состава бетона производится во время лабораторных занятий, но принципы расчета необходимо уяснить при теоретической проработке курса. В настоящее время найдены обобщающее формулы прочности, применяемые для всех материалов, обладающих оптимальной структурой, сходкой с бетонами (т. е. конгломератным типом структуры). Они позволяют с достаточной степенью точности строить прогнозы о максимально возможной прочности бетона при использовании заданных исходных материалов и технологических условий.
Следует познакомиться с методами подбора составов бетона, отражающим современные способы производства сборных бетонных и железобетонных изделий, методами подбора составов пластичных и жестких бетонных смесей, пропариваемого бетона и т. д. Необходимо выяснить специфику подбора состава легких и ячеистых бетонов, а также проектирования состава с применением ЭВМ.
Необходимо четко разобраться в комплексе производственных факторов и влиянии их при формировании свойств бетонной смеси и бетонного монолита в процессе отдельных технологических операций. Необходимо знать принципиальную технологическую схему изготовления бетонной смеси и изделий из бетона и железобетона, температурные и влажностные условия ускоренного твердения бетона, в частности, контактного прогрева под полимерными пленками.
Далее следует рассмотреть технологические схемы производства сборного железобетона конвейерную, поточно-агрегатную и стендовую с выяснением разновидностей каждой схемы. Важно отметить, что в основе экономичного заводского производства железобетонных изделий лежит массовое производство стандартных изделий с ограниченным числом типоразмеров. Необходимо знать основные виды сборных железобетонных конструкций и деталей, применяемых в строительстве, в том числе пространственные тонкостенные элементы, укрупненные сборные конструкции, тонкие ребристые преднапряженные панели и т. п.
При устранении двух существующих недостатков, присущих обычным бетонам — большой массы и низкой теплоизоляции, большое развитие получили работы в области легких и ячеистых, в том числе и армированных бетонов. Следует разобраться в разновидностях этих бетонов и показать своеобразные стороны в теории прочности легких и ячеистых бетонов.
Завершающим этапом изучения раздела о бетонах являются вопросы технического прогресса в производстве и применении железобетонных конструкций и специальных бетонов. Общие сведения о специальных бетонах — жаростойких, гидротехнических, защитных от радиации, гипсобетонах.
Литература: [1, с. 162 —2561; [4,с. 107—180]
.
Вопросы для самопроверки
1 Основные области применения бетона и железобетона; 2 Основные направления по развитию производства бетонных и железобетонных конструкций для индивидуального строительства; 3 Из каких материалов изготовляют цементный бетон и железобетон? 4 Классификация бетонов по плотности; 5 Какие требования предъявляют к песку, идущему для приготовления бетона? 6 На какие группы делят песок по крупности зерна? 7 Как произвести выбор крупного заполнителя для бетонов разного назначения? 8 Какие требования предъявляют к крупному заполнителю? 9 Какую воду применяют для приготовления бетонной смеси? Требования, предъявляемые к воде для бетона; 10 Назовите основные свойства бетона; 11 Какие факторы влияют на прочность бетона? 12 Как определить подвижность и удобоукладываемость бетонной смеси? Какие факторы влияют на эти свойства? 13 Воспроизведите схему расчета оптимального состава тяжелого бетона; 14 Как подсчитать расход материала на определенную емкость бетоносмесителя, зная номинальный состав бетона по массе? 15 Как осуществляется транспортирование бетонной смеси? 16 Какие применяют способы уплотнения бетонной смеси? 17 Что представляет собой бетонный завод, выпускающий товарный бетон? Основное оборудование и хозяйство такого завода; 18 В чем заключается контроль качества бетонной смеси и бетона? 19 Какие существуют методы ухода за бетоном в сооружении? 20 Влияние высоких положительных и низких отрицательных температур на твердение бетона; 21 Каким условиям должна удовлетворять бетонная смесь для зимних работ? 22 Какие существуют методы зимнего бетонирования? 23 Расскажите об усадочных явлениях, водопроницаемости, морозостойкости, огнестойкость бетона и его защитных свойствах от нейтронного излучения; 24 Каковы технологические и конструктивные меры защиты бетонных сооружений от коррозии? 25 Из каких основных технологических операций состоит процесс изготовления железобетонных изделий? 26 Какая арматура (металлическая и неметаллическая) применяется в железобетоне? Ее марки и основные характеристики; 27 Каковы пути снижения стоимости бетонных и железобетонных конструкций? 28 Расскажите о сущности предварительного напряжения арматуры в сборных железобетонных конструкциях? 29 Что такое армоцемент и для каких конструкций он применяется? 30 Каковы особенности перевозки и хранения железобетонных конструкций? 31 Разновидности легких бетонов; 32 Какие заполнители применяют для легких бетонов и требования, предъявляемые к ним? 33 Особенности расчета оптимального состава легких бетонов; 34 Изделия из легких бетонов и область их применения; 35 Что такое пенобетон и газобетон, область их применения; 36 Какие бетоны называют поризованными? Своеобразие в методе проектирования состава этих бетонов; 37 Что представляет собой самонапрягающийся железобетон?
Строительный раствор по своей структуре является мелкозернистым бетоном. Принципиального различия между строительным раствором и цементным бетоном не существует, но имеются специфические особенности строительных растворов - они обладают значительно большей удельной поверхностью заполнителя, которым является песок, укладываются тонкими слоями и твердеют, как правило, на пористом основании.
В строительных растворах широко применяют водоудерживающие добавки. Влиянию добавок на основные свойства строительных растворов следует уделить особое внимание. Строительные растворы подразделяются по плотности: на тяжелые и легкие; по виду вяжущего - на цементные, известковые, гипсовые и смешанные; по назначению - на кладочные, отделочные, штукатурные и специальные. Растворы маркируют по прочности на сжатие (от 4 до 300) и по морозостойкости (от 10 до 300).