Необходимость транспортирования бетонной смеси, требующая иногда значительного времени, также усложняет технологию. К бетонной смеси предъявляется дополнительное требование — сохраняемости, а при подаче бетононасосом — и перекачиваемости.
Основные этапы технологии: приготовление бетонной смеси, ее транспортирование, укладка и уплотнение, уход за твердеющим бетоном.
Приготовление бетонной смеси
Весовое дозирование осуществляется на бетонных заводах весовыми дозаторами и является значительно более точным, чем дозирование по объему. ГОСТ предусматривает дозирование цемента, воды и химических добавок с точностью ± 2%, заполнителей с точностью ±3%. Хотя требования к точности дозирования несколько ослаблены (предыдущий стандарт нормировал допустимые отклонения ± 1% и ± 2% соответственно), даже эти требования удается реализовать не всегда. По данным Ю.Г. Хаютина, фактические погрешности весового дозирования материалов достигают ± 5—7% по массе.
Основной проблемой является точное дозирование воды. Часть ее вносится в бетонную смесь с заполнителями, влажность которых может колебаться. Это затрудняет ее точный учет.
Возможны два.решения:
- систематическое определение влажности заполнителей (и в первую очередь песка, имеющего значительно более высокую влажность) и внесение корректировок в расчетное содержание воды;
- определение консистенции бетонной смеси в процессе ее приготовления вбетономесителе. Один из возможных методов — ее оценка по потребляемой мощности электродвигателя (может быть реализован и в автобетономесителе).
Объемное дозирование является менее точным, так как плотность загружаемых в емкости материалов может меняться в зависимости от процедуры засыпки. Обычно оно применяется при приготовлении бетонной смеси в условиях стройплощадки. ГОСТ допускает его при обеспечении точности дозирования, указанной выше.
Основное внимание следует уделить дозированию воды и цемента, так как их соотношение (В/Ц) определяет качество получаемого бетона. Точность дозирования воды (и жидких добавок) по массе и объему считается одинаковой. Проблемы могут быть внесены переменной влажностью заполнителей.
В то же время объемное дозирование цемента может приводить к существенным ошибкам вследствие значительных колебаний его насыпной плотности в зависимости от процедуры засыпки. Поэтому настоятельно рекомендуется дозирование стандартными мешками. Объем замеса следует назначать таким образом, чтобы расход цемента в нем составлял 50 кг/замес (или кратную величину). Правда, и здесь может возникнуть ошибка вследствие неточности упаковки на заводе.
Для дозирования заполнителей имеют значение два фактора: форма мерного сосуда (бункера) и процедура его заполнения. Рекомендуется использование высоких емкостей с небольшими размерами в плане. Требуется аккуратная и единообразная засыпка заполнителей для обеспечения постоянства насыпной плотности. Исполнители должны понимать смысл осуществляемых процедур. Это будет способствовать повышению точности дозирования.
Дополнительная проблема возникает при объемном дозировании влажного песка, который при увлажнении существенно набухает. При влажности 4—8% набухание может достичь 30%. Тогда в 10-литровом ведре окажется не 15 кг песка, а лишь 11,5 кг. Из них (при влажности 5%) сухого песка — 10,9 кг, воды — 0,6 кг.
При необходимости работать с влажным песком зависимость «влажность — насыпная плотность» следует установить экспериментально и с учетом его влажности делать перерасчет состава.
Перемешивание бетонной смеси производится в бетономешалках. Желательно использовать смесители принудительного действия. Они обеспечивают перемещение компонентов бетонной смеси по сложным траекториям и поэтому лучшее качество перемешивания. Для подвижных смесей применяются и гравитационные смесители. ГОСТ допускает их применение для бетонной смеси марок Ж1, П1 и выше. Качество перемешивания в них возрастает при увеличении НК заполнителей (крупные зерна имеют большую кинетическую энергию при падении) и подвижности бетонной смеси. Ручное перемешивание не должно применяться. Если оно все же используется, то при тщательном перемешивании расход цемента рекомендуется увеличить на 10%, чтобы компенсировать снижение прочности бетона.
Качество перемешивания определяется равномерностью распределения компонентов в бетонной смеси. Она должна представляет собой однородную массу, состав которой в любой части объема был бы практически одинаков.
Применяются разные методы оценки однородности свежеприготовленной бетонной смеси. Один из простейших способов — по колебаниям подвижности смеси в пробах, отобранных из начала, середины и конца выгружаемого замеса. Разница не должна превышать 1 см по осадке конуса для малоподвижных, 2 см — для подвижных и 3 см—для высокоподвижных смесей (ОК > 13 см).
Качество перемешивания можно оценить и путем мокрого рассева нескольких проб бетонной смеси. На сите 5 мм остается крупный заполнитель, на сите 0,16 мм — песок. Считаются допустимыми колебания содержания крупного заполнителя 5—6%. Возможна оценка качества перемешивания по вариации прочности образцов, приготовленных из разных частей замеса. Применяются и другие методы.
Минимальная длительность перемешивания в гравитационных смесителях должна быть не менее 60 с для смесей с подвижностью ПЗ-П5 и объеме замеса до 750 л. Она увеличивается для менее подвижных смесей и при большем объеме замеса, достигая 120-150 с.
Для смесителей , принудительного действия длительность перемешивания зависит от В/Ц смеси. Это отражает сложности равномерного распределения цемента в цементном тесте при его низких значениях. Для В/Ц > 0,4 длительность перемешивания должна быть не менее 50 с, а при меньших его значениях — увеличиваться. Есть рекомендации определять продолжительность перемешивания для конкретных условий опытным путем, по прочности бетона при разном времени перемешивания.
Производительность бетономешалок характеризуют либо по загрузочной емкости, либо по объему готового замеса. При загрузке каждый материал, кроме воды, занимает объем, определяемый его насыпной плотностью. При перемешивании мелкие частицы заполняют пустоты между более крупными, и объем смеси уменьшается. Отношение объема рыхлонасыпанных материалов (цемент + песок + крупный заполнитель) к объему готовой смеси называется коэффициентом выхода.
Таким образом, для бетономешалки с объемом по загрузке 500 л объем готового замеса составит 330 л.
