""

Содержание

Бетон как строительный материал

Что такое бетон: состав и область применения, классификация бетона по разным техническим характеристикам

Несмотря на большое количество новых строительных материалов, популярность бетонных конструкций не уменьшается. Бетон имеет повышенную прочность и надежность, поэтому он остается востребованным при строительстве как жилых комплексов, так и хозяйственных построек.

Бетон — что из себя представляет и для чего нужен?

Бетон — это искусственно созданный строительный монолит, или, как его чаще называют, искусственный строительный камень. Изготавливают его из вяжущего вещества, воды, наполнителей и различных добавок, с помощью которых можно изменять свойства бетонной массы, повышая морозостойкость, снижая истираемость, делая ее водонепроницаемой, жаростойкой и т.п.

В классический состав бетона входят:

В зависимости от производственной необходимости состав бетонной смеси может меняться. Так, широко используемый в строительстве и ремонтах цементный раствор (смесь цемента, песка и воды) является одной из разновидностей бетона, т.н. пескобетоном. Смеси с использованием полуводного гипса или ангидрида называются гипсобетонами.

Существует и силикатный бетон, изготавливающийся на основе извести. Шлакобетон изготавливают из измельченных шлаков с добавлением в состав цемента, извести, гипса или других активаторов затвердения.

С развитием строительной индустрии в состав бетонных смесей начали добавлять новые материалы, чтобы придать искусственному камню нужные характеристики. Например, после введения в его состав стальных опилок появился сталебетон, обладающий повышенной прочностью. Использование в качестве наполнителей пемзы и туфа привело к появлению пемзо- и туфобетона — материалов, отличающихся от классического строительного материала более легким весом и лучшими теплоизоляционными свойствами.

Добавив в состав железную арматуру, можно получить железобетон, а добавив деревянную арматуру — деревобетон. Одна из последних разновидностей — полимербетон, в состав которого добавлены синтетические смолы (карбамидные, эпоксидные и т.д.).

Применение бетона

Область применения бетона обширна — от строительства атомных электростанций до внутренних отделочных работ. Используют бетон в строительстве жилья, качественного и долговечного дорожного полотна, молов, волнорезов и причалов. Характеристики используемого для различных целей материала существенно разнятся.

Например, в строительстве атомных электростанций используют особо тяжелый бетон. 1 м³ этого вещества весит 2,5 т. При строительстве фундаментов многоэтажных домов, а также при изготовлении прочных железобетонных плит используют тяжелый бетон, 1 м³ которого весит от 1,8 до 2,5 т.

Легкий бетон, вес которого находится в диапазоне от 0,5 до 1,8 т/м³, используется для изготовления стеновых панелей, блоков и перекрытий. Существует и особо легкий бетон, который предназначен преимущественно для наружной теплоизоляции зданий и сооружений. Его вес не превышает 0,5 т/м³.

Состав бетона — основные компоненты

Чтобы быть уверенным в качестве бетонной смеси, ее изготовление лучше всего заказать на специальном заводе. Но при строительстве частных домов и небольших хозяйственных построек их хозяева нередко изготавливают бетон самостоятельно. Преимущественно в таких случаях изготавливается классический вариант бетона, состоящий из песка и щебня в качестве наполнителей, цемента и воды.

Чтобы изготовленный своими руками бетон получился прочным и долговечным, надо знать и соблюдать основные требования, предъявляемые к его компонентам.

Входящий в состав бетона песок должен быть средней или крупной фракции — песчинки от 1,2 до 3,5 мм в диаметре. Мелкие фракции песка для изготовления бетона не подходят, их трудно связать в единый монолит. Поэтому бетонные конструкции с использования песка мелких фракций быстро раскрошатся.

Помимо фракции для прочности бетона важное значение имеет и чистота песка. В теории песок должен быть чистым, без примесей, но в реальности это пока неосуществимо. Поэтому допускается наличие в его составе небольшого количества глины или ила, но общее количество таких примесей не должно превышать 5%.

Другой материал, используемый для приготовления бетона, — щебень или гравий . К ним тоже есть свои требования: размеры используемых для наполнения бетона материалов должны быть в диапазоне от 1 до 8 см. Наполнителями могут быть не только эти материалы, но и керамзит, а для обустройства бетонного фундамента часто используют битый кирпич.

Чем мельче фракция наполнителя, тем прочнее будет искусственный камень. При его самостоятельном изготовлении лучше использовать наполнитель размером не более 2-3 см, максимально очищенный от глины и других примесей.

Используемая для приготовления бетона вода тоже должна быть максимально чистой. Чем больше в ней будет растворенных солей и посторонних примесей, тем хуже будет качество искусственного камня.

В роли вяжущего при производстве классического бетона используют различные виды цемента :

  • портландцемент;
  • шлакопортландцемент;
  • пуццолановый цемент.

Портландцемент является основным видом при изготовлении строительных конструкций и заливке фундамента. Шлакопортландцемент обладает пониженной морозостойкостью, а пуццолановый цемент — высокой влагостойкостью. Последний используют для приготовления бетонных конструкций, предназначенных для подземных и подводных сооружений.

Пропорции бетона

Например, при использовании для приготовления бетона цемента марки М-400 пропорции для различных марок бетона будут такими:

  • М100 — 1 кг цемента, 7 кг щебня, 4,6 кг песка;
  • М200 — 1 кг цемента, 4,8 кг щебня, 2,8 кг песка;
  • М300 — 1 кг цемента, 3,7 кг щебня, 1,9 кг песка;
  • М450 — 1 кг цемента, 2,5 кг щебня, 1,1 кг песка.

С повышением марки бетона расход наполнителей — песка и бетона — уменьшается, а количество расхода цемента остается одинаковым. Эта тенденция сохраняется и при использовании других марок цемента, хотя пропорции компонентов бетонной смеси будут другими. Чем выше марка цемента, тем большую массу наполнителей он может связать.

Добавки для бетона

Чтобы улучшить качество бетона без существенного увеличения себестоимости его производства, производители используют различные добавки и примеси. Все эти добавки принято разделять на несколько больших групп:

  • пластификаторы;
  • модификаторы;
  • ускорители набора прочности;
  • добавки для подвижности;
  • самоуплотняющиеся добавки;
  • морозостойкие добавки;
  • комплексные добавки.

При застывании искусственного камня они делают его прочнее, одновременно уменьшая расход вяжущего вещества. Также применение пластификаторов позволяет увеличить плотность и улучшить водонепроницаемость смеси.

Модификаторы улучшают производственные характеристики, позволяя получать высокопрочную бетонную смесь при использовании цемента низших марок. Ускорители набора прочности позволяют существенно ускорить эту важную техническую характеристику искусственного камня, сократив время набора до 3-4 дней.

Добавки для сохранения подвижности смеси увеличивают время схватывания и используются при необходимости перевозки бетонной смеси на дальние расстояния в летнее время. Самоуплотняющиеся добавки используются при изготовлении тонкостенных и армированных блоков или других конструкций, где использование для уплотнения бетонной массы традиционных виброинструментов затруднено или невозможно. Морозостойкие добавки позволяют существенно повысить морозостойкость бетона.

Разновидности пигментов и их свойства

Пигменты используют для изменения цвета бетонных конструкций. В промышленном производстве для этих целей используются:

  • технический углерод;
  • двуокись титана;
  • окись хрома;
  • умбра.

Все пигменты действуют на бетонную смесь одинаково: они поглощают часть световых волн, волны с другой длиной отражают. Такие пигментные добавки обладают повышенной стойкостью к ультрафиолету, не выгорают на солнце, не смываются дождем и обладают стойкостью к воздействию агрессивной химической среды.

Классификация бетона

В строительстве виды бетона классифицируются по нескольким параметрам. Чаще всего искусственный камень классифицируют:

  • по прочности;
  • по плотности;
  • по типу вяжущего;
  • по морозостойкости;
  • по водонепроницаемости;
  • по истираемости;
  • по скорости набора прочности.

Такое большое количество разновидностей бетонной смеси может создавать некоторые трудности с правильным выбором материала.

По прочности

Прочность бетона, как и его марка, зависит от количества входящего в его состав цемента или другого вяжущего вещества. Чем больше его объем, тем выше будет показатель прочности. Показатель выражается в кг/см². Определить его можно по марке искусственного камня — чем она выше, тем выше будет показатель прочности.

Плотность — показатель, отвечающий за устойчивость искусственного камня к сжатию, его водостойкость, морозостойкость и другие технические характеристики. По этому показателю материал делится на:

Особо тяжелые бетонные конструкции производят, добавляя в состав смеси стальную стружку или железную руду. Для приготовления тяжелых бетонных смесей в качестве наполнителей используют природные минералы: гранит, известняк, диабаз и т.п.

Наполнителями для легких смесей служат пористые материалы: туф, керамзит, пемза и им подобные. К этому классу относятся газобетон и пенобетон — набирающие популярность строительные материалы.

Читать еще:  Как залить бетонный пол в гараже

Классификация по типу вяжущего

К первой группе относятся:

  • цементные;
  • силикатные;
  • гипсовые;
  • шлаковые;
  • синтетические смолы;
  • специальные кислостойкие смеси.

Во вторую группу входят такие материалы, как асфальтобетон и пластбетон.

Морозостойкость

Показатель морозостойкости определяет количество циклов замерзания и оттаивания бетонной смеси без потери материалом своих качественных характеристик. Обозначают морозостойкость буквой F. Существуют бетонные смеси с показателем морозостойкости от F15 до F1000, где цифры являются показателем количества циклов замерзания и оттаивания.

Марки с показателем от F15 до F50 считаются марками с низкой морозостойкостью. Показатели от F51 до F300 считаются марками со средней морозоустойчивостью. Смеси с показателем F301 и выше считаются марками с высокой морозостойкостью.

Водонепроницаемость

Водонепроницаемость обозначается буквой W и цифрами, показывающими максимально возможное давление воды, которое выдерживает бетонная конструкция. По этому показателю все бетонные материалы делятся на:

  • низкие (маркировка менее W4);
  • средние (маркировка от W4 до W12);
  • высокие (маркировка выше W12).

Истираемость

Истираемость — показатель, определяющий изменение в объеме и массе материала под воздействием истирающих усилий. Истираемость бетонных конструкций обозначается буквой G и имеет 3 разновидности:

Истираемость прямо зависит от прочности материала: чем выше прочность, тем ниже истираемость.

Скорость набора прочности

Скорость набора прочности (твердение) — важный показатель бетонных конструкций, от которого зависит время их введения в эксплуатацию или время проведения отделочных работ. Происходит набор прочности скачкообразно: в первые 5-7 дней после заливки или изготовления показатель твердения достигает 70%, к концу 28 дня он приближается к 100% (при условии соблюдения влажности и температурного режима). После этого срока набор прочности бетонными конструкциями продолжается и может длиться несколько лет.

Существуют 2 вида бетонных смесей: быстротвердеющие и медленнотвердеющие. Для определения скорости набора прочности % прочности 2-дневной бетонной конструкции делят на % прочности этой же конструкции по истечении 28 дней. При показателе больше 0,4 конструкция относится к быстротвердеющим. Показатель меньше 0,4 свидетельствует о медленном твердении.

Условия твердения

Чем ниже температура окружающей среды, тем медленнее будет происходить твердение бетонных конструкций. При 0ºС процесс твердения полностью прекращается. Высокая температура приводит к обезвоживанию бетона, что тоже становится причиной замедления или полного прекращения твердения бетонной конструкции и недобору ее прочности.

От прочности и надежности бетонных конструкций напрямую зависят сроки эксплуатации построенного здания или сооружения. Поэтому еще до начала строительства нужно определиться, какая марка и какие технические характеристики материала лучше всего подходят для решения поставленных задач.

Из чего делают бетонную смесь?

Бетон – универсальный строительный материал. Перечень его марок, классов, видов и вариантов пропорций ингредиентов очень обширный.

Бетонные смеси

Существует более 20 марок этого строительного материала (М50-М1000) и соответствующие им классы (В3,5 — В80). Состав бетона, пропорции ингредиентов у каждого вида свои. Подбор состава бетона достаточно сложный процесс. В 1м3 может содержаться достаточно много разных веществ.

Приготовление его нужно осуществлять, учитывая такие характеристики как степень тяжести, жесткости, подвижности, жирности, а также удобоукладываемость, морозостойкость (от F50 до F1000), водонепроницаемость (W2-W20) и отношения вода/цемент (В/Ц).

Есть составы обычных и специальных бетонов. Первые используются для обычных строительных работ: создания перекрытий, плит, фундаментов, колонн; для отделочных работ (с мелким заполнителем). Составляющими специальных растворов всегда являются особые добавки, это гидротехнические бетоны, смеси для дорог, смеси декоративные. По насыщенности составы могут быть тощими, нормальными и жирными.

Из чего делают бетонную смесь?

Объемный показатель раствора измеряется в куб. метрах. Раствор может состоять из множества как обычных, знакомых каждому веществ, так и включать специальные химические добавки — вяжущие, водоотталкивающие, воздухововлекающие.

Щебень, гравий (крупный заполнитель)

Готовя раствор, берут крупный наполнитель одной фракции — так бетон будет иметь однородный состав. Но разные наполнители (песок и щебень) желательно брать с различными параметрами – так будет меньше пустот. Состав бетона иногда может иметь также и две фракции одного наполнителя.

Слишком мелкий щебень и его недостаточное количество может стать причиной трещин. Посторонние примеси снижают качество смеси. Самый лучший щебень для бетона — гранитный. Наиболее часто используют фракцию в 5–20 мм. Такой материал подходит для дорог и мостов. Средний размер в 40 мм используют для промышленных объектов. Крупная фракция в 40–70 мм хороша для габаритных конструкций.

Фракции щебня имеют крупность: 5–10 (мелкий), 10–20, 20–40 (средний) и 40–70 (крупный). В раствор лучше засыпать щебень и гравий максимальной крупности — это обеспечит лучшую подвижность смеси. Заполнитель должен составлять не больше 1/5 от массы смеси.

Если гравий заменяется щебнем, то его объем нужно увеличить на 10%. Раствор с ними применяется для фундаментов и в дорожном строительстве. Вот примерная таблица соответствия марок щебня и бетона:

Табл. 1 – Марки щебня

Нюансы выбора

Подбор состава бетона с крупным заполнителем имеет такие особенности:

  • бетон марок М250 и меньше замешивают с гравием, а М300 и выше – с гранитным щебнем;
  • отличие щебня от гравия в остроугольных гранях и шероховатости, благодаря чему его сцепление с частичками раствора эффективнее, к тому же он намного чище;
  • горный щебень прочностью выше в 2 раза и рекомендуется для тяжелых растворов;
  • для высокой прочности берут крупные фракции, для лучшей текучести подойдет мелкофракционный.

Во время приготовления каждый камушек должен хорошо обволакиваться раствором – это сделает его жестким. Если раствора недостаточно или щебень с примесями, то бетон будет слабым, и наоборот — слишком жирный бетон может потрескаться.

Песок (мелкий заполнитель)

При выборе песка обращают внимание на наличие глиняных примесей — чем их больше, тем ниже качество материала. ГОСТ устанавливает нормы качества для песка. В растворе не рекомендуется наличие более 10% частичек, проходящих сквозь сито в 0,14 мм. Чем больше глинистых, пылевидных, илистых примесей, тем раствор хуже — их не должно быть больше 3% от массы смеси. Наиболее вредные — глинистые примеси, так как они уменьшают сцепление песка.

Веществ органического происхождения должно быть как можно меньше. Хороший песок не имеет крупинок больше 10 мм. Крупинок в 5–10 мм допускается не больше 5%. Количество песка очень мелкой фракции надо уменьшать в смеси на 10%. Для распределения песка по крупности есть специальные сита. Разные марки бетона имеют разную плотность песка: так, для раствора М200 плотность его должна быть 1550 кг/ м3.

Соответствие марка-класс

Чем больше песка, тем лучше вязкость, то есть способность раствора поддерживать внутри себя крупный заполнитель. Но если песка очень много, это снижает прочность бетона. Лучший песок для строительства индивидуального жилья, фундаментов – речной, фракции 1,3–3,5 мм. Карьерный также можно использовать, но в нем больше примесей и его перед использованием следует промыть.

Для бетонов тяжелых желательно брать пески крупные и средние, модуль крупности которых 2–3,25.

Приготовление оптимально сбалансированного и качественного раствора бетона требует правильного соотношения с классом цемента. Их соответствие лучше всего отобразить таблицей:

Табл. 2 – Марка цемента в соотношении с классом бетона

Характеристики и разновидности бетона

Бетон – это незаменимый материал, придуманный человечеством. Используя его, строят жилые дома и огромные промышленные сооружения, что позволяет прочность и долговечность материала. Самый простой состав этой смеси используется во многих областях строительства. В статье рассмотрим, что такое, в современном понимании, бетон, каких видов он бывает, из чего состоит и как производится.

Рисунок 1. Бетон

Виды и технология изготовления бетонных составов

Для производства бетона применяются компоненты в разных пропорциях. В смесь нередко добавляются вспомогательные компоненты, влияющие на эксплуатационные характеристики материала. Основные виды бетона:

  • цементный бетон. Эта разновидность чаще остальных встречается на стройплощадках. Делается из цемента, но чаще портландцемента. Нередко вяжущим элементом выступает напрягающий и безусадочный декоративный цемент;
  • особая бетонная смесь с вяжущим компонентом в основе. В замес добавляется жидкое стекло, что делает готовый бетон химически и огнестойким. Связывающие вещества: добавки в виде шлаков, стеклощелочи или нефелина;
  • силикатный. Этот вид реже остальных используется в условиях стройплощадки. Для производства применяется известковый вяжущий материал. Метод изготовления – автоклавный, делающий состав твердым и прочным. Также в состав включается кварцевый песок, и от степени его помола зависят технические параметры готового бетона;
  • шлакощелочный. Основной компонент изготовления – измельченные шлаки. В сфере строительства эта разновидность применяется не так давно;
  • полимерный. Полимербетон делается из комбинации смол, цемента и латекса;
  • гипсовый. Для связки элементов применяют гипс. Благодаря теплоизолирующим свойствам полученного состава, его используют при внутренней отделке. Например, применяя его, возводят межкомнатные перегородки;
  • ячеистый материал. Относится к «легким» видам. Основа – минеральное связывающее и добавка кремнезема. Пользуясь ячеистыми бетонами, утепляют возводимые объекты.

Каждый вид находит то или иное применение на стройке. Эксплуатационные параметры варьируются в зависимости от пропорций компонентов, поэтому классификация бетонов такая широкая.

Читать еще:  Как делать бетон в бетономешалке

Классификация бетонных растворов по прочности

Под плотностью понимаются прочностные параметры материала. Свойства бетона разные, но плотность – ключевой фактор. От этого зависит, насколько готовый элемент стоек к сжатию, минусовой температуре, влаге и так далее.

Используемый наполнитель влияет на то, к какому классу относится сырье. Виды бетона:

  • легкий или облегченный. Их параметр плотности – от 500 до 1800 кг/м 3 . Заполнителями выступают такие вещества: пемза, керамзит, туф и другие пористые материалы. Облегченные бетоны, в свою очередь, бывают: ячеистыми, пенобетонными и газобетонными;
  • тяжелый. От 1800 до 2500 кг/м 3 . Для изготовления этих смесей применяются заполнители из горных пород. Среди них: известняк, гранит, диабаз;
  • особо тяжелый. Больше 2500 кг/м 3 . Эта разновидность производится с применением стальных опилок или стружки, железной руды, барита.

Выбранные добавки классифицируют по фракциям, что во многом влияет на конечные свойства.

Рисунок 2. Заливка бетона

Классификация бетонных растворов по маркам

Марка обозначается буквой «М» последующими цифрами. На данный момент пределы следующие: М50 – 1000. Обозначенная величина говорит о том, сколько цемента в одной единице объема смеси. Расшифровывая это значение, можно получить предел прочности на сжатие, где единицей измерения выступает кгс/см 2 . Большая цифра говорит о прочности бетона. Соответственно, в его составе больше цемента, что увеличивает его свойства, а вместе с тем и стоимость.

Бетоны высокой марки сложнее в работе, так как быстрее схватываются. Поэтому, выбирая подходящий материал для работ, важен баланс между ценой и качественными характеристиками. Конкретную марку выбирают отталкиваясь от проекта. К примеру, залить фундамент или сделать подушку дорожного полотна можно из М100 – 150. М200 – разновидность, больше подходящая для стяжек, отмостков и дорожек. Это наиболее востребованная в индивидуальном строительстве марка, отвечающая основным требованиям.

Классификация бетона М250 и 300 встречается все реже, так как это промежуточное звено между М200 и 350. Марка 350 широко востребована для коммерческого строительства. Используя ее, создают монолитные стены и фундаменты, балки, дорожные полотна, испытывающие высокие нагрузки и так далее.

Виды бетона М400 и 450 актуальны, если возводятся гидротехнические сооружения, подвергающиеся высоким нагрузкам. Метро, плотины, дамбы и прочие специальные объекты строятся с применением марки М500 и 550.

При желании, есть возможность определить марку. Для этого используют специальный пресс, расположенный в условиях лаборатории. Есть и другие, менее требовательные методы: при помощи ударного импульса или ультразвука.

Рисунок 3. Характеристики бетона

Классификация бетонного состава по назначению

Классификация смесей и бетонов по назначению позволяет подобрать подходящий вид материала для конкретных строительных нужд. Например, существуют особые марки, используя которые строят сооружения, эксплуатируемые в суровых условиях. Чаще остальных выдвигаются следующие требования: бетон должен быть огнестойким, морозостойким и стойким к вибрациям.

В зависимости от функционального назначения, выделяют следующие виды бетона:

  • общего назначения. Из него сооружают фундаменты, несущие ЖБ-конструкции, плиты перекрытия, колонны, балки и многое другое;
  • специального назначения. Пользуясь им, строят объекты с высокой устойчивостью к механическим и атмосферным воздействиям. Спецсоставы применимы при возведении, например, атомных станций;
  • гидротехнические. Благодаря высокой стойкости к влаге, используются для строительства дамб, гидроэлектростанций и аналогичных объектов.

Состав бетона, основные компоненты

Существует множество видов бетонов, и практически все имеют схожий состав. Тем не менее, именно ингредиенты влияют на конечные характеристики.

Традиционно бетон состоит из цемента, щебня, песка и воды. Если делать смесь без щебня, она будет называться пескобетоном. Оптимальный состав имеет следующие пропорции цемента, щебня, песка и воды – 1:4:2:0,5. Это лишь общие сведения. Конечный замес зависит от множества факторов: марки материалов, характеристики щебня и песка, наличие пластификатора. Например, если выбран цемент М400, то на выходе получится смесь М250.

В смеси каждому компоненту отведена своя роль. В основе – цемент и вода. Именно они связывают все компоненты в одно целое. Если допустить ошибку на этом этапе, то бетон получит совсем иные характеристики. Дело в том, что сыпучие материалы, применяемые для изготовления, также имеют различные параметры влажности и влагопоглощения, и это обязательно нужно учитывать.

Если долгое время хранить цемент, он образует так называемый «цементный камень». Многие думают, зачем тогда добавлять воду – вот готовый твердый образец. Дело в том, что твердеет он неравномерно, а это может стать причиной образования сколов и трещин. Уменьшить эти деформации помогают заполнители в виде песка и щебня. Именно они предотвращают излишнюю усадку.

Сумма всех этих компонентов образует собой монолитную структуру. Отдельные свойства каждого материала связываются воедино. Большая часть пространства отводится щебню, между ним расположен песок. Роль воды и цемента – связать компоненты в общую массу.

Как видно, состав одновременно прост и сложен, так как требуется строго соблюдать пропорции всех ингредиентов, чтобы получить прочный и долговечный бетон.

Рисунок 4. Приготовленный раствор бетона

Приготовление бетона

Прежде чем приступать к самостоятельному созданию бетона, необходимо определиться с рецептом. Он, в свою очередь, зависит от задачи строительного объекта. Если раствор готовится в бетономешалке, все величины переводят в литры. Для удобства существует множество таблиц. В ходе первого замеса цемент и песок увеличиваются в объеме на 10%. Дело в том, что часть материалов липнет к машинке, и эти 10% — компенсационные.

Чтобы получить качественный раствор, важно не переусердствовать с жидкостью. Многие, по неопытности, добавляют воду чтобы повысить пластичность бетона. Это запрещено, так как снижает конечную прочность.

Классический рецепт для бетономешалки:

  • цемент – 2 части;
  • песок – 4;
  • щебень – 8;
  • вода – 1.

Кажется, что все просто, но на самом деле даже мелкие погрешности в пропорциях способны изменить параметры смеси.

Производство в условиях завода

На заводах, чтобы приготовить бетонную смесь, пользуются бетоносмесителями непрерывного и периодического действия. Процедура выглядит так: в емкость загружается сырье, перемешивается и выгружается. В непрерывных установках загрузка, смешивание и выгрузка, соответственно, непрерывны. Отличается и способ перемешивания: принудительный и гравитационный.

Принудительные бетоносмесители работают с жесткими бетонными растворами, так как состоят из неподвижного барабана и вала с лопастями. Гравитационные «захватывают» часть смеси и поднимают на определенную высоту, откуда она падает, тем самым перемешиваясь. Емкость гравитационной машины – от 100 до 1500 л. Продолжительность замеса зависит не только от объема бетоносмесителя, но и от подвижности массы.

Высокожесткие смеси готовятся при помощи вибросмесителей. В таких установках вибрации совмещены с перемешиванием. Встречаются также технологии, предусматривающие дополнительный нагрев смеси до +60 градусов Цельсия. Это необходимо для более быстрого и эффективного перемешивания.

Применение бетона

Сфера использования бетонных смесей напрямую зависит от свойств состава. Благодаря добавлению химически активных добавок состав приобретает дополнительные свойства: морозостойкость, водонепроницаемость и другие. Это делает бетон универсальным материалом. Используя его:

  • фиксируют и закрепляют строительные элементы и конструкции;
  • делают облицовку зданий, причем как снаружи, так и изнутри;
  • герметизируют стыки;
  • заливают фундаменты;
  • строят автомобильные трассы;
  • возводят мосты, плотины, бассейны, дамбы;
  • бетон – основной материал для изготовления бетонных плит;
  • производят ЖБ-изделия;
  • оформляют интерьеры: колонны, стены, напольные покрытия;
  • имитируют натуральный камень.

Чаще всего бетон применим для производства бетонных плит перекрытия, из которых «собирается» любое высотное или промышленное здание.

Заключение

Бетон – универсальный стройматериал, предполагающий широкую классификацию. При необходимости, сделать его можно и самостоятельно, зная правильную рецептуру. Несмотря на распространенность, легко допустить ошибку в ходе его замеса – важно соблюдать строгие пропорции, от которых будут зависеть конечные свойства.

Что представляет из себя бетон как строительный материал?

Бетон – это строительный материал, используемый почти во всех видах возводимых конструкций, которые применяют в разных видах строительства: жилищном, промышленном, дорожном, мостовом, гидротехническом и аэродромном.

История открытия бетона

История открытия бетона начинается с того момента, когда появляется цемент как вяжущее вещество. Этот факт привязывают к 1824 году и его изобретателем считают строителя Д. Асидно из города Портланд. Именно поэтому материал получает название – портландцемент. В СССР в эпоху борьбы с космополитизмом, данное открытие присваивали Егору Челиеву, а название материала поменяли на силикатный цемент. Правда, в дальнейшем новое авторство и название не нашли своего применения. Как самостоятельный строительный материал цемент не нашёл использования, и дальнейшее его развитие было связано с изготовлением бетона и изделий из него. В следующие двести лет состав материала практически не менялся.

Состав бетона

Цемент является гидравлически вяжущим веществом, которое твердеет при контакте с водой. В состав цемента входит 75% известняка и 25% глины, изготавливают его методом обжига составляющих в печах, которые вращаются, температура в них достигает 1450 градусов. В результате чего получают вещество, называемое клинкер, к нему добавляют 6% гипса. Методом смешивания воды, цемента, песка щебня или гравия, получают бетон. Например, чтобы изготовить 1 м³ бетона марки 200 понадобится: цемент марки 400-300 кг, вода – 180 литров, гравия или щебня 0,9 кубического метра, песка – 0,45 м³. Такое соотношение материалов обеспечит бетонной смеси требуемую подвижность и технологичность. Подобающую прочность и требуемую структуру, обеспечивают песок, щебень и гравий, потому что они являются пассивными материалами, которые не вступают в химическую реакцию с цементом.
Для подсчёта необходимого количества каждого материала, надо использовать данные, которые используют, чтобы приготовить 1 м³ бетона. Например, для приготовления 0,1 м³ бетона понадобится: цемента – 30 кг, воды – 18 литров, гравия или щебня – 0,1 кубометра, песка – 0,042 кубометра. По такой же аналогии можно рассчитать надобность материалов и для иных количеств бетонной смеси.

Читать еще:  Как закрепить линолеум на бетонном полу

Технология изготовления бетона

Для промышленных масштабов бетонную смесь изготавливают в бетономешалках объёмом 600–1200 литров методом тщательного перемешивания составляющих. Для строительства коттеджей можно использовать малогабаритные передвижные бетоносмесители, которые выпускает промышленность, это поможет существенно сэкономить, по сравнению, если бы бетонная смесь заказывалась в крупных предприятиях по её изготовлению. Схватывается бетонная смесь во временных границах от 1,5 до 4 часов, после этого происходит загустение.
Применять воду для разжижения бетона категорически нельзя, потому что это приведёт к существенной потере прочности. Если необходимо небольшое количество бетонной смеси, тогда можно использовать для его приготовления дощатый щит, при этом необходимо непрерывно перемешивать цемент, щебень и песок и постепенно подливать воду.

Использование бетона в строительстве

Бетон очень широко используется в строительстве, и это является неоспоримым фактом. Его можно использовать, например, в морской воде, которая является агрессивной средой, этого достигают методом введения соответствующих добавок. Во всех видах промышленного, шахтного, сельскохозяйственного и гражданского строительства, применяют бетон и железобетон. С их помощью делают элементы и детали мостов, шпунтовые опоры, возводят ограждающие и несущие конструкции.

При строительстве жилых помещений железобетон используют для изготовления плит перекрытий, конструкций для стен и кровли. Для промышленного строительства изготавливают колонны, балки, фермы, фундаментальные блоки и другие необходимые элементы. Интересен тот факт, что применяют железобетон не только в стандартных средах использования, но также и в судостроении. Англия в предвоенные и военные годы строила суда из железобетона типа «Либерти » они входили в состав северных конвоев, которые доставляли грузы в СССР. На сегодняшний день морская отрасль, с большим успехом эксплуатируют железобетонные дебаркадеры, доки сухие и плавучие, понтоны и даже яхты.

Будущее бетона в строительстве

Развитие нынешних технологий изготовления конструкций из бетона и железобетона, способствует применению их для реконструкции устаревших сооружений и зданий. Например, на сегодняшний день это широко применяется в машиностроительной, горно-рудных и металлургических отраслях промышленности. Бетон нашёл своё применение для замены старого жилищного фонда, например, пятиэтажные дома, построенные после войны. Также его используют для строительства современных общественных сооружений, таких как школы, отели, больницы, дошкольные заведения, торговые центры и другие необходимые объекты современного города. Чтобы выполнить поставленные задачи будет необходима реконструкция индустрии строительства, которая является поставщиком конструкций из бетона и железобетона, они будут применяться в народном хозяйстве и частном секторе.

цемент 30.11.2014, 382 просмотра.

Тяжелый бетон как строительный материал

Тяжелый бетон – это бетонная смесь, в состав которой входят цемент, вода, крупные и мелкие заполнители, песок с пустотностью не более 40%. Бетон считается тяжелым, если его удельная масса на один кубический метр колеблется от 1800 до 2500 кг. В качестве крупных заполнителей тяжелого бетона могут использоваться:

  • Горные породы (известняк, гранит, гравий, диабаз)
  • Барит
  • Гематит
  • Магнетит
  • Металлический скрап

Тяжелый бетон – один из максимально прочных, а потому и наиболее ходовых видов данного материала. В производстве монолитных несущих конструкций используются тяжелые бетоны марок от м 100 вплоть до м 1000. Причин такой популярности тяжелого бетона являются его характеристики:

  1. Повышенная прочность
  2. Мобильность
  3. Удобство в подаче и укладке
  4. Доступные цены

Все эти показатели делают тяжелый бетон универсальным стройматериалом. Существует также особо тяжелый бетон, применяемый для сооружений своей специфики, как например, атомных электростанций, ядерных реакторов и т.д. Особо тяжелый бетон обладает повышенной плотностью и износоустойчивостью – масса отдельных его видов может равняться 7000кг на кубический метр.

Разновидности тяжелых бетонов

Существует обширный ряд различных тяжелых бетонов, каждый из которых применяется в конкретных условиях, как то климатические особенности местности, требования по эксплуатации самой конструкции и т.д.:

  1. Высокопрочный бетон изготовляется из щебня высокой прочности, высокомарочных цементов и промытого песка, в ходе чего подвергается интенсивному уплотнению путем двойного вибрирования или вибрирования с пригрузом. Для повышения качества смеси применяют:
    • a. Виброактивация и домол
    • b. Суперпластификаторы
    • c. Виброперемешивание
    • d. Вяжущее средство с небольшой водопотребностью
  2. Бетон для сборных железобетонных конструкций характеризуется ускоренными темпами затвердевания. Такой эффект достигается с помощью тепловой обработки смеси, в ходе которой также повышается ее прочность.
  3. Бетон с добавками тонкомолотыми является незаменимым в строительстве в двух случаях:
    • a. Когда условие прочности допускает количество Ц/В больше, чем того требует долговечность бетона
    • b. Когда необходимой прочности материала можно достичь с меньшим расходом вяжущего
  4. Быстротвердеющий бетон обладает повышенной прочностью на ранних стадиях затвердевания, что достигается с помощью следующих манипуляций и методов:
    • a. домалывание цемента с примесью гипса (сухим либо мокрым способом с 2-5% долей гипса от общей массы)
    • b. использование быстротвердеющего цемента
    • c. стимуляция твердения (хлористым водородом, глиноземистым цементом, хлористым кальцием)
    • d. использование специальных комплексных примесей
  5. Бетон с мелким песком – особая разновидность бетонных смесей. В сравнении со средними и крупными песками мелкий песок отличается большими удельными поверхностями и пустотностью. Также он обладает зерновым составом, понижающим подвижность самой смеси бетона и уменьшающим прочность бетона. Однако для того, чтобы компенсировать это явление и получить равнопрочные, равноподвижные бетоны, необходимо существенно увеличивать объемы используемого цемента.
  6. Использование мелкого песка приводит к осадке конуса и влияет на удобоукладываемость смеси. При всем при этом мелкий песок лучше удерживает влагу, что влечет за собой уменьшение оптимальной корреляции песка в растворе бетона и таким образом оказывает меньшее влияние на потребность во влаге бетонной смеси.
  7. Бетон гидротехнический применяют для заливки конструкций, используемых в экстремальных условиях. К примеру, если они постоянно контактируют с водой – подводные – или подвергаются воздействию воды время от времени – надводные. Также такие конструкции могут быть массивными и немассивными, безнапорными или напорными. Подобная классификация бетона по свойствам напорности-безнапорности напрямую зависит от коэффициента водонепроницаемости бетонной смеси.
  8. 8. Бетон, используемый в строительстве гидротехнических сооружений, должен обладать особой прочностью и устойчивостью к влаге, а также он должен быть рассчитан на длительную эксплуатацию в условиях постоянных либо эпизодических контактов с водой. В зависимости от климатических особенностей местности к такой бетонной смеси по мимо особой прочности могут предъявляться требования по водонепроницаемости и стойкости к перепадам температур. Подобные рекомендации могут изменяться в связи с типом и условиями работы конструкций.
  9. Бетонные смеси для аэродромных и дорожных покрытий в обязательном порядке должны обладать устойчивостью к воздействию огромных физических нагрузок (не должны деформироваться от воздействия многотонных самолетов и прочей техники). Основное расчетное напряжение для таких дорожных и аэродромных плит — это сопротивление на изгиб.
  1. Изготовление литого бетона требует большого расхода водных ресурсов. В ходе этого процесса необходимо предпринимать особые меры, чтобы не допустить расслаивания бетонной смеси – требуется повышать водоудерживающие свойства бетона. Этого можно добиться несколькими способами:
    • a. путем использования водоудерживающих добавок и примесей
    • b. применения цементов с повышенной способностью к водоудержанию
    • c. посредством увеличения содержания песка в смеси
    • d. с помощью суперпластификаторов, использования быстротвердеющего цемента или обычного портландцемента
  2. Бетонные смеси с поверхностно-активными добавками являются достаточно распространенным материалом, который активно используется в ходе изготовления бетонных растворов. Подобные примеси и добавки применяются для улучшения свойств бетона при одновременной экономии на расход цемента. Их можно разделить на два типа:
    • a. Гидрофобизирующие добавки. Их действие связано с вовлечением в смесь пузырьков воздуха, что на порядок повышает морозоустойчивость состава.
    • b. Пластифицирующие добавки с пептизирующим действием. Такие примеси улучшают текучесть теста и влияют на его диспергирование.

Кроме вышеперечисленных бетонных смесей и разновидностей бетона существуют также узкоспециализированные составы, которые используются в редких специфических случаях и потому не нашли широкого применения. Как правило, такие разновидности тяжелых бетонов производятся по особым рецептам, учитывающим конкретные требования и рекомендации по дальнейшему использованию конструкции.

Ссылка на основную публикацию
"
×
×
"
Adblock
detector