Тема 4. Підприємства по виробництву бетонних сумішей

В’яжучі матеріали. Для приготування бетонних сумішей і будівельних розчинів використовують в’яжучі матеріали, що розділяються на гідравлічні, здатні твердіти як на повітрі, так і у воді; повітряні, здатні твердіти тільки на повітрі, і автоклавного твердіння.

У залежності від хіміко-мінералогічного складу в’яжучі матеріали поділяють на кілька груп, основними з яких є цементи, будівельне вапно і будівельний гіпс.

До цементів, що застосовуються для приготування бетонних сумішей і будівельних розчинів, відносяться всі різновиди портландцементів, шлакопортландцементів, пуцоланових портландцементів, а також глиноземистий цемент і цемент для будівельних розчинів.

Цементи є гідравлічними в’яжучими матеріалами. При твердінні цементи здобувають різну механічну міцність, що визначає їхню марку. По механічній міцності цементи підрозділяються на наступні марки: 300, 400, 500, 550 і 600.

Будівельне вапно, що застосовується для приготування бетонних сумішей і будівельних розчинів, розділяється за умовами твердіння на повітряну і гідравлічну.

Повітряне будівельне вапно найбільше часто застосовують при виготовленні будівельних розчинів для надземної кладки, оштукатурювання і приготування автоклавних силікатних виробів.

Гідравлічне будівельне вапно використовують при виготовленні будівельних розчинів для кладки й оштукатурювання у вологих експлуатаційних умовах.

Будівельний гіпс – в’яжуча речовина, що твердіє на повітрі, застосовують для виробництва гіпсових і гіпсобетонних виробів, а також для штукатурних розчинів, що використовуються для внутрішніх огороджуючи конструкцій.

Заповнювачі для важких бетонів і будівельних розчинів.

До складу важких бетонів входять великі і дрібні щільні заповнювачі, а іноді тільки дрібні (у дрібнозернистому бетоні). До складу будівельних розчинів входять тільки дрібні заповнювачі. В якості крупних заповнювачів (розмір зерен більш 5мм) застосовують щебінь із природного каменю щільністю понад 1,8 г/см³, гравій і щебінь з доменного шлаку. Великі заповнювачі повинні бути фракціонованими.

В якості дрібного заповнювача (розмір зерен від 0,15 до 5 мм) застосовують природні чи дроблені піски щільністю більш 1,8 г/см³. Природний пісок у природному стані в залежності від зернового складу поділяється на 4 групи: крупний, середній, дрібний і дуже дрібний. Групу піску визначають у лабораторії шляхом просівання через стандартний набір сит з різними розмірами, мм, і формою отворів. Для приготування бетонної суміші використовують крупний, середній, дрібний піски; для розчинних сумішей – усі чотири групи.

Заповнювачі для легких бетонів і будівельних розчинів.

Для приготування таких бетонів і розчинів застосовують пористі заповнювачі щільністю (у насипному стані) не більш 1000 кг/м³ при розмірі зерен від 5 до 40 мм (щебінь, гравій) і не більш 1200 кг/м³ із розміром зерен до 5 мм (пісок).

Пористі заповнювачі підрозділяють на штучні, природні й одержувані з відходів промисловості.

Добавки для будівельних розчинів.

Основними чинниками, що визначають застосування добавок у будівництві, є підвищення продуктивності праці та обладнання, економія цементу та енергетичних ресурсів, поліпшення якості та властивостей бетонів і будівельних розчинів, особливі умови роботи. Застосування технічних лігносульфонатів (ЛСТ) чи мелясної барди (УПС) дозволяє підвищити продуктивність праці та обладнання при дозуванні 0,15-0,3% від маси цементу (у перерахунку на суху речовину). А для густо армованих конструкцій це дає можливість зменшення трудовитрат у 1,5-2 рази. Збільшення цих добавок на 0,4-0,5% уповільнює тужавлення сумішей до 203 годин, що при великих відстанях транспортування має велике значення.

Пластифікатори дозволяють прискорити твердіння, підвищити міцність, морозостійкість, водонепроникність бетонів та розчинів у кілька разів. ЛСТ та УПС використовують як розріджувачі сировинних сумішей та інтенсифікатори помелу в’яжучих. Добавка УПС у кількості 0,05-0,1% від маси цементу дозволяє збільшити питому поверхню в’яжучого на 300-500 см²/г, тобто з клінкеру цементу марки 400 отримати цемент марки 500.

Повітрявсмоктуючі ПАР та газоутворюючі компоненти дозволяють утримати в бетоні до 10% повітря, що дозволяє зменшити коефіцієнт теплопровідності матеріалу та призводить до економії енергоресурсів при експлуатації будівель і споруд.

При виборі виду добавки для бетонної суміші необхідно враховувати негативні побічні явища. Наприклад, найефективніший прискорювач твердіння та проти морозний компонент, як хлорид кальцію  викликає корозію арматури і цементного каменю, підвищує вологість приміщень та знижує морозостійкість бетону. А такі прискорювачі твердіння, як нітрид натрію, нітрат кальцію, сульфат натрію, сульфіди, роданіди тощо, не можуть бути застосовані для залізобетонних конструкцій, які експлуатуються в агресивних середовищах, для промислових підприємств та електротранспорту.

Вода для будівельних розчинів.

Вода, що застосовується для приготування бетонної суміші і будівельного розчину, не повинна містити шкідливих домішок, що перешкоджають нормальному схоплюванню і твердінню в’яжучого матеріалу.

Забороняється застосовувати воду, що містить домішки кислот, солей, олій, цукрів, а також болотну і стічні води.