Практическая работа №6
Тема №6 «Строительная техника и оборудование применяемое при изготовлении транспортировке и использование пластичных материалов и ж/б конструкций в современном строительстве»
Раздел 6-1 «Общие сведенья по подготовке материалов (бетона, асфальта, ж/б конструкций) и их изготовление»
Состав должен обеспечивать заданные свойства бетонной смеси и затвердевшего бетона при минимальном расходе цемента как наиболее дорогостоящего компонента.
Исходные данные для определения состава содержатся в техническом проекте строительства и включают следующие требования: проектную марку или класс бетона по прочности, заданную условиями работ удобоукладываемость бетонной смеси, требования по водонепроницаемости, морозостойкости или коррозионной стойкости бетона, данные по наибольшей крупности заполнителя, длительности и режиму твердения и другим условиям производства работ.
Определение состава бетона начинают с выбора материалов для его приготовления. После этого устанавливают их характеристики, необходимые для расчета состава бетонной смеси: активность и плотность цемента, плотность заполнителей в сухом состоянии, крупность зерен заполнителей, показатель пустотно-сти крупного заполнителя.
Выбор цемента для бетона. Для получения связанной структуры цементного теста в бетоне активность цемента должна быть в пределах 0,7...2 от требуемой прочности бетона. При значениях отношения активности цемента к прочности бетона меньше 0,7 и больше 2 цементное тесто теряет связность, что в свою очередь приводит к резкому ухудшению физико-механических свойств цементного камня и бетона. Для вибри-рованного бетона указанное отношение активности цемента к прочности бетона должно быть в пределах 1,2...2, вибрированного с пригрузом — 1,0… 1,2, а величина отношения 0,7… 1,0 рекомендуется для бетонов, уплотняемых прессованием, трамбованием.
Цементы, имеющие величину активности выше значения требуемой прочности бетона (раствора) в два и более раз, при отсутствии агрессии должны применяться с тонкомолотыми активными минеральными добавками или микронаполнителями, снижающими активность цемента, но увеличивающими общее количество вяжущего. Оптимальное содержание добавок следует устанавливать на основании лабораторных испытаний.
В зависимости от средней плотности различают особо тяжелые, тяжелые, легкие и особо легкие бетоны.
Особо тяжелые бетоны со средней плотностью более 2500 кг/м3 изготовляют на особо тяжелых заполнителях (магнетит, лимонит, барит, чугунная дробь, обрезки стали). Эти бетоны применяют для изготовления специальных конструкций, например при сооружении зданий атомных электростанций для защиты от радиоактивного излучения.
Тяжелые бетоны со средней плотностью 2000...2500 кг/м3 изготовляют на плотном песке и крупном заполнителе из плотных горных пород и используют во всех несущих конструкциях.
Легкие бетоны со средней плотностью 500...2000 кг/м3 выпускают на пористом крупном заполнителе и пористом или плотном мелком заполнителе. Их используют в основном для производства ограждающих или несущих конструкций.
Особо легкие бетоны (ячеистые) со средней плотностью менее 500 кг/м3 изготовляют на основе вяжущего вещества, кремнеземистого компонента и порообразователя. Они применяются в качестве теплоизоляционного материала в виде плит, скорлуп, стеновых изделий (мелких блоков и панелей).
По виду вяжущего бетоны подразделяют следующим образом: бетоны на цементных вяжущих; бетоны на известковых вяжущих; бетоны на гипсовых вяжущих; бетоны на шлаковых и бетоны на специальных вяжущих.
По виду заполнителей различают: бетоны на плотных заполнителях; бетоны на пористых заполнителях; бетоны на специальных заполнителях.
По крупности зерен заполнителей различают бетоны мелкозернистые и крупнозернистые.
Мелкозернистым считается бетон, в котором размеры зерен крупного заполнителя менее 10 мм.
В зависимости от характера структуры различают следующие виды бетонов:
• бетоны плотной (слитной) структуры, в которых пространство между зернами заполнителей полностью занято затвердевшим вяжущим веществом;
• крупнопористые бетоны (беспесчаные или малопесчаные), в которых значительная часть объема межзерновых пустот остается не занятой мелким заполнителем и затвердевшим вяжущим веществом;
• поризованные бетоны, в которых пространство между зернами заполнителей занято вяжущим веществом, поризованным пенообразующими или газообразующими добавками;
• ячеистые бетоны — бетоны с искусственно созданными ячейками-порами, состоящие из смеси вяжущего вещества, тонкодисперсного кремнеземистого компонента и порообразующей добавки.
По условиям твердения бетоны подразделяются на:
• бетоны естественного твердения, твердеющие при температуре 15… .20 °С и атмосферном давлении;
• бетоны, подвергнутые с целью ускорения твердения тепловой обработке (70… .90 °С) при атмосферном давлении;
• бетоны, твердеющие в автоклавах при температуре
175...200 °С и давлении пара 0,9… 1,6 МПа.
Строительные растворы классифицируют по плотности, виду вяжущего, составу и назначению.
По средней плотности различают растворы тяжелые плотностью более 1500 кг/м3 и легкие плотностью менее 1500 кг/м3.
По виду вяжущего растворы бывают известковые, гипсовые, цементные и на основе смешанных вяжущих. В зависимости от свойств вяжущего растворы подразделяют на воздушные, твердеющие в воздушно-сухих условиях (например, известковые, гипсовые), и гидравлические, начинающие твердеть на воздухе и продолжающие твердеть в воде или во влажных условиях.
По степени готовности растворы делят на: сухие смеси и растворные смеси, готовые к применению.
По составу растворы делят на простые и сложные (смешанные). Растворы, приготовленные на одном вяжущем, заполнителе и воде, называют простыми. Составы простых растворов обозначают двумя числами. Например, известковый раствор состава 1:4 означает, что в растворе на одну часть извести приходится четыре части заполнителя (песка). Растворы, приготовленные на нескольких вяжущих, заполнителе и воде, называют сложными или смешанными. Составы сложных растворов обозначают тремя числами. Например, состав известково-цементного раствора 1:1:9 обозначает, что на одну часть извести в растворе приходится одна часть цемента и девять частей заполнителя.
По назначению строительные растворы различают: кладочные — для каменной кладки фундаментов, стен, столбов, сводов и др.; отделочные — для оштукатуривания стен, потолков, защитно-декоративные — для отделки наружных поверхностей зданий и сооружений и декоративные — для отделки внутри помещений; монтаэюные — для заполнения и заделки швов между крупными элементами при монтаже зданий и сооружений из готовых сборных конструкций и деталей; специальные ~ водонепроницаемые, кислотостойкие, жаростойкие, акустические, теплоизоляционные, инъекционные, рентгенозащитные и перекачиваемые по трубопроводам.
Бетонная смесь состоит из цементного теста, мелкого и крупного заполнителя. Каждый из этих компонентов влияет на вязкопластичные свойства смеси.
По физическому состоянию бетонная смесь занимает особое, промежуточное, положение между жидкостями и твердыми телами.
Подобно твердому телу смесь, находящаяся в состоянии покоя, обладает упругостью и прочностью структуры. Когда прочность структуры преодолевается, бетонная смесь подобна вязкой жидкости.
Эти особенности проявляются в процессе транспортирования, укладки и уплотнения смеси. Под влиянием внешних механических усилий — силы тяжести, давления в бетононасосе, вибрирования — нарушается взаимодействие между составляющими бетонной смеси, что приводит к уменьшению ее структурной прочности.
Бетонная смесь разжижается и приобретает способность перемещаться по трубопроводам и заполнять опалубку под действием силы тяжести.
Явление разжижения бетонной смеси обратимо: после прекращения механического воздействия прочность структуры вновь возрастает.
Свойство бетонной смеси разжижаться при механическом воздействии и вновь загустевать в спокойном состоянии, называемое тиксотропией, используют при перекачивании бетононасосами, виброуплотнении бетона, формовании изделий способом немедленной распалубки.
В практике производства бетонных работ для оценки свойств бетонной смеси используют технические характеристики. Самая важная характеристика — удобоукладываемость, т. е. способность бетонной смеси заполнять форму и образовывать в результате уплотнения плотную, однородную массу. Для оценки удобоукладываемости используют три показателя: подвижность, жесткость и связность смеси.
Подвижность бетонкой смеси определяют по осадке стандартного конуса.
Общие сведения о железобетоне и его классификация
Бетон имеет существенный недостаток, присущий почти всем искусственным и природным материалам: он хорошо работает на сжатие, но плохо сопротивляется изгибу и растяжению. Прочность бетона на растяжение составляет всего около l/\o...l/\s его прочности на сжатие. Это затрудняет его применение в ряде строительных конструкций — плитах перекрытий, прогонах, балках. В сечениях таких конструкций возникают не только сжимающие, но и растягивающие напряжения ( 52а). Если в растянутую зону поместить стальную арматуру ( 526), то несущая способность конструкции увеличится в 10...20 раз. Сталь значительно превосходит бетон по прочности не только на растяжение, но и на сжатие. Поэтому армируют и элементы, работающие на сжатие, например колонны. Железобетоном называют комплексный строительный материал, в котором бетон и стальная арматура замоноличены взаимным сцеплением и совместно работают под нагрузкой как единое целое.
Материалы в железобетоне работают совместно благодаря прочному сцеплению бетона с арматурой и близости значений температурных коэффициентов расширения обоих компонентов. Кроме того, плотный бетон (с достаточным содержанием цемента) защищает стальную арматуру от коррозии, а также от непосредственного действия огня при пожаре. Это делает железобетонные конструкции весьма стойкими и долговечными.
Каменные конструкции, армированные металлом, были известны давно, но в современном виде железобетон появился лишь во второй половине XIX в., когда было освоено промышленное производство портландцемента. В настоящее время это — основной конструкционный материал и в жилищном, и в промышленном строительстве. Из железобетона выполняют разнообразные строительные конструкции и изделия. Их классифицируют по способу производства, виду применяемого бетона, виду напряженного состояния.
По способу производства различают монолитные, сборные и сборно-монолитные конструкции Монолитные конструкции изготовляют непосредственно на месте строительства, укладывая бетонную смесь в опалубку. Сборные изделия и конструкции производят в виде крупноразмерных элементов на специализированных заводах, транспортируют к месту строительства и затем монтируют в сооружение. Сборно-монолитные конструкции представляют собой сочетание сборных элементов с монолитным бетоном.
По виду применяемого бетона различают конструкции из тяэюелого и легкого бетонов на пористых заполнителях. Кроме того, изготовляют конструкции из ячеистого и специальных бетонов, например жаростойкого.
В зависимости от вида напряженного состояния конструкции могут быть обычными и предварительно напряженными.
В обычных железобетонных конструкциях стальная арматура и бетон не испытывают заметных напряжений до начала приложения к конструкции расчетных нагрузок. После нагружения внешними силами в бетоне растянутой зоны железобетонных элементов образуются трещины, поскольку сталь удлиняется намного больше, чем бетон. При этом растягивающие напряжения воспринимает стальная арматура, обеспечивая заданную несущую способность конструкции. Поэтому в ряде случаев допускается раскрытие трещин в бетоне до нормируемой величины, не препятствующее нормальной эксплуатации конструкций. В обычном ненапрягаемом железобетоне применяют в качестве арматуры сталь невысокой или средней прочности.
В железобетонных конструкциях для хорошего сцепления арматуры с бетоном каждый стержень должен быть окружен бетоном и находиться на определенном расстоянии один от другого. Поэтому сечение бетона в растянутой зоне оказывается сильно развитым, что увеличивает массу конструкций.
На практике часто необходимо предотвращать образование трещин. Это относится к конструкциям резервуаров для хранения жидкостей и газов, к частям сооружений, подверженных агрессивному влиянию окружающей среды. Кроме того, экономически целесообразно использовать в железобетонных конструкциях высокопрочную сталь. Чтобы сократить расход стали и повысить несущую способность изделий, применяют предварительное напряжение железобетона.
Предварительно напряженными называют железобетонные конструкции, в которых бетон заранее, до приложения внешней нагрузки, подвергнут интенсивному обжатию. Поэтому в таких конструкциях под воздействием эксплуатационных нагрузок растягивающие напряжения либо совсем не возникают, либо появляются настолько небольшие, что трещины не образуются. Предварительное напряжение позволяет свести к минимуму раскрытие трещин в конструкциях.
Сжимающие напряжения в конструкциях создают путем натяжения арматуры. Для этой цели применяют высокопрочную арматурную сталь в виде стержней, проволоки, канатов или пучков. Вначале арматуру растягивают до напряжений, не превосходящих предела упругости стали. Далее укладывают бетон, который, затвердевая, прочно сцепляется с арматурой. После того как бетон достигнет проектной прочности, снимают нагрузку. В результате стержни стремятся вернуться к первоначальной (до натяжения) длине и обжимают прочно сцепленный с ними бетон. Таким образом, после передачи предварительного напряжения бетон оказывается сжатым, а арматура — растянутой.
Применяют два способа создания предварительного напряжения: натяжение арматуры на упоры и натяжение на бетон. В первом случае арматуру помещают в форму, один конец ее закрепляют в упоре, а другой натягивают домкратом до заданного напряжения ( 53а). Затем производят бетонирование. После приобретения бетоном заданной прочности арматуру освобождают из упора; происходит так называемый отпуск натяжения. В результате усилие натяжения арматуры передается на бетон
Стержневую арматуру можно натягивать на упоры не только механическим, но и электротермическим способом. Для этого разогревают стержни до температуры 300...500 °С, пропуская через них электрический ток, заводят в форму и закрепляют в упорах. В процессе остывания длина стержней сокращается, что приводит к возникновению в арматуре необходимого натяжения.
Железобетонные изделия и конструкции значительно превосходят бетонные по несущей способности и другим механическим свойствам. Особенно эффективны предварительно напряженные конструкции. В сравнении с обычными они обладают более высокой трещиностойкостью, лучше сопротивляются динамическим нагрузкам, хорошо противостоят коррозионным воздействиям.
Более 85 % всех железобетонных конструкций, применяемых в гражданском и промышленном строительстве, составляют типовые унифицированные конструкции, при разработке которых в качестве одного из основных учтено требование заводской технологичности изделий. Это обусловливает предельную массу, размеры, форму и сечение элементов, их армирование и др.
Сборные железобетонные элементы выполняют в основном линейными, плоскостными или блочными. К линейным элементам относятся колонны, фермы, ригели, балки, прогоны; к плоскостным — плиты покрытий и перекрытий, панели стен и перегородок, стенки бункеров и резервуаров, подпорные стенки и другие; к блочным — массивные изделия фундаментов, стен подвалов и др. Для ряда сооружений изготовляют также элементы пространственного типа: санитарные кабины, блок-комнаты, кольца колодцев, коробчатые элементы силосов и др.
По условиям транспортного и грузоподьемного оборудования длина элементов, как правило, не превышает 25 м, ширина -3 м и масса — 25 т.
Для устройства стыков элементов конструкций широко применяют выпуск из бетона концов арматурных стержней. Такие выпуски арматуры, за исключением выпусков по верхней открытой поверхности изготавливаемого изделия, пересекают торцевые и боковые стенки или днище формы, что приводит к необходимости использования специальных устройств для обеспечения сборки форм и съема с них изделий.
Допускаемые отклонения от номинальных размеров типовых сборных конструкций устанавливаются стандартами, рабочими чертежами и техническими условиями на отдельные виды изделий.
Сборный железобетон используют при возведении различных каркасных зданий и сооружений. В последние годы в Республике Беларусь возводят каркасные многоэтажные жилые дома ( 54) с плоскими дисками перекрытий.
Применен сборно-монолитный пространственный каркас с плоскими дисками перекрытий и поэтажно опирающимися на перекрытия наружными стенами. Каркас состоит из монолитных или сборных колонн прямоугольного сечения и многопустотных плит, объединенных железобетонными несущими и связевыми ригелями. Все конструкции разделены на несущие, утепляющие и ограждающие, без совмещения их функций. Внутренние объемы разделены перегородками, которые размещаются произвольно. Эти особенности дают возможность уменьшить материалоемкость и массу здания (по сравнению с КПД) примерно вдвое и, как следствие, на 25...30 % сократить себестоимость строительства. Конструкция здания обеспечивает сокращение потерь теплоты при эксплуатации на 45...60 % по сравнению с крупнопанельным домом. Не ограничено разнообразие объемно-планировочных решений, учитывается конкретная градостроительная ситуация, и может быть реализован любой стиль архитектуры.
Асфальт
Общие принцип производства асфальта:
1. Измерение веса дозы каждого компанента смеси. 2. Подготовка компанентов смеси 3. Перемешивание
Асфальт состоит из:
1. Инертных материалов (щебень, песок и др.) 2. Битум 3. Минерального порошка или поверхностно-активного вещества (ПАВ)
Подготовка компанентов для производства асфальта (асфальтобетона): 1. Инертные материалы необходимо сушить 2. Битум необходимо греть
Описание производства асфальтобетона (асфальта):
Холодные и влажные песок и щебень подаются со склада в бункеры агрегата питания погрузчиками, кранами с грейферным захватом или конвейерами. Из бункеров агрегата питания холодные и влажные песок и щебень не прерывно подаются питателями в соответствии с требуемой производительностью на сборный ленточный конвейер, расположенный в нижней части агрегата питания. Со сборного конвейера материал поступает на наклонный ковшовый элеватор (или конвейер), который загружает холодные и влажные песок и щебень в барабан сушильного агрегата. В барабане песок и щебень высушиваются и нагреваются до рабочей температуры. Материал нагревается за счет сжигания в топках сушильных агрегатов жидкого или газообразного топлива. Жидкое топливо хранится в специальных баках, в которых оно нагревается и подается насосом к форсунке сушильного агрегата. Необходимый для сгорания топлива воздух подается к форсунке вентиляторами. Образующиеся при сжигании топлива и просушивания материала горячие газы и пыль поступают в пылеулавливающую систему, в которой пыль осаждается и затем подается для использования к смесительному агрегату или удаляется с асфальтобетонного завода (в виде шлама). Очищенные от пыли горячие газы через дымовую трубу выбрасываются в атмосферу. |
Выполнил: Черепанов А.С. Литература: Зеленский
Проверил: Скиба В.К. сеть интернет
www.ronl.ru
Практическая работа №6
Тема №6 «Строительная техника и оборудование применяемое при изготовлении транспортировке и использование пластичных материалов и ж/б конструкций в современном строительстве»
Раздел 6-1 «Общие сведенья по подготовке материалов (бетона, асфальта, ж/б конструкций) и их изготовление»
Состав должен обеспечивать заданные свойства бетонной смеси и затвердевшего бетона при минимальном расходе цемента как наиболее дорогостоящего компонента.
Исходные данные для определения состава содержатся в техническом проекте строительства и включают следующие требования: проектную марку или класс бетона по прочности, заданную условиями работ удобоукладываемость бетонной смеси, требования по водонепроницаемости, морозостойкости или коррозионной стойкости бетона, данные по наибольшей крупности заполнителя, длительности и режиму твердения и другим условиям производства работ.
Определение состава бетона начинают с выбора материалов для его приготовления. После этого устанавливают их характеристики, необходимые для расчета состава бетонной смеси: активность и плотность цемента, плотность заполнителей в сухом состоянии, крупность зерен заполнителей, показатель пустотно-сти крупного заполнителя.
Выбор цемента для бетона. Для получения связанной структуры цементного теста в бетоне активность цемента должна быть в пределах 0,7...2 от требуемой прочности бетона. При значениях отношения активности цемента к прочности бетона меньше 0,7 и больше 2 цементное тесто теряет связность, что в свою очередь приводит к резкому ухудшению физико-механических свойств цементного камня и бетона. Для вибри-рованного бетона указанное отношение активности цемента к прочности бетона должно быть в пределах 1,2...2, вибрированного с пригрузом - 1,0... 1,2, а величина отношения 0,7... 1,0 рекомендуется для бетонов, уплотняемых прессованием, трамбованием.
Цементы, имеющие величину активности выше значения требуемой прочности бетона (раствора) в два и более раз, при отсутствии агрессии должны применяться с тонкомолотыми активными минеральными добавками или микронаполнителями, снижающими активность цемента, но увеличивающими общее количество вяжущего. Оптимальное содержание добавок следует устанавливать на основании лабораторных испытаний.
В зависимости от средней плотности различают особо тяжелые, тяжелые, легкие и особо легкие бетоны.
Особо тяжелые бетоны со средней плотностью более 2500 кг/м3 изготовляют на особо тяжелых заполнителях (магнетит, лимонит, барит, чугунная дробь, обрезки стали). Эти бетоны применяют для изготовления специальных конструкций, например при сооружении зданий атомных электростанций для защиты от радиоактивного излучения.
Тяжелые бетоны со средней плотностью 2000...2500 кг/м3 изготовляют на плотном песке и крупном заполнителе из плотных горных пород и используют во всех несущих конструкциях.
Легкие бетоны со средней плотностью 500...2000 кг/м3 выпускают на пористом крупном заполнителе и пористом или плотном мелком заполнителе. Их используют в основном для производства ограждающих или несущих конструкций.
Особо легкие бетоны (ячеистые) со средней плотностью менее 500 кг/м3 изготовляют на основе вяжущего вещества, кремнеземистого компонента и порообразователя. Они применяются в качестве теплоизоляционного материала в виде плит, скорлуп, стеновых изделий (мелких блоков и панелей).
По виду вяжущего бетоны подразделяют следующим образом: бетоны на цементных вяжущих; бетоны на известковых вяжущих; бетоны на гипсовых вяжущих; бетоны на шлаковых и бетоны на специальных вяжущих.
По виду заполнителей различают: бетоны на плотных заполнителях; бетоны на пористых заполнителях; бетоны на специальных заполнителях.
По крупности зерен заполнителей различают бетоны мелкозернистые и крупнозернистые.
Мелкозернистым считается бетон, в котором размеры зерен крупного заполнителя менее 10 мм.
В зависимости от характера структуры различают следующие виды бетонов:
• бетоны плотной (слитной) структуры, в которых пространство между зернами заполнителей полностью занято затвердевшим вяжущим веществом;
• крупнопористые бетоны (беспесчаные или малопесчаные), в которых значительная часть объема межзерновых пустот остается не занятой мелким заполнителем и затвердевшим вяжущим веществом;
• поризованные бетоны, в которых пространство между зернами заполнителей занято вяжущим веществом, поризованным пенообразующими или газообразующими добавками;
• ячеистые бетоны - бетоны с искусственно созданными ячейками-порами, состоящие из смеси вяжущего вещества, тонкодисперсного кремнеземистого компонента и порообразующей добавки.
По условиям твердения бетоны подразделяются на:
• бетоны естественного твердения, твердеющие при температуре 15.. .20 °С и атмосферном давлении;
• бетоны, подвергнутые с целью ускорения твердения тепловой обработке (70.. .90 °С) при атмосферном давлении;
• бетоны, твердеющие в автоклавах при температуре
175...200 °С и давлении пара 0,9... 1,6 МПа.
Строительные растворы классифицируют по плотности, виду вяжущего, составу и назначению.
По средней плотности различают растворы тяжелые плотностью более 1500 кг/м3 и легкие плотностью менее 1500 кг/м3.
По виду вяжущего растворы бывают известковые, гипсовые, цементные и на основе смешанных вяжущих. В зависимости от свойств вяжущего растворы подразделяют на воздушные, твердеющие в воздушно-сухих условиях (например, известковые, гипсовые), и гидравлические, начинающие твердеть на воздухе и продолжающие твердеть в воде или во влажных условиях.
По степени готовности растворы делят на: сухие смеси и растворные смеси, готовые к применению.
По составу растворы делят на простые и сложные (смешанные). Растворы, приготовленные на одном вяжущем, заполнителе и воде, называют простыми. Составы простых растворов обозначают двумя числами. Например, известковый раствор состава 1:4 означает, что в растворе на одну часть извести приходится четыре части заполнителя (песка). Растворы, приготовленные на нескольких вяжущих, заполнителе и воде, называют сложными или смешанными. Составы сложных растворов обозначают тремя числами. Например, состав известково-цементного раствора 1:1:9 обозначает, что на одну часть извести в растворе приходится одна часть цемента и девять частей заполнителя.
По назначению строительные растворы различают: кладочные - для каменной кладки фундаментов, стен, столбов, сводов и др.; отделочные - для оштукатуривания стен, потолков, защитно-декоративные - для отделки наружных поверхностей зданий и сооружений и декоративные - для отделки внутри помещений; монтаэюные - для заполнения и заделки швов между крупными элементами при монтаже зданий и сооружений из готовых сборных конструкций и деталей; специальные ~ водонепроницаемые, кислотостойкие, жаростойкие, акустические, теплоизоляционные, инъекционные, рентгенозащитные и перекачиваемые по трубопроводам.
Бетонная смесь состоит из цементного теста, мелкого и крупного заполнителя. Каждый из этих компонентов влияет на вязкопластичные свойства смеси.
По физическому состоянию бетонная смесь занимает особое, промежуточное, положение между жидкостями и твердыми телами.
Подобно твердому телу смесь, находящаяся в состоянии покоя, обладает упругостью и прочностью структуры. Когда прочность структуры преодолевается, бетонная смесь подобна вязкой жидкости.
Эти особенности проявляются в процессе транспортирования, укладки и уплотнения смеси. Под влиянием внешних механических усилий - силы тяжести, давления в бетононасосе, вибрирования - нарушается взаимодействие между составляющими бетонной смеси, что приводит к уменьшению ее структурной прочности.
Бетонная смесь разжижается и приобретает способность перемещаться по трубопроводам и заполнять опалубку под действием силы тяжести.
Явление разжижения бетонной смеси обратимо: после прекращения механического воздействия прочность структуры вновь возрастает.
Свойство бетонной смеси разжижаться при механическом воздействии и вновь загустевать в спокойном состоянии, называемое тиксотропией, используют при перекачивании бетононасосами, виброуплотнении бетона, формовании изделий способом немедленной распалубки.
В практике производства бетонных работ для оценки свойств бетонной смеси используют технические характеристики. Самая важная характеристика - удобоукладываемость, т. е. способность бетонной смеси заполнять форму и образовывать в результате уплотнения плотную, однородную массу. Для оценки удобоукладываемости используют три показателя: подвижность, жесткость и связность смеси.
Подвижность бетонкой смеси определяют по осадке стандартного конуса.
Общие сведения о железобетоне и его классификация
Бетон имеет существенный недостаток, присущий почти всем искусственным и природным материалам: он хорошо работает на сжатие, но плохо сопротивляется изгибу и растяжению. Прочность бетона на растяжение составляет всего около l/\o...l/\s его прочности на сжатие. Это затрудняет его применение в ряде строительных конструкций - плитах перекрытий, прогонах, балках. В сечениях таких конструкций возникают не только сжимающие, но и растягивающие напряжения ( 52а). Если в растянутую зону поместить стальную арматуру ( 526), то несущая способность конструкции увеличится в 10...20 раз. Сталь значительно превосходит бетон по прочности не только на растяжение, но и на сжатие. Поэтому армируют и элементы, работающие на сжатие, например колонны. Железобетоном называют комплексный строительный материал, в котором бетон и стальная арматура замоноличены взаимным сцеплением и совместно работают под нагрузкой как единое целое.
Материалы в железобетоне работают совместно благодаря прочному сцеплению бетона с арматурой и близости значений температурных коэффициентов расширения обоих компонентов. Кроме того, плотный бетон (с достаточным содержанием цемента) защищает стальную арматуру от коррозии, а также от непосредственного действия огня при пожаре. Это делает железобетонные конструкции весьма стойкими и долговечными.
Каменные конструкции, армированные металлом, были известны давно, но в современном виде железобетон появился лишь во второй половине XIX в., когда было освоено промышленное производство портландцемента. В настоящее время это - основной конструкционный материал и в жилищном, и в промышленном строительстве. Из железобетона выполняют разнообразные строительные конструкции и изделия. Их классифицируют по способу производства, виду применяемого бетона, виду напряженного состояния.
По способу производства различают монолитные, сборные и сборно-монолитные конструкции Монолитные конструкции изготовляют непосредственно на месте строительства, укладывая бетонную смесь в опалубку. Сборные изделия и конструкции производят в виде крупноразмерных элементов на специализированных заводах, транспортируют к месту строительства и затем монтируют в сооружение. Сборно-монолитные конструкции представляют собой сочетание сборных элементов с монолитным бетоном.
По виду применяемого бетона различают конструкции из тяэюелого и легкого бетонов на пористых заполнителях. Кроме того, изготовляют конструкции из ячеистого и специальных бетонов, например жаростойкого.
В зависимости от вида напряженного состояния конструкции могут быть обычными и предварительно напряженными.
В обычных железобетонных конструкциях стальная арматура и бетон не испытывают заметных напряжений до начала приложения к конструкции расчетных нагрузок. После нагружения внешними силами в бетоне растянутой зоны железобетонных элементов образуются трещины, поскольку сталь удлиняется намного больше, чем бетон. При этом растягивающие напряжения воспринимает стальная арматура, обеспечивая заданную несущую способность конструкции. Поэтому в ряде случаев допускается раскрытие трещин в бетоне до нормируемой величины, не препятствующее нормальной эксплуатации конструкций. В обычном ненапрягаемом железобетоне применяют в качестве арматуры сталь невысокой или средней прочности.
В железобетонных конструкциях для хорошего сцепления арматуры с бетоном каждый стержень должен быть окружен бетоном и находиться на определенном расстоянии один от другого. Поэтому сечение бетона в растянутой зоне оказывается сильно развитым, что увеличивает массу конструкций.
На практике часто необходимо предотвращать образование трещин. Это относится к конструкциям резервуаров для хранения жидкостей и газов, к частям сооружений, подверженных агрессивному влиянию окружающей среды. Кроме того, экономически целесообразно использовать в железобетонных конструкциях высокопрочную сталь. Чтобы сократить расход стали и повысить несущую способность изделий, применяют предварительное напряжение железобетона.
Предварительно напряженными называют железобетонные конструкции, в которых бетон заранее, до приложения внешней нагрузки, подвергнут интенсивному обжатию. Поэтому в таких конструкциях под воздействием эксплуатационных нагрузок растягивающие напряжения либо совсем не возникают, либо появляются настолько небольшие, что трещины не образуются. Предварительное напряжение позволяет свести к минимуму раскрытие трещин в конструкциях.
Сжимающие напряжения в конструкциях создают путем натяжения арматуры. Для этой цели применяют высокопрочную арматурную сталь в виде стержней, проволоки, канатов или пучков. Вначале арматуру растягивают до напряжений, не превосходящих предела упругости стали. Далее укладывают бетон, который, затвердевая, прочно сцепляется с арматурой. После того как бетон достигнет проектной прочности, снимают нагрузку. В результате стержни стремятся вернуться к первоначальной (до натяжения) длине и обжимают прочно сцепленный с ними бетон. Таким образом, после передачи предварительного напряжения бетон оказывается сжатым, а арматура - растянутой.
Применяют два способа создания предварительного напряжения: натяжение арматуры на упоры и натяжение на бетон. В первом случае арматуру помещают в форму, один конец ее закрепляют в упоре, а другой натягивают домкратом до заданного напряжения ( 53а). Затем производят бетонирование. После приобретения бетоном заданной прочности арматуру освобождают из упора; происходит так называемый отпуск натяжения. В результате усилие натяжения арматуры передается на бетон
Стержневую арматуру можно натягивать на упоры не только механическим, но и электротермическим способом. Для этого разогревают стержни до температуры 300...500 °С, пропуская через них электрический ток, заводят в форму и закрепляют в упорах. В процессе остывания длина стержней сокращается, что приводит к возникновению в арматуре необходимого натяжения.
Железобетонные изделия и конструкции значительно превосходят бетонные по несущей способности и другим механическим свойствам. Особенно эффективны предварительно напряженные конструкции. В сравнении с обычными они обладают более высокой трещиностойкостью, лучше сопротивляются динамическим нагрузкам, хорошо противостоят коррозионным воздействиям.
Более 85 % всех железобетонных конструкций, применяемых в гражданском и промышленном строительстве, составляют типовые унифицированные конструкции, при разработке которых в качестве одного из основных учтено требование заводской технологичности изделий. Это обусловливает предельную массу, размеры, форму и сечение элементов, их армирование и др.
Сборные железобетонные элементы выполняют в основном линейными, плоскостными или блочными. К линейным элементам относятся колонны, фермы, ригели, балки, прогоны; к плоскостным - плиты покрытий и перекрытий, панели стен и перегородок, стенки бункеров и резервуаров, подпорные стенки и другие; к блочным - массивные изделия фундаментов, стен подвалов и др. Для ряда сооружений изготовляют также элементы пространственного типа: санитарные кабины, блок-комнаты, кольца колодцев, коробчатые элементы силосов и др.
По условиям транспортного и грузоподьемного оборудования длина элементов, как правило, не превышает 25 м, ширина -3 м и масса - 25 т.
Для устройства стыков элементов конструкций широко применяют выпуск из бетона концов арматурных стержней. Такие выпуски арматуры, за исключением выпусков по верхней открытой поверхности изготавливаемого изделия, пересекают торцевые и боковые стенки или днище формы, что приводит к необходимости использования специальных устройств для обеспечения сборки форм и съема с них изделий.
Допускаемые отклонения от номинальных размеров типовых сборных конструкций устанавливаются стандартами, рабочими чертежами и техническими условиями на отдельные виды изделий.
Сборный железобетон используют при возведении различных каркасных зданий и сооружений. В последние годы в Республике Беларусь возводят каркасные многоэтажные жилые дома ( 54) с плоскими дисками перекрытий.
Применен сборно-монолитный пространственный каркас с плоскими дисками перекрытий и поэтажно опирающимися на перекрытия наружными стенами. Каркас состоит из монолитных или сборных колонн прямоугольного сечения и многопустотных плит, объединенных железобетонными несущими и связевыми ригелями. Все конструкции разделены на несущие, утепляющие и ограждающие, без совмещения их функций. Внутренние объемы разделены перегородками, которые размещаются произвольно. Эти особенности дают возможность уменьшить материалоемкость и массу здания (по сравнению с КПД) примерно вдвое и, как следствие, на 25...30 % сократить себестоимость строительства. Конструкция здания обеспечивает сокращение потерь теплоты при эксплуатации на 45...60 % по сравнению с крупнопанельным домом. Не ограничено разнообразие объемно-планировочных решений, учитывается конкретная градостроительная ситуация, и может быть реализован любой стиль архитектуры.
Асфальт
Общие принцип производства асфальта:
1. Измерение веса дозы каждого компанента смеси. 2. Подготовка компанентов смеси 3. Перемешивание
Асфальт состоит из:
1. Инертных материалов (щебень, песок и др.) 2. Битум 3. Минерального порошка или поверхностно-активного вещества (ПАВ)
Подготовка компанентов для производства асфальта (асфальтобетона): 1. Инертные материалы необходимо сушить 2. Битум необходимо греть
Описание производства асфальтобетона (асфальта):
|
Холодные и влажные песок и щебень подаются со склада в бункеры агрегата питания погрузчиками, кранами с грейферным захватом или конвейерами. Из бункеров агрегата питания холодные и влажные песок и щебень не прерывно подаются питателями в соответствии с требуемой производительностью на сборный ленточный конвейер, расположенный в нижней части агрегата питания. Со сборного конвейера материал поступает на наклонный ковшовый элеватор (или конвейер), который загружает холодные и влажные песок и щебень в барабан сушильного агрегата. В барабане песок и щебень высушиваются и нагреваются до рабочей температуры. Материал нагревается за счет сжигания в топках сушильных агрегатов жидкого или газообразного топлива. Жидкое топливо хранится в специальных баках, в которых оно нагревается и подается насосом к форсунке сушильного агрегата. Необходимый для сгорания топлива воздух подается к форсунке вентиляторами. Образующиеся при сжигании топлива и просушивания материала горячие газы и пыль поступают в пылеулавливающую систему, в которой пыль осаждается и затем подается для использования к смесительному агрегату или удаляется с асфальтобетонного завода (в виде шлама). Очищенные от пыли горячие газы через дымовую трубу выбрасываются в атмосферу. |
Выполнил: Черепанов А.С. Литература: Зеленский
Проверил: Скиба В.К. сеть интернет
www.referatmix.ru
Жизнь человечества с момента появления homo sapiens неразрывно связана со строительством всевозможных сооружений – жилья, дорог, объектов культуры и промышленности. В течение тысячелетий люди накапливали знания и опыт, развивали технику и культуру строительного дела, совершенствовали орудия своего труда – от грубых каменных изделий первобытных людей до сложных компьютеризированных механизмов современности.
В первобытную эпоху люди жили в основном в пещерах, но иногда возникала необходимость постройки сооружений и под открытым небом. Способы и типы строительства во многом определялись климатическими условиями — в Африке и Азии хижины возводились из тростника, в европейских поселениях большую распространенность получили различные землянки, позже — свайные дома. Используемые строительные инструменты были крайне простыми — различные обтесанные плоские пластины из твердого камня, двусторонние острые каменные орудия, глина. Часто использовался тростник, навоз, растительные материалы. Коренные изменения в строительной технике произошли за 5-6 тыс. лет до н.э. в связи со открытием способа добычи и обработки металла.
Благодаря развитию архитектуры и инструментов стало возможным возведение грандиозных сооружений в Египте, в Средней Азии, в Индии. Однако технические устройства оставались простыми — ключевую роль в постройке играла живая сила — чаще всего рабы, обрабатывающие каменные блоками примитивными металлическими инструментами. Основные механизмы, используемые в то время — деревянные катки, рычаги, подъемные механизмы. Несмотря на масштабность таких конструкций, схемы их работы были очень простыми. Как правило, громоздкая строительная техника изготавливалась на месте строительства, и после завершения постройки ее разбирали на составляющие или уничтожали. При этом большинство жилых помещений строилось весьма примитивно — из необожженной глины и тростника.
Знаменательным этапом развития человеческой культуры стала эпоха Древней Греции и Древнего Рима, где развитие зодчества достигло очень высокого уровня. Железо постепенно становилось основным материалом строительной техники, быстро развивались математические науки, что способствовало изготовлению более сложных технических конструкций. Появляются различные варианты каменной кладки, некоторые из которых используются до сих пор. Железо широко применяется в строительстве в виде различных скоб, штырей, затяжек. Широкое распространение получают строительные механизмы — в основном благодаря совершенствованию различных подъемных механизмов. В 3-2 веке до н.э. был изобретен бетон, который широко использовался в дорожном строительстве в Римской империи. Благодаря прочности бетона многие архитектурные сооружения того времени сохранились до сих пор. Так же еще в Античности стали применять арматуру для повышения прочности конструкций.
Падение Римской империи сильно сказалось на уровне развития строительного искусства. Многие знания были забыты. Несмотря на то, что в северо-африканских и азиатских странах строительство велось достаточно интенсивно, технологически эти процессы не отличались от построек многовековой давности. В Европе же ввиду малочисленности европейских государств того времени и сильной зависимости от наличия рабочей силы все масштабные постройки велись в течение очень долгого времени. Основные объекты, которые строили в IV — XII веках, были так или иначе связаны с защитой территорий и с религией, и развитие строительного ремесла и техники практически не происходило. Возрождение европейской архитектуры началось в XV — XVII веках, это связано с повышением уровня жизни, развитием фабричного производства. Основной материал — камень, обрабатываемый металлическими инструментами. Широко используется тяговая сила животных — в основном лошадей.
Начинают развиваться и совершенствоваться различные строительные механизмы — мостовые краны, немного позже — экскаваторы, тракторы, катки, самосвалы.
Примитивные устройства для подъема тяжестей были известны еще в древности. Появление ярко выраженных конструкций кранов стало возможным в XIV — XV веках, это связано с развитием механики, появлением различных лебедочных и блоковых конструкций. В Европе стали появляться поворотные, стреловые и цепные краны, приводимые в движение, как правило, лошадьми. В связи с промышленным развитием Европы краностроение стало быстро развиваться — особенно после изобретения парового двигателя в 1763 году.
Первоначально основным материалом, используемым при изготовлении кранов, было дерево, замена дерева сталью начинается лишь в XIX веке. В XVIII — XIX веках происходит отказ от использования мускульной силы в пользу гидравлических и паровых кранов, хотя последние в начале не получили широкого распространения ввиду несовершенства конструкции, а в конце XIX века, когда паровые установки обладали достаточной надежностью для их промышленного использования, их начали вытеснять электрические приводы. Так же в конструкциях кранов начинает использоваться двигатель внутреннего сгорания — в основном в передвижных кранах.
С развитием жилищного и промышленного строительства возрастала потребность в изготовлении высотных строительных кранов. В 1905 г. были впервые созданы свободно стоящие поворотные краны, в 1908 г. – передвижные башенные краны с изменением вылета. В 1914 г. был создан башенный кран с подъемной стрелой, являющийся прообразом современных крановых конструкций.
Во второй половине девятнадцатого века масштабное строительство железных дорог и каналов потребовало перемещения все больших масс земли, которое уже не могло быть осуществлено с помощью ручного труда землекопов. Это привело к активному развитию разнообразных землеройных машин. Первый русский одноковшовый неполноповоротный железнодорожный экскаватор со сменным ковшом был построен на Путиловском заводе в 1902 году. До 1917 года было построено 35 таких машин. В начале XX века экскаваторы использовались в России довольно интенсивно. Например, при возведении сухого дока в Кронштадте в 1909-1910 годах работы велись в две смены по 10 часов каждая. Машины этого типа изготавливались до 30-х годов XX века.
После первой Мировой войны, одновременно с общим развитием техники, активизировалось и развитие экскаваторов. Строительство Суэцкого и Панамского каналов требовало перемещения огромного количества земли, для чего были использованы сотни экскаваторов различных типов и размеров. Без экскаваторов уже не обходилась ни одна серьезная стройка. Также развитию строительной техники способствовало распространение двигателя внутреннего сгорания, появление гусеничного хода. Совершенствовались системы управления и ковши. Уже в начале 50-х годов XX века использовались гигантские экскаваторы с ковшами объемом до 30 куб.м.
Во второй половине XX века традиционные типы экскаваторов совершенствовались в основном за счет применения новых машиностроительных технологий и оборудования (гидропривод и пр.). Улучшались системы управления, повышалась сложность работ, которые можно выполнять экскаваторами, повышалась надежность техники.
Появление трактора связано с необходимостью перевозки различных грузов. Самым первым трактором, имевшим собственную паровую машину и возившим с собой запас воды и топлива, был Cugnot, построенный для буксировки тяжелых артиллерийских орудий вскоре после изобретения парового котла. Однако из-за несовершенства конструкции в то время тракторы не получили широкого распространения, и их эра началась только во второй половине XVIII века. В 1860-70 гг. в Европе появляются тракторы, таскающие за собой повозки с людьми — «рутьеры». В 1880 г. Otto и Langen в Германии основали известную и поныне фирму Deutz АG. В 1892 г. в штате Южная Дакота появилась марка CASE, ныне известная во всем мире не только тракторами, но и строительными машинами.
В Европе продолжался рост количества, как тракторных фирм, так и компаний, выпускающих уже специальное оборудование. Так, почти любой большой трактор при помощи специальных приспособлений можно было установить стационарно, а с бокового маховика длинным ремнем снимать крутящий момент для привода станков и оборудования небольшой фабрики или заводика. Покупка трактора в те годы являлась для фермера гораздо более выгодным делом, чем сегодня, потому что позволяла быть одновременно и фермером, и маленьким или средним заводчиком. Развитие земледелия и агропромышленности так же повлияло на развитие тракторов — появились трактора, разработанные и изготовленные специально для сельского хозяйства. Например, фирма Ivel с 1903 г. начала выпуск трехколесных тракторов для обработки грядочных полей. Ни одно из колес не задевало посевы, так как они шли по междурядьям. Это был качественный скачок в тракторостроении.
Перед первой Мировой войной начали появляться тракторы на гусеничном ходу. Такая конструкция повышала проходимость машины и ее управляемость. Тракторы получили широкое распространение по всему миру, и в дальнейшем происходило лишь техническое совершенствование механизмов, в то время как основные черты остаются неизменными.
В середине и второй половине XX века происходило дальнейшее развитие строительной техники. Совершенствовались технологии, повышалась надежность механизмов. Масштабное строительство всевозможных объектов в развитых странах требовало огромное количество машин, способных заменить человека, выполняя тяжелые строительные операции. Появление и развитие компьютеров еще больше способствовало повышению качества строительной техники, усложнению задач, которые могут выполнять современные машины. В настоящее время подавляющую часть физической работы на современной стройке выполняют механизмы, человеку же остается планирование операций и непосредственный контроль машин при их выполнении.
В современном мире механизмы, используемые в строительстве различных объектов, крайне разнообразны. Строителям доступны всевозможные краны любых размеров и характеристик, колесные и гусеничные экскаваторы, бульдозеры и самосвалы. Дорожным рабочим приходят на помощь современные виброкатки, позволяющие укладывать дорожное покрытие высочайшего качества. Широко используются погрузчики всех типов, максимально снижая физическую нагрузку на людей, работающих с машинами. При этом, компании, планирующие строительство любых объектов, не обязательно должны обладать полным набором дорогостоящих машин. В современной жизни на рынке есть компании, предлагающие услуги аренды высококачественной строительной техники любого уровня, которая позволит выполнить любые работы по расчистке территорий, подготовительные мероприятия, и осуществить непосредственно постройку дорог, инженерных сетей и всевозможных сооружений. И, разумеется, компания-застройщик при желании может приобрести строительную технику как российских, так и зарубежных производителей.
www.china-bridge.ru
