Что такое клинец для бетона
Что такое цементный клинкер и где применяется
Цементный клинкер представляет собой продукт, который производят в процессе обжига до состояния плавления или спекания сырьевой смеси определенного состава. Клинкер является промежуточным продуктом в процессе производства цемента.
В специальных печах, при очень высокой температуре (выше 1000 градусов) нагревают смесь известняков и разных глин, в итоге получая спекшийся гранулированный материал. Химически это смесь алюмината и алюмоферрита кальция с силикатами. Для приготовления цемента клинкер измельчают, добавляют в него гипс и другие вещества.
Стоимость клинкера находится в достаточно широких пределах и напрямую зависит от сорта. Применяется в самых разных ремонтно-строительных работах.
Производство цемента
В процессе нагревания смеси, которую получают из известняка (до 75%), глины (до 25%) либо других похожих по составу и активности материалов, до температуры +1450С достигается состояние частичного плавления – таким образом образуются гранулы клинкера.
Чтобы в итоге получить цемент, клинкер смешивается с 2-5% гипса (точный объем зависит от содержания SO3 в самом клинкере и марки гипса), затем перемалывается в тончайшую пыль. Благодаря гипсу удается обеспечить быстрое схватывание материала. Хотя, в некоторых случаях его частично заменяют иными формами сульфата кальция. При помоле также допускается вводить другие добавки.
Виды цемента, который производят из клинкера:
Стандартный клинкер предполагает такой состав:
Четыре главные фазы клинкера
Цементный клинкер – это основной материал, который используется для производства цемента разных марок. То есть, проводится два действия: сначала производится клинкер в виде гранул, который получают путем нагревания глины и извести (с добавками) методом плавления, потом клинкер смалывается, в него добавляется гипс и получается цемент.
Разные способы обработки обуславливают то, что клинкер может быть с элементарным химическим или минералогическим составом. От того, какие объемы клинкерных материалов использовались при обжиге, зависят свойства цемента: он может быть быстросохнущим, созданным специально для использования при минусе, обладать другими свойствами.
Состав представляет собой систему нескольких клинкерных минералов, которые появляются в процессе плавки и обжига. Но заметить части отдельных составляющих клинкера невозможно, так как речь идет об аморфных и тонкозернистых кристаллических фазах.
Прежде, чем производить цемент, клинкер подбирают по составу. Обычно речь идет о четырех основных фазах, указанных ниже. Кроме них, в небольших объемах в веществе могут присутствовать другие фазы (оксид кальция, щелочные сульфаты).
Самая важная составляющая любого клинкера для цемента. В составе должно быть минимум 50-70% трехкальциевого силиката (обозначается 3СаO*SiО2 или сокращенно C3S). Структура и состав данной фазы модифицируются благодаря размещению в решетке инородных ионов (в особенности Аl3+, Mg2+, Fе3+). Алит стремительно реагирует с водой, в нормальных цементах имеет самое большое значение для обеспечения прочности. Особенно важен алит для обеспечения набора прочности цемента в течение 28 суток.
Белит
Когда производится клинкер цементный, содержание белита должно быть равно 15-30%. Двухкальциевый силикат обозначается как 2СаO*SiО2 (либо сокращенно C2S), модификация происходит за счет добавления в структуру инородных ионов, чаще всего большей частью либо полностью присутствует в формате β-модификации.
Белит с водой реагирует достаточно медленно, не оказывает воздействия на уровень прочности цемента на протяжении 28 суток. Но он влияет на прочность в значительно поздние сроки, что также немаловажно. Так, через год в идентичных условиях показатель прочности чистого белита и чистого алита примерно одинаков.
Алюминатная фаза
Алюминатная фаза в клинкере цементном составляет 5-10%. Трехкальциевый алюминат обозначается как 3СаO*Al2O3, меняется по составу и структуре в некоторых случаях благодаря инородным ионам (в особенности Nа+, Si4+, К+, Fe3+). Фаза мгновенно реагирует с водой, из-за чего становится причиной быстрого высыхания, если в состав не был введен контролирующий скорость схватывания реагент, в качестве которого выступает обычно гипс.
Алюмоферритная фаза
Ферритная фаза составляет около 5-15% цементного клинкера, обозначается как 4CaO*Al2O3*Fe2O3 (сокращенно CaAlFe). Четырехкальциевый алюмоферрит существенно меняет состав при изменениях пропорции Al/Fe и нахождении в структуре инородных ионов.
Скорость реакции базы с водой может быть разной из-за отличий в составе. Как правило, показатель достаточно высокий на первых этапах, в более поздние сроки средний между показателями алита и белита.
Расклинцовка щебнем в дорожном строительстве
Довольно часто, мы видим или ездим по плохим автомобильных дорогах, сетуя на плохой асфальт или сезон, когда его укладывали. Но далеко не все знают, что дело не всегда в асфальте или погодных условиях. В таких строениях важным фактором является основа – подушка, на которую укладывают строительный слой материалов.
Недооценивать такую подушку ни в коем случае нельзя – те дороги, которые мы часто видим, как раз и построены с явным нарушением строительных требований и норм для возведения основания дороги. А уж потом будет укладываться асфальт, но речь не о нем.
Высокопрочные современные асфальтовые или бетонные покрытия дорог, аэродромных покрытий нуждаются именно в надежной неподвижной подушке – основания, которая выдерживает высокие нагрузки без деформации.
Расклинцовка – суть метода
Суть процесса заключается в трамбовании нескольких слоев различных фракций щебня для максимального уплотнения, чтобы в щебне не было пустот. Когда этими работами пренебрегают или экономят, пустоты заполняет вода, которая замерзает зимой и рвет дорожное покрытие.
Работы по укладке и трамбовке щебня разбивают на несколько этапов:
Первый этап
На первом подготовительном этапе важным процессом является подготовка грунта, на котором будет дорога. Поверхность предварительно очищается от мусора, выравнивается. Иногда, вырывается специальный котлован, по которому пройдет будущая дорога, если речь идет о дороге. Дно, как правило, устилается специальным полотном – геотекстилем, это делается для защиты дорожного полотна от грунтовых вод, которые пагубно воздействуют в целом на почву, делая ее рыхлой и мягкой.
На строительном сленге это звучит – обустройство гидроизоляции.
Затем, подготовленную почву засыпают песком, слой которого учитывают при проектировании покрытия, с учетом неровностей и особенности местности. В среднем, этот слой составляет 10 – 20 см.
Правильной принято считать основу, на которой лежит три фракции щебня – крупный, средний, мелкий; более мелкая фракция заклинивает более крупную.
Второй этап
Дальнейший процесс заключается в укладке крупной фракции щебня – 40 – 70 мм, в отдельных случаях 70 – 120 мм. Чтобы слой получился равномерным, его укатывают тяжелыми дорожными катками – щебень ляжет плотно и ровным слоем.
Третий этап
Поверх крупного щебня, засыпают средний размер камня, который также трамбуется с помощью специальных дорожных катков. Каждый слой щебня положено увлажнять водой, для уменьшения нагрева и трения между зернами.
Все слои необходимо утрамбовать несколько раз дорожными катками или виброплитой.
Четвертый этап
Последним слоем в расклинцовке щебня является строительный щебень мелкой фракции. Именно благодаря мелкому зерну, заполняются всевозможные воздушные пустоты. Такой слой также смачивается водой и укатывается минимум три раза тяжелой строительной техникой.
Отсутствие волны в результате воздействия на основание и отсутствие усадки и подвижности означает, что процесс трамбования можно прекратить – слои щебня уложены и утрамбованы плотно, расклинцовка закончена.
Виды щебня для расклинцовки
Для подобных работ используют, как правило, гранитный или гравийный щебень. Показатели прочности у данных видов самые высокие. В домашнем хозяйстве для подобных работ, используют более дешевый вид щебня – известняковый. В частных постройках не всегда уместно применять более дорогие виды щебня, домашние нагрузки известняк легко выдерживает.
Проверочные заключительные работы
Суть расклинцовки щебнем заключена в возведении неподвижной, прочной и надежной подушки, с высокой плотностью щебеночного слоя. Определить на глаз качество расклинцовки невозможно, для этого используется специальный прибор.
Работает он по принципу динамического зондирования – производятся насколько ударов по уложенному щебеночному слою, выявляется степень усадки. Если она соответствует существующим заявленным нормативам, работа считается выполнена. Такая проверка может быть как в процессе укладки слоя щебня, так и по окончанию работ.
По окончанию расклинцовки щебнем, рабочую поверхность засыпают небольшим слоем песка. Это особенно важно, если сразу не производится асфальтирование или бетонирование покрытия.
Места применения расклинцовки
Указанная процедура актуальна не только при возведении автобанов и взлетно – посадочных площадок. Такие работы также производят при:
Расход щебня
Расход строительного щебня различного размера, определен дорожными нормативами. Согласно Госту 8267, при укладке подушки крупнозернистым щебнем 40 – 70 мм, необходимо использовать порядка 15м3/м, фракции 10 – 20 мм – 10м3/м и фракции 5 – 10 мм также 10 м3/м на тысячу квадратных метров площади.
С аналогичным расходом будет обустройство основания с использованием фракции 70 – 120 мм для первичного слоя. Такой расход определен величиной щебня, его размерами.
В некоторых случаях, выполняется единоразовое уплотнение щебня при использовании различных песчано – щебеночных смесей различных фракций.
Коэффициент уплотнения щебня при расклинцовке
Коэффициент уплотнения является важным показателем при покупке горного щебня для строительства объектов различного назначения. Цифровое обозначение присутствует в сопроводительных документах на товар, который обязан предоставить продавец по просьбе покупателя. Знание данного коэффициента поможет определить степень усадки и позволит закупить нужное количество строительного горного щебня для расклинцовки.
Количество необходимого материала можно рассчитать при помощи простого арифметического действия – перемножаем между собой три показателя – коэффициент усадки, удельный вес щебня и его объем.
Для примерного понятия расхода материала. необходимо воспользоваться специальными таблицами, где указаны фракция щебня и его объем, с учетом расхода на 1000м3.
Документы на расклинцовку щебня
Перед началом дорожных работ, подготавливаются разрешительные документы. Главным является акт на расклинцовку щебня, в нем указывают:
Заключение
Расклинцовка щебнем в дорожном строительстве является неотъемлемой работой, которой важно уделить особое внимание. Такие работы выполняются на основании :
Без определения нужного количества требуемых материалов невозможно изготовить качественно основу будущей дороги или фундамента.
Заключительный рабочий процесс заключен в укладке асфальта на правильно подготовленную основу, в домашнем частном хозяйстве можно просто присыпать песком.
Расклинцовка щебня
Базальтовый щебень. Фото Грунтовозов
Одним из важнейших требований, предъявляемых к автомобильным дорогам, является наличие надежного и прочного основания. Получить долговечное покрытие позволяет устройство плотной и упругой щебеночной подушки (основания). Недооценивать важность такой подушки нельзя. Те дороги, к которым автомобилисты предъявляют претензии, построены с нарушением строительных норм и требований. Современные высокопрочные асфальтовые и бетонные дорожные полотна, аэродромные покрытия нуждаются в неподвижной подушке, способной выдерживать значительные нагрузки без деформации. Для достижения максимальной стойкости и прочности основания создана специальная технология укладки фракционного материала, получившая название «расклинцовка».
Что это такое, суть метода
Дорожное покрытие должно обладать высокой устойчивостью к постоянным значительным нагрузкам. Верхнего слоя из асфальта или бетона недостаточно, чтобы добиться максимальной прочности полотна, которое прослужит долгие годы. Покрытие должно иметь под собой надежное, а главное, неподвижное основание.
Щебень является сыпучим материалом, частицы которого никак не сцепляются друг с другом. Поэтому при нагрузках щебень, из которого обустроена подушка, может разъезжаться или проседать. В результате для получения монолитного основания приходится добавлять в материал вяжущие вещества: битум или цемент, либо приобретать черный щебень. Обычная технология укладки щебня не позволяет исключить пустоты между фракциями. Для решения данных вопросов и была создана технология расклинцовки.
Расклинцовка щебня представляет собой один из способов утрамбовки камней разных размеров в прочный ровный однородный слой. Суть метода заключается в перераспределении щебня таким образом, чтобы между отдельными фракциями не осталось пустот, которые невозможно заполнить материалом одного размера. Именно поэтому размеры зерен должны быть различными.
Мелкие зерна при трамбовке заклинивают средние и крупные, поэтому технологию нередко имеют методом заклинки или расклинки. Таким образом, основание представляет собой большую мозаику. Основание, созданное по технологии расклинцовки, отличает монолитность, упругость, устойчивость к нагрузкам при движении и давлении. Проведение расклинцовки некачественно приведет к потери прочности покрытия. Статические нагрузки приведут к расхождению камней и с большой долей вероятности к разрушению всей конструкции.
Сферы применения
Расклинцовка щебня применяется на промышленных объектах и частных стройках. При реализации некоторых проектов технология должна использоваться в обязательном порядке: возведение высотных зданий, оборудование взлетно-посадочных полос на аэродромах, прокладка скоростных шоссе и магистралей с высокой пропускной способностью, капитальное строительство крупных промышленных объектов и железных дорог, производство ответственных железобетонных изделий.
Дорожное полотно. Фото Грунтовозов
С помощью данной технологии возможно решить и другие задачи: устройство подушки под фундамент дома, строительство дорог со средними и малыми нагрузками, бутование столбов забора.
Необходимые документы
Перед проведением работ необходимо подготовить разрешительные документы. Одним из основных является акт на расклинцовку, в котором указываются следующие данные:
Виды подходящего для работ щебня
Требования к щебню для проведения расклинцовки детально прописаны в нескольких документах:
Щебень для расклинцовки должен не только соответствовать ряду требований, но и быть высокого качества. При выборе вида материала следует учитывать несколько характеристик:
1) Фракция. Для расклинцовки используется материал разных фракций. Зерна крупной фракции являются основными, так как они несут практически всю нагрузку. В соответствии с ГОСТом к основным фракциям относится щебень 40-70 или 70-120 мм. Но на практике используется материал 40-80, 80-120, 70-150 мм. Зерна 70-120 и 80-120 предназначены для строительства трасс с интенсивным движением, аэродромных полос и железных дорог.
Известняковый щебень разных фракций. Фото Грунтовозов
Щебень 40-70 и 40-80 используется для обустройства оснований фундаментов и подушек под дорожными полотнами со средним и малым трафиком. Средние и мелкие камни называются расклинивающими. Материал 20-40 и 10-20 засыпают поверх основного. Самые мелкие фракции (5-10) применяются в конце с целью обеспечения полного заклинивания крупных зерен. В частном строительстве в качестве мелких фракций допускается использование нестандартных фракций 10-15 или 15-20, а также отсева 0-10.
2) Прочность. В соответствии со СНиПом для расклинцовки возможно использовать материал из магматических пород марки не ниже М800 и осадочных от М600. При строительстве дорог I-II категорий и высотных зданий марка должна превышать М1000. Прочность основной фракции должна быть на одну марку выше, чем расклинивающей.
3) Лещадность. Щебень с высоким показателем лещадности плохо утрамбовывается, поэтому не подходит для выполнения расклинцовки. Таким образом, для выполнения работ подходит материал 1-ой (кубовидной) и 2-ой (улучшенной) групп, в которых количество лещадных зерен не превышает 15%. В частном строительстве допускается использование щебня 3-ьй и 4-ой групп, процент лещадных зерен не превышает 35.
Кубовидный щебень уплотняется лучше лещадного. Фото Грунтовозов
5) Насыпная плотность полезна не при выборе, а при приобретении материала. Показатель позволяет выполнить расчет необходимого количества щебня и помогает узнать, транспорт какой вместимости потребуется для транспортировки сыпучей продукции.
6) Радиоактивность. Для расклинцовки при выполнении определенных условий может использоваться щебень всех четырех классов. Но рекомендуется применять материал 1-го класса, он самый безопасный, подходит для выполнения любых работ.
7) Содержание зерен слабых пород. Чем выше марка щебня по дробимости (прочности), тем меньшее количество слабых зерен содержится в его общей массе. Для расклинцовки рекомендуется использовать материал, в котором количество частиц не превышает 10%.
8) Водопоглощение. Значительному водопоглощению способствует наличие пор, примесей глины и пыли. Поэтому рекомендуется использовать щебень с низкой пористостью, например, гранитный, мраморный.
9) Водостойкость. Для расклинцовки подходит материал марки 1 и 2, потеря массы образцов при испытаниях в которых не превышает 3%. Показатель важен в тех случаях, когда работы проводятся на болотистой местности или на территории с близким к поверхности расположением водоносного горизонта.
Фракции мраморного щебня. Фото Петрович
10) Вид. В результате для расклинцовки подходят несколько видов: амфиболитовый, базальтовый, габбро, гранитный, диоритовый, известняковый, мраморный, серпентинитовый.
Этапы выполнения расклинки
Метод расклинцовки является универсальным, поэтому успешно применяется для возведения промышленных объектов и частного строительства. Однако, существуют некоторые отличия.
Гравийный щебень. Фото Грунтовозов
Так промышленная расклинцовка осуществляется с помощью специализированной техники, укладка сыпучего материала осуществляется прицепными катками весом 6-15 тонн различных видов: вибрационные, пневматические, комбинированные. Для расклинцовки используются высокопрочные виды щебня: гранитный, базальтовый, диоритовый, габбро, серпентинитовый.
Работы выполняются с соблюдением всех государственных стандартов и строго в соответствии с регламентом. Характеристики готового покрытия должны быть подтверждены сертификатами. Контроль выполняется специальным оборудованием, предназначенным для проверки динамической усадки полотна.
Работы по расклинцовке в частном строительстве возможно выполнить своими руками. Для трамбовки рекомендуется использовать бытовые виброплиты. Подходящим сыпучим материалом является не только представленные ранее дорогие разновидности щебня, но и другие, более доступные по стоимости, например, известняковый и гравийный.
Процесс расклинцовки осуществляется в несколько последовательных этапов.
Подготовительный
Подготовительный этап включает выполнение следующих работ:
1) Оформление разрешительных документов.
2) Подготовка инструментов и материалов. На данном этапе следует остановить внимание, так как некоторые хозяева предпочтут выполнить работы самостоятельно, для этого исполнителю потребуется следующие инструменты и оборудование:
Не стоит забывать о материалах для работ:
3) Разметка территории.
4) Удаление верхнего плодородного слоя грунта.
5) Очистка территории от мусора, выравнивание участка, в некоторых случаях требуется вырыть котлован или траншею определенной глубины, в зависимости от типа будущего сооружения: под фундамент — 1-2 метра, под дорогами и подъездами к участку или дому — 0,7-1,5.
Справка.
1) Желательно, чтобы земля под будущим сооружением была прочной, грунтовые воды не подходили близко к поверхности.
2) Дно ямы на глиняных почвах должно располагаться ниже уровня уровня промерзания.
6) Уплотнение грунта виброплитой или ручными инструментами, при необходимости используется щебень.
7) Обустройство гидроизоляции, геотекстиль застилается с целью защиты конструкции (дороги или фундамента) от грунтовых вод, пагубно влияющих на почву, делая ее рыхлой и мягкой.
8) Формирование подушки из песка и отсева щебня или смеси данных материалов. Толщина слоя рассчитывается при проектировании, при этом учитываются неровности и особенности местности. В среднем толщина слоя составляет 100-200 мм. Подушка трамбуется.
Основной
После проведения подготовительных работ приступают непосредственно к расклинцовке. Данный этап наиболее трудоемкий, поэтому распределяется на три последовательных подэтапа. Правильным принято считать основание, включающее в себя три слоя из крупной, средней и мелкой фракций щебня. Таким образом, мелкая фракция заклинивает более крупную.
Укладка материала 40-70
В самом начале укладывается щебень с размером зерен 40-70 мм., в некоторых случаях используется материал 70-120 мм. Слой, толщина которого составляет 150-300 мм., смачивается водой, расход которой примерно равен 15-25 литрам на 1 кв.м., что улучшает сцепление и уменьшает перегрев материала при укатке техникой (дорожными тяжелыми катками при выполнении работ профессионалами, виброплитой или вручную при самостоятельном проведении процедуры). Рекомендуется пройтись оборудованием по основанию 3-4 раза. В результате щебень укладывается плотно и ровным слоем.
Мраморный щебень 40-70. Фото Грунтовозов
Второй подэтап подразумевает укладку фракций среднего размера — 20-40 или 10-20 мм. Толщина слоя составляет 200 мм. Утрамбовывается прослойка катками, виброплитой или с помощью ручных приспособлений минимум 5-6 раз. Для уменьшения перегрева поверхности и снижения силы трения между зернами в момент утрамбовывания щебень каждый раз смачивается водой, расход которой составляет 5-10 литров на 1 кв.м.
В последнюю очередь укладывается щебень мелкой фракции — 5-20 или 5-10 мм., который заполняет все имеющиеся воздушные пустоты. Толщина слоя не превышает 100 мм. Прослойка также смачивается водой в количестве 5-10 литров на 1 кв.м. и укатывается 3-6 раз. Отсутствие волны при воздействии на основание, а также усадки и подвижности означает, что процесс трамбования возможно завершить. Щебень уложен и утрамбован плотно, расклинцовка закончена.
Гранитный щебень 5-20 крупным планом. Фото Грунтовозов
Проверочный
Качество проведения работ рекомендуется контролировать во время прохождения техники по основанию. После качественного уплотнения на поверхности не должны образовываться волны.
Существует и другой метод проверки — если положить щебень под каток, он должен дробиться, а не вдавливаться в поверхность основания.
Альтернативным способом является проверка усадки. По краям полученного основания устанавливаются столбики с отметками. Если после прохождения трамбовочной техники уровень не опускается ниже отметки, то работы можно считать законченными.
Выполнить качество расклинцовки возможно после завершения одного из этапов. Точно определить плотность, прочность и надежность полученного основания при визуальном осмотре невозможно. Для этого используется специальный прибор, принцип работы которого основан на динамическом зондировании.
Диоритовый щебень подходит для расклинцовки. Фото Грунтовозов
Прибор наносит несколько ударов, что и позволяет определить эффективность выполненной трамбовки посредством фиксации степени усадки. Если показатель соответствует заявленным требованиям, то щебень утрамбован качественно. Поэтому работы можно продолжать, т.е. укладывать следующий слой, или завершать их. Все зависит от количества расклинцовок, которые необходимо выполнить.
Расход расклинивающих фракций щебня, норма
Расход щебня определяется ГОСТом и обозначает количество материала для укладки основания в 1000 кв.м. При укладке основания щебнем 40-70 мм., потребуется порядка 15 куб.м. Расход фракций 10-20 и 5-10 мм. составляет 10 кубов на тысячу квадратных метров площади. С аналогичным расходом будет сопряжено обустройство основы с применением фракции 70-120.
Коэффициент уплотнения
Коэффициент уплотнения (КУ) является важной характеристикой при покупке щебня для расклинцовки. Показатель указывается в сопроводительных документах к продукции. КУ важен при закупке необходимого количества материала и определении степени усадки. Масса необходимого щебня рассчитывается путем перемножения коэффициента укладки, удельного веса и объема щебня. Для понимания приблизительного расхода следует ознакомиться с табличными данными, в которых указаны диаметр зерен и объем, который необходим для строительства 1000 куб.м. автострады.
Видео
Где купить
Приобрести щебень для реализации различных проектов, в том числе и для расклинцовки, возможно одной из компаний, контактные данные которых собраны здесь.