Бетон можливості якості
У російській практиці виробництва заповнювачів для бетону на багатьох кар'єрах і заводах, що виробляють щебінь, етап гідравлічної класифікації (промивання) виключений з технологічного циклу, тому вироблюваний ними щебінь непридатний до перевезень і складського зберігання. У зв'язку з цим найбільш важливою умовою, що визначає якість і довговічність конструкцій і споруд, що зводяться, є технологічно надійне забезпечення постійності зернового складу заповнювачів при приготуванні бетонної суміші. Як показало обстеження 86 підприємств ЖБК колишнього Мінтрансстроя, виконане фахівцями лабораторії індустріальної технології бетонних робіт НИЦЬ "Будівельні матеріали" ВАТ ЦНІЇС, в дозатори від замісу до замісу поступають украй неоднорідні по зерновому складу заповнювачі. Так, гранітний щебінь фракції 5-20 мм містить від 0,5 до 37% часток дрібніше 5 мм (кам'яної крихти і пилу), що майже в 4 рази перевищує межі, встановлені соответ ствующим Гостом, в щебені фракцій 5-10 і 10-20 міститься кількість дрібніших часток, що перевищує межі стандарту в 5 разів. Вживана в більшості випадків в конструкціях і спорудах для ущільнення бетонної суміші вібрація не ущільнює бетонну суміш, а тиксотропний розріджує цементне тіло. Вона сприяє тому, що зерна-заповнювачі під дією сили тяжіння опускаються в розрідженому цементному тесті, утворюють кам'яний скелет бетону і витісняють (видавлюють) захоплене при технологічних операціях повітря. Для кожної пари заповнювачів (піску і щебеня) існує лише єдине співвідношення фракцій =П/Щ, при якому під дією сили тяжіння в процесі вібрації може бути сформований однорідний по висоті ущільнюваного шару бездефектний кам'яний скелет при мінімальному вмісті цементу і води (цементного тесту) в бетонній суміші. Зміна від замісу до замісу фактичного вмісту в щебені піщаних фракцій (дрібніше 5 мм) як у велику, так і в меншу сторону від оптимального викликає різке сніж еніє легкоукладуваності бетонної суміші. Це вимушує оператора бетоносмесительной установки (БСУ) в обох випадках збільшувати кількість води зачиннення для забезпечення заданої легкоукладуваності. Збільшення кількості води зачиннення вимагає більшої витрати цементу (на 15-20%) в порівнянні з витратою, відповідною оптимальному співвідношенню фракцій заповнювачів (=П/Щ), встановленому при підборі складу бетону. Задані властивості і склад бетонної суміші можуть бути забезпечені лише при стабільності зернового складу заповнювачів, що поступають в дозатори БСУ від замісу до замісу. Аналіз стану технології виробництва заповнювачів на щебзаводах і в кар'єрах показав, що зміна практики, що склалася, на промисловому рівні, яке гарантувало б збереження постійності зернового складу заповнювачів, що поступають в бетоносмесителі БСУ від замісу до замісу, поки нереально. Найбільш надійний, технічно і економічно доступний спосіб, що гарантує однорідність і якість заповнювачів, що подаються в дозат ори, — стабілізація їх зернового складу (додаткове збагачення) безпосередньо перед подачею у витратні бункери БСУ (без проміжних складських і транспортних операцій). Стабілізація можлива з промиванням (при оборотному водопостачанні) або без промивання — з розсіванням заповнювачів фактичної вологості. Процес стабілізації можна організувати, по-перше, створенням спеціалізованих установок (вузлів), що включають в лінію подачі заповнювачів із складу у витратні бункери БСУ; по-друге, переобладнанням (дообладнанням) накопичувальних бункерів для обігріву заповнювачів; по-третє, створенням вбудованих вузлів у складі тих, що діють або проектованих БСУ. Фахівцями лабораторії індустріальної технології бетонних робіт НИЦЬ "Будівельні матеріали" ВАТ ЦНІЇС накопичений значний досвід створення вузлів стабілізації зернового складу щебеня в різних виробничих умовах заводів товарного бетону і залізобетонних конструкцій. Трещиностойкость, довговічність, експлуатаційна надійність та інші важнейш іє властивості мостових конструкцій і споруд залежать не лише від якості і однорідності бетонної суміші, приготованої на БСУ, але і від технології її подачі і розподілу в опалубці, що зберігає її вихідний склад і що унеможливлює її розшарування при віброущільненні. Вібрація сприяє впливу сили тяжіння у формуванні найбільш щільного кам'яного скелета з можливих, але лише в замкнутому за площею об'ємі. Вібрація бетонної суміші на відкритій поверхні опалубки або розподільного шару сприяє її розшаруванню з відділенням цементного тесту (розчину), що унеможливлює під дією сили тяжіння сформувати щільний кам'яний скелет, неминуче викликає утворення каверн і раковин в укладеному бетоні, і жодним збільшенням тривалості вібродії відновити вихідну однорідність бетонної суміші неможливо. Для збереження вихідної якості бетонної суміші в споруджуваній конструкції (а отже, і розрахункової якості бетону) необхідно розподіляти бетонну суміш по поверхні опалубки послідовними рівномірними шарами завтовшки не більше 40 см з горизонтальною поверхнею за всією площею шару (без використання вібраторів). Рівномірність розподілу бетонної суміші перед віброущільненням має бути такій, аби в зоні дії вібратора не відбувалося розшарування ущільнюваної бетонної суміші з витіканням цементного розчину і "розповзанням" складових бетонної суміші. У кожному конкретному місці віброущільнення має бути утворена замкнута щільність (в т.ч. частиною чергової смуги бетонної суміші, розподіленої в опалубці). Важкий цементний бетон — самодостатній будівельний матеріал, що має потенційні можливості постійно, протягом десятиліть, підвищувати свою міцність, щільність, довговічність, "заліковувати" виникаючі дефекти і за рахунок власних ресурсів забезпечувати можливість реалізації найбільш сприятливих для спорудження температурних і вологості умов тверднення, що зводиться, на початкових етапах свого існування. Потенційні віз можності забезпечені матеріальним єством клінкерного цементу і бетону на його основі — запасами цементу (через місяць в бетоні залишається не менше 50% цементу, що не прореагував), тепла, що виділяється при екзотермічній реакції гідратації цементу, і води, введеної при зачинненні бетонної суміші для забезпечення її необхідної легкоукладуваності. Процес становлення бетону в конструкції не закінчується при досягненні ним заданих проектом показників якості. Це лише половина його можливостей, а досягши 70% проектної міцності реалізується всього лише третина можливостей, причому цей період найбільш небезпечний з точки зору дії довкілля. Гарантія придбання укладеним бетоном заданих властивостей досягається: — збереженням в бетоні води зачиннення, введеної в бетонну суміш при її приготуванні за допомогою захисту відкритих поверхонь від об'ємів повітря, що поглинає вологу з бетону, що змінялися; — унеможливленням виникнення значних температурних градієнтів між отрута ром і поверхневими шарами (при саморазогреве бетону) або між поверхнею бетону і довколишнім повітрям (при тій, що розпалубила, при видачі з пропарювальної камери або при знятті кришок з пропарювальної камери, при видачі на склад готової продукції і ін.).
Особливо небезпечний для поверхневих шарів бетону конструкцій етап охолоджування після пропарювання. Вентиляція внутрішнього об'єму камери перетворює її на ефектну сушарку, а зняття кришок камери наводить до інтенсивної сушки гарячого бетону конструкції що поступає до його поверхні холоднішим повітрям. Інтенсивне висушування бетону в поверхневих шарах відбувається і при тій, що ранній розпалубила масивних конструкцій, процес посилюється, як правило, підвищеною температурою усередині бетону.
