Универсальный фундамент Технология ТИСЭ

Твердение цемента — химический процесс, который происходит при взаимодействии с водой и сопровождается выделением тепла. Частицы цемента начинают растворяться, причем одновременно происходят гидролиз (разложение отдельных минералов водой) и гидратация (присоединение воды), образуется цементное тесто–гель, из которого позднее выпадают твердые кристаллы высокой прочности.

Твердение портландцемента — достаточно длительный процесс (месяцы и годы). Но если вначале, в первую неделю, процесс набора прочности идет очень резко, то в дальнейшем скорость нарастания прочности сильно замедляется. Поэтому качество цемента принято условно оценивать по прочности, набираемой им в первые 28 суток твердения (рис. 88).

Рис. 88. Изменение прочности бетона во времени (R — прочность бетона; R₂₈ — марочная прочность бетона)

При твердении бетона в естественных условиях 50% прочности достигается через 7 суток. Эти сроки значительно удлиняются при пониженных температурах (рис. 89). При повышении температуры до 80°С сроки созревания бетона сокращаются в 8 — 10 раз. Поэтому на производствах ЖБИ применяют пропарочные камеры, где бетонные изделия набирают прочность, достаточную для транспортировки изделий, за 5 — 10 часов. В графике приведен пример с замораживанием и оттаиванием бетонной смеси. Здесь имеется в виду замораживание до начала набора прочности, т. е. если смесь заморожена до начала схватывания. Если же замораживание бетонной смеси произошло в начале набора прочности, то такая смесь, потеряв монолитную структуру, не способна стать полноценным бетоном.

Рис. 89. График созревания бетона в зависимости от температуры: 1 — при 15…20 °С; 2 — при 40 °С; 3 — при 12 °С; 4 — при замораживании и дальнейшем оттаивании

Оценка качества цемента.

Качество цемента можно оценить по дате изготовления и сроку его хранения, при этом условия хранения должны быть соблюдены. За время хранения марка цемента снижается на 5% в месяц. Так, при хранении в течение 6 месяцев марка цемента снизится на 40…50%.

Цемент считается качественным, если нет признаков окомкования. Наличие этого процесса определяют на ощупь: если горсть цемента сжать в кулаке, то свеже–изготовленный цемент сразу просыплется между пальцами, а лежалый — образует комок, поскольку он уже впитал влагу. До тех пор, пока комок можно размять пальцами, цемент считается пригодным к использованию.

3.3. ЗАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ БЕТОНОВ

Заполнители занимают в бетоне и в строительных растворах до 80% объема, оказывая влияние на их прочность, долговечность и стоимость.

Песок

Песок — основной заполнитель бетона и растворов различного состава и назначения. От свойств песка, от его гранулированного и химического состава зависит расход цемента, качество выполняемых работ и долговечность возводимых строительных конструкций.

Природный песок — рыхлая смесь зерен крупностью 0,16…5 мм — состоит главным образом из зерен кварца Si0₂. Возможна примесь полевых шпатов, известняка, слюды. Насыпная плотность природного песка — 1300…1500 кг/м³.

Песок может быть речным, морским, озерным, горным, овражным и карьерным. Овражный и горный засорены глинистыми примесями, озерный — илом. Загрязненный песок промывают, содержание в нем глины, ила, пыли и прочих примесей не должно превышать 5%.

По крупности зерен песок делится на пылеватый, мелкий, средний, крупный и гравелистый.

По происхождению пески делятся на природные, образовавшиеся в результате выветривания горных пород, и искусственные, получаемые в результате дробления твердых горных пород.

Горные (овражные) пески образуются в результате выветривания горных пород и последующего переноса продуктов выветривания ветром и ледниками. Угловатая форма и шероховатость поверхности зерен способствуют хорошему сцеплению их с вяжущим. Недостаток таких песков — загрязненность глиной и примесь в них гравия.

Речные и морские пески более чистые, их зерна бывают, как правило, округлой формы в связи с длительным воздействием движущейся воды. Наиболее вредная примесь и в этих песках — глина, так как она уменьшает сцепление составляющих самой смеси.

Искусственные пески, используемые значительно реже, бывают тяжелые и легкие. Тяжелые пески получаются путем дробления плотных горных пород (базальт, диабаз, мрамор, гранит). Легкие пески получают дроблением пористых пород (пемза, туф) или изготавливают специально (перлитовый и керамзитовый песок).

Поступающий на строительство песок должен отвечать определенным требованиям по зерновому (гранулометрическому) составу, наличию примесей и загрязнений. Зерновой состав песка определяют его просеиванием через стандартный набор сит с размерами ячеек: 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм. Основываясь на результатах просеивания, песку присваивают модуль крупности (табл. 13).

Таблица 13. Гранулометрический состав песка