Современная технология производства бетона на оборудовании, какая она? Технологический процесс приготовления бетонных смесей.

В качестве примера рассмотрим условный рецепт бетонной смеси средней марки м200-м400 и среднюю стоимость основных компонентов, необходимых для изготовления кубометра готового бетона.

Подготовка основания

Укладка пола может производиться как по грунтовому основанию, так и по существующему бетонному основанию. Полы также можно укладывать и на другие виды оснований, но при этом необходимо выполнить определённые расчёты, чтобы проверить соответствие имеющейся основы требованиям к основанию под бетонный пол.

При укладке бетонного пола на грунтовое основание необходимо сначала хорошо утрамбовать грунт в основании, чтобы избежать в дальнейшем растрескивания пола вследствие просадки основания.

После трамбовки на грунт укладывается песчаная подушка. Её толщина может быть различной в зависимости от видов грунтов основания, степени их промерзания, высоты поднятия грунтовых вод и т.п. В основном, толщина песчаной подушки колеблется в пределах от 50 см до 1 м.

Песчаную подушку также необходимо уплотнить. Для этого изначально укладывается подушка, толщина которой приблизительно на 1/4 больше расчётной. Затем песок проливают водой и с помощью катков или вибротрамбовок толщина подушки приводится к расчётной.

При укладке пола на существующее бетонное основание необходимо произвести тщательную подготовку основания. Если в нём есть трещины, то их необходимо расширить и заполнить ремонтным составом, состоящим либо из полимера, либо из цементно-песчаной смеси на напрягающем цементе.

Участки бетонного основания, не поддающиеся ремонту, необходимо полностью демонтировать и уложить новый бетон.

Имеющиеся на отдельных участках основания перепады по высоте снимаются шлифовально-мозаичной или фрезеровочной машиной по бетону. Образовавшуюся при этом пыль удаляют при помощи промышленных пылесосов.

В случае, когда перепады высоты на старом бетонном основании превышают 3-5 см, его необходимо выровнять подбетонкой.

Процесс производства бетона

Еще 10-20 лет назад наиболее распространенным вариантом строительства являлось использование готовых ЖБИ, которые производились на специальных предприятиях. Подобный подход был наиболее эффективным, однако развитие технологии монолитного строительства показало, что есть более простой, дешевый и удобный способ возведения любых типов построек.
Именно этот метод сегодня используется наиболее широко, однако для такого строительства требуется качественный бетон в больших количествах. Искусственный камень можно приобрести в нашей компании, на заводах которой круглосуточно идут процессы производства бетона.Мы изготавливаем большие объемы высококачественной смеси и предлагаем её по разумной цене, чем выгодно отличаемся от большинства конкурентов.

В большинстве случаев свойства искусственного камня определяются типом использованных для его приготовления заполнителей и их дозировкой. Например, в тяжелом бетоне используется крупный заполнитель одного типа, а в легком – другого. Подобных различий существует немало, однако нужно рассмотреть и другой момент, связанный с приготовлением смеси.

Дозировка компонентов – вот, что определяет параметры искусственного камня. От того, в каких количествах были введены составляющие бетона, зависит его прочность, водонепроницаемость и ряд других свойств. В качестве простого примера можно привести главный компонент смеси – вяжущий. Это – наиболее дорогой из всех остальных используемых для приготовления раствора веществ, однако именно он в большей мере влияет на такие свойства, как прочность, плотность, и водонепроницаемость материала.

С повышением доли вяжущего возрастает прочность искусственного камня, но вместе с ней изменяется и его себестоимость. За счет повышения марки увеличивается морозостойкость и уменьшается проницаемость для воды. Нужно отметить, что высокая стоимость – это не единственный недостаток смесей с большой долей цемента. Вторая сложность состоит в том, что подобный состав очень быстро набирает высокую прочность. Кроме того, смесь с высоким содержанием вяжущего имеет малую подвижность, поэтому она часть нуждается в добавках, которые позволят увеличить время набора прочности и повысить подвижность состава.

Технологии производства изделий из бетона.

Производственное предприятие "Спирит" предлагает пластиковые формы собственного изготовления для производства плитки тротуарной, искусственного камня, архитектурного декора. Разработаная нами технология позволяет получать плитку, имитирующую мрамор и гранит, позволяет передать природный рисунок камня. Технология использует обычное сырье (песок, гранитный щебень, цемент, пластификатор, пигменты) и стандартное оборудование
(бетоносмеситель и виброплощадку). При использовании даной технологии и пластикових
форм нашего изготовления возможно в кратчайшие сроки организовать собственное производство декоративных изделий из бетона. Производим формы из полипропилена с полимерами, пластика,
полиуретана, силикона, стекловолокна, стеклопластика, АБС, ПВХ пластика.

Компания "Spirit" - производитель глянцевых форм для производства изделий из бетона, гипса и полимеров, тротуарной, фасадной плитки под мрамор из бетона. Пластиковые формы нового образца, глянцевые, легкие для производства тротуарной, фасадной плитки для технологий мрамор из бетона, кевларобетон, декоративный бетон, литье из гипса,полимербетон, архитектурный бетон.
Технология производства тротуарной плитки, фасадной плитки, облицовочной плитки, памятников, балюстрад, малой архитектуры методом вибролитья декоративного бетона.
Спрос на тротуарную плику постоянно растет. Одновременно с интересом дизайнеров, покупателей возрастают требования, предъявляемые к данному материалу. Поэтому целесообразно рассказать о технологии производства тротуарной плитки.

Производство бетона

Суть данной идеи заключается в том, что предприниматель организовывает небольшой (или мини) завод по производству бетона для продажи, а также разного рода бетонные смеси. Здесь мы рассмотрим технологию производства бетона рецепт и оборудование для этого.
Эта идея является очень прибыльной, так как бетон - это незаменимый материал в строительстве и ремонтных работах. Бетон используют практически все – от крупных промышленных компаний до маленьких частных хозяйств. Бетон нужен постоянно. Кроме того, его использование увеличивается в несколько раз в строительный сезон, а именно с мая по октябрь.

Несмотря на то, что производство бетона является очень трудоемким процессом, сама технология производства этого стройматериала довольно проста. Она заключается в смешивании цемента, песка, щебня и воды в нужных пропорциях. Но для производства бетона в бизнес-целях потребуется наличие специального оборудования.

На данный момент производством бетона в нашей стране занимаются в основном крупные заводы, но их продукция ориентирована на спрос крупных промышленных компаний, а также на крупные строительные компании. Для потребителей меньшего количества бетона был создан сегмент малого бизнеса. Но уже существующие в нашей стране фирм, которые занимаются данным производством, не хватает для того, чтобы в полной мере удовлетворить спрос потребителей. Именно в связи с этим фактом идея открытия мини-завода по производству бетона является одной из актуальных бизнес-идей на сегодняшний день.

Технология производства бетонных полов

Подготовка основания бетонного пола

Укладка бетонного пола с упрочненным верхним слоем может производиться как по грунтовому основанию, так и по существующей бетонной плите. От качества подготовки основания напрямую зависят эксплуатационные характеристики промышленных полов. При укладке бетонного пола по грунтовому основанию производят выемку и вывоз грунта, и устройство щебеночно-песчаного основания. Работы по укладке проводятся в соответствии с требованиями СНиП. Допустимое отклонение ровности полученного щебеночно-песчаного основания пола не должно превышать 20 мм при проверке оптическим нивелиром. В основном, толщина щебеночно-песчаного основания колеблется в пределах от 0,2 до 1 м. При укладке пола по существующему бетонному основанию нельзя допускать перепадов высоты более 10% толщины плиты. Если перепады высоты превышают 10 %, осуществляется устройство выравнивающей стяжки.

Устройство гидроизоляции

После устройства песчаной подушки, а также в случае устройства пола по существующей бетонной основе для предотвращения потери влаги из свежеуложенной бетонной смеси укладывают гидроизоляцию. Чаще всего для гидроизоляционного слоя используется полиэтиленовая пленка или рулонные битумные гидроизоляционные материалы.

Установка опалубки для бетонного пола

На больших площадях устройство бетонной стяжки пола осуществляется «картами» - прямоугольниками определённого размера. Размер «карты» определяется производительностью, т.е. площадью пола, уложенного за рабочую смену. По периметру «карты» устанавливают опалубку. Линия опалубки, насколько это возможно, должна совпадать с рисунком деформационных швов, так как почти всегда это место стыка уже схватившегося и свежеуложенного бетона.

Армирование

Укладка арматуры в бетонных полах осуществляется в соответствии с проектом в зависимости от предполагаемой несущей нагрузки. Чаще всего в бетонных покрытиях используется дорожная сетка из арматуры класса Вр-1 диаметром стержней 5 мм с размером ячейки 150×150 мм, или 100×100 мм. В тех случаях, когда пол подвергается воздействию повышенных механических нагрузок целесообразно применить также арматурный каркас. Арматурный каркас чаще всего вяжется по месту из стержней арматуры диаметром от 8 до 16 мм. Для повышения стойкости бетона к растяжению при изгибе и ударной вязкости бетона в качестве арматуры можно применить металлическую фибру.

Приемка и укладка бетонной смеси

Следующим этапом осуществляют укладку бетонной смеси. Выбор марки и состава бетонной смеси производят в зависимости от типа конструкции, способов укладки бетона и транспортирования. Для укладки полов с упрочненным верхним слоем рекомендуется использовать бетон марки не ниже М300. Подвозят бетонную смесь на объект чаще всего с помощью автобетоносмесителя, а если расположение объекта не позволяет подъехать вплотную к месту укладки, то используют бетононасосы. Чтобы избежать появления трещин на покрытии, нужно избегать большого разрыва между миксерами во время приемки бетона на одну карту.

Уплотнение и разравнивание бетонной смеси

Уплотнение и разравнивание бетонной смеси, как правило, производят виброрейкой, вибратором (глубинным или поверхностным) или с помощью правила по «жидким маякам». Нужно отметить, что виброрейку следует применять очень осторожно, чтобы не спровоцировать расслоения бетонной смеси. Вибромеханическую обработку проводят на малых оборотах, не более чем за 2 прохода. Иногда для этих целей применяют суперпластификатор.

При обработке бетонной смеси с помощью виброрейки необходимо сначала установить направляющие под виброрейку на уровень нулевой отметки и выставить их по горизонту. В процессе работы необходимо следить за тем, чтобы направляющие не были сбиты. После этого виброрейку монтируют на направляющие. Бетонная смесь заливается на заранее подготовленное основание и разравнивается. Разравнивание необходимо производить с таким расчетом, чтобы верхняя точка была немного выше уровня виброрейки. После разравнивания виброрейку тянут по направляющим. Под действием вибрации бетонная смесь оседает до требуемого уровня и разравнивается. При этом важно следить, чтобы виброрейка непрерывно скользила по поверхности бетона. Если бетонная смесь оседает ниже уровня виброрейки, дополнительную бетонную смесь добавляют лопатой в местах, где это необходимо.

При осуществлении укладки бетонной смеси по "маякам" на основание устанавливается нивелир, и произвольно выбирается определённый уровень. Затем к колонне, на которой значится отметка нулевого уровня пола, прикладывается рейка так, чтобы её нижний край совпадал с этой отметкой. На рейке ставится метка, соответствующая произвольно выбранному уровню. На основание заливается бетонная смесь примерно до половины требуемого уровня, и из неё создаются маяки приблизительно с шагом в 2 метра. На каждый маяк устанавливается рейка с меткой. Метку совмещают уровнем, установленным на нивелире, после чего вершину маяка подгоняют по низу рейки. В итоге по всей площади пола расставлены по нулевому уровню направляющие «маяки» с шагом 2 м. Площадь между маяками заливают смесью бетона, уплотняют её при помощи вибраторов и разравнивают вровень с верхними точками "маяков".Затирка бетона

После укладки бетонной смеси, необходимо произвести обработку поверхности бетона. Для затирки бетона используют бетоноотделочную машину («вертолет») с диском. Обработку бетона начинают с мест, примыкающих к колоннам, конструкциям, стенам и дверным проемам, поскольку в таких местах он набирает прочность гораздо быстрее.

Нужно отметить, что до обработки следует сделать технологический перерыв, который составляет от двух до семи часов, в зависимости от температуры и влажности окружающей среды. За это время бетон набирает определенную пластическую прочность и схватывается так, что человек при ходьбе по поверхности оставляет след глубиной примерно 3 мм.

Первое внесение сухой упрочняющей смеси

После затирки бетона в обработанную поверхность вносится сухая упрочняющая смесь в количестве около 50% от нормы.

Первая затирка упрочняющей смеси

Первая затирка диском производится после того как смесь впитает влагу из бетонной плиты, а поверхность потемнеет. Затирку нужно начинать около перегородок, стен, конструкций, колонн, дверных проемов. Затирку производят до получения однородно перемешанной смеси на поверхности, полного соединения смеси с поверхностью бетона и полной пропитки смеси «цементным молоком».

Второе внесение сухой упрочняющей смеси

После окончания первой затирки нужно немедленно внести оставшуюся часть смеси, чтобы она успела пропитаться влагой из «цементного молока» до испарения воды.

Вторая затирка

После того как смесь пропитается влагой, про что сигнализирует потемнение поверхности, немедленно приступают ко второй затирке дисками до полного пропитывания смеси. Для дополнительного уплотнения поверхности обработку диском можно повторить.

Выглаживание поверхности

Финишную затирку проводят при нарастании прочности бетона до того уровня, когда человеческая нога оставляет след глубиной 1 мм. Для окончательной затирки поверхности применяют лопасти затирочных машин. Интервал между затирками определяют по состоянию поверхности: при прикосновении она должна не пачкать руки, а на вид – стать матовой. Признаком окончания затирки служит образование т.н. «зеркала» (ровной гладкой поверхности).

Нанесение средства для завершающей обработки

Для предотвращения потери воды бетоном готовую поверхность сразу после финишной затирки обрабатывают специальным лаком.
Аналогично обрабатывается каждая карта бетонного пола.

Температурно-усадочные швы

Температурно-усадочные швы нарезаются примерно на третьи сутки. Этот этап обеспечивает компенсацию температурно-усадочных процессов, происходящих в бетонном полу при затвердении бетона и температурных линейных деформаций плиты при ее эксплуатации. Глубина шва должна быть более 40мм, ширина – 3-5 мм. Швы нарезают с шагом не реже 40-а толщин плиты, если в проекте не значится иное. Кроме того, швы должны совпадать со швами плит перекрытий, с осями колонн, а при двухслойном армировании с границами верхнего слоя арматуры. В конце работы швы заполняются уплотняющим шнуром и герметиком. Перед герметизацией шва, его необходимо очистить от мусора и пыли путем продувки струёй сжатого воздуха, при помощи пескоструйной машины или механической очистки щеткой.

Основные требования технологического процесса

Одним из самых главных требований описываемого процесса – чтобы изготовленная смесь была не только однородной, но и однородность ее должна сохранять свои качества и после ее транспортировки от завода - производителя. Ведь поступив к месту укладки, приготовленная смесь не должна расслаиваться.

Необходимо предусмотреть, чтобы перемешивание могло продолжаться и при ее транспортировании – для этого ее перевозят в специальных автобетономешалках. Но, вопросы транспортировки смогут отпасть сами собой, если приобрести собственное бетоносмесительное оборудование (стационарное, мобильное или мини бетонный завод), которое бы позволило обеспечить необходимый производственный процесс.
Технология производства бетона

Ведь технология производства бетона, необходима, как для улучшений товарного качества бетона, так и для обеспечения снижения всей расходной части, а кроме этого - увеличения скорости в схватывании раствора и повышении прочность и морозостойкость. Современные бетонные заводы применяют технологии, которые используют всевозможные химические добавки.

Увеличить скорость в процессе отвердения для бетонной смеси, поможет применение хлористого кальция. Эту добавку рекомендуется использовать как в виде раствора или применять сухую смесь (порошок).

Эту добавку вносят в воду, что предназначена для бетонной смеси, где должен быть сохранен суммарный объем воды для всей смеси. Хлористый кальций (порошок), добавляют непосредственно в заполнитель.

Явный эффект дают и применяемые на заводах - изготовителях воздухововлекающие добавки, среди которых:

смола опыленная (древесная),
смола воздухововлекающая (нейтрализованная),
клей пековый (тепловой),
бражка (сульфитно-дрожжевая).

В процессе изготовление бетона пропорции для материала можно приготовить из щебёнки трех фракций: первой - шестьдесят процентов, второй - тридцать-тридцать пять процентов и третьей - десять-пятнадцать процентов или из двух его фракций: первой - тридцать-тридцать пять процентов, второй - шестьдесят-сорок процентов.

Для начала гравий или щебёнку пропускают через сито с ячейками двадцать на двадцать миллиметров. То, что просеилось в первый раз, пропускают повторно через сито с отверстиями десять на десять миллиметров. Это имеет название первая фракция с величиной зерен от одинадцати до двадцати миллиметров. Затем то, что просеилось через ячейки десять на десять миллиметров, пропускают через сито с отверстиями пять на пять миллиметров: получаем вторую фракцию с величиной зерен от шести до десяти мм. Наконец, то, что просеилось через ячейки пять на пять миллиметров, пропускают через сито с отверстиями три на три миллиметра и получают третью фракцию с величиной зерен от четырёх до пяти миллиметров, т. е. то что осталось на этом сите.

В процессе изготовление бетона пропорции для материала можно приготовить из щебёнки трех фракций: первой - шестьдесят процентов, второй - тридцать-тридцать пять процентов и третьей - десять-пятнадцать процентов или из двух его фракций: первой - тридцать-тридцать пять процентов, второй - шестьдесят-сорок процентов.

Для начала песок пропускают через сито отверстиями два с половиной миллиметра. То, что просеилось через сито, пропускают через сито отверстиями 1,2 мм. Остаток на этом этапе называется первой фракцией песка. Песок, который прошел через это сито, пропускают через сито отверстиями 0,3 миллиметра. Получается вторая фракция. Для изготовления смеси используют двадцать-пятдесят процентов песка первой фракции, восемдесят-пятдесят процентов - второй.

Подбор компонентов приведённого состава и количества представляет возможность изготовить плотный, прочный бетон с наименьшим составом цемента.

Бетон необходимо изготавливать пластичный, т. е. в меру густой, и в то же время в меру текучий, нуждающийся в минимальном уплотнении. Однако все бетонные смеси при заполнении ими опалубки надо обязательно уплотнять. Можно приготовить жесткий бетон (как влажная земля), но при его укладке требуется достаточно сильное уплотнение. Приготовляют также литой бетон (жидкий), который более удобен в укладке, но и менее прочен. Чем гуще бетон и чем сильнее он уплотняется (трамбуется), тем выше его прочность, и наоборот. Для изготовления 1м3 бетона требуется в среднем от 160 до 180 л воды.

Избыток цемента в бетоне приводит к его перерасходу, а недостаток -- уменьшает плотность, морозостойкость бетона, повышает его водопроницаемость, способствует коррозии уложенной арматуры. При изготовлении бетонной массы смесь заметно уменьшается в объеме. Из одного куба сухой смести получается от 0,59 до 0,71 м3 бетона. Поэтому для изготовления одного куба бетона нужно использовать гораздо больше сухих материалов. Для примера, для одного состава бетона требуется 0,445 м3 песка, и 0,87 м3 гравия, 0,193 м3 цемента (250 кг), 178 л воды; для другого - 0,395 м3 песка, 0,88 м3 гравия, 0,198 м3 цемента (260 кг), 185 л воды и т. д.

Компоненты для приготовления бетона(см. видео как происходит технологический процесс производства бетона ) отмеривают частями обьёма. Порции бетона нужно готовить не более чем для одного часа работы. Цемент надо применять такой марки, которая превышала бы заданный класс бетона в 2-3 раза (для портландцемента в 2 раза, для других цементов - в 3 раза). Например, для бетона класса В 12,5 следует применять цемент марки 400.

Автоматизация процессов производства бетона

В настоящее время многие города и пригороды начинают строительство новых жилых объектов. Главными строительными материалами являются бетон и железобетон. Производств качественного строительного материала напрямую влияет на долговечность, надежность и прочность будущих строительных конструкций. От того, как будет организовано производство бетона зависит рентабельность и конкурентоспособность предприятия среди хозяйствующих объектов, занимающихся выпуском различных видов строительных материалов.

Только жесткий контроль и грамотное, оптимизированное управление позволит предприятию произвести бетон и железобетон наивысшего качества по минимальной себестоимости, которую формируют низкие затраты на ресурсы, высокая производительность труда. Чтобы добиться бесперебойного производственного процесса, без аварий и простоев, а также усовершенствовать качество выпускаемого продукта, многие промышленные предприятия по изготовлению строительных материалов перешли на внедрение автоматизированной системы управления, которая позволит эффективно решить выше перечисленные цели, а следовательно сделает работу предприятия рентабельной, а выпускаемый продукт конкурентоспособным.

Высокое качество бетона достигается создается из лучшего отечественного сырья. Для производства литых и конструкционных бетонов и других жестких смесей необходимо использовать немытый щебень и плохо просеянный песок. Их переработка ведется на бетоносмесительном узле, который в современных условиях полностью автоматизируется. Это дает возможность автоматизировать скорость засыпки сырьевого материала, быстро выбирать нужный регламент загрузки, учитывать требуемую влажность.

Современный качественный бетон – это многокомпонентный строительный материал. В его состав входят следующие элементы:

Вяжущие вещества
Химические модификаторы свойств будущего строительного материала.
Минеральные добавки.

Многокомпонентность положительно влияет на возможность совершенствования и изменения свойств строительного материала. Структуру бетона можно регулировать на всех этапах его производства с помощью встроенной на заводе автоматизированной системы управления каждой отдельной линии. Все они подчиняются единому центру управления, но который поступает важная информация в реальном времени. Она не только собирается, но и анализируется, сравнивается, отображается наглядно с помощью различных графических форм и хранится в специальных архивных данных. Все это позволяет оптимизировать работу предприятия по производству бетона и железобетона.

После прохождения теста на качество выпускаемого продукта, он может быть скорректирован на основе тех информационных данных, которые поступили в главный центр управления. При этом могут быть изменены, как сами компоненты бетонной смеси, так и их количественный состав.

Автоматизированная система управления производственным процессом создания бетона позволяет с высокой точностью производить дозирование компонентов будущего строительного материала. Это непосредственно положительно влияет на выпуск высококачественного продукта, который отвечает всех необходимым свойствам строительного материала: прочности, однородности и т.д.

Под автоматизацией дозирования компонентов бетонной смеси понимаются следующие операции:

Автоматизация режима загрузки дозатора компонентов. Выполняется он в две стадии: менее точное дозирование на старте и высокоточное дозирование в конце процесса загрузки инертных материалов.
Автоматизация системы задержки подачи компонентов и изменение дозирования в связи с этим.
Автоматизация процесса компенсирования погрешностей в загрузке компонентов бетонной и железобетонной смеси. Обычно минимизируется погрешность предыдущей загрузки материалов за счет изменения дозы загрузки следующего компонента.
Автоматизация системы коррекции производственного процесса по алгоритму, заданному заранее, который вводится, как своего рода «кулинарный» рецепт. Тут учитывается не только количественный состав компонентов, но и степень влажности, количества используемой воды для создания смеси.
Автоматизация процесса стабилизации получаемой смеси по влагомеру, который устанавливается в смесителе.

Современные автоматизированные системы управления были усовершенствованы до того, что дают возможность применять теперь контуры коррекции состава бетонной смеси в реальном времени, работать только с оптимальными схемами введения компонентов, а также использовать в работе круговое распыление воды в смесителе.

На бетонном производстве используется и автоматизация тепло влажной обработки компонентов строительного материала. Это дает возможность дополнительно экономить энергетические ресурсы, а также постоянно повышать качество выпускаемого продукта. Применяется термообработка для того, что ускорить процесс отвердевания строительного материала. Для этого внедряется автоматизация специальных пароварочных камер.

Чтобы обеспечить дополнительную экономию потребляемых энергоресурсов, нужно также реализовать следующие действия:

Внедрить автоматизированный контроль в камерах загрузки компонентов. Именно степень загрузки напрямую влияет на удельный расход тепла.
Обеспечить точное следование режиму теплообработки, что поможет избежать потерь электроэнергии.
Оптимизировать все применяемые режимы термообработки.

Компания «ДАТАСОЛЮШН» предлагает собственные решения организации автоматизированного управления на предприятиях по производству бетона и железобетона. Ее системы универсальны. Их всегда можно с легкостью адаптировать под следующие технологические процессы:
· Технологические процессы, которые применяются на асфальтобетонных заводах.
· Технологические процессы, которые применяются для изготовления многокомпонентных смесей.
· Технологические процессы, которые применяются на производстве пенобетона и автоклавного газобетона, другими словами, газосиликата.
· Технологические процессы, которые применяются на цементных заводах.

Автоматизированная система управления мобильным центром обработки данных.

Мобильный центр обработки данных(МЦОД) – это аналог всем известного стандартного дата-центра. Однако он имеет свои отличительные особенности и достоинства.

Во-первых, он мобилен. С помощью него можно реализовать быстрый запуск всей информационной базы на новом месте, куда предприятие трансформировало свои мощности.

Во-вторых, он дает возможность всегда выдвигать масштабируемые модульные решения.

Чтобы МЦОД работал без сбоев и без перерывов, для него нужно создать специальные условия, в которые входят поставка электропитания, требуемые климатические условия, безопасность работы и т.д.все это становится возможным после создания целого инженерного комплекса обслуживания помещений завода или предприятия. Это система кондиционирования, бесперебойного элетроснабжения, система пожаробезопасности и т.д. Оптимизация работы данных систем может быть достигнута за счет внедрения автоматизированной системы управления всем предприятием полностью и его отдельными процессами.

Функции автоматизированной системы управления:

Обеспечение непрерывного мониторинга целого комплекса инженерных систем, обслуживающих МЦОД. В их состав входят системы кондиционирования помещения, система энергоснабжения, система пожаротушения, оповестительная система об аварийном состоянии. Также контролируется температурный режим и плотность закрытия дверей.
Реализация возможности дистанционного управления кондиционерами, а именно их запуска и остановки. Особенно важно, что АСУ позволяет своевременно отключить Free cooling, чтобы кислород не проник в контейнер и не способствовал быстрому разгоранию пожара. Также создается возможность газового пожаротушения.

Созданная система диспетчеризации дает возможность своевременно реагировать на тревожные сигналы даже с удаленного расстояния. Это позволяет оптимизировать работу инженерных коммуникаций, предотвратить аварийные случаи и возможные простои в работе.

Новые технологии для производства бетона

Основу нового принципа производства товарного бетона составляют 2 фазы технологического процесса смешивания компонентов.

В первой фазеиспользуется высокоскоростной коллоидный смеситель, где подготавливается вяжущая суспензия т.е. взвесь твердых частиц тонкодисперсных вяжущих в жидкости. При этом жидкими компонентами для приготовления суспензии служат вода и жидкие химические добавки, а вяжущими компонентами являются цемент и тонкодисперсные минеральные добавки, например: зола уноса, молотый шлак, известковая мукаи др.

Цикл первой фазы смешивания длится ок.30сек и слагается из времени весового дозирования компонентов и времени их перемешивания до гомогенизации суспензии. Готовая суспензия перекачивается насосом в накопительную емкость. За время смешивания в суспензии происходит образование основной массы коллоидных (клеящих) частиц, число которых будет влиять на физико-механические характеристики бетона. Реактивный процесс образования коллоидных частиц зависит в первую очередь от активности вяжущих компонентов, а также от состава и свойств воды затворения суспензии.

Во второй фазе производства товарного бетона дозы суспензиии инертных заполнителей подаютсяв принудительный смесительБСУ или непосредственно в транспортный смеситель автобетоновоза, где происходит перемешивание бетона иосуществляетсяегогомогенизация.

Характерными параметрами готовой суспензии являются:

1. весовое отношение «вода/цемент» (ВЦ);

2. весовое отношение «суспензия/цемент» (СВ);

3. объемная плотность

4. температура

Вторая фаза

Главным элементом коллоидного смесителя является коллоидная мельница, которая включает ротор, выполненный в форме фрезы, вращаемый с частотой 2000 мин-1, и цилиндрическую камеру. Ротор вращается на горизонтальной оси. Зазор между ротором и стенками камеры составляет около 1 мм. Ротор, работая также как насос, создает в напорном патрубке давление порядка 0,2 МПа. Напорный патрубок тангециально вводится в резервyap, связанный с камерой ротора, и в результате внутри резервуара возникает вихревый поток. Под действием сил поперечной циркуляции, частицы цемента, подаваемого в бак, концентрируются в центре его и увлекаются в камеру ротора.. Таким образом, происходит циркуляция цементных частиц до образования высококачественного цементного раствора.
В нижней, конической части бака имеется патрубок, соединяющий его c камерой ротора.

Вода и цемент, дозированно загружаемые в бак, многократно проходя через ротор, образуют смесь, имеющую свойства коллоидного раствора.

По-видимому, вихревое движение жидкости в баке, имеющее небольшие окружные скорости (вследствие малого напора), мало способствует перемешиванию раствора. Его роль - в концентрации твердых частиц в центре баки перед входом в патрубок, связывающий его с камерой ротора.

Bысокоградиентный поток создается именно быстро вращаемым ротором. При попадании цемента в такой поток происходит разрушение агрегатов частиц. Благодаря высокому градиенту скоростей в потоке, твердая частица в разных частик сан ей поверхности испытывает отличные по значению гидродинамические нагрузки. В результате, в частице возникают срезающие напряжения.

Под действием этих напряжений с поверхности частицы удаляются прилипшие к ней микроскопические пузырьки воздуха, улучшается смачивание водой поверхности, скалываются микрообъемы вступившего в реакцию гидратации цемента, происходит диспергация частиц, увеличивается площадь их суммарной поверхности, повышается равномерность по времени начала гидратации во всём объеме раствора.

Указанные обстоятельства в совокупности и определяют появление свойств коллоидности раствора. При перемешивании цементных растворов в обычных лопастных смесителях такие свойства не приобретаются.

Преимущества, которые были обнаружены после использования системы на протяжении двух лет, по сравнению с БСУ на базе стандартных смесителей вального или планетарног типа:

Экономия цемента при одинаковом количестве воды.
Огромная износостойкость и производительность при использовании одинакового набора формул.
Идеальное перемешивание компонентов и увеличение однородности бетона.
Улучшение свойств и экономия химических добавок благодаря отдельному принудительному смешиванию с цементом и водой.
Улучшеная прокачиваемость бетононасосами при одинаковом качестве и зернистости инертных материалов в бетоне.
Идеальная система для производства самоуплотняющегося бетона (SCC).
Полное отсутствие выброса цементной пыли в точке загрузки цементной эмульсии в АБС.
Минимальный износ барабана АБС и бетононасосов.
Снижение времени для промывки и снижение потребления воды.
Высокая производительность: до 12 м3 бетона в цикл.(6 мин.)
Минимальные изменения для установки на заводе (устанавливается на ровную поверхность).

Сегодня искусственный строительный материал - один из лидеров в своей области. разных марок обладает выдающимися характеристиками. Из него возводят сооружения, отличающиеся надежностью, длительностью срока эксплуатации и прочностью.

Бетон хорошо взаимодействует с армирующим материалом. Этот тандем высоко ценится при возведении Если вас заинтересовал вопрос о том, из чего делают бетон, то стоит обратить внимание на 4 основных компонента, среди которых:

• песок;
• цемент;
• щебень;
• вода.

Эти ингредиенты добавляются в определенных пропорциях и играют свою роль.

Основные компоненты

Бетонная смесь, которая ещё называется товарным бетоном, представляет собой подвижный состав из компонентов, которые замешиваются в заданной пропорции. Если к составу не добавляется щебень, то в итоге можно получить традиционный цементный раствор, или пескобетон. Однако в последнем песок используется в более крупной фракции.

Для обычно используются четыре части щебня, часть цемента, две части песка и 0,5 частей воды. Довольно часто начинающих мастеров интересует вопрос о том, из чего делают бетон. Этот материал можно рассмотреть на конкретном примере. Для его получения следует соединить 180 л воды, 1250 кг щебня, 330 кг цемента и 600 кг песка. Эти цифры являются приблизительными, а на деле конкретные значения будут зависеть от множества факторов, среди них следует выделить:

• марку цемента;
• марку бетона;
• использование пластификаторов и других добавок;
• характеристики песка и щебня.

Например, если взять для марки М400, то применение вышеупомянутого соотношения позволит получить бетон М250. Но в работе может быть применен цемент марки М500, тогда марка бетона в конечном случае будет выглядеть как М350. При изготовлении бетона в условиях завода учитываются десятки характеристик и параметров.

Роль основных компонентов в бетоне

Если перед вами тоже встал вопрос о том, из чего делают бетон, то вы должны ближе ознакомиться с ролью основных ингредиентов. Таким образом, вода и цемент выступают в качестве основных составляющих. На них возложена главная функция, выраженная в связке ингредиентов в единую структуру.

Если правильно соблюсти пропорции этих компонентов, то удастся выполнить главную задачу при затворении бетона. В строительстве это отношение называется водоцементным. Речь здесь ведется не только об объеме жидкости и цемента, но и влажности песка, а также щебня и их водопоглощении.

При соединении с водой цемент начинает взаимодействовать с ней, что называется гидратацией цемента. Эта составляющая начинает схватывается и твердеть, формируя цементный камень. Многие сталкивались с этим камнем, когда открывали мешок цемента, хранящийся в сарае несколько лет.

Цемент и вода уже представляют собой готовый материал. Но при затвердевании цементный камень деформируется. Усадка может составить 2 мм на метр. Это хоть и немного, но из-за неравномерности усадочных процессов может возникнуть внутреннее напряжение, которое способствует образованию мелких трещин. Они хоть и почти не видны, но долговечность и прочность цементного камня при этом снижаются. Для того чтобы уменьшить деформации, в состав добавляются традиционные заполнители, среди них - песок и щебень.

Роль заполнителей

Теперь вам известно, из чего делают бетон, однако важно знать еще и о роли заполнителей. Крупным выступает щебень, тогда как мелким - песок. Эти ингредиенты призваны создавать структурный каркас, который принимает на себя в процессе эксплуатации усадочные напряжения.

Готовый бетон в результате дает не столь внушительную усадку. Прочность становится выше, под нагрузкой деформация бетона снижается. Ползучесть уменьшается, когда материал изменяет размеры при длительных нагрузках. Для снижения стоимости бетона еще нужны заполнители. По той причине, что цемент стоит дороже, чем песок и щебень, последние ингредиенты просто необходимы в материале.

Перевод весовых долей в объемные

В самом начале статьи вы ознакомились с пропорциями основных ингредиентов бетона. Не лишним будет перевести в объемные доли и весовые, сделав подсчёт. Эта информация будет полезна вам, если вы задумались о том, как делать бетон, пропорции необходимо изучить. Если цемент берется в количестве 0,25 м 3 , то вода должна быть взята в объеме 0,18 м 3 . Первый ингредиент берётся весом в 330 кг. При этом средняя насыпная плотность цемента равна 1300 кг на кубический метр.

Что касается воды, то она взята в объеме 180 л. Вес 0,9 м 3 щебня при насыпной плотности в 1350 кг на кубический метр составляет 1250 кг. А вот 0,43 м 3 песка - это 600 кг материала, при этом насыпная плотность этого заполнителя равна 1400 кг на кубический метр.

Если перед вами встал вопрос о том, в каких пропорциях делать бетон, то следует ознакомиться с данными, представленными выше. А вот согласно подсчетам, в итоге вам удастся получить 1,76 м 3 . Вас может заинтересовать вопрос о том, как всё это помещается в 1 куб бетона. Для ответа нужно взять литровую банку и засыпать щебнем по горлышко. Между камнями останется много места, которое называется межзерновой пустотностью.

Эту пустотность следует засыпать двумя стаканами песка, стаканом цемента и таким же количеством воды. Всё это встряхивается и перемешивается, в результате таких манипуляций вы получите плотную субстанцию. Все поры материала будут заполнены, составляющие притрутся друг к другу. Если бетон не трогать, то он начнёт затвердевать. При перемешивании и вибрировании материал снова станет пластичным, будет сохранять тиксотропность.

Важно упомянуть еще несколько слов о крупном заполнителе - щебне. Его марка должно быть в 2 раза больше, что касается прочности. Это верно, если проводить сравнение с расчетной маркой бетона. Это требование обусловлено тем, что проектная марка бетона ниже, по сравнению с реальной прочностью, которую материал набирает через шесть месяцев. А вот прочность щебня остаётся такой же. Поэтому необходимо их нивелирование.

Дополнительно о из цемента М400

Если вы все еще думаете над вопросом о том, как делать бетон, пропорции этого материала необходимо рассмотреть более внимательно. Используя вы сможете получить бетон разных марок, если добавить основные ингредиенты: цемент, песок и щебень в определенных пропорциях.

Для получения бетона марки М100 компоненты в вышеперечисленной последовательности необходимо добавить в следующем соотношении: 1: 4,6: 7,0 . А вот если есть желание получить бетон марки М200, то цемент, песок и щебень добавляются в таких пропорциях: 1: 2,8: 4,8 . Самая высокая марка бетона - М450, для ее получения ингредиенты добавляются в следующих отношениях: 1: 1,1: 2,5.

Приготовление бетона для фундамента

Если вы затеяли строительство дома, то должны знать, как делать бетон для фундамента. Нужно взять 10 кг цемента, 40 кг щебня или гравия и 30 кг песка. Для получения бетона марки М300 воды следует добавить вполовину меньше, чем вес остальных компонентов. Если раствор получился слишком плотным, то его можно немного разбавить. Лучше придерживаться консистенции, которая позволит перемешивать жидкий материал лопатой с приложением усилий. То есть раствор не должен стекать с лопаты легко и быстро.

Задавая вопрос о том, в каких пропорциях делать бетон для фундамента, вы должны ответить себе на него ещё и с учётом того, что песок может оказаться сырым. Если в нём содержится влага, то перед смешиванием компонентов мелкий заполнитель следует высушить или отнять несколько литров воды. Песок следует проверить на чистоту. Чем чище он окажется, тем лучше схватится с раствором.

Гравий и щебень лучше использовать во фракции в пределах 2 см. Цемент не следует приобретать задолго до начала строительства, так как он будет впитывать влагу в процессе хранения и непременно испортится. Сделать это рекомендуется примерно за неделю до начала замешивания бетонной смеси.

Если делаем бетон своими руками, пропорции обязательно соблюдаем. При этом заливку фундамента лучше осуществлять в теплое время года. При понижении температуры придётся подогревать воду и раствор, чтобы он не схватился раньше. В противном случае материал получится не столь прочным, кроме того, не будет крепко связан с арматурой или вовсе не уплотнится.

Использование бетономешалки для приготовления бетона

Если вы решили использовать бетономешалку при приготовлении растворной смеси, то важно убедиться в том, что ингредиенты не содержат посторонних примесей. Щебень должен быть гранитным или из гравия, только тогда замес получится более качественным.

Затем сухие компоненты смешиваются между собой в отдельной емкости. Для этого цемент и песок соединяются. Для этого обычно используется корыто или ванна. Если вы тоже оказались в числе тех, кто задается вопросом о том, как делать бетон в бетономешалке, то на следующем этапе полученную массу необходимо всыпать в емкость, где будет осуществляться замес. Однако перед этим добавляется щебень и вода.

Методика проведения работ

Месить нужно лишь после того, как будет добавлен последний компонент - щебень. Для хорошего замеса воду желательно брать чистую, она не должна содержать соли. После завершения работ бетономешалка очищается, в ней не должно оставаться смеси. Для этого внутрь наливается вода и добавляется немного гравия. Замешивать бетон в бетономешалке необходимо до тех пор, пока не удастся получить однородную массу.

Заключение

Теперь вам известно, как правильно делать бетон в бетономешалке, а также в каких пропорциях добавлять основные ингредиенты. Использовать можно бетоносмесители разных конструкций. Одни из них являются гравитационными. В данном случае за перемешивание отвечают барабанные лопасти. Угол наклона барабана можно менять.

Второй тип бетоносмесителей - это устройства принудительного действия. Какое бы оборудование вами ни было использовано, главное - смешать компоненты в правильных пропорциях.

Является одной из самых трудоемких и ответственных операций во время многих строительных работ — при заливке пола, монтаже перегородок, возведении фундамента. От качества приготовленного продукта зависит надежность и долговечность всего строения в целом.

Чтобы из таких разнородных по свойствам веществ, как цемент, вода, песок, гравий или щебень приготовить бетонную смесь, необходимо выполнить ряд операций. При этом очень важно соблюдать инструкции и технические правила производства. Из качественного цемента и дополнительных материалов можно получить устойчивый и прочный бетон.

Материалы для изготовления бетонной смеси

Изготовить бетонную смесь можно несколькими способами, которые могут отличаться соотношением компонентов, фракциями и добавками наполнителей, . Каждый состав применяется для конкретных условий строительства. Обычно для приготовления бетонной смеси используют следующие компоненты:

• цемент;
• воду;
• щебень или гравий;
• строительный песок.

На изготовление 1 куб.м бетона понадобится около 200 л воды, 350 кг цемента (0,2 куб.м), 0,6 куб.м щебня и 0,6 куб.м песка. Если нужно приготовить 100 л продукта, то количество компонентов будет таким: цемент — 30 кг (3 ведра), песок — 70 кг (5 ведер), щебень — 100 кг (8 ведер).

В качестве вяжущего вещества чаще всего применяется цемент марки 400. Если использовать цемент более низкой марки, то нужно увеличивать его количество. Например, при использовании марки М300 вместо М400 количество цемента нужно увеличить на 30%.

Вода для должна быть максимально чистой, то есть без содержания каких-либо примесей, агрессивных веществ или масла.

Таблица пропорций компонентов бетона при использовании цемента марки М400 (цемент, песок, щебень).

Если бетонная смесь готовится в жаркую погоду, то можно брать холодную воду, чтобы она не схватилась раньше времени. Очень сложно определить заранее нужное количество воды, так как здесь играет роль влагопотребность цемента, влажность песка и щебня. Литраж воды определяется уже в самом процессе изготовления смеси.

Щебень лучше применять мелкой фракции (2-20 мм). Наилучший результат получается при использовании щебня естественных горных пород, дробленного или мелкого речного гравия. Можно использовать также и искусственный щебень, керамзит, шлаки, известняк или кирпич, однако необходимо учесть, что бетонная конструкция в таком случае будет иметь меньшую прочность. Это также приводит к уменьшению морозостойкости бетона, что неприемлемо для конструкций, находящихся во влажной земле при низких температурах воздуха.

Песок для приготовления бетонной смеси следует брать чистым, крупным, без дополнительных составляющих — органических частиц, ила, глины. Для исключения таких частиц можно заранее просеять песок. От того, насколько он будет чистым, зависит прочность бетона, а применение грязного песка может привести к увеличению расхода цемента (15-20% от нормы).

Вернуться к оглавлению

Способы приготовления бетонной смеси

Если для строительных работ нужна бетонная смесь в больших объемах, то лучше всего будет воспользоваться бетономешалкой, а небольшие объемы удобнее замешивать вручную.

Вернуться к оглавлению

Приготовление бетонной смеси ручным способом

Если вы решили приготовить бетонную смесь своими руками, вам следует подготовить такие материалы и инструменты:

• цемент марки 400;
• воду;
• щебень;
• песок;
• ведра;
• лопату;
• ящик для приготовления бетона.

Сначала вам необходимо подготовить емкость с бортиками для приготовления смеси. Для таких целей может подойти старое корыто. Цемент должен находиться недалеко от проведения работ. Если учесть тот факт, что на ведро цемента необходимо около 7,5 л воды, 4 ведра щебня и 2,5 ведра песка, то эти компоненты также должны находиться в непосредственной близости от рабочего места.

Переноски и перевозки материалов должны быть сведены к минимуму для исключения больших физических и временных затрат. Технология хранения и перевозки компонентов бетонной смеси должна исключать возможность их загрязнения землей, строительным мусором и другими сторонними элементами. Примеси могут снизить прочность бетона, стать причиной возникновения трещин.

Технология приготовления бетонной смеси следующая: сначала смешиваются сухие компоненты — цемент, песок и щебень, которые тщательно перемешиваются до однородной массы, а затем добавляется вода небольшими порциями. Консистенция готовой смеси должна напоминать густой творог, она не должна быть слишком текучей.

Дозировка составляющих чаще всего проводится в объемных величинах, например, измеряется тачками, ведрами или лопатами. Общий объем необходимой для приготовления раствора воды обычно соотносится с объемом цемента. Если указано, что водоцементное соотношение 0,5, это значит, что на ведро цемента нужно брать полведра воды. Для первого перемешивания сухой смеси с водой необходимо взять 1/3 ее общего объема.

Не нужно жалеть усилий на перемешивание, потому что в противном случае бетон может потерять свою прочность. Чем меньше воды используется при создании смеси, тем жестче она будет и тем труднее будет производиться ее укладка. С другой стороны, чем жестче смесь, тем выше ее прочность и другие эксплуатационные характеристики.

Проверяют готовность смеси таким образом: тыльной стороной лопаты при перемещении ее в свою сторону на поверхности смеси делается ряд ребер. При этом поверхность бетона должна быть гладкой, а его гребни должны оставаться такой же формы и не опадать.

Правильно приготовленный бетон необходим при любых строительных работах – укладке фундамента, заливке пола, монтаже перегородок и т.д. Работа является одной из самых трудоемких, а от ее качества зависит долговечность и надежность всей конструкции. Существует несколько способов приготовления бетонных смесей, а каждый конкретный состав используется для определенных условий строительства. Бетоны делятся по: плотности, виду вяжущего вещества, назначению.

Бетон является самым главным материалом при строительстве, именно поэтому очень важно, чтобы он был правильно изготовлен.

Традиционно бетон готовится из следующих компонентов: цемент, вода, гравий или щебень, строительный песок. Из инструментов понадобятся: ведра, лопаты, бетономешалка, сетка для просеивания песка, кружка или лейка для воды. На приготовление одного кубометра бетона необходимо: 200 литров воды, около 350 кг цемента, 0,6 м3 щебня и 0,6 м3 песка. Если требуется приготовить 100 литров, количество компонентов будет таким: цемент – 3 ведра (30 кг), щебень – 8 ведер (100 кг), песок – 5 ведер (70 кг). При приготовлении в качестве вяжущего вещества чаще всего используют цемент марки 400. При использовании более низкой марки цемента, его количество увеличивается. Например, при использовании марки М300 количество цемента необходимо увеличить на 30%.

Для приготовления бетонного раствора вода должна быть очень чистой.

Чтобы правильно изготовить бетонную смесь, вода должна быть максимально чистой, без масла, примесей или других посторонних элементов. При изготовлении в жаркую погоду, для предотвращения схватывания раньше времени, можно использовать холодную воду.

Необходимое количество воды определить заранее сложно, поскольку здесь имеет значение влажность щебня и песка, а также влагопотребность цемента. Требуемый литраж воды определяют уже в самом процессе смешивания. Песок для бетонной смеси лучше использовать крупный, чистый, без дополнительных включений ила, глины, органических частиц. Для исключения инородных частиц желательно песок просеять заранее. От того, насколько чист песок, будет зависеть прочность. Попадание грязного песка влечет увеличение расхода цемента (примерно 10-20% от стандартной нормы). Заполнитель (щебень) желательно использовать мелкий (фракция 5-20 мм). Хорошие результаты дает применение дробленного или мелкого речного гравия, щебня из естественных пород. Можно использовать искусственный щебень, шлак, битый кирпич или известняк, керамзит, но бетонная конструкция с использованием таких заполнителей будет менее долговечной, снижается морозоустойчивость бетонной смеси, что нежелательно для материалов, находящихся при низких температурах или во влажной почве.

Способы замешивания

Вначале нужно определиться с необходимыми объемами. Приготавливают бетон несколькими способами. Если требуется большой объем бетонной смеси, нужно использовать бетономешалку, а средние и малые объемы можно замешивать вручную.

Технология приготовления бетона следующая: вначале смешивают сухие составляющие: цемент, щебень, песок, тщательно перемешиваются до получения однородной консистенции, затем небольшими порциями добавляется вода.

Если для проведения работ нужно много раствора, то для его изготовления можно использовать стационарную бетономешалку.

Масса бетонного раствора должна быть похожа на густую сметану, не должна быть чересчур текучей. Замесить ее необходимо при положительной температуре. Готовность и правильность приготовления бетона можно проверить так: сжимают в ладони немного бетона, и он должен принять некоторую форму с выделением небольшого количества жидкости. В период отвердения бетона, который занимает около 10 дней, важно предотвратить промерзание бетона, так как от появления льда его неокрепшая структура может разрушиться. Лишний цемент может привести во время усадки к растрескиванию бетона. Приготовленную бетонную смесь желательно использовать в течение нескольких часов после замеса. Ручной способ приготовления бетона. Берется два ведра: одно для цемента (оно должно быть чистым и сухим), другое – для песка и заполнителя (щебня). Работать рекомендуется двумя лопатами. Компоненты необходимо отмерять максимально точно, выравнивая их уровень по кромке ведра. Заполняя емкости цементом или песком, уплотняйте рыхлые материалы, постукивая по боку ведра лопатой.

Изготовление бетона требует больших усилий, так как ингредиенты бетонной смеси нужно очень тщательно перемешать.

Щебень и песок смешивают на ровной и жесткой поверхности, после в образовавшейся горке делают углубление, добавляют в него цемент и смесь перемешивают до получения равномерного цвета. Далее в куче сухих материалов еще раз делают углубление и добавляют в него воды из лейки или кружки. В углубление с водой смесь с краев подсыпают до тех пор, пока она не впитается, потом перемешивают компоненты рубящими движениями лопаты. Потом добавляют воду и снова поднимают бетон снизу кучи до образования однородной массы. Можно проверить готовность бетона: тыльной стороной лопаты сделать ряд ребер, передвигая инструмент в свою сторону.

Бетон должен иметь ровную и гладкую поверхность, а его гребни не опадать и оставаться такой же формы.

Машинный способ приготовления

При этом способе используют бетономешалку, которую устанавливают на ровной поверхности. Перед включением нужно убедиться, что барабан находится в вертикальном положении. В барабан при помощи ведра загружают половину щебня и наливают воду. Небольшими частями по очереди добавляют цемент, песок и крупный заполнитель. Смесь необходимо перемешивать несколько минут. Далее, для проверки готовности, наклонив барабан, необходимо отлить небольшое количество бетонной смеси в тачку. Если смесь еще не готова, ее обратно загружают в барабан и продолжают перемешивание.

Уплотнение

Уплотнение бетонной смеси обычно проводиться с помощью вибрирования.

Грамотная технология бетона подразумевает наличие процесса уплотнения. Признаком хорошего бетона является плотная структура. Без уплотнения бетон не может достичь свойств жесткого бетона. Чтобы получить качественный бетон, важно выбрать способ уплотнения. Эффективный и самый популярный способ уплотнения монолитного бетона – вибрирование. Оно уменьшает сцепление между зернами бетонной смеси, и она приобретает свойства вязкой тяжелой жидкости. В завершение вибрирования прочность структуры возобновляется.

Под воздействием вибрирования бетонная смесь разжижается, приобретая повышенную текучесть и подвижность. В таком виде она лучше заполняет опалубку и распределяется в ней, включая пространство между арматурными стержнями. При применении вибрации получают более прочные рабочие швы и лучшие поверхности бетона, хорошее сцепление нового слоя бетона с ранее уложенным, арматурой. Не следует использовать вибраторы для перемещения бетонной смеси на большие расстояния в горизонтальном направлении. Необходимо разгружать бетонную смесь как можно ближе от места ее укладки, разравнивать слоями и потом производить вибрацию. Чтобы обеспечить гладкую поверхность и уменьшить образование пор на поверхностях, прилегающих к опалубке, перед вибрированием производят штыкование или трамбование бетонной смеси.

Виды вибраторов

Вибраторы для уплотнения бетонной смеси:
а – вибратор с гибким валом; б – вибробулава; в – пакетный вибратор; г – поверхностный вибратор; д – схема перестановки вибраторов.

В строительстве используют 3 типа вибраторов: наружные, поверхностные и внутренние (глубинные). Погружаясь в бетонную смесь, рабочая часть внутренних вибраторов передает ей колебания через корпус. Поверхностные вибраторы передают колебания через рабочую площадку и устанавливаются на уплотняемую бетонную смесь. Наружные вибраторы передают колебания через рабочую площадку, они закрепляются на опалубке тисками или другими устройствами. Применение того или иного типа вибраторов зависит от формы и размеров бетонируемой конструкции, ее армированности и необходимой интенсивности бетонирования. Внутренние вибраторы с гибким валом применяют в густоармированных конструкциях.

Внутренние вибраторы типа булавы используют для уплотнения, предназначенной для массивных конструкций. Поверхностные вибраторы используют при бетонировании полов и тонких плит, ими уплотняют только верхние слои бетона. Наружные вибраторы используют для уплотнения бетонной смеси в густоармированных тонкостенных конструкциях: балок, колонн.

Схема глубинного вибратора с гибким валом: 1 - площадка; 2 – электродвигатель; 3 - кулачковая муфта; 4 - гибкий вал; 5 - вибронаконечник; 6 - корпус; 7 - дорожка; 8 - бегунок; 9 – муфта; 10 – шпиндель.

Вибрационный способ эффективно использовать при умеренно пластичных бетонных смесях (подвижность 6-8 см).Если смеси с большей подвижностью, при вибрации возникает расслоение. При использовании поверхностных вибраторов уплотнение производится в течение 20-60 с, глубинных – 20-40 с, наружных – 50-90 с. Время вибрирования жестких бетонных смесей должно быть не меньше показателя жесткости данной смеси. Зрительно продолжительность вибрирования можно определить по таким признакам: приобретение однородного вида бетонной смеси, прекращение ее оседания, горизонтальность поверхности, появление цементного молока на поверхности смеси.

Технология вибрирования

Глубинные вибраторы должны находиться друг от друга на расстоянии в 50 см.

Наиболее эффективными являются внутренние вибраторы. Ими вибрируют бетон, предназначенный для балок, фундаментов, стен, колонн. При укладке нового слоя вибратор переставляется с одной позиции на другую. При работе с внутренними вибраторами максимальная толщина уплотняемого слоя принимается не более 1,25 их длины. Необходимо, чтобы вибратор углубился на 5-10 см в ранее уложенный слой для проработки стыка между слоями и для лучшей связи слоев. Вибратор нужно погружать и ниже лицевой поверхности только что уложенного бетона. Внутренние вибраторы оснащены вибрирующими элементами, погружаемыми в бетонную смесь. Они должны погружаться в вертикальном положении на расстоянии в 50 см один от другого.

Нельзя слишком долго работать вибратором на одном месте.

Зоны вибрирования от каждого погружения должны немного перекрывать друг друга. Излишне долго вибрировать в одной точке нельзя, так как это может привести к расслоению бетонной смеси. Если применяется слишком пластичная бетонная смесь, нужно избегать длительного вибрирования. Но необходимо стремиться, чтобы не оставалось непровибрированных участков. Погружение частиц крупного заполнителя в раствор, и выделение раствора вдоль опалубки свидетельствует о возможном окончании вибрирования. Задержка начала вибрирования безопасна до того момента, пока смесь при вибрации может разжижаться, и вибратор не оставляет в ней углублений. Если арматура жестко закреплена и не может перемещаться, вибратор касаться ее не должен.

Глубинный вибратор не должен соприкасаться с опалубкой, в другом случае он повредит ее.

Внутренние вибраторы не должны соприкасаться с опалубкой, поскольку будут повреждать ее поверхность, что отразится на качестве поверхности бетона. С помощью внутренних вибраторов производится уплотнение монолитного бетона. При укладке бетона каждый слой уплотняют вибрированием. В процессе этого рабочий наконечник включенного ручного вибратора помещают в бетонную смесь под углом 30-35°, чтобы конец его рабочей части проходил сквозь границу раздела старого и нового слоев бетона на 5-10 см. Вибрирование вызывает уплотнение бетонной смеси, вытеснение воздуха и осаждение зерен уплотнителя. За счет этого в составе бетонной смеси исчезает граница раздела между слоями. В процессе уплотнения рабочий наконечник вибратора быстро помещают на необходимую глубину и аккуратно вынимают. Во время этого должна закрыться поверхность бетона. Зоны воздействия вибратора должны перекрываться на 10 см как минимум.

Вибрирование другими способами

Наружные вибраторы используются для бетонирования густоармированных стен толщиной до 30 см и колонн со сторонами до 60 см. Наружные вибраторы укрепляются на наружной стороне опалубки, и через нее передаются колебания бетонной смеси. При бетонировании плоскостных конструкций – полов, плит перекрытий, дорог и т. п. применяют поверхностные вибраторы. Необходимо правильно вибрировать данными приспособлениями. Они устанавливаются на уплотняемую поверхность и передают колебания через рабочую площадку. Поверхностный вибратор может прикрепляться к опалубке или перемещаться по поверхности бетонной смеси.

Поверхностными вибраторами уплотнение смеси производят непрерывными полосами, каждая последующая должна перекрываться предыдущей на 10-20 см. При одиночной арматуре толщина уплотняемого слоя принимается до 250 мм, при двойной – не более 120 мм. Толщина слоя в неармированных конструкциях может быть не более 40 см. Если бетонная смесь достаточно уплотнена вибрированием, то:

• на поверхности исчезают воздушные пузырьки и появляется цементное молоко с мелкозернистым песком;
• поверхность бетона быстро закрывается после вынимания вибратора;
• бетонная смесь перестает оседать.

Если вынув наконечник вибратора, отверстие не заполняется бетонной смесью, это означает, что длительность вибрирования была недостаточной, консистенция бетона была чересчур густой или началось схватывание бетона. Ни в коем случае нельзя распределять смесь в опалубке при помощи наконечника вибратора, опирать наконечник на арматуру и элементы крепления опалубки. Если обнаружена деформация или смещения опалубки, бетонирование нужно прекратить, опалубку нужно исправить до начала схватывания бетона.

Бетон является ведущим материалом в строительстве и, по мнению учёных, останется таковым ещё как минимум 40-60 лет. При этом технология производства бетона за последние полвека мало изменилась. Хотя процесс его изготовления является трудоёмким, применяемое оборудование конструктивно достаточно простое и недорогое. Это позволяет наладить выпуск популярного строительного материала без больших затрат.

Историческая справка

Технология производства бетона была известна ещё древним шумерам, широко применявшим его 4000-5000 лет назад. Позже технологию переняли вавилоняне, египтяне и прочие цивилизации. Недавно в Сербии обнаружили постройку возрастом 7600 лет, пол которой залит 25-сантиметровым слоем бетона на основе известняка. Древний стройматериал, безусловно, отличается от современного, но принцип остаётся прежним: вяжущий материал посредством воздействия воды скрепляет балластовый наполнитель (песок, камни, солому). После высыхания смесь становится очень прочной.

Спустя тысячелетия древние римляне усовершенствовали технологию. Они обнаружили, что в обилии содержащийся на Апеннинах вулканический материал (туф, пемза, пепел) в сочетании с водой, песком, щебнем после трамбовки и высыхания становится крепким, как камень. В Римской империи из бетона массово строились общественные заведения, акведуки, канализации, частные дома. До сих пор крупнейшим сооружением, купол которого целиком выполнен из неармированного бетона, остаётся Пантеон, возведённый римлянами много веков назад. В определённой степени Великая Китайская стена также напоминает бетонную конструкцию.

После падения Рима, в эпоху Средневековья, технология была утрачена. Только в XVII-XVIII веках начались попытки возродить забытые секреты древних строителей. Джеймс Паркер в 1796 году запатентовал рецепт изготовления «римского цемента» на основе пуццоланов. Параллельно учёные искали альтернативные связующие вещества, которые способны заменить вулканические материалы.

Важный вклад внёс французский инженер-мостостроитель Луи Вика. Он обнаружил, что при смеси известняка и глины получается эффективное связующее вещество. В 1828 году он соорудил мост с применением цемента, а в 1840 году представил общественности доработанный материал - портландцемент, который массово применяется до сих пор.

Описание

Бетон - распространённый искусственный строительный материал, при застывании приобретающий каменнообразную форму. Известны различные способы производства бетона, но большинство из них сводится к смешиванию в определённых пропорциях связующего вещества (как правило, цемента), заполнителя (песка, гравия, бута и т. д.) и воды. Для улучшения качества смеси могут использоваться различные добавки: гидрофобизаторы, пластификаторы и другие. При изготовлении асфальтобетона вместо воды применяют битум.

Состав

Хотя компонентов бетона не так много, в мире существуют тысячи торговых марок, отличающихся процентным соотношением материалов и используемыми добавками. Классический состав бетона выглядит следующим образом:

• цемент;
• песок;
• заполнитель (гравий, щебень, галька, керамзит и т. д.);
• вода;
• добавки (необязательно).

Процентное соотношение этих компонентов зависит от требуемой марки бетона, характеристик цемента, коэффициента влажности песчано-гравийной смеси, свойств добавок. Рекомендуемые пропорции при применении цемента М500 представлены в таблице.

Марка бетона	Цемент, кг/частей	Песок, кг/частей	Щебень, кг/частей

Важнейшим фактором является количество воды. Обычно оно составляет 0,5-1 часть, однако должно высчитываться исходя из влажности смеси, желаемой прочности, степени текучести, времени схватывания, применяемых добавок. Коэффициент водоцементного соотношения в идеале должен составлять 0,3-0,5. При избытке воды прочность готового цемента снижается.

Производство добавок в бетон

Одним из стратегических направлений развития технологии бетонов является применение добавок. Их в мире используются порядка 50 видов, при этом торговых марок - более 50 000. Каждое вещество (даже куриные яйца и мочевина) могут рассматриваться как добавки к бетонам и растворам. Чтобы улучшить состав бетона, учёные разрабатывают полифункциональные добавки, которые вызывают синергический эффект.

В конце XX века были изобретены и внедрены суперпластификаторы - многокомпонентные универсальные добавки, которые обладают пластифицирующими и водоредуцирующими свойствами. Это позволило строительству перейти на массовое применение высокоподвижных, литых бетонных смесей и высокопрочных бетонов с прочностью на сжатие до 80 МПа и до 4 МПа на растяжение.

Уплотнение бетонных смесей

Технология производства бетона в промышленных масштабах включает этап уплотнения бетонных смесей. Как правило, делается это посредством вибрации, во время которой заполняются микроскопические пустоты. Также достаточно распространенным является центробежный способ (безвибрационный) формирования железобетонных изделий, особенно при обработке бетона для изготовления безнапорных труб.

Виброуплотнение

Процесс производства бетона высокого качества, как правило, подразумевает использование в дальнейшем вибрационных установок. Наиболее широко распространённым видом вибрационного формирования является стендовое (станковое) виброуплотнение. В данном случае формы с бетонной смесью устанавливают на виброплощадку, которая подлежит колебаниям от вибрирующего механизма.

Для стендовой вибрации применяются виброплощадки различного вида, в этом заключаются технологические особенности метода. Их классифицируют по компоновке стола и вибрирующего органа, грузоподъёмности и основным параметрам вибрации. По компоновке различают:

• механизмы, имеющие один стол с расположенным снизу вибровозбудителем;
• виброплощадки блочного типа, состоящие из унифицированных блоков с одним вибровозбудителем, расположенным под столом одного из блоков.

Грузоподъёмность площадок определяется мощностью приводных двигателей. Наиболее распространены виброплощадки грузоподъемностью 3, 5, 7, 10 и 15 т, реже - 20 и 25 т. Грузоподъемность блочных механизмов находится в пределах 2-24 т.

Технология вибровакуумирования

Наиболее сложная технология производства бетона - вибровакуумирование смесей. Она характеризуется сочетанием периодического вакуумирования с вибрированием. Вибрации осуществляются для укладки и уплотнения бетонной смеси. В процессе вакуумирования вибрация включается на достаточно короткий срок для того, чтобы локализовать трения между частицами смеси, способствовать лучшему заполнению парогазового пространства.

Величина вакуумного разрежения составляет 75-80 % от абсолютного значения. В результате образуется градиент давления, под действием которого чрезмерная вода, воздух и паровоздушная смесь направляются из зон с атмосферным давлением в вакуум-источники и удаляются из бетона.

Вибропрессование применяется для формирования многих изделий, в частности для производства тротуарных плит и дорожных элементов, при изготовлении напорных железобетонных труб и других изделий из жёстких, в основном мелкозернистых смесей.

Метод центробежного уплотнения

Сущность центробежного формирования заключается в том, что при вращении форматора с равномерно распределённым слоем бетонной смеси возникает центробежное давление, под действием которого проходит сепарация частей твёрдой фазы по величине и их сближение, сопровождающееся вытеснением воды со взвешенными в ней диссоциированными ионами и высокодисперсными фракциями цемента.

Для устранения структурной и текстурной неоднородности, снижающей прочность бетона, предложен способ послойного уплотнения бетонной смеси. Благодаря этому способу формируется однородная текстура бетона по всему сечению стенки изделия. С целью повышения физико-механических свойств центрифугированного бетона применяется повторное центрифугирование после разрыхления уплотненной смеси.

Оборудование

Оборудование для производства бетона варьируется в широчайших пределах: от простейших ручных бетономешалок до промышленных многоуровневых комплексов. Для частного строительства удобно использовать небольшие механизированные (электрические, дизельные) бетономешалки. Их стоимость начинается от 5-6 тыс. рублей. Загрузка компонентов проводится вручную. Существенными недостатками являются сложность точной дозировки добавляемых материалов, отсутствие механизмов для уплотнения смеси, низкая производительность.

Если стоит цель организовать небольшое частное предприятие, то оптимальным вариантом станет мобильный завод по производству бетона. Оборудование для мини-завода стоит относительно недорого - от 400 тыс. рублей, что дешевле легкового автомобиля. При этом прибыльность предприятия ежемесячно может достигать 1 млн рублей.

Дороже стоят автоматизированные линии с мощной установкой смешивания компонентов, вибросистемой, конвейерной загрузкой материала в бетоновоз. При стоимости от 1,5 млн рублей они демонстрируют отличную производительность для обеспечения бетоном частных клиентов и небольших строительных фирм.

Промышленное производство

Особенности производства бетона на специализированных предприятиях заключаются в использовании мощного многоуровневого оборудования, вибрационных, вибровакуумных либо центробежных установок, различных присадок, пластификаторов. Здесь изготавливают не только бетон, но и конечные изделия из него - от тротуарной плитки, бордюров и канализационных колец до лестничных пролётов, сборных конструкций для панельного домостроения, элементов мостов и промышленных сооружений.

На крупных предприятиях количество и качество компонентов рассчитывается в заводских лабораториях до десятых долей процентов. Профессиональное оборудование позволяет использовать минимально допустимое количество воды, что значительно улучшает качество готового материала, а применение добавок увеличивает время схватывания и степень текучести бетона. Бетоносмесительные установки размешивают смесь до однородной массы с качеством, недостижимым для дешёвых бетономешалок.