ВВЕДЕНИЕ
Из шлакобетона возводят монолитные и блочные наружные и внутренние стены. Шлакобетон является дешевым и хорошим конструкционным материалом для строительства малоэтажных зданий. Вяжущим для шлакобетона могут служить цемент, известь, гипс, глина и др.
В качестве заполнителей при изготовлении легких бетонов используют шлак, керамзит, кирпичный бой, опилки камыш и другие местные материалы. Наиболее распространен шлакобетон на основе топливного или металлургического шлака. Для увеличения прочности в него добавляют 10-20% песка (от объема шлака).
Шлаки должны быть чистыми и не содержать посторонних примесей: земли, глины, золы, несгоревшего угля и мусора. Чтобы уменьшить содержание необожженных глиняных частиц и вредных солей, свежий шлак выдерживают в течение года в отвалах на открытом воздухе, обеспечивая при его складировании свободный отвод дождевых и паводковых вод.
Серьезные исследования по применению легких бетонов в нашей стране начались в 20-х годах прошлого ХХ столетия. Первоначально работы велись в Закавказье, где в изобилии встречаются легкие пористые горные породы (пемза, вулканический туф, шлаки и др.). Основное назначение такого бетона - строительство стен с повышенными теплозащитными свойствами. У истоков этих работ стояли инженеры Р.М. Михайлов и Н.А. Попов. Экспериментальное строительство в Баку, Махачкале, Ереване показало перспективность легких бетонов для кладки стен жилых и общественных зданий.
Следующим этапом развития технологии легких бетонов стал поиск и разработка технологии получения искусственных пористых заполнителей, так как месторождения природных пористых заполнителей встречаются довольно редко. Основные исследовательские работы по легким бетонам проводились в Москве в ЦНИИПС под руководством профессора Н.А. Попова. В 30-е годы в основном и была создана теория легких бетонов.
Реальными видами легких пористых исполнителей в ту пору стали отходы энергетики (топливные шлаки). Топливные шлаки и шлакобетон на их основе пользовались большой популярностью как в 30-е, так и в послевоенные годы. Топливный шлак - ноздреватые куски спекшихся минеральных примесей, находившихся в каменном угле, и некоторого количества несгоревшего топлива. Самыми распространенными изделиями из шлакобетона были шлакоблоки. Шлак в них использовался в роли универсального (мелкого и крупного) заполнителя. Из шлакоблоков возводились 2-3 этажные дома, некоторые из которых служат и в наши дни.
1. НОМЕНКЛАТУРА ПРОДУКЦИИ И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
НОМЕНКЛАТУРА ПРОДУКЦИИ
Шлакобетон (бетон на золошлаковых смесях тепловых электростанций - ТЭС или на топливном шлаке, гранулированном доменном или электротермофосфорном шлаке).[1]
Рисунок 1- Эскиз крупного блока.
Координационные размеры блоков из шлакобетона в соответствии с ГОСТ 19010-82 «Блоки стеновые бетонные» приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Координационные размеры блоков
| Тип блока по виду стены | Тип блока по назначению в стене | Координационные размеры, мм | ||
| Длина, L | Высота, H | Толщина, B | ||
| Наружный | Простеночный | 400, 600, 900, 1000, 1200, 1300, 1500, 1800, 2100 | 300, 1000, 1600, 2200, 2500, 2700 | 200-600 |
| Подоконный | 900, 1200, 1500, 1800, 2100 | 600, 800, 900, 1500 | 200-600 | |
| Перемычечный | 2100, 2400, 2700, 3000, 3300 | 600, 800 | 200-600 | |
| Внутренний | Простеночный | 400, 600-2700 | 300-600 | 160, 200, 250, 300 |
| Перемычечный | 900-3300 | 300-600 | 160, 200, 250, 300 |
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Для формования стеновых камней из легкобетонных смесей служат автоматизированные станки, в которых предусмотрено применение комбинированных способов уплотнения: вибротрамбование или вибропрессование.
Легкобетонные камни формуют на высокопроизводительных станках-автоматах СМТ-083.
В комплекте со станком выпускают металлические поддоны и стенные обкладки для внутренних стенок форм. На станке можно формовать блоки из бетонной смеси с различными пористыми заполнителями: аглопоритом, керамзитом, шлаковой пемзой, гранулированным шлаком и отходами от дробления известняка.
Бетонная смесь питателем подается из бункера станка в форму, размеры которой рассчитаны на одновременное изготовление четырех блоков. После заполнения формы питатель возвращается в исходное положение. Уплотнение в форме происходит при одновременном воздействии вибрации и пригруза. По окончании уплотнения пригрузочное устройство остается с пуансонами на месте, а форма поднимается. Затем автоматически поднимаются пригрузочное устройство и механизм, подающий свободные поддоны. Этот же механизм перемещает поддоны с изделиями на пост съема или на приемную каретку подавателя автоматической линии.
Тепловая обработка блоков ведется в пропарочных камерах или в автоклавах. Транспортируют блоки на этажерках, которые перемещаются электро- или автопогрузчиками.
Таблица 2 - Технологические характеристики бетона
| Назначение бетона | Марка бетона | Класс бетона по прочности на сжатие | Средняя прочность бетона для данного класса, кгс/см2 | Рекомендуемые марки цемента | |
| По средней плотности | По морозостойкости | ||||
| Конструкционно-теплоизоляционные | D1000 D1100 D1200 D1300 D1600 | F25-F100 F25-F100 F35-F100 F35-F100 F75; F100 | В2,5 В3,5 В5 В7,5 В10 | 32,74 45,84 65,48 98,23 130,97 | |
| Конструкционные | D1500 D1700 D1700 D1900 D1900 | F100-F300 F150-F500 F150-F500 F200-F500 F200-F500 | В12,5 В15 В20 В25 В30 | 163,71 196,45 261,94 327,42 392,90 |
В курсовой работе рассчитывается состав бетона В5 с подвижностью бетонной смеси 1-4 см (П1). Марка бетона: по прочности на сжатие М75, по средней плотности D1200,по морозостойкости F100.
Среднюю прочность бетона Rср каждого класса определяют при нормативном коэффициенте вариации, равном V = 13,5% для конструкционно-теплоизоляционного и конструкционного бетонов и V = 16%. [1]
Поданная к месту укладки бетонная смесь должна иметь:
· требуемуюудобоукладываемость с отклонениями подвижности не более 30% и жесткости не более 20%;
· среднюю плотность в уплотненном состоянии, не превышающую требуемой более, чем на 5% (для легких бетонов);
· температуру в пределах 5-30°С, если принятой технологией не предусмотрена более высокая температура смесей
· требуемый объем вовлеченного воздуха с отклонениями не более ±10% от заданного (для смесей с воздухововлекающими добавками).[4]