Процесс смешивание бетона

После дозирования составляющих на качество и однородность бетонной смеси и бетона решающее влияние оказывает процесс перемешивания. Смесь после выгрузки из смесителя должна отвечать всем требованиям, которые вслед за транспортировкой, укладкой и уплотнением обеспечивают получение заданной прочности бетона.

Требования, предъявляемые к процессу смешивания. Смеситель должен объединить компоненты бетона в гомогенную смесь в короткий срок. За словом «гомогенный» скрываются точные требования к интенсивному перемешиванию всех компонентов в бетоне. Это имеет важное значение, так как при одновременной загрузке всех компонентов заполнитель и цемент уже через 20 с перемешивания кажутся равномерно распределенными, в то время как гомогенизированное цементное тесто из цемента и воды получается лишь после 60 с перемешивания.

Серьезные требования предъявляются к смешиванию добавок, вводимых в очень небольшом количестве. Хотя благодаря предварительному перемешиванию с водой затворения ускоряется дробное введение добавки в смеситель, однако предельно короткое время смешивания при этом не реализуется.
В случае применения воздухо-вовлекающих добавок группы LP желаемая пористость достигается лишь при очень интенсивном смешивании с небольшим увеличением его продолжительности. Свежеприготовленный бетон высокого качества, как правило, получают лишь при особых способах смешивания. Если после окончания этого процесса в смеси имеются неоднородности или места со случайным распределением составляющих, то технологически едва ли это возможно устранить, тем более что во да сразу же вступает во взаимодействие с цементом, вызывая его гидратацию.

Принудительное и свободное перемешивание

Бетоносмесители подразделяются по объему (номинальный размер) — от 50 до 5000 л. Номинальный размер указывает на максимально возможный насыпной объем сухих материалов (цемент и заполнитель). Так, после подачи воды, перемешивания и уплотнения бетон займет лишь около 2/з объема первоначальной рыхлой загрузки. Это оценивается коэффициентом выхода, приблизительно равным 0,67. Поэтому в 500-л смеситель загружают требуемое количество воды, цемента и заполнителя только для 0,67-500=335 л готового бетона. В случае превышения установленного объема загрузки заметно ухудшается гомогенизация, в то же время и незначительный объем не улучшает эффективности перемешивания. В производстве бетона получили развитие два основных типа смесителей: принудительного действия и свободного перемешивания.

В смесителе принудительного действия составляющие бетона интенсивно перемешиваются перемешивающими устройствами, что очень быстро ведет к хорошей гомогенизации смеси. В качестве перемешивающих устройств в новейших смесителях (например, MR500) служат «звездообразные» мешалки с лопастями-сбрасывателями.
При свободном перемешивании смесь циркулирует во вращающемся смесительном барабане.
В целом отмечается, что принудительное перемешивание благодаря интенсивной и лучшей подготовке смеси при одинаковом составе и одинаковой продолжительности nepeмешивания дает бетон более высокой прочности и равномерного качества, чем свободное перемешивание.
На процессы смешивания благоприятно влияет правильная последовательность подачи компонентов, при которой производится их предварительное перемешивание. Увеличивая продолжительность смешивания, можно кроме хорошей гомогенизации добиться также улучшения условий взаимодействия цемента с водой и тем самым повышения прочности и соответст венно экономии цемента Продотжи тельность смешивания при принуди тельном перемешивании исходя из качества бетона и экономии матери ала должна быть нескотько больше 1 мин лучше 1 5—2 мин Кроче того, она зависит от объема и типа смесителя и в значительной мере от консистенции бетонной смеси При сухом смешивании компонентов в ботыпих смеситечях минимачьное время перемешивания составляет свыше 3—4 мин 2 4 3 Специальные методы смешивания Наряду с обычным процессом смешивания иногда используются также специальные методы смешивания из которых описаны наиболее существенные.

Паросмешение бетона

Для повышения оборачиваемости форм в промышленности сборного бетона и для сокращения сроков распалубки в строительстве из монолитного бетона а также в мероприятиях по зимнему строительству стремятся к увеличе нию температуры свежеприготовлен ного бетона (30—60° С) Помимо по догрева заполнителя и воды затворе ния эффективным методом является подвод пара во время перемешива ния так как при этом температура свежеприготовленной бетонной смеси может повышаться почти на 1° в 1с Пар подводят либо над звездчаткой смесителя либо по кольцевому тру бопроводу Требования к парогенера тору для 500 л смесителя повышен ные (2000 кг/ч при давлении в сети 03 МПа) Поскольку значительная часть пара конденсируется в смесителе, это может привести к неточному, заранее рассчитанному количеству воды в изготавливаемой смеси. Поэтому такой подогрев требует повышенных требований к дозировке воды.

Многофазное смешивание

Благодаря очень интенсивному перемешиванию цементного теста или мелкозернистого раствора в вихревых смесителях или специальных установках можно улучшить условия взаимодействия цемента с водой. Достигаемое при этом увеличение ранней прочности, однако, не настолько существенно, чтобы были оправданы повышенные затраты на смешивание. Более выгодна хорошая гомогенизация и стабильность свежеприготовленного бетона, которая особенно важна для литого бетона или бетона с повышенным содержанием воды Смешивание при транспортировании. Применение самоходных смесителей приобретает особое значение, если предельное время транспортирования (или, другими словами, путь транспортирования готовой смеси) из-за опасности загустевания и расслоения превышает допустимые пределы. В этих случаях заполнитель и цемент дозируют в самоходном смесителе или подвергают предварительному перемешиванию Самоходные смесители относятся, как правило, к смесителям свободного перемешивания и поэтому особенно пригодны для смесей пластичной консистенции.

Смешивание при укладке на месте. В дорожном строительстве при стабилизации грунта для упрочнения верхнего слоя из находящихся на месте или чаще всего завезенных вяжущих материалов применяют комплекс машин, подобных используемым в сельском хозяйстве. Цемент равномерно в количестве 15— 20 кг/м2 распределяют на взрыхленную поверхность земляного полотна. После увлажнения грунта при помощи грунтовой фрезы производят смешивание на глубину примерно до 15 см, хотя при этом качество смеси ниже, чем смеси из тощего бетона, приготовленной в смесителе, но, согласно установленным требованиям, достаточно для связных оснований прочностью до 8 МПа.

Итак, дозирование и смешивание предопределяют получение однородного и высококачественного бетона. Требуемые свойства свежеприготовленного и затвердевшего бетона могут быть достигнуты, если: исходные материалы дозируются точно и в правильной последовательности;
при дозировании воды учитывается влажность заполнителя; соблюдаются оптимальное заполнение смесителей и время перемешивания.
Ошибки при дозировании и перемешивании в дальнейшем не могут быть исправлены.