Что такое белый цемент

Что такое белый цемент?

Название «белый цемент» говорит само за себя — эта разновидность связующего характеризуется высокой степенью белизны и чистотой компонентов, из-за отличных декоративных свойств ее рекомендуют использовать для проведения отделочных работ. Данный стройматериал считается относительной новинкой и пока что представлен на рынке в основном импортными производителями. Технология изготовления и сырье отличаются от традиционных, что положительно сказывается на сроках затвердевания и таких эксплуатационных характеристиках, как: прочность, морозо- и атмосферостойкость, трещиноустойчивость.

Применение цемента в строительстве ускоряет проведение работ и позволяет создать уникальные декоративные элементы и конструкции. Вместе с тем, это довольно дорогой вид связующего со своими особенностями замеса, нарушение рекомендуемых пропорций, неправильно подобранные инструменты или нежелательные примеси приводят к разводам на поверхности или ухудшению качества цвета. С другой стороны, при соблюдении основных нюансов, получается потрясающий эффект и цена товара полностью оправдывается.

Что представляет собой белый цемент?

Его цвет и качественная структура достигаются за счет сочетания применения особого сырья и инновационных технологий обжима и помола. Основой служит маложелезистый клинкер из каолиновых глин, в роли добавок идут гипс, мел (известняк), хлорноватые соли. Все вещества, входящие в состав, содержат минимальное число окислов железа или пигментных включений. После прокаливания до 1200–1400 °C клинкер подвергается резкому охлаждению, такая закалка способствует повышению прочности и морозостойкости будущего цемента.

Важный нюанс: в печах используются экологические способы нагрева, при сгорании не выделяются (или тщательно улавливаются) сажа или зола. Помол проводится в мельницах, оснащенных базальтовыми, кремниевыми или фарфоровыми плитами, таким образом, на всех этапах производства выдерживается чистота материала. В целом, выпускается 3 сорта белого цемента: с коэффициентом отражения до 80–85 % у высшего, 75 и 68 — у второго и третьего соответственно. Для достижения особой белизны клинкер может подвергаться дополнительной обработке (водой, помещением в бескислородную среду), после которой он усиливает свою окраску. В итоге получаются ультрабелые марки со степенью отражения до 90 %. Последняя разновидность эффектно выглядит на солнце, но из-за высокой стоимости ее трудно купить (практически отсутствует в строительных маркетах).

Описание характеристик и свойств

К основным эксплуатационным параметрам цемента относят:

• степень белизны — 68–85 %;
• нерастворимый осадок — не более 0,12 %;
• достижение 65 % твердости через 15 ч;
• прочность на сжатие: через 3 дня — 38 МПа, через 28 дней — 59;
• морозостойкость — от 100 циклов.

Как следствие, эта разновидность ценится за такие преимущества:

1. Высокую атмосфероустойчивость.

2. Экологичность, для изготовления используются исключительно натуральные компоненты.

3. Сульфатостойкость, обусловленную чистотой состава (до 5 % щелочей).

4. Ускоренные сроки затвердевания (окончательно материал застывает на 28 день, как и любая разновидность цемента, но приступать к его обработке можно уже на 2 день).

5. Высокую дисперсность и водостойкость.

6. Трещиноустойчивость и минимальное образование сколов.

7. Многофункциональность: применение для внутренних и наружных работ, как в качестве основного стройматериала, так и в виде дополнительного компонента.

8. Однородность: благодаря тонкому помолу, изделия из данного цемента выглядят как прошедшие шлифовку.

9. Эстетичность и комбинирование с любыми дизайнерскими идеями, возможность импровизации.

Основные отличия от серого цемента

Если сравнивать характеристики белого цемента М500 и традиционных марок, то преимущества применения первой разновидности более наглядны. В частности:

Максимально возможная марка прочности серого цемента — М500, в то время как у декоративного сорта — 700. Последнее обусловлено применением инновационных технологий прокаливания и помола и оцениванием параметров состава в соответствии с европейскими строительными нормами. Важно учитывать, что материал имеет повышенную усадку, в сравнении с традиционным портландцементом (из-за тонкого помола). При этом минимальная стоимость марки М500 со степенью белизны от 70 % составляет 450 рублей за мешок в 50 кг.

В промышленности этот материал служит основой для изготовления затирочных и клеевых смесей высокого качества. Из-за хороших отражающих свойств и атмосфероустойчивости его используют при разметке дорожного и аэродромного полотна. В частных целях рекомендуют купить цемент с высокой степенью белизны для:

1. Облицовки фасадов. В данном случае отделка сохраняет свои свойства в течение долгого времени, не выгорает под солнцем и не боится внешних атмосферных воздействий.

2. Самостоятельного изготовления смесей для затирки, оштукатуривания, наливных полов на основе белого и цветного цемента.

3. Создания декоративных элементов: ступенек, бордюров, ландшафтных и скульптурных композиций, отдельных фрагментов и малых архитектурных форм. Состав отлично подходит для изготовления высокопрочной тротуарной плитки.

Основные нюансы работы

Этот материал требует определенных условий замеса, он меняет свои свойства при контакте с жиром, строительной пылью или ржавчиной. Поэтому для приготовления раствора используются абсолютно чистые инструменты и емкости, все рабочие поверхности обезжириваются и очищаются, металлические элементы обрабатываются антикоррозийными составами и покрываются тонким слоем бетона. Последнее является важным нюансом, без этого этапа ржавчина четко проступает через бетон по истечении определенного промежутка времени. Во всем остальном эта разновидность ничем не уступает обычному серому связующему, раствор легко приготовить самому.

Бетон из белого цемента отличается от обычного отсутствием крупнофракционного щебня и, соответственно — большой усадкой. В качестве наполнителя необходимо использовать белые мелкофракционные компоненты (0–2 мм), чаще всего это чистый речной песок. Согласно отзывам: для приготовления раствора подходят стандартные пропорции 1:3.

Исключение составляют цветные добавки вроде мраморной крошки, вводящиеся с целью достижения определенного декоративного эффекта. Чтобы развести компоненты, потребуется чистейшая вода с нейтральным PH, из открытых внешних источников ее брать нельзя. Важно выдерживать соотношение жидкости и сухого связующего, равное 1:0,4 или 1:0,45.

В частном строительстве в целях экономии средств можно приготовить белый цемент своими руками. Для этого смешиваются свинцовые белила и мастика, в соотношении 1:6, все ингредиенты необходимо растереть до порошкообразного состояния и развести расплавленным белым воском. Самостоятельно полученный состав чаще всего применяется для декоративных затирочных швов. Впрочем, из-за значительной трудоемкости процесса этот метод не считается удобным, отзывы покупателей свидетельствуют в пользу белого типа цемента в качестве основы при замесе декоративных бетонов.

Для создания цветного цементного раствора в домашних условиях к исходному составу добавляются красящие компоненты и чистый белый песок. Максимально допустимое соотношение минеральных пигментов к сухой смеси — 1:20, также важно не нарушать пропорции мелкофракционного наполнителя.

Избыток песка заглушит цвет и снизит пластичность, а превышение 5 % доли красителя может привести к потере прочности и ухудшению других характеристик. Рекомендуется развести цветной раствор после тщательного перемешивания сухих компонентов, постепенно добавляя чистую воду.

Белый цемент: применение, характеристики, достоинства, марки

Маленькие строительные хитрости и новшества часто привносят свой вклад в готовую постройку, насыщают яркими красками , даруют новую жизнь. Белый цемент все больше набирает популярность за счет своих преимуществ.

Характеристики и состав

Белый цемент — набирающий популярность строительный материал. Отличается от традиционного аналога составом, протеканием процесса изготовления, эксплуатационными и эстетическими характеристиками и, разумеется, цветом. Вещество вяжущее, порошкообразное, при смешивании с водой моментально твердеет, образуя тугую упругую массу. Белесый приятный оттенок достигается за счет компонентов с минимальным количеством железистых соединений (марганец, хром, железо, титан).

В основе вещества — маложелезистый клинкер, а также известняковые породы (мел, известняк, мергель, мрамор), глина, песок, гипс, хлорноватые соли. Окиси железа должно содержаться менее 0,45% от общей массы.

Прочность белого цемента вдвое превышает этот же показатель серого. Этого уровня можно достичь благодаря резкому охлаждению клинкера после обжига в бескислородной среде. Для обжига подходят жидкотопливные, а также газовые горелки.

Помол клинкера и дробление сырья происходит в мельницах или дробилках с особой футеровкой с использованием базальтовых, кремниевых или фарфоровых плит.

Чтобы цемент в полной мере справлялся со своими функциями, к его составу предъявляются жесткие требования, в том числе — высокое качество ингредиентов. Глинистым компонентом выступают первичные и обогащенные (шликеры) каолины. Шликер состоит из крохотных кварцевых зерен с примесью слюды и каолинита. Крупных песчинок лучше избегать: они тормозят транспортировку и перемешивание смеси.

Белый цемент маркируется двумя способами — М500 , М400, реже — М600 , М700.

По насыщенности оттенка (степени белизны) выделяют три вида:

• 1 сорт — коэффициент отражения — 80-85%.
• 2 сорт — 75%.
• 3 сорт — 68%. Когда отражающий коэффициент превышает 90%, цемент относят к премиальному классу.

Свойства и преимущества

1. Морозостойкость. Выдерживает более 100 смен сезонов зима-лето.
2. Высокая влагоустойчивость позволяет применять белый цемент в любых климатических условиях.
3. Прочность. На 60-65% смесь затвердевает уже за 15-16 часов. Полное закрепление материала происходит в течение 3-х дней.
4. Стойкость к ультрафиолетовым лучам обеспечивает первозданную эстетику надолго.
5. Декоративные свойства. При помощи красящих пигментов из белого цемента можно получить цветной. Это создает большой простор замыслов архитекторам и скульпторам, практически не ограничивая их творческий потенциал.
6. Стойкость к осадкам. Под воздействием ветра, дождя, снега, града он не меняет прочность и цвет.
7. Большая дисперсность. Не разрушается от повышенной влажности и агрессивных растворов.
8. Экологичность. Для создания белого цемента используются натуральные компоненты.
9. Экономичность. Из-за быстрого затвердевания и высокой прочности затраты на работу с материалом сокращаются. Кроме того, трещины почти не образуются, поэтому на их ремонт редко приходится тратить деньги.

Области применения

• Изготовление качественных сухих смесей для отделочных работ, в том числе штукатурки или затирки для плиточных швов;
• производство прочных растворов (например, фасадной штукатурки);
• изготовление белого бетона для конструкции балконов, лестниц, заборов, бордюр, тротуарной плитки, цветников;
• изготовление декоративной плитки и камня для облицовки фасада, железобетонных изделий;
• производство облицовочного (декоративного) кирпича , оригинальных богатых скульптур (лепнина, колонны, фонтаны);
• изготовление клея для плитки и камня;
• изготовление наливных полов;
• разметка дорожного и аэродромного полотна;
• материал дорожных покрытий;
• «стандартное» применение: укладка кирпича, стяжка.

Благодаря своим качествам, белый цемент используется как в открытых, так и в закрытых помещениях, а также на фасадах.

Основные производители белого цемента

HOLCIM, Россия и Словакия

Крупнейший производитель в Европе. Продукция соответствует принятым ГОСТам , содержит маркировку NOLCIM — ПЦБ 1-500.

Достоинства этого производителя в следующем:

• строгий контроль производства;
• тщательная очистка сырья;
• современное оборудование;
• высокий коэффициент светоотражения (не менее 85%);
• тонкий помол , однородность готового материала;
• повышенная морозостойкость.

Качество производимой продукции позволяет осуществлять экспорт в 50 стран мира. Российский производитель проигрывает Словакии в цвете: цемент имеет зеленоватый оттенок.

Cimsa uAdana, Турция

Производится «сухим способом», в результате которого получается более современный качественный продукт. Он считается «золотой серединой» по цене и качеству.

Достоинства турецкого продукта:

• ровная гладкая поверхность готовых изделий;
• высокая устойчивость к осадкам;
• отсутствие трещин , сколов;
• защищенность от коррозии при создании железобетонных конструкций с использованием цемента;
• высокие показатели прочности;
• легко поддается отделке;
• разнообразие видов (около 35);
• морозостойкость;
• цветостойкость (89-92%).

Aalborg White, Дания

Единственный производитель белого цемента в Дании, однако именно датский стройматериал занимает первое место на мировом рынке по качественным показателям. Степень белизны — до 90%. Главное достоинство — в полном отсутствии песка и глины (песок доставляется искусственно).

Прочие плюсы состоят в следующем:

• немного щелочи и хроматов;
• равномерный цвет;
• высокая сульфатостойкость. За счет высокого качества датский цемент является самым дорогим.

Aalborg White, Египет

Технология производства напоминает датскую, однако египетский цемент имеет более низкое качество. Главный минус — сложность поставки из Египта. Египетский отличается высокой износостойкостью, обладает степенью белизны до 89%.

Заключение

О белом цементе известно мало, но одно ясно точно: области его применения безграничны. Из него можно творить разнообразные архитектурные шедевры и даже выполнить фасад дома полностью.

Белый во многом превосходит «классический». Он не требует большого количества времени и тяжелого труда при использовании, выглядит красивее, обладает высокой прочностью.

Производством белого цемента занимаются не так уж много стран, но материал уже научились подделывать. Поэтому, при покупке продукции нужно обращать внимание на сертификаты качества.

Что такое Портландцемент?

Невозможно представить производство строительных работ без вяжущих материалов, соединяющих в монолитную конструкцию блоки, плиты, кирпич. Самым распространенным и востребованным в данной категории материалов является портландцемент.

Смешиваясь с водой или растворами различных солей, цемент образует эластичную массу, которая в процессе высыхания преобразуется в цементный камень. Без применения растворов на основе портландцемента невозможно изготовление железобетонных конструкций, монолитных сооружений, высококачественных смесей для каменных кладок и отделочных мероприятий.

Портландцемент получают путем соединения мелкоизмельченного клинкера с небольшим объемом гипса, который ускоряет процесс схватывания смеси. При производстве, в зависимости от предъявляемых к смеси требований, добавляются различные добавки, повышающие устойчивость материала к воздействиям негативных факторов.

Один из наиболее распространенных видов вяжущего вещества для бетонных смесей — портландцемент

Для придания готовому изделию определенных свойств, портландцемент обогащают минеральными добавками – белитом, алитом, целитом, браунмиллеритом. В зависимости от используемых минеральных составляющих портландцемент делится на следующие виды:

• Характеризующийся средней скоростью схватывания.
• Быстротвердеющий состав.
• Пластифицированный.
• Устойчивый к влаге, гидрофобный.
• С повышенной тепловой отдачей.
• Особо стойкий по отношению к химическим реагентам.
• Декоративный (цветной или белый), применяемый при отделочных работах.

Марки цемента

Опираясь на требования нормативной документации, предъявляемые к цементному образцу, подвергающемуся испытаниям на сжатие и изгиб, можно выделить основные марки портландцемента:

• М700 – особо прочный состав. Область применения ограничена изготовлением бетона с увеличенными прочностными характеристиками для возведения напряженных конструкций. Цена такого цемента высока, что делает его нерентабельным при ведении обычных строительных мероприятий;

Любой вид портландцемента марки 400 применяют для создания обычных и стандартных конструкций, не подвергающихся увеличенным нагрузкам

• М600 – состав увеличенной прочности. Область применения – производство ответственных железобетонных изделий и конструкций;
• М500 – цемент, обладающий достаточно хорошими прочностными показателями, что позволяет использовать его при реконструкции зданий и сооружений после аварий, возведении военно-технических объектов, укладке дорожного покрытия;
• М400 – самая доступная и широко используемая марка. Объясняется это тем, что заложенные показатели морозоустойчивости, влагостойкости позволяют применять его при возведении объектов любого назначения.

Предприятия-изготовители выпускают портландцемент марок М200 и М300, но в довольно ограниченном количестве. Такое ограничение закономерно, поскольку спрос на эти марки невелик.

Цифровой индекс, указанный в маркировке портландцемента, обозначает величину давления, которую способен воспринять эталонный образец материала. Например, портландцемент, маркируемый М500, воспринимает давление, превышающее 500 кг/см².

Используемое основное сырье

При изготовлении портландцемента используют известковые и глинистые породы в определенной пропорции, обеспечивающей требуемый химический состав для обжига.

Все виды портландцемента (ПЦ) изготавливают из разного сырья, общим компонентом для всех является только цементный клинкер

Из известковых пород наиболее часто применяют:

• Известняк, не содержащий включений кремния. Плотная порода с мелкокристаллической структурой.
• Мергель – переходная от известняковых к глинистым порода. Включает в свой состав мелкие частицы солей кальция с примесью полевого шпата, доломита и пр.
• Мел – податливая, легко измельчаемая осадочная порода.
• Ракушечный известняк.

К глинистой составляющей относятся:

• Глинистые сланцы. Благодаря своей слоистой структуре легко раскалываются, что значительно облегчает обработку.
• Лесс. Рыхлая мелкозернистая порода, содержащая большое количество карбоната кальция.
• Глина. Представляет собой смесь основного глинистого вещества – гидроалюмосиликата с соединениями железа, магния и других элементов.
• Суглинки. Отличаются от глины увеличенным содержанием песка.

Для экономии природных сырьевых ресурсов и удешевления производства цемента все чаще используются отходы металлургической промышленности (шлам, зола).

Минеральные составляющие клинкера

Для получения основного компонента портландцемента – клинкера, проводится обжиг сырьевой смеси (известняк + глина). В результате этой операции образуются минеральные соединения, процентное содержание которых не должно превышать допустимые значения.

В большинстве случаев клинкер получают из искусственных смесей, потому что в природе сырье, содержащее примерно 75% карбоната кальция и 25% глины, встречается довольно редко

К основным минералам, определяющим свойства получаемого клинкера относятся:

• быстро твердеющий алит. Этот компонент отвечает за скорость твердения состава и нарастание эксплуатационной прочности. Его количество регламентировано в пределах 45-60 процентов;
• медленно твердеющий белит. Его присутствие позволяет цементным составам достигать высоких прочностных показателей при длительном твердении. Чтобы белит не потерял вяжущих свойств, клинкер максимально быстро охлаждают. Количество минерала выдерживается в рамках 20-35 процентов, что позволяет достичь оптимальных сроков твердения;
• быстро гидратирующий трехкальциевый алюминат, ускоряет процесс гидратации, но параллельно с этим снижает прочностные характеристики и увеличивает возможность появления коррозии. Поэтому содержание ограничено 4-10 процентами;
• образующийся на определенной фазе обжига алюмоферрит, значительно не влияет на процессы твердения и тепловыделения. Его содержание в клинкере находится в пределе 10-18 процентов.

Поскольку портланд цемент получают из разного по химическому и минералогическому составу сырья, то на выходе получают цемент, отличающийся свойствами. Используя испытанные технологии производства, придерживаясь разработанных рекомендаций по процентному содержанию минеральных включений, предприятия-изготовители получат на выходе качественный продукт, отвечающий требуемым параметрам.

Технология производства

Споры по поводу, какой метод производства цементного состава лучше, не утихают долгие годы. Существует мнение, что, используя неоднородное по составу сырье повышенной влажности, предпочтительно воспользоваться мокрым способом. Параллельно с этим отстаивается позиция о применении сухого метода, как более экономически целесообразного, если предварительно подготовить должным образом шихту.

Клинкерную смесь обжигают при высоких температурах (до 1500°С), получая на выходе гранулы, которые потом измельчаются

Попытаемся разобраться в основных различиях существующих способов изготовления клинкера, из которого получают портландцемент. Известны три варианта получения смеси для обжига:

• Мокрый. Изначально проводят измельчение компонентов до нужной величины (известняк – размер частиц 8-10 мм, глина – куски до 10 см). Глину отмачивают до приобретения 70% влажности и отправляют в мельницы с известняком, где происходит смешивание.
• Сухой. Технология позволяет при уменьшенных затратах изготавливать портландцемент по сокращенному методу. Это обусловлено совмещением технологических стадий, обеспечивающих возможность одновременного выполнения сушки ингредиентов и их помола в специальных мельницах, в которые поступают горячие газы. Полученный шихтовый материал характеризуется порошкообразным составом.
• Полусухой (комбинированный). В данном методе совмещаются элементы сухой и мокрой технологии изготовления, которые используют производители цементных смесей. Допускается уменьшать влажность шихтового материала, произведенного мокрым методом, и получать шихтовой состав, влажность которого не превышает 18%. Согласно второму способу, готовится сухая смесь, которая насыщается водой до 14-процентной влажности, подвергается гранулированию и обжигается.

Свойства состава

Портландцемент обладает комплексом положительных характеристик, обеспечивающих его широкое применение в жилищном строительстве, при возведении промышленных конструкций. Главными характеристиками являются:

• удельный вес, зависящий от степени уплотнения состава. Для насыпных смесей составляет 1100 кг/м3, для уплотненных достигает величины 1600 кг/м3;
• гранулометрический состав, характеризующий тонкость цементной фракции и качество помола. Параметры влияют на эксплуатационные характеристики, интенсивность твердения раствора. Усредненный размер частиц цемента составляет порядка 40 микрон, что обеспечивает необходимую прочность и время твердения;

• потребление воды, влияющее на способность массива впитывать определенный объем жидкости. Недостаток влаги снижает прочность, а излишек – вызывает расслоение цементной массы. Согласно проверенной рецептуре, для замеса вводится 25-28 процентов воды от общего объема смеси;
• продолжительность схватывания, регламентированная стандартом, составляющая до 45 минут после смешивания с водой. Продолжительность окончательного твердения зависит от температурного режима и замедляется в зимний период;
• высокие прочностные характеристики, позволяющие воспринимать сжимающие нагрузки, что отражается в обозначении портландцемента.

Заключение

Представленная в статье информация о распространенном в строительной отрасли портландцементе знакомит с особенностями производства, свойствами, маркировкой и технологическими особенностями изготовления. Застройщики подтверждают, что это прочный материал, обеспечивающий высокий ресурс эксплуатации конструкций и сооружений.

Повышенные рабочие характеристики обеспечивают широкую сферу применения популярного материала.

Бетон

60. Рассчитать номинальный (лабораторный) состав тяжелого бетона для массивных армированных конструк­ций. Требуется бетон М 300. Материалы: портландцемент М 400 с удельным весом уц=3,1 кг/л; песок средней круп­ности с водопотребностью 7% и удельным весом уп= = 2,63 кг/л; гранитный щебень с предельной крупностью 40 мм, удельным весом ущ=2,6 кг/л и объемным весом Уоб. щ=1,48 кг/л. Заполнители рядовые.

61. Рассчитать производственный (полевой) состав тяжелого бетона, лабораторный состав которого принять по предыдущей задаче. Влажность песка и щебня равны соответственно 2 и 1%.

62. Вычислить расход материалов на один замес бе­тономешалки с емкостью смесительного барабана V6 1200 л, если расход материалов на 1 м3 производствен­ного бетона следующий: Ц — 312 кг, В — 153л, П — 612 кг, Щ— 1296 кг. Объемные веса влажных песка и щебня соответственно принять 1,6 и 1,495 кг/л, объемный вес цемента 1,3 кг/л. По лабораторным данным наиболее плотная смесь крупного заполнителя состоит из 40% щебня крупностью 10—20 мм и 60% щебня крупностью 20—40 мм.

63. Используя результаты расчетов, полученные в задачах 98 и 99, выразить номинальный и производст­венный составы бетона весовыми и объемными соотно­шениями между цементом, песком и щебнем (1:Х:У). Объемный вес сухого песка принять у0б. п=1,63 кг/л.

64. Вычислить расход материалов на 1 м3 бетонной смеси с объемным весом уоб. б.см=2300 кг/м3 и во­доцементным отношением В/Ц = 0,42, если производ­ственный состав бетона выражен весовым соотношением I : X: У= 1:2:4 (цемент: песок : щебень).

65. Рассчитать состав высокопрочного бетона марки 500 для массивного сооружения с редко расположенной арматурой. Требуемая подвижность бетонной смеси 2— 3 см. Материалы: портландцемент М 500 с удельным ве­сом 3100 кг/м3; гранитный фракционированный щебень с наибольшей крупностью 40 мм, удельным и объемным

ев весом соответственно 2600 и 1560 кг/м3. Содержание фракций 10—20 мм — 40%, 20—40 мм — 60%. Крупный песок с удельным и объемным весом соответственно 2600 и 1620 кг/м3 и водопотребностью 7%. Дополнитель­ный помол цемента повысил его активность до 600 кГ/см2.

66. По условию задачи № 98 рассчитать состав бетона, в котором вместо обычного строительного пе­ска применен песок мелкий (модуль крупности 1,1) с водопотребностью 10% и удельным весом 2630 кг/м3.

67. Определить состав бетона для дорожного по­крытия С прочностью при изгибе #6.ИЗГ = 40 кГ/см2. Осадка конуса бетонной смеси 1—2 см. Материалы: портландцемент активностью #ц. Сж=440 кГ/см2 и удель­ным весом 3100 кг/м3; песок средней крупности с удель­ным и объемным весами соответственно 2650 и 1650 кг/м3; щебень гранитный с удельным и объемным весами 2650 и 1540 кг/м3.

68. Подобрать состав бетонной смеси для тонкостен­ной железобетонной плиты. Требуется подобрать бетон М 300, удобоукладываемостью цементно-песчаной смеси 30 сек. Материалы: портландцемент М 400, песок обыч­ный строительный с модулем крупности Мкр=1,5 и удельным весом уп=2,63. Условия твердения нормаль­ные.

69. Определить состав цементно-песчаного бетона для армоцементных конструкций с отпускной прочностью 310 кГ/см2 (60% марочной). Конструкция армирована семью стальными ткаными сетками № 10. Материал: цемент М 600 (по ГОСТ 10178—62) с удельным весом 3000 кг/м3; песок классифицированный с уп=2600 кг/м3. Формование изделий вибрированием с пригрузом; твер­дение в камерах пропаривания в течение 8 ч.

70. Определить состав цементно-песчаной смеси для армоцементной кровли толщиной 2 см, армированной 5-ю слоями сеток 10×10 мм через 4 мм. Требуемая марка бетона 400. Материалы: портландцемент М 500 (по ГОСТ 10178—62) с удельным весом 3100 кг/м3; песок крупный с водопотребностью 5%, удельным весом 2650 кг/м3 и наибольшей крупностью 5 мм. Уплотнение смеси предполагается вибрированием с частотой 3000 кол/мин, твердение в нормальных условиях.

Определить допустимую по условиям армирования наибольшую крупность песка.

71. Определить состав малощебеночного бетона М300 при жесткости бетонной смеси 15—25 сек и до­пустимом перерасходе цемента 20%. Цемент М-500, удельный ъес крупного песка 2,6; щебень гранитный с удельным весом 2,6 и предельной крупностью 40 мм.

72. Определить состав малощебеночного бетона, при­меняемого вместо мелкозернистого бетона М 400 с целью снижения деформативности на 10%. Требуемая подвиж­ность бетонной смеси 1—2 см. Цемент М 600, удельный вес песка 2,65, водопотребность 8%, щебень гранитный, удельный вес 2,65, предельная крупность 40 мм.

73. В бетон, имеющий состав по весу 1 : X : У= 1:2:4 при В/Ц = 0,45 и расходе цемента 300 кг/м3, введена добавка винсола 0,04% (от веса цемента), что снизило водоцементное отношение на 10% и объемный вес бетон­ной смеси на 5%.

Вычислить расход материалов для 1 м3 бетона, объ­емный вес этого бетона, увеличение пористости, вызван­ное добавкой винсола.

74. Рассчитать состав бетона, при пропаривании ко­торого в течение 8 ч достигается прочность, составляю­щая 70% бетона М 300. Жесткость бетонной смеси 60 сек. Характеристику материалов принять из условия зада­чи 98, только вместо мелкого принять песок средней круп­ности с удельным и объемным весами соответственно 2630 и 1650 кг/м3.

75. Бетон М 300 после пропаривания должен приоб­рести 70% марочной прочности. Рассчитать состав бетона и назначить режим его тепловой обработки, если тре­буемая жесткость бетонной смеси 50 сек, вяжущим яв­ляется шлакопортландцемент М 400, пропаривание про­изводится в металлических формах. Свойства песка и щебня принять по задаче 98.

76. Подобрать состав крупнопористого бетона мар­ки 50. Материалы: портландцемент М 400 (по ГОСТ 10178—62), щебень гранитный с объемным весом 1600 кг/м3.

77. Определить расход цемента и щебня на один за­мес крупнопористого бетона в бетономешалке емкостью 500 л, если состав бетона по весу 1 :п= 1 : 10,5 при рас­ходе цемента 147 кг/м3. Объемные веса цемента и щебня равны соответственно 1250 и 1520 кг/м3.

78. Вычислить коэффициент выхода крупнопористо­го бетона состава по объему 1 :п=1 : 10 с расходом це­мента 120 кг/м3. Объемный вес цемента 1210 кг/м3.

79. Подобрать состав плотного керамзитобетона М200 с предельным объемным весом уОб. к.б=1700 кг/м3 (в сухом состоянии). Требуемая подвижность бетонной смеси 30 мм. Материалы: портландцемент М 500; песок КВарцеВЫЙ Средней КруПНОСТИ С ОбъеМНЫМ веСОМ Уоб. п = = 1500 кг/м3-, керамзитовый гравий с наибольшей круп­ностью 20 мм и уОб. к.г=400 кг/м3.

80. Насколько сократится расход известково-шлако­вого цемента на 1 м3 бетона, если его пропаривание за­менить автоклавной обработкой. Прочность бетона в обо­их случаях должна быть 220 кГ/см2 при расходе воды 185 л/м3.

Б. Формование и уплотнение бетонной смеси

81. Бетонная смесь с объемным весом у0б. б.см= = 2420 кг/м3 и водоцементным отношением 0,5 имеет ве­совой состав 1 : X : У= 1 : 2 : 4. Объемные и удельные ве­са цемента, песка и гравия соответственно равны (кг/л)-. у0б. ц= 1.3; уц=ЗД; Уоб. п=1>56; уп=2,65; уоб. г

Вычислить коэффициент а раздвижки зерен гравия цементно-песчаным раствором (коэффициент избытка раствора).

82. На 1 м3 бетонной смеси израсходовано цемента 300 кг, песка 685 кг, щебня 1200 кг и воды 165 л. Удель­ные веса цемента, песка и щебня равны соответственно (кг/л): 3,1; 2,65; 2,61.

Вычислить коэффициент уплотнения смеси.

83. Определить оптимальную продолжительность вибрирования бетонной смеси с жесткостью 70 сек виб­ратором при частоте колебаний 2800 кол/мин и амплиту­де 0,35 мм.

84. Для 1 м3 бетона на рядовых заполнителях и портландцементе М 400 требуется: цемента 300, песка 600, щебня 1200 кг, воды 178 л. Опытом установлено, что введением 0,2% от веса цемента добавок сульфитно-спир­товой барды (ССБ) удается снизить расход воды на 16 л с сохранением требуемой подвижности бетонной смеси. Прн твердении бетона в химические реакции с цементом вступает лишь 10% вводимой в бетонную смесь воды.

Вычислить степень повышения плотности бетона при снижении расхода воды. Насколько повысится марочная прочность бетона в результате повышения водоцемент­ного отношения?

85. Железобетонная панель толщиной А = 0,25 м формуется на виброплощадке с амплитудой колебаний А=0,5 мм и частотой л = 3000 кол! мин. Определить вели­чину максимального уплотняющего давления Рмакс. воз­никающего в толще формуемой панели, если формование осуществляется с пригрузом q= 100 Г/см2. Объемный вес бетонной смеси принять уоб. б.см=2300 кг/м3.

86. Железобетонные ненапорные трубы с внутрен­ним диаметром dBH=1000 мм и толщиной стенки 65 мм изготовляются из тяжелого бетона объемным весом 2400 кг/м3. Формование труб осуществляется центрифу­гированием.

Вычислить необходимое наименьшее число оборо­тов формы, обеспечивающее распределение и уплотнение бетонной смеси.

В. Твердение бетона в нормальных условиях и ускорение твердения

87. Состав бетона № 1: цемента 320 кг, песка 650 кг, щебня 1300 кг и воды 200 л на 1 м3. Бетон № 2 имеет та­кой же состав, но воды на 40 л меньше, т. е. 160 л/м3.

Какое влияние окажет это снижение воды на порис­тость бетона в тот момент затвердения, когда 20% воды (от веса цемента) вступят в химическую реакцию с це­ментом, а остальная вода испарится?

88. Определить конечную относительную прочность бетона (в % от Rii), если твердение его проходило при переменной температуре: 1 сутки при 15°; 3 суток при 25° и 1 сутки при 40°. Рассмотреть три вида бетона одинако­вого состава, но на разных цементах: бетон № 1 — на портландцементе М 500, бетон № 2 — на шлакопорт­ландцементе М 300; бетон № 3 — на пуццолановом порт­ландцементе М 400.

89. Какова расчетная марка бетона на портландце­менте М 500, если после пропаривания на поддоне с ме­таллическим жестким окаймлением и с укрытием сверху металлическим листом бетон получил прочность 150 кГ/см2> Жесткость бетонной смеси 30 сек, водоце­ментное отношение в/ц=0,61.

Температура в цехе 206, температура в камере при укладке изделия 40°.

90. На каких цементах бетон после 8 ч пропарива­ния при 60° наберет большую прочность, если расчетная прочность бетона 200 кГ/см2, а бетонная смесь имеет во­доцементное отношение 0,5? Рассмотреть бетон на порт­ландцементе, шлакопортландцементе и пуццолановом портландцементе.

91. В бетонную смесь, изготовленную на рядовых заполнителях с расходом портландцемента М 400 350 кг/м3 и водоцементным отношением 0,5, введено 2% от веса цемента хлористого кальция. При этом прочность бетона через 3 суток твердения в нормальных услови­ях с добавкой оказалась выше прочности бетона без до­бавки в 2 раза, через 7 суток на 50%, через 28 суток на 11%.

Определить Арочность бетонов. Построить графики роста прочности бетонов во времени. Вычислить расход раствора хлористого кальция на 1 м3 бетона, если плот­ность раствора 1,25 г/см3, т. е. расход СаСЬ на 1 л рас­твора 3,488 г.

92. Определить водоцементное отношение бетона сборного элемента, при котором бетон из жесткой бетон­ной смеси на высококачественных заполнителях и на портландцементе М 600 через 3 суток твердения в нор­мальных условиях наберет прочность при сжатии R3 = = 150 кГ/см2.

Г. Твердение бетоне в зимних условиях

93. Бетон с расчетной маркой R28

300 кГ/см2 был уложен подогретым до t = 30°, а затем твердел в течение 10 суток, остывая до нуля.

Какую прочность наберет бетон за это время, если для его изготовления применен портландцемент М 400?

94. Бетонная смесь имеет следующий состав: цемен­та— 320, песка — 640, щебня — 1280 кг/м3 и воды— 160 л/м3. Для приготовления смеси применены цемент с температурой <ц=5°, оттаянный щебень с <щ=1° и по­догретые песок и вода до температур соответственно ta— = 40 и <в=80°. Определить температуру бетонной смеси, сниженной на 2,5° в результате потери тепла при пере­мешивании. Теплоемкости цемента, песка и щебня соот-

ВЄТсівєнно приняіь сц=сп=сщ=0,2, теплиемкость бетон­ной смеси сб = 0,253.

95. При выходе из бетономешалки бетонная смесь имеет температуру Гб. см=45°. Температура наружного воздуха ^н. в= —10°. От бетонного завода до места уклад­ки смесь перевозится на автосамосвале ЗИЛ-585. Дли­тельность перевозки 50 мин.

Вычислить температуру бетонной смеси после ее ук­ладки и уплотнения.

96. Требуемая по расчету теоретическая температу­ра бетонной смеси (температура по выходе из бетоно­мешалки) ^б. см = 45°. До каких температур должны быть нагреты материалы, составляющие бетон, чтобы обес­печить эту теоретическую температуру?

Состав бетонной смеси: цемента — 312, песка — 600, щебня-— 1283 кг/м3 и воды—178 л/м3. Теплоемкости заполнителей и цемента принять равными 0,2 ккал/кгХ Хград, бетонной смеси 0,253.

97. Вычислить тепловыделение 1 кг портландцемен­та М500 за 1-й, 15-й и 30-й часы его твердения при tn= = 15°.

Построить график зависимости экзотермии цемента от времени его твердения.

98. Определить тепловыделение 1 кг портландце­мента М500 за период с 10-й по 20-й часы его твердения и отдельно за первые 72 ч (3 суток) его твердения при /ц=15°.

99. Определить длительность остывания до tfK=18° бетонной стойки железобетонного каркаса, извлеченной из камеры термической обработки с температурой /б = = 70°. Поперечное сечение стойки 30X40 см, длина 2,4 м. Объемный вес бетона 2300 кг/м3. Расход портландцемен­та М 400 Ц = 320 кг/м3. Температура наружного воздуха /„= —5°.

100. Определить продолжительность охлаждения бе­тона до tK=5° в прогоне пролетом 1=8 м и поперечного сечения ах6 — 0,8X0,6 м. Бетон на портландцементе М 500. Объемный вес бетона уОб. б=2400 кг/м3. Расход цемента 300 кг/м3. Температура укладки бетона в опа­лубку ^6 = 35°. Опалубка сделана из досок толщиной 50 мм. Теплоизоляция опалубки состоит из слоя сухих опилок толщиной 12 см. Температура наружного возду-