К атегория: Выбор стройматериалов
Производство бетонной смеси
Технология производства бетона складывается из подбора состава бетона, приготовления, транспортирования и укладки бетонной смеси и твердения бетона.
Подбор состава бетона. Состав бетона должен быть таков, чтобы и бетонная смесь, и затвердевший бетон имели требуемые для данного конкретного случая свойства (удобоукладываемость, прочность, морозостойкость), а стоимость бетона была возможно более низкой.
Рассчитывают состав бетона для данных сырьевых материалов, используя математические зависимости, связывающие свойства бетона с его составом. Требуемая марка бетона обеспечивается выбором нужной марки цемента (она должна быть в 2…2,5 раза выше марки бетона) и расчетом отношения Ц/В по вышеприведенной формуле.
Общее количество заполнителей и соотношение крупного и мелкого заполнителя рассчитывают так, чтобы расход цемента был минимальным. Это достигается в том случае, если объем крупного заполнителя в бетоне будет максимально возможным, а мелкий заполнитель займет пустоты между зернами крупного заполнителя. Цементное тесто заполняет пустоты между зернами песка (около 35…40% от объема песка) и связывает все частицы друг с другом.
Увеличивая или уменьшая содержание цементного теста (но не меняя рассчитанного Ц/В), можно увеличить или уменьшить подвижность бетонной смеси.
Состав бетона выражают или в количестве составляющих (кг) для получения 1 м 3 бетона (например, цемент 250 кг, вода 170 л, песок 700 кг, щебень 1250 кг) или соотношением компонентов в частях по массе или по объему, при этом количество цемента принимают за 1 (например, состав бетона 1:2:4 при В/Ц = 0,7 означает, что на 1 ч. цемента берется 0,7 ч. воды, 2 ч. песка и 4 части крупного заполнителя).
Приготовление бетонной смеси осуществляют в бетоносмесителях периодического и непрерывного действия. Бетоносмесители периодического действия бывают двух типов: свободного падения (гравитационные) и принудительного перемешивания.
В бетоносмесителях Свободного падения (загрузочная вместимость 100…4500 л) материал перемешивается в медленно вращающихся вокруг горизонтальной или наклонной оси смесительных барабанах, оборудованных внутри короткими корытообразными лопастями (рис. 1, а). Лопасти захватывают материал, поднимают его и при переходе в верхнее положение сбрасывают. В результате многократного подъема и падения обеспечивается их перемешивание. В таких смесителях приготовляют пластичные бетонные смеси с крупным заполнителем из плотных пород.
Рис. 1. Бетоносмесители свободного падения (а) и принудительного перемешивания (б): 1 - смесительный барабан, 2 - привод вращения барабана, 3 - станина, 4 - загрузочная воронка, 5 - смесительные лопатки, 6 - выгрузочное отверстие
Время перемешивания зависит от подвижности бетонной смеси и вместимости бетоносмесителя. Чем меньше подвижность смеси и чем больше вместимость бетоносмесителя, тем больше время, необходимое для перемешивания. Например, для бетоносмесителя вместимостью 500 л оно составляет 1,5…2 мин, а для бетоносмесителя 2400 л - 3 мин и более.
Бетоносмесители принудительного перемешивания (рис. 1, б) представляют собой стальные чаши, в которых смешивание производится вращающимися лопатками, насаженными на вертикальные валы. Используют их для получения жестких бетонных смесей и бетонных смесей на легких пористых заполнителях.
Бетоносмесители непрерывного действия корытообразной формы; рабочий орган у них одновременно перемешивает и перемещает бетонную смесь от загрузочного отверстия к выгрузочному. Производительность их больше, чем бетоносмесителей периодического действия, но переход от приготовления одной марки бетона к другой сложнее. Поэтому их используют лишь на строительных объектах с большим объемом бетонных работ (например, на строительстве гидроэлектростанций). Бетоносмесители могут быть передвижные, установленные на автомашинах, и стационарные.
Чаще бетонные смеси приготовляют на специализированных бетонных заводах, имеющих высокую степень механизации и автоматизации.
Транспортирование. Обязательное требование ко всем видам транспортирования бетонной смеси - сохранение ее однородности и подвижности. Бетонные смеси от бето-носмесительного завода на стройку перевозят на авто-машинах-бетоновозах, которые могут быть оборудованы устройствами для подогрева и перемешивания смеси, внутри строительных объектов или заводов сборного железобетона- вагонетками, конвейерами и бетононасосами.
Укладка бетонной смеси. Качество и долговечность бетона во многом зависят от правильности укладки, а методы укладки и уплотнения определяются видом бетонной смеси (пластичная или жесткая, тяжелый или легкий бетон) и типом конструкции. Укладка должна обеспечивать максимальную плотность бетона (отсутствие пустот и неоднородности состава).
Пластичные текучие смеси уплотняют под действием силы тяжести или путем штыкования, жесткие смеси - вибрированием.
Вибрирование - наиболее эффективный метод укладки, основанный на использовании тиксотропных свойств бетонной смеси. При вибрировании частицам бетонной смеси передаются быстрые колебательные движения от источника колебаний - вибратора. Применяют главным образом электромеханические вибраторы, основная часть которых - электродвигатель. На валу электродвигателя эксцентрично установлен груз - дебаланс, при вращении которого возникают колебательные импульсы.
При вибрировании жесткая бетонная смесь как бы превращается в тяжелую жидкость, которая плотно заполняет все части формы, а воздух, содержащийся в бетонной смеси, при этом поднимается вверх и уходит. Бетонная смесь приобретает плотную структуру. При недостаточном времени вибрирования бетонная смесь уплотняется не полностью, при слишком долгом-она может расслоиться.
Рис. 2. Вибраторы: а - поверхностный, б - глубинный, в - навесной, г - стационарная виброплощадка
В зависимости от вида и формы бетонируемой конструкции применяют различные типы вибраторов. При бетонировании конструкций большой площади и небольшой толщины (до 200…300 мм), например бетонных покрытий дорог, полов промышленных зданий и т. п., используют поверхностные вибраторы (рис. 2, а), массивных элементов значительной толщины - глубинные вибраторы (рис. 2, б) с наконечниками различной формы и размеров. Часто применяют одновременно несколько вибраторов, которые собирают в пакеты. Тонкостенные бетонные конструкции, насыщенные арматурой (колонны, несущие стены), уплотняют наружными вибраторами, прикрепляемыми к поверхности опалубки (рис. 2, в). В заводских условиях при изготовлении бетонных камней, крупных блоков, панелей и других изделий пользуются виброплощадками (рис. 2, г), на которые устанавливают формы с бетонной смесью.
В зависимости от потребностей бетонную смесь приготовляют на приобъектных бетоносмесительных установках циклического или непрерывного действия, а при большом расходе - на бетонных заводах. Бетонные заводы комплектуют одним или несколькими бетоносмесителями, производительность которых обеспечивает бесперебойную работу заводов железобетонных изделий (ЖБИ) и строек. Как правило, процесс приготовления бетонной смеси комплексно механизирован. На некоторых бетонных заводах все процессы автоматизированы.
Процесс приготовления бетонной смеси состоит из следующих операций: прием и складирование заполнителей, вяжущего, перемещение их, дозирование, перемешивание и выдача готовой бетонной смеси на транспортные средства.
Основой получения бетонов заданных свойств и экономного расходования материалов является тщательное соблюдение пропорций состава бетонной смеси с учетом свойств и качества заполнителей, воды и вяжущих.
По технологическим требованиям бетонная смесь должна сохранять однородность при транспортировании, перегрузке и укладке в опалубку или форму; удобоукладываемость ее должна соответствовать типу бетонируемой конструкции, принятым методам уплотнения и формования.
Однородность смеси обусловливается правильным подбором состава бетона, технологическими приемами дозирования и перемешивания составляющих, выполнением основных требований при транспортировании и укладке.
В каждом конкретном случае показатель подвижности или жесткости смеси назначают из условий производства работ. В зависимости от способов укладки, транспортирования, уплотнения, конструктивных особенностей бетонируемых конструкций и степени армирования могут использоваться особо жесткие (Ж4), жесткие (Ж2, ЖЗ), умеренно жесткие (Ж1), малоподвижные (П1), подвижные (П2), весьма подвижные (ПЗ) и литые (П4) смеси.
Так, литые подвижные смеси применяют, например, при изготовлении густоармированных тонкостенных конструкций, бетонируемых в вертикальном положении; при устройстве бурона-бивных свай, когда бетонную смесь транспортируют в тело сваи по трубопроводу; при подводном бетонировании.
Подвижные и малоподвижные смеси применяют при возведении фундаментов, стен, колонн и других элементов сооружений, где ее укладывают с использованием вибраторов.
Умеренно жесткие и жесткие, а также смеси повышенной жесткости применяют в заводском производстве сборных конструкций, где их формуют на мощных вибрационных площадках и стендах, с помощью которых создают высокую плотность материала.
Особо жесткие смеси используют при изготовлении изделий по технологии, предусматривающей их немедленную распалубку, а также конструкций с пустотами и отверстиями. Так, плиты перекрытия многопустотного настила изготовляют из смесей с показателем жесткости более 20 с. Использование менее жестких смесей не обеспечивает устойчивость стенок между пустотообра-зователями, что приводит к снижению качества изделий.
Для повышения морозостойкости конструкций и увеличения их механических характеристик в дорожном и гидротехническом строительстве применяют бетонные смеси повышенной жесткости.
Приготовление бетонных смесей различной удобоуклады-ваемости требует использования специального технологического оборудования.
В состав предприятия по производству бетонной смеси помимо бетоносмесительной установки входят склады цемента и заполнителей, лаборатория и отдел контроля, энергетическое хозяйство. Учитывая круглогодичность работы, такие предприятия оснащают устройствами для. подогрева составляющих бетонной смеси, приготовления растворов добавок, оборудованием для промывки и сортировки (обогащения) заполнителей.
Отдел контроля следит за соблюдением технологии приготовления, дает оценку качества заполнителей и вяжущих, а также соответствия бетонной смеси проектным требованиям.
Заводы выпускают также сухие бетонные смеси. Сухая бетонная смесь необходима в тех случаях, когда объекты строительства значительно удалены от завода и трудно сохранить высокое качество готовой смеси при транспортировании. Сухую бетонную смесь на заводе загружают в автобетоносмеситель и смешивают ее с водой затворения в пути или на строительной площадке.
При использовании химических добавок в технологическую схему производства включают специальные агрегаты для приготовления водных растворов добавок (твердых, пастообразных или жидких продуктов) необходимой концентрации. Такие агрегаты оснащают приспособлениями для перемешивания раствора сжатым воздухом, а иногда системами для их подогрева. После приготовления раствор добавок поступает в расходную емкость, из которой через дозатор подается в бетоносмеситель.
- Производство бетонной смеси
Рецепт приготовления бетона кажется достаточно простым, главные составляющие – цемент, песок, щебень, а также вода. Несмотря на это, процесс производства очень трудоемкий – требует большого опыта, и применения современных технологий.
Как выглядит производство бетона?
На качество приготовленной смеси влияет много факторов, среди них: способ дозировки составляющих, и их правильные пропорции.
Сегодняшний рынок, а также клиенты, ставят перед производителями бетона достаточно высокие требования: процесс приготовления должен происходить в безопасный, а также совместимый с принятыми нормами, способ. Не приносить вред окружающей среде. Но бетон остается одним из наиболее надежных, и тем самим востребованных, материалов, которые применяются в строительстве. Спрос на него постоянный, а его продажа – выгодный бизнес.
Производство бетона – актуальная бизнес идея
Для того, чтобы начать свою деятельность сперва необходимо зарегистрировать предприятие. Этот процесс включает в себя несколько важных этапов:
- регистрация юридического лица (ООО);
- выбор системы налогообложения: общая система налогообложения (ОСНО) или упрощенная система налогообложения (УСН);
- выбор кода ОКВД (26.63 – «Производство товарного бетона»).
- изучение действующих норм (ГОСТ).
Спрос на товарный бетон стремительно растет, это связано с объемами строительства на территории целой страны. Крупные бетонные заводы ориентированы на большие промышленные компании. Появляется ниша, которую активно использует сегмент малого бизнеса, а именно – создаются стационарные и мобильные бетонные мини-заводы.
Уровень автоматизации на них – очень высокий, что позволяет достичь максимальных показателей качества продукции. Такие заводы дают возможность производить до 60 кубометров бетона в час (купить бетон можно в больших объемах). Стоимость зависит от типа линии (оборудования), которая установлена на конкретном заводе. Их стартовая цена достаточно высокая, но такая инвестиция:
- быстро окупится;
- уменьшит количество требуемого рабочего состава.
Для перевозки и доставки, приготовленной смеси, понадобится транспорт (автобетоносмесители). С ним можно транспортировать и оборудование – существуют мобильные линии, которые можно перевести на место строительства.
Преимущества стационарных бетонных заводов:
- экономичны в потреблении энергии;
- имеют возможность совмещать подачу инертных материалов;
- выбор варианта: зимний или летний;
- длительный термин эксплуатации и небольшой износ оборудования.
Преимущества мобильных мини-бетонных заводов:
- доступная цена всего комплекса;
- высокое качество выпускаемой продукции;
- проста обслуживания и ремонта;
- выбор варианта: всесезонный, летний или зимний.
Товарный бетон – технология производства
Сырье для производства бетона .
Каждый вид бетона имеет свои характеристики, и классифицируется в зависимости от марки и класса. Сырьем, для изготовления товарного бетона, являются:
- Основа бетонной смеси – цемент (серый порошок), который содержит известняк. При контакте с водой он кристаллизуется и застывает.
- Строительный песок (размер песчинок не больше 0,5 мм).
- Щебень (зерна размером более 5 мм).
- Балласт – гравий плюс песок (оптимальная пропорция 1:3).
- Чистая вода.
Этапы производства бетона.
- Подготовка компонентов (сырья), включает в себя: приготовление химических добавок, а также помол цемента и подогрев заполнителей.
- Дозирование смеси – осуществляется при помощи весовых дозаторов, в полевых условиях – объемных.
- Перемешивание – все составляющее перемешиваются до получения однородной массы. Для крупнозернистых смесей используют гравитационные бетоносмесительные установки; для легкобетонных и мелкозернистых – бетоносмесительное оборудование принудительного действия. Процесс перемешивания должен длиться достаточно долго, от него зависят качественные показатели готовой бетонной смеси.
Производство бетона в цифрах, бизнес-план
Экономическая целесообразность от работы стационарных или мини- бетонных заводов очевидная. Не большие расходы, в процессе эксплуатации, позволят в короткие сроки окупить первоначальные капиталовложения и достаточно быстро выйти на прогнозируемый уровень прибыли – продажи бетона в больших объемах.
Видео как производят бетон на мини-производствах
Современная технология производства бетона на оборудовании, какая она?
Даже при использовании современного бетонного оборудования, технология производства бетона в России остается трудной и долговременной, вне зависимости от точки на карте. Бетонные заводы в своих лабораториях выдают оптимальный рецепт, по которому отмериваются заполнители и сухой цемент в определенных количествах. После того, как ингредиенты будут тщательно взвешены, их засыпают в бетономешалку, одновременно подавая и воду. Электродвигатель позволяет привести БСУ (бетоносмесительную установку) в движение.
Каким должен получаться материал?
Результатом смешивания зернистых материалов является пластичный бетонный состав, который напоминает, своего рода, тяжелую жидкость. Главным требованием, предъявляемым к такой жидкости, является ее однородность, которая должна сохраняться как на производственном этапе, так и в процессе перевозки смеси с бетонного завода до места укладки. То есть, доставка смеси к потребителю не должна сопровождаться ее расслаиванием. Чтобы этого добиться, необходимо продолжать перемешивание в процессе транспортировки, используя для этого специализированную автобетономешалку.
Используемое оборудование
Настоятельно рекомендую приобрести собственное стационарное или мобильное бетоносмесительное оборудование, позволяющее избежать многочисленных забот о правильной перевозке готовой бетонной смеси. При условии частого проведения строительных и ремонтно-отделочных работ, использование арендованной техники не только неудобно, но и невыгодно с экономической точки зрения. Вместо стационарного и мобильного оборудования можно приобрести целый мини завод по производству бетона, который предоставит вам гораздо больше возможностей, включая снижение себестоимости раствора. Установка такого завода или отдельной линии с достаточным уровнем автоматизации позволит вам заняться организацией собственного бизнеса, заключающегося в продаже заданных объемов легкого, силикатного, тяжелого и ячеистого товарного бетона и изделий из него. Дополнительно можно разработать технологическую схему и составить бизнес план по реализации бетонных блоков, декоративных заборов, изделий из бетона и мрамора, который, в идеале, должен быть прозрачным.
Добавки и модификаторы
Чтобы улучшить качество товарного бетона (повышение морозостойкости и прочности, ускорение схватывания, снижение расхода материала), современные бетонные заводы, работающие по лицензии и сертификатам ГОСТ, используют технологии, основанные на применении химии или специализированных химических добавок.
Хлористый калий
Чтобы ускорить процесс затвердения бетонной смеси, необходимо при изготовлении рабочего материала использовать СаСl – хлористый калий, который может поставляться как в порошке (сухой вид), так и в виде раствора. При этом сухой порошок хлористого кальция нужно добавлять непосредственно в заполнитель, тогда как раствор добавки вводится в воду, предназначенную для изготовления бетонной смеси. При введении раствора в воду нужно позаботиться о сохранении суммарного водного баланса в смеси.
Воздухововлекающие добавки
Использование воздухововлекающих добавок при приготовлении бетонных смесей на современных заводов дает не менее эффективный результат. В качестве воздухововлекающих добавок можно использовать пековый тепловой клей, воздухововлекающую смолу нейтрализованного типа, опыленную древесную смолу, сульфитно-дрожжевую бражку и т.д. Использование добавок подобного плана специалистами бетонного завода позволяет резко увеличить морозостойкие характеристики, что гарантируется насыщением пор пузырьками воздуха. В результате, поры становятся защищенными от проникновения воды, которая при замерзании может разрушить материал в процессе своего расширения. Воздухововлекающие добавки одновременно повышают подвижность смеси, что, в свою очередь, снижает количество боя и улучшает качество бетонной поверхности изделий.
Комплексные добавки
Производство бетона на бетонных заводах часто сопровождается использованием специальных комплексных добавок, которые улучшают характеристики сразу в нескольких направлениях. К примеру, добавка ПФМ-НЛК представляет собой полифункциональный модификатор, в основе которого лежат гидрофобизирующие, воздухововлекающие и пластифицирующие компоненты. Этот модификатор позволяет одновременно снижать водопотребность, увеличивать подвижность, повышать живучесть и ускорять сроки схватывания бетонной смеси. В конечном итоге, бетонная смесь обретает трещиностойкие, влагонепроницаемые, морозостойкие и достойные прочностные характеристики.
Вывод
Помните о том, что качество бетона, производимого на бетонном заводе, будет зависеть как от применяемых технологий, так и от других факторов, включая уровень квалификации заводских специалистов, качество применяемого сырья (мытый песок, цемент) и функциональность используемого бетонного оборудования.
-
Газобетонные блоки для дома и его фундамента, типы и производство.
-
Существущие виды бетоносмесителей (бетономешалок) для производства бетона.
-
Обойный клей для настенных обоев — каким клеем лучше клеить обои?
-
Стеклообои под покраску (стеклотканевые, стекловолокнистые обои), особенности.
-
Организация бизнеса производство бетона и бетонных смесей для дальнейшей реализации на строительном рынке считается одной из прогрессивных идей современных предпринимателей. Открытие и ведение подобного рода коммерческой деятельности доступно многим желающим из-за адекватной цены, поэтому покупка небольшого завода будет хорошей инвестицией в будущее развитие. Невысокие размеры инвестиций в сравнении с другими видами производства наряду с высоким потребительским спросом является неоспоримым преимуществом среди других сфер бизнеса.
Прибыльность и доступность этого бизнес-проекта очевидна, ведь в бетоне нуждаются почти все сферы строительства, он незаменим в промышленном и частном использовании. Спрос на бетонные смеси высок в активно строящихся мегаполисах, а в сезон строительной активности (с начала лета до октября) только увеличивается.
Изготовление строительного бетона и смесей различного состава представляет собой довольно трудоемкий процесс, несмотря на легкость рецептуры. Технологически процесс производства бетона прост: достаточно тщательно смешать составляющие по рецептуре. Соединение песка, щебня и цемента в необходимых объемах является гарантией качества готового продукта. Для масштабного бизнеса понадобится использование промышленного оборудования.
Бетон и бетонные смеси изготавливают крупные производители, потребительский спрос которых обеспечивают, в основном, огромные строительные концерны. На производство бетона для розничной реализации направлена сфера малого бизнеса.
Актуальность бизнес-проекта по созданию по изготовлению бетона обусловлена недостаточной удовлетворенностью общего потребительского спроса. Мини-заводы по производству бетонных смесей вполне конкурентноспособны на строительном рынке, учитывая достаточный спрос на сравнительно небольшие партии товара, необходимые при частном строительстве.
Оборудование для производства бетона в малом бизнесе Мобильные и стационарные мини-заводы
Производство строительного бетона на мобильных мини-заводах оснащено автоматическим оборудованием, что позволяет выпускать готовый продукт безупречного качества. Стационарный небольшой завод по смесей может выпускать в час до 60 м³.
На приобретение оборудования для производства бетона на небольшое предприятие придется рассчитывать на сумму, превышающую 430 000 рублей. Для приобретения автоматизированной линии производства необходимо рассчитывать на капитал от 1,6 млн рублей. Мобильные линии (локальные) можно перемещать с одной строительной площадки на другую, что достаточно удобно для некоторых застройщиков. Чтобы успешно создать свое собственное небольшое производство, нужно выбрать, какого объема производительность необходима.
Мобильные мини заводы производства бетона стоят дешевле и подходят для малого бизнеса
Инвестирование средств в автоматизированное оборудование по производству бетона из цемента способно приносить в будущем около 1 млн рублей ежемесячно. К преимуществам такой бизнес-идеи относится необходимость задействовать минимальные единицы рабочей силы. Чтобы обеспечить полное обслуживание процесса производства товарного бетона, достаточно нанять троих специалистов. Производство бетона, технология изготовления, методы и рецептуры приготовления растворов из цемента не требуют особых научных знаний и специальных навыков, поэтому расходы на работающий штат можно значительно снизить. Эти расчеты относятся к стационарным и передвижным бетонным мини-заводам.
Для перевозки смеси потребуется покупка автобетоносмесителя. Стоимость этого оборудования, например, на основе грузовика "КАМАЗ ", варьируется начиная с 2,8 млн рублей. Это позволит также перевозить оборудование с помощью прицепного кузова.
Производство раствора бетона технология
Исторические знания о производстве бетона относятся к осени 1824 года и связаны с именем Дж. Аспдина - известного английского каменщика, который запатентовал серое вещество, дав ему название "Портландцемент" потому что оттенок похож на скалистые горы серого цвета, находившихся близ местечка Портленд. С тех пор применение бетона во всем мире приобрело широкую популярность в отрасли строительной промышленности. Смеси из бетона производятся по показателям ГОСТа 25192 и различаются по классам, маркам, параметрам назначения. бетона из цемента может отклоняться от ГОСТа на основании индивидуальных рецептур завода-изготовителя, но не противоречить заданным стандартам.
Следует учесть, что бетоны классифицируются по составу, способу изготовления. Чаще всего требуется производство тяжелого бетона, применяемого при сооружении фундаментов, несущих и пролетных элементов конструкций, колонн, балок.
Базовое сырье для тяжелого бетона:
- Цемент. Является основным компонентом, составляющим бетонную смесь. Имеет вид серого вещества с известняком в составе, который при поглощении влаги кристаллизуется, затвердевая . Марка цемента определяется проектом. Берут три части по объему .
- Крупный заполнитель. Представляет собой гравий либо щебень. Допускается в общей массе взятой каменной крошки до 25-40% крупнозернистого песка. Лучше всего, если крупный заполнитель имеет острые сколы, без окатанных гладких поверхностей (что значительно ухудшает связь с цементным раствором). Щебенка добывается путем измельчения горных пород твердого типа. В изготовлении бетона применяется гранитная горная порода. Щебень из гранита качественный, стойкий к морозам и перепадам температур, имеет высокие показатели плотности и прочности при производственном сжимании. Добавляют в смесь 5 частей по объему .
- Песок строительный или карьерный. Размер песчинок колеблется от 0,65 мм до 2,5 мм. Сферы употребления песка из карьеров неограничены. В строительстве применяется как в кладке, так и в штукатурных работах, а также, при изготовлении всех видов бетона. Нужно взять 3 меры .
- Вода. Важно, чтобы этот компонент был очищен от посторонних примесей. Исходный показатель воды на определенное количество смеси определить однозначно не представляется возможным, так как изначальная влажность песка, щебенки и потребность во влаге самого цемента в порошке неизвестна. Объемную часть воды определяют в процессе замешивания после того, как смесь из песка, щебня, цемента будет тщательно вымешана .
Приблизительные объемы составляющих для приготовления бетона при заливке не несущих элементов внутри помещения (в целях экономии средств при строительстве):
- Цемент сухой М400 3 меры;
- Песок строительный 5 мер;
- Щебенка 8 мер.
В сфере предпочтительно использовать щебень, имеющий фракцию в 5:20 мм. Щебенка состоит из горных пород естественного происхождения, соединенного с дробленным речным гравием. Допустимо использовать искусственную щебенку, керамзит, шлаки, но здесь стоит учесть, что качественные характеристики таких компонентов в бетоне будут значительно ниже.
Вцелом процесс производства бетона сводится к:
- Точному определению объемов смешиваемых компонентов
- Тщательному смешиванию составляющих до однородной массы
- Добавлению воды до консистенции густой сметаны, когда готовый раствор легко "выливать", при этом он должен заполнять все пустоты, не образуя воздушных пустот. Излишек воды также плох, как и недостаток: это приведет к усадке и растрескиванию готовых изделий, некачественным прочностным показателям.
В таких соотношениях и пропорциях сухой цемент является высокозатратным элементом в производстве. Чтобы получить бетонную смесь с хорошими показателями износостойкости, нужно заправлять смесь цементом хорошего качества, прочности. Удачным соотношением "Портландцемента" к наполняющей составляющей при наружном применении станут пропорции ближе к 2, но чаще всего используют соотношение 1:3.
Примечание:
Для многоэтажного, гражданского, частного строительства обязательно определяется проектом марка бетона, его прочностные характеристики, рассчитывается состав бетона. Не стоит менять его рецептуру, желая сэкономить: так значительно снижается его прочность, что скажется на сроке службы и безопасности будущего здания.
22. Технология приготовления бетонной смеси
Технологический процесс бетонирования конструкций, включает приготовление бетонной смеси и транспортирования ее на строящийся объект, подачу, распределение, укладку и уплотнение ее в конструкции, уход за бетоном в процессе твердения.
Бетонную смесь нельзя заготовить заранее и перевозить на большие расстояния. После приготовления она должна быть доставлена и уложена в блоки сооружения до начала схватывания (обычно 1…3 ч). Поэтому бетонную смесь необходимо приготавливать вблизи мест её укладки так, чтобы время нахождения её в пути в летнее время не превышало 1 ч.
Бетонную смесь приготовляют на механизированном или автоматизированном бетонном заводе в готовом виде доставляют на строительство или приготавливают на приобъектных инвентарных (передвижных) бетоносмесительных установках.
Приготовление бетонной смеси состоит из следующих операций: прием и складирование составляющих материалов (цемента, заполнителей), взвешивание (дозирование) и перемешивания их с водой и выдачи готовой бетонной смеси на транспортные средства. В зимних условиях в данный технологический процесс включают дополнительные операции.
Бетонную смесь приготавливают по законченной или расчлененной технологии. При законченной технологии в качестве продукта получают готовую бетонную смесь, при расчлененной – отдозированные составляющие или сухую бетонную смесь. Основными техническими средствами для выпуска бетонной смеси являются расходные бункера с распределительными устройствами, дозаторы, бетоносмесители, системы внутренних транспортных средств и коммуникаций, раздаточный бункер.
Технологическое оборудование стационарного типа для приготовления бетонной смеси может быть решено по одноступенчатой и двухступенчатой схемам.
Одноступенчатая (вертикальная) схема (рис. 6.1, а) характеризуется тем, что составляющие материалы бетонной смеси (вяжущие, заполнители, вода) поднимаются в верхнюю точку технологического процесса один раз и далее перемещаются вниз под действием собственной силы тяжести по ходу технологического процесса. Достоинства: компактны, экономичны, а недостатки - сложность монтажа (из-за значительной высоты, до 35 м).
При двухступенчатой (партерной) схеме (рис. 6.1, б) подъем составляющих материалов бетонной смеси происходит дважды, т.е. составляющие бетонной смеси сначала поднимают в расходные бункера, затем они опускаются самотеком, проходя через собственные дозаторы, попадают в общую приемную воронку и снова поднимаются вверх для загрузки в бетоносмеситель. Достоинством данной схемы является меньшая стоимость монтажа, а недостатком – большая площадь застройки.
При потребности в бетонной смеси не более 20 м 3 /ч обычно применяют передвижные мобильные бетономешалки со смесителями гравитационного типа.
Рис. 6.1. Схемы компоновки бетоносмесительных заводов и установок: а – одноступенчатая; б – двухступенчатая; 1 – конвейер склада заполнителей
в расходные бункера; 3, 9, 10 – поворотная направляющая и распределительная; 4 – расходные бункера; 5 – трубопровод подачи цемента; 6 – дозатор цемента; 7 – дозатор заполнителей; 8 – дозатор воды; 11 – бетоносмесители; 12 – раздаточный бункер; 13 - автобетоновоз; 14 – автоцементовоз; 15 – скиповый подъемник.
Конструкция бетоносмесительных установок позволяет переводить из рабочего в транспортное положение в течение одной рабочей смены и транспортировать их на прицепе на очередной объект. Использование таких установок целесообразно на крупных рассредоточенных объектах, расположенных от стационарных бетонных заводов на расстояниях, превышающих технологически допустимые.
Бетонные заводы обычно выпускают продукцию двух видов – отдозированные составляющие и готовую бетонную смесь.
В качестве оборудования для приготовления обычной бетонной смеси применяют смесители цикличного и непрерывного действия.
Бетоносмесители цикличного действия различаются по объему готовой смеси, выдаваемой за один замес.
Производительность цикличного бетоносмесителя
П = q·n·k в /1000, м 3 /ч
где q – объем готовой бетонной смеси за один замес, л; n – число замесов в один час; k в – коэффициент использования бетоносмесителя по времени (0,85…0,93).
Загрузку бетоносмесителя цикличного действия производят в следующей последовательности: сначала в смеситель подают 20…30% требуемого на замес количества воды, затем одновременно начинают загружать цемент и заполнители, не прекращая подачи воды до необходимого количества. Цемент поступает в смеситель между порциями заполнителя, благодаря чему устраняется его распыление. Продолжительность перемешивания бетонной смеси зависит от вместимости барабана смесителя и необходимой подвижности бетонной смеси и составляет от 45 до 240 с.
Бетоносмесители непрерывного действия выпускаются производительностью 5, 15, 30 и 60 м 3 /ч, а машины гравитационного типа с барабанным смесителем – производительностью 120 м 3 /ч. Продолжительность перемешивания в этих бетоносмесителях указывают в паспортах машин.
При приготовлении бетонной смеси по раздельной технологии необходимо соблюдать следующий порядок: в смеситель дозируется вода, часть песка, тонкомолотый минеральный наполнитель (в случае его применения) и цемент. Все эти составляющие тщательно перемешиваются, полученную смесь подают в бетоносмеситель, предварительно загруженный оставшейся частью песка и воды, крупным заполнителем и еще раз вся эта смесь перемешивается.
Состав бетонной смеси должен обеспечивать заданные ей свойства, а также свойства затвердевшего бетона.
К бетонной смеси предъявляют определенные требования:
1) она должна сохранять однородность (при транспортировании, перегрузке и укладке в опалубку), которая обеспечивается связностью (нерасслаиваемостью) и водоудерживающей способностью. Все это достигается правильным подбором состава смеси, точностью дозировки составляющих и тщательным перемешиванием всех компонентов;
2) обладать удобоукладываемостью. Удобоукладываемость – это способность бетонной смеси под действием вибрации растекаться и заполнять форму. Она зависит от зернового состава смеси, количества воды, степени армирования, способов транспортирования и уплотнения смеси.
Все большее применение находит сухая строительная смесь (ССС) – смесь вяжущего, заполнителей, добавок, пигментов, отдозированных и перемешанных на заводе, и затворяемых водой перед употреблением. Точное дозирование компонентов позволяет получать более высокие технические характеристики готовой продукции по сравнению со смесями полученными, приготовляемыми на строительной площадке. Важным достоинством сухих смесей является возможность добавления в них химических добавок и микронаполнителей, как улучшающих их структуру, так и подготовленных для применения в холодное время года.
Технология транспортирования бетонных смесей
Транспортирование бетонной смеси включает в себя доставку ее от места приготовления на строительный объект, подачу смеси непосредственно к месту укладки или же перегрузку ее на другие транспортные средства или приспособления, при помощи которых смесь доставляют в блок бетонирования. Блоком бетонирования называют подготовленную к укладке бетонной смеси конструкцию или ее часть с установленной опалубкой и смонтированной арматурой.
На практике процесс доставки бетонной смеси в блоки бетонирования осуществляют по двум схемам:
От места приготовления до непосредственной разгрузки в блок бетонирования;
От места приготовления до места разгрузки у бетонируемого объекта, с последующей подачей бетона в блок бетонирования. Эта схема предусматривает промежуточную разгрузку бетонной смеси.
Транспортирование и укладку бетонной смеси необходимо осуществлять специализированными средствами, обеспечивающими сохранение заданных свойств бетонной смеси.
Транспортирование бетонной смеси от места приготовления до места разгрузки или непосредственно в блок бетонирования осуществляют преимущественно автомобильным транспортом, а транспортирование от места разгрузки в блок бетонирования – в бадьях кранами, подъемниками, транспортерами, бетоноукладчиками, вибропитателями, мототележками, бетононасосами и пневмонагнетателями.
Способ транспортирования бетонной смеси к месту ее укладки выбирают в зависимости от характера сооружения, общего объема укладываемой бетонной смеси, суточной потребности, дальности перевозки и высоты подъема. При любом способе транспортирования смесь должна быть защищена от атмосферных осадков, замораживания, высушивания, а также от вытекания цементного молока.
Допустимая продолжительность перевозки зависит от температуры смеси при выходе из смесителя: она не должна превышать 1 ч при температуре 20-30°С; 1,5 ч - 19-10°С; 2 ч - 9-5°С. Длительная перевозка по плохим дорогам приводит к ее расслаиванию. Поэтому в транспортных средствах без побуждения смеси в пути не рекомендуется перевозить на расстояние больше 10 км по хорошим дорогам и больше 3 км - по плохим.
Выбор транспортных средств осуществляют исходя из условий строящегося объекта: объема бетонных работ; срока их производства; расстояния перемещения; размера сооружения в плане и по высоте; ТЭП (производительности, скорости передвижения, удельной стоимости перевозки). Кроме того, необходимо учитывать также требования сохранения свойств бетонной смеси - недопущения распада, изменения однородности и консистенции.
Для перевозки смеси на объект широко применяют автомобильный транспорт – самосвалы общего назначения, бетоновозы и автобетоносмесители (миксеры).
Перевозка смеси самосвалами. Недостатки: возникают трудности по защите смеси от замерзания, высушивания, утечки цементного молока через щели в кузовах, необходимость ручной очистки кузова.
Перевозка бетонной смеси бетоновозами , оборудованными герметичными опрокидывающимися кузовами мульдообразной формы. Достоинства: перевозка смеси возможна на расстояние до 25-30 км, причем без расплескивания ее и вытекания цементного молока.
Перевозка смеси автобетоносмесителями (миксерами). Это наиболее эффективное средство транспортирования. Автобетоносмесители загружаются на заводе сухими компонентами и в пути следования или на стройплощадке приготавливают бетонную смесь. Вместимость автобетоносмесителей по готовому замесу от 3 до 10 м 3 . Перемешивание компонентов с водой обычно начинается за 30 – 40 мин до прибытия на объект. В автобетоносмесителях (миксерах) выгодно перевозить также готовые бетонные смеси вследствие имеющейся возможности их побуждения в пути за счет вращения барабана. Достоинства: дальность перевозки сухих компонентов смеси в автобетоносмесителях технологически не ограничена.
Доставленную на объект бетонную смесь можно выгружать непосредственно в конструкцию (при бетонировании конструкций расположенных на уровне земли или малозаглубленных) или перегружать в промежуточные емкости для последующей подачи на место бетонирования.
В бетонируемые конструкции смесь подают кранами в неповоротных или поворотных бадьях или ленточными конвейерами (транспортерами), бетононасосами и пневмонагнетателями (по трубам), звеньевыми хоботами и виброхоботами, ленточными бетоноукладчиками. Поворотные бадьи вместимостью 0,5 – 8 м 3 загружают непосредственно из самосвалов или бетоновозов. Ленточные передвижные конвейеры применяют, когда подать смесь к месту укладки средствами доставки или в бадьях трудно или невозможно. Конвейерами длиной до 15 м подают смесь на высоту до 5,5 м. Для уменьшения высоты свободного падения смеси при выгрузке, применяют направляющие щитки или воронки. Недостаток: конвейеры в процессе бетонирования необходимо часто переставлять.
Поэтому более эффективны в этом отношении самоходные ленточные бетоноукладчики , смонтированные на базе трактора, оборудованные скиповым подъемником и ленточным конвейером длиной до 20 м. Для подачи смеси в конструкции, расположенных в стесненных условиях и в местах, не доступных для других средств транспорта применяют бетононасосы . Они подают смесь по стальному разъемному трубопроводу (бетоноводу) на расстояние по горизонтали до 300 м и по вертикали до 50 м. Также для бесперегрузочной подачи смеси и ее укладки используют пневмонагнетатели . Максимальная дальность транспортирования ими - 200 м по горизонтали или до 35 м по вертикали при подаче до 20 м 3 /ч. Для подачи и распределения смеси непосредственно на месте укладки при высоте 2 – 10 м применяют хоботы , представляющие собой трубопровод из конусных металлических звеньев и верхней воронки; виброхоботы , представляющие собой звеньевой хобот с вибратором. На загрузочной воронке вместимостью 1,6 м 3 и секциях виброхобота диаметром 350 мм через 4-8 м устанавливают вибраторы-побудители, а также гасители.
Подачу и распределение бетонной смеси в конструкции на расстоянии до 20 м с уклоном к горизонту 5-20° обеспечивают виброжелобами в сочетании с вибропитателем вместимостью 1,6 м 3 . Им можно укладывать смеси до 5 м 3 /ч при угле наклона 5°, а при угле 15° - до 43 м 3 /ч.
