Щебень в бетоне, предназначенном для верхнего слйя покрытия, должен быть не крупнее 20 мм, для нижнего — 40 мм. Пылеватых и глинистых частиц в щебне (гравии) не должно содержаться более 1—2%. Морозостойкость щебня (гравия) выбирают в зависимости от климатических условий места строительства. Щебень готовят из изверженных горных пород прочностью не ниже 1200 кгс/см2, осадочных не менее 800. Износ в\юлочном барабане щебня из изверженных пород не должен превышать 25%, осадочных — 40. Для устройства однослойных и верхнег\слоя двухслойных бетонных покрытий щебень (гравий) разрешается применять только после промывки.

Лучшими считаются кварцевые илй искусственные пески — после дробления изверженных или осадочных пород. В песке вредна примесь слюды, содержание которой допустимо до 0,5%. Глины и пыли разрешается не более 3% по массе. Песок для бетона должен обладать следующими показателями: – Размер отверстий сит, мм 5 2,5 1,25 0,63 0,315 0,14 Полный остаток на ситах, % по массе 0 0—20 15—45 35—70 70—90 90—100

Через сито 0,14 мм должно проходить 10%, модуль прочности М„ = 2,10—3,25.

Для затворения смеси используют воду, пригодную для питья. Вредными примесями воды являются сульфатные соединения, кислоту, жиры, сахар. Нельзя использовать болотную, торфяниковую, загрязненную фабричную, а также сильно минерализованную воду. Морская вода содержит MgSO+, очень вредный для бетона. Поэтому морская вода может применяться для приготовления бетона, если сульфатов (в пересчете на SO4) содержится в ней не более 2700 мг/л, а всех солей в сумме — не более 5000 мг/л.

Реакцию воды оценивают по показателю концентрации водородного иона. Bee природные воды заключают в себе некоторое количество диссоциированных водородных Н и гидроксильных ОН ионов согласно уравнению Н2ОНч^ОН4-ОН. В нейтральной воде концентрация водородных ионов равна концентрации, гидроксильных, т. е. Н —ОН. В идеально чистой нейтральной воде на каждые 10 млн. молекул воды приходится один ион водорода, т. е. концентрация водородных ионов для нейтрального раствора равна Ю-7. Для упрощения величину водородных ионов выражают только показателем степени без отрицательного знака и обозначают рН. При концентрации рН-7 вода имеет нейтральную реакцию; при рН<7 приобретает кислую реакцию и при рН>7 — щелочную; рН = 0 соответствует кислоте в нормальном растворе, а рН= 14 —щелочи в нормальном растворе. Чем рН меньше, тем более кислой, а следовательно, и более агрессивной становится вода.

Для перевозки, разравнивания и уплотнения имеет значение степень подвижности бетонной смеси. Подвижность характеризуют способностью растекаться под влиянием собственной тяжести без механического воздействия. Ее определяют с помощью стандартного конуса, который заполняют проверяемой смесью, затем его осторожно снимают и ставят рядом. Оставшаяся смесь оседает. Величину осадки измеряют линейкой.

Рис. 6.1. Технология приготовления цемента мокрым способом:
1 — пылеочистительный электрофильтр; 2 — шламбассейн с крановой мешалкой; 3 — вращающаяся печь; 4 — колосниковый холодильник; 5 — силосы .клинкера, гипса, добавок; 6 — центробежный сепаратор; 7 — пневмонасос; 8 — цементные мельницы; 9 — сырьевые мельницы; 10 — силосы сырья; 11 — глиноболтушка; 12 — роторный экскаватор; 13 — экскаватор; 14 — конусная дробилка; 15 — молотковая дробилка; 16 — приемное устройство для гипса и добавок; 17 — цементные силосы

Жесткость смеси с максимальной крупностью зерен до 40 мм определяют: техническим вискозиметром [3.8], а при большей крупности зерен с помощью кубической формы и конуса.

Технологические свойства жестких смесей определяют по времени вибрирования, необходимом для ее уплотнения. Его выражают в секундах, что характеризует жесткость или удобоукладываемость смеси. Бетоны из малоподвижных и жестких смесей приготовляют с меньшим количеством воды затворения, что позволяет получать бетоны высоких марок на цементе относительно низких марок (<400). Применение жестких смесей дает экономию цемента, возможность быстрой распалубки изделий и ускорение твердения. Для разных изделий, дорожных оснований и покрытий используют смеси с различной подвижностью — жесткостью. Например, для покрытий, уплотняемых вибрированием, осадка должна быть 1—5 см, а удобоукладываемость—10—35 с. Чтобы улучшить подвижность и удобоукладываемость, повысить морозостойкость бетона, применяют добавки: пластифицирующие (гидрофобизирующие)- и воздухововле- кающие. Применение таких воздухововлекающих добавок, как абиетиновая смола и мылонафт, позволяет создать в бетоне огромное количество мелких замкнутых заполненных воздухом пор. Замкнутые поры, заполненные воздухом в количестве 3,5—4,5% по объему; увеличивают в 5—6 раз стойкость бетона против агрессии , хлористых солей и мороза. Пластифицирующие добавки, например сульфитно-спиртовая барда (ссб), позволяют уменьшить расход воды на 10—15% при сохранении заданной подвижности или жесткости бетонной смеси. Уменьшение воды затворения существенно повышает морозостойкость бетона. Ссб вводят при приготовлении пластифицированного цемента или в процессе приготовления смеси. Мылонафт в бетонную смесь вводят вместе с водой затворения в виде раствора 10—20-процентной концентрации.

Марку бетона устанавливают, испытывая на сжатие бетонные кубы размером 20×20×20 см в возрасте 28 суток. Для дорожных покрытий большее значение имеет прочность на изгиб, для чего подвергают испытанию балки размером 100X100X100, 15X15X15 и 20X20X20 см, размер зерен заполнителя в которых соответственно не более 20, 40, 70 мм. Важным качеством является долговечность бетона. Долговечность бетона чаще связывают с его морозостойкостью. Бетон считается выдержавшим испытание, если после установленных циклов замораживания л оттаивания потеряет не более 5% массы и не более 25% прочности.

Для оснований и покрытий в районах со среднемесячной температурой наиболее холодного месяца от 0 до —10° С марка морозостойкости— МрзЮО; Мрз150 — в районах со среднемесячной температурой воздуха наиболее холодного месяца от —10 до —20°С; Мрз 200 — в районах со среднемесячной температурой воздуха наиболее холодного месяца —20° С. Для нижнего слоя двухслойных покрытий и оснований в районах со среднемесячной температурой воздуха наиболее холодного месяца от —10° С бетон должен иметь марку Мрз50; в районах со среднемесячной температурой воздуха наиболее холодного месяца —10° С и выше бетон для нижнего двухслойного покрытия и основания на морозостойкость не испытывается.

Разновидности бетонов. Кроме стандартного бетона для постройки бетонных покрытий, оснований, изготовления изделий, ремонта находят применение разновидности бетонов: карбонатный, песчаный, песчаный сверхпрочный. Карбонатный бетон (разновидность тяжелого бетона) приготовляют на мелком и крупном заполнителе из карбонатных пород — известняков и доломитов. В сравнении с другими горными породами они имеют повышенную прочность сцепления с цементным камнем. В качестве мелкого заполнителя в карбонатном бетоне используются не природные квар- цево-полевошпатные пески, а побочный продукт дробления, получаемый при производстве щебня на КДЗ из карбонатных пород или при сортировке щебня на ЦБЗ.

Применение карбонатных бетонов экономически целесообразно в районах, где имеются запасы карбонатных пород. Цемента в карбонатный бетон требуется на 10—20% меньше, чем в обычный бетон. Марка по прочности назначается: для марок по сжатию 20 и 25 кгс/см2, по изгибу 30—35. .Приготовлять карбонатный бетон желательно с применением ПАЙ по обычной технологии.

Карбонатный песок необходимо защищать от увлажнения при транспортировке и хранений Бункеры, дозаторы мелкого заполнителя должны быть оборудованы вибраторами с целью предотвращения зависания. Карбонатные бетоны применяют для дорожных оснований под асфальтобетонные покрытия.
Песчаный бетон отличается от обычного бетона отсутствием крупного заполнителя (щебня и гравия), мелкозернистым строением и обязательным наличием ПАВ. Бетон имеет повышенную деформативную способность, морозостойкость и высокую удобоукла- дываемость, что позволяет увеличить показатель жесткости до 30—50 с. Эффективно применение песчаного бетона в тех районах, где щебня (гравия) нет, а природные кварцево-полевошпат- ные пески являются местным материалом. Цемента в нем на. 10—12% больше, чем в обычном бетоне, в 2,5—3 раза больше песка, объемная масса на 5% меньше. Для приготовления применяют только смесители принудительного перемешивания и дозирования по массе. В качестве ПАВ применяют ссб и сдб (сульфатно-дрожжевую бражку) по СН 407-70.

Сверхпрочный песчаный бетон. Принцип подбора его состава основан на обеспечении наибольшей плотности упаковки всех компонентов смеси за счет большего их измельчения. Поскольку крупный заполнитель создает неоднородность, его заменяют песком.

Цемент, выполняющий в бетоне роль клея, в обычном бетоне используется недостаточно (на 35—40%). В новой технологии цемент и песок дополнительно тонко измельчают. Тонкомолотый песок улучшает клеевые качества цемента. При приготовлении сверхпрочного песчаного бетона используют вибрацию на всех этапах технологии, начиная с заготовки компонентов и кончая виброперемешиванием. Вначале производят вибропомол цемента и песка, затем перемешивают смесь в вибросмесителях с добавкой ПАВ. Сверхпрочный песчаный бетон находит применение для постройки бетонных покрытий и таких изделий, как бортовой камень, тротуарная плихка, дорожные шестигранные плиты для сборных покрытий, безнапорные трубы и др.

Для ремонта бетонных дорожных покрытий применяют смесь портландцемента и кварцевого песка с общей удельной поверхностью 5000 см2. Смесь приготавливают в вибросмесителях непрерывного или периодического действия, оборудованных на базе шаровой мельницы М-200-1,5. Перемешивание и виброактивация такой смеси продолжается 5 мин. На 1 м3 сверхпрочного песчаного бетона-расходуется 420 кг портландцемента, 180 кг кварцевого тонкомолотого совместно с портландцементом песка, 1600 кг кварцевого молотого песка, 180 кг воды, 1,8 кг сульфитно-спиртовой барды. Через сутки прочность такого бетона при сжатии достигает 250 кгс/см2, марочная прочность равна 600 кгс/см2.

Строительные растворы используют в кладке и при штукатурке; в качестве вяжущего применяется цемент, известь.

Строительная известь — вяжущее, получаемое обжигом ниже температуры спекания кальциево-магниевых карбонатных горных пород —мела, известняков, доломитов. Различают следующие виды воздушной извести: негашеная комовая; кипелка или негашеная молотая с минеральными добавками или без них; гидратная, известковое тестогашеная (гидратная) известь с избытком воды; извест-. ковое молоко — сильно разбавленное водой известковое тесто. Известь бывает воздушная и гидравлическая. Воздушная известь способна твердеть только на воздухе. Гидравлическую известь получают при обжиге известняков, содержащих от 6 до 20% глины. Такая известь, начав твердение на воздухе, способна твердеть в воде.