""

Что такое бетонная смесь

Строй-справка.ру

Отопление, водоснабжение, канализация

Навигация:
Главная → Все категории → Бетонная смесь

Бетоном называется искусственный каменный материал, получаемый из правильно подобранной смеси вяжущего материала, воды, заполнителей и в необходимых случаях специальных добавок после ее формования и твердения. До формования указанная смесь называется бетонной смесью.

Твердение бетона является результатом сложных физико-химических процессов, происходящих между вяжущим материалом (цементом, известью, гипсом) и водой. Заполнители в этих процессах не участвуют. Вяжущие материалы после смешивания с водой образуют пластично-вязкую массу (тесто), которая, затвердевая, связывает между собой зерна заполнителей и образует искусственный каменный материал.

По виду применяемых вяжущих материалов бетоны делятся на цементные, силикатные (на известковом вяжущем), на гипсовом вяжущем, на смешанных вяжущих (известково-цементных, известково-шлаковых, цементно-известково-шлаковых) и на специальных вяжущих.

По структуре различают бетоны плотной структуры, крупнопористые (малопесчаные и беспесчаные), поризованные и ячеистые.

По виду применяемых -заполнителей бетоны бывают на плотных, пористых или на специальных заполнителях.

По зерновому составу заполнителей бетоны подразделяют на крупнозернистые (с крупным и мелким заполнителем) и мелкозернистые (только с мелким заполнителем).

По условиям твердения различают бетоны естественного твердения; бетоны, подвергнутые тепловой обработке при атмосферном давлении, и бетоны, прошедшие автоклавную обработку.

По плотности (объемной массе) бетоны подразделяются на особо тяжелые — плотностью более 2500 кг/м3; тяжелые— более .2200 и до 2500 кг/м3 включительно; облегченные — более 1800 и до 2200 кг/м3 включительно; легкие — более 500 и до 1800 кг/м3 включительно и особо легкие — до 500 кг/м3 включительно.

В зависимости от предела прочности при сжатии, кгс/см2 *, в 28-дневном возрасте строительными нормами и правилами предусмотрены следующие марки бетонов: тяжелых — 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700 и 800; на пористых заполнителях —25, 35, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 350 и 400; ячеистых— 15, 25, 35, 50, 75, 100 и 150; поризованных — 35, 50, 75 и 100; крупнопористых— 15, 25, 35, 50, 75 и 100. Предел прочности при сжатии бетона определяют на образцах-кубах или цилиндрах. Образцы изготовляют из свежеприготовленной бетонной смеси. Состав бетонной смеси подбирают исходя из требуемых свойств бетона с-учетом принятых способов ее транспортирования и укладки (формования).

По Международной системе единиц сила выражается в ньютонах — Н(1 кгс = 0,981 даН- 1 даН).

Бетонная смесь должна сохранять при транспортировании, перегрузках и укладке ее в опалубку или в форму однородность, т. е. не расслаиваться, и иметь необходимую удобоукладываемость (или удобоформуемость) —способность заполнять форму при данном способе уплотнения.

Удобоукладываемость бетонной смеси оценивается ее подвижностью или жесткостью.

Рис. 1. Определение подвижности бетонной смеси:
а —конус, б —измерение величины осадки; 1 — ручка, 2 — корпус, 3 — упор, 4 — сварной шов, 5 —- линейка, 6 — масштабная линейка, 7 — бетонная смесь, 8 — металли» ческий лист

Бетонная смесь, способная растекаться без расслоения и запол* нять форму под влиянием собственной массы или небольшого ме-> ханического воздействия, называется подвижной. Бетонная смесь, требуйщая интенсивного вибрирования для заполнения ею формы и для уплотнения, называется жесткой. Подвижность бетонной смеси характеризуется измеряемой в сантиметрах величиной осадки конуса (ОК), отформованного из смеси, подлежащей испытанию. Подвижность бетонной смеси определяют с помощью изготовлен* ных из листовой стали приборов — конусов № 1 или 2.

Конус № 1 применяют для определения подвижности бетонной смеси с максимальной крупностью зерен заполнителя до 40 мм включительно, конус № 2 —для смесей с максимальной крупностью зерен заполнителя 70 и 100 мод. Конус № 1 отличается от конуса № 2 размерами. Конус № 1 (рис. 1, а) имеет внутренний диаметр нижнего основания 200 мм, верхнего— 100 мм и высоту — 300 мм* Конус № 2 — соответственно 300, 150 и 450 мм.

Определяют осадку конуса следующим образом. Конус, установи ленный на металлический лист, заполняют бетонной смесью через воронку в три слоя одинаковой высоты. Каждый слой уплотняют штыкованием металлическим стержнем диаметром 16 мм: в конусе № 1 — по 25 раз, в конусе № 2—по 56 раз. После заполнения конуса бетонной смесью избыток ее срезают кельмой, затем конус плавно снимают и ставят рядом с отформованной бетонной смесью, Осадку конуса бетонной смеси определяют, укладывая металлическую линейку 5 ребром на верхнее основание конуса и измеряя расстояние от нижнего ребра линейки 5 до верха бетонной смеси по масштабной линейке 6 с интервалом до 0,5 см (рис. 1, б).

Результат измерения осадки конуса бетонной смеси в конусе № 2 приводят к величине осадки конуса № 1 умножением его на коэффициент 0,67.

Общее время с начала заполнения конуса до измерения осадки бетонной смеси не должно превышать 2,5 мин, время, затраченное на подъем конуса, составляет 3—7 с. Осадку конуса вычисляют с точностью до 1 см как среднее арифметическое двух измерений, причем результаты обоих измерений могут отличаться не более чем на 2—3 см. При большем расхождении результатов испытания повторяют. Если вычисленная осадка бетонной смеси равна нулю, то смесь признают не обладающей подвижностью и ее технологические свойства должны характеризоваться жесткостью.

Жесткость бетонной смеси определяется по времени вибраций в секундах, необходимом для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе для определения ее жесткости. Жесткость бетонной смеси с максимальной крупностью зерен заполнителя до 40 мм включительно определяют в приборе, установленном на лабораторной виброплощадке типа 435, которая вместе с прибором без бетонной смеси обеспечивает вертикально направленные колебания с частотой 2800—3000 в минуту и амплитудой 0,5 мм.

Лабораторная площадка должна быть оборудована устройством для жесткого и плотного крепления на ней прибора, с помощью ко-* торого определяют жесткость бетонной смеси.

Прибор (рис.2) для определения жесткости бетонной смеси состоит из кольца 1, конуса 3, воронки 4, изготовленных из листовой стали с гладкой поверхностью. На вертикальной стенке кольца закреплена фиксирующая втулка 10, в которой вращается штатив 9 с диском 8, прикрепленным через шайбу 7 к штанге 5. На диске 8 сделано 6 отверстий диаметром 10 мм.

Жесткость бетонной смеси определяют в такой последовательности. Устанавливают кольцо 1 на виброплощадку и закрепляют его. В кольцо вставляют конус, закрепляют его нажимным .кольцом 2 с ручками, заходящими в специальные пазы, и устанавливают воронку 4. Конус 8 заполняют бетонной смесью, крупность заполнителя которой составляет не более 40 мм, в таком же порядке, как и при определении подвижности, т. е. в три приема, уплотняя штыкованием каждый слой. После снятия конуса вращают вокруг вертикальной оси штатив и на отформованную бетонную смесь опускают диск 8 вместе со штангой 5, масса которых должна составлять 2750 ±50 г. Штатив 9 в требуемом положении закрепляют зажимным винтом в фиксирующей втулке 10.

Затем одновременно включают виброплощадку и секундомер и наблюдают за тем, как выравнивается и уплотняется бетонная смесь. Вибрирование продолжают до тех пор, пока не начнется выделение цементного теста через два отверстия диска 8. В этот момент выключают секундомер и виброплощадку. Полученное время характеризует жесткость бетонной смеси.

Рис. 2. Прибор для определения жесткости бетонной смеси:
1, 2 — кольца, 3 — конус, 4 — воронка, 5 —штанга, 6 — втулка, 7 — шайба, 8 — диск, 9 — штатив, 10 — втулка с зажимным винтом

Показатель жёсткости вычисляют с погрешностью до 1 с как среднее арифметическое результатов двух определений жесткости из одной пробы смеси,
различающихся между собой не более чем на 20%. При большем расхождении результатов определение жесткости повторяют. Основным фактором, влияющим на удобоукладываемость бетонной смеси, является водосодержание. Количество воды в цементном тесте определяет технические свойства бетонной смеси — подвижность и жесткость. Чем ниже водосодержание, тем больше жесткость и меньше подвижность бетонной смеси.

Жесткие и малоподвижные смеси в сравнении с подвижными позволяют экономить цемент при получении одинаковой прочности бетона.

Подвижные бетонные смеси расслаиваются в большей степени, чем малоподвижные. Это объясняется тем, что во время транспортирования и подачи к месту укладки крупные составляющие подвижной смеси опускаются в нижние слои, а мелкие всплывают. При укладке явление расслаивания несколько сглаживается за счет взаимного перемещения слоев смеси, но может проявиться в большей степени с образованием щебеночных гнезд в одних местах и скоплением растворной части в других.

Подвижность, или жесткость, бетонной смеси, применяемой при производстве железобетонных изделий, принимают по СН 386—74.

Подвижность бетонных смесей, перекачиваемых по трубопроводам, назначают с учетом технической характеристики применяемых бетононасосов и пневмонагнетателей, но не менее 4 см.

Навигация:
Главная → Все категории → Бетонная смесь

Всё о бетоне

О том, какой бывает бетон, соотношение цемента, песка, гравия, марки бетона, осадка, коэффициенты морозостойкости и водонепроницаемости, твердение бетона.

Бетон, если говорить о его покупке и доставке, не вполне правильное употребляемое название. Вы покупаете у СТРОЙТЕХ ПСК готовую бетонную смесь (в технической документации используется аббревиатура БСГ), а бетоном она станет после заливки ее в опалубку и начала твердения. Бетонную смесь также называют товарным бетоном — это замешанная на бетонном заводе смесь, которую в дальнейшем транспортируют и укладывают на объекте.

Товарный бетон или бетонная смесь состоит из замешиваемых в определенной пропорции компонентов: цемента, щебня, песка и воды. Если в эту смесь не добавлять щебень, то получится цементный раствор или пескобетон — в нем используется песок более крупной фракции (модуль крупности).

Соотношение компонентов в бетонной смеси по весу примерно такое:
цемент — 1 часть, щебень — 4 части, песок — 2 части, вода — 0,55 части.

К примеру, цемент — 330 кг, щебень — 1250 кг, 660 кг, 180 л.

Главные компоненты бетона — вода и цемент, именно они связывают все составляющие в единую массу. Правильная пропорция этих двух компонентов — важнейшая задача в производстве бетона. Помимо соотношения воды и цемента, вводимых в бетон, нужно учитывать влагопоглощение и влажность песка и щебня. При взаимодействии цемента с водой образуется цементный камень. Но несмотря на кажущуюся простоту и самодостаточность этих двух компонентов, проблема заключается в деформации цементного камня при твердении — объемная усадки достигает 2 мм/м. Из-за неравномерности усадочных процессов возникают микротрещины, внутреннее напряжение, что приводит к снижению долговечности цементного камня. Чтобы этого избежать, используют заполнители:

Читать еще:  Чем приклеить дерево к бетону

— щебень (крупный заполнитель)

— песок (мелкий заполнитель)

Заполнители создают структурный каркас, воспринимающий усадочное напряжение, как следствие бетон дает меньшую усадку, увеличивается прочность и модуль упругости бетона (снижение деформаций под нагрузкой), уменьшается ползучесть (необратимые изменения при длительных нагрузках). К тому же заполнители делают бетон дешевле, потому что цемент стоит дороже песка и щебня.

Возьмем составляющие бетонной смеси в объеме:

  • Цемент 0.25 куб.м (330 кг. Насыпная плотность цемента в среднем 1300 кг на куб.м)
  • Вода 0.18 куб.м. (180 литров. Литры, они и в Африке литры)
  • Щебень 0.9 куба (1250 кг. При насыпной плотности 1350 кг на куб.м.)
  • Песок 0.43 куба (600 кг. При насыпной плотности 1400 кг/куб.)

Если все разложить в разные емкости и посчитать, то общий объем получится 1,76 кубометра. Но из этого легко можно получить один куб бетона. Засыпаем литровую банку щебнем до краев. Оставшиеся пустоты (межзерновая пустотность) занимаем песком, цементом и водой, потряхивая банку в процессе. Получается плотная субстанция — все заполнено, все компоненты уперлись друг в друга, пустот нет. Если бетон не мешать, то скоро он начнет твердеть. В пластичное состояние он снова перейдет при вибрировании и потряхивании — это явление называется тиксотропия. При «покое» он начнет превращаться в упругую массу.

Марку (прочность) щебня лучше всего выбрать в два раза больше, чем расчетную марку бетона. Это обуславливается тем, что проектная (28 суточная) марка бетона всегда намного ниже, чем его реальная прочность, которая появится в течение полугода-года. А прочность щебня не изменяется с течением времени, вот их и нивелируют. Делается это на всякий случай, без обязательного согласования с проектными требованиями запаса прочности. Вырезка из ГОСТа 26633-91

Есть три основных видов щебня:

— Известняк (средняя прочность 500-600). Известняк чаще всего используется для производства бетонов марок м-100-м-300 из-за сравнительно низкой морозоустойчивости, но некоторые его виды (до 800) подходят для более прочного бетона — до м-350.

— Гравий — самый распространенный наполнитель из-за набора всех необходимых характеристик для производства большинства бетонных смесей. Основные виды гравия (прочностью 800-1000) могут быть использованы для получения марки бетона вплоть до м-450 (но не выше м-400). Его рекомендуют для частного строительства — из-за относительной дешевизны и достаточной для индивидуального строительства прочности.

— Гранит — самый прочный из перечисленных наполнителей (м до 1400). Обладает низким водопоглощением и повышенной морозоустойчивостью. К примеру, при строительстве дорог разрешен только гранитный щебень.

Кроме этого, со щебнем связаны некоторые моменты, которые необходимо учитывать: лещадность, процент зерен слабых пород и другие.

Марка бетона (М)

Во всех информационных материалах, прайс-листах и т.д. бетон указывается с цифровым и буквенным индексом. Обязательно указываются марка М-, класс В-, подвижность П-, водонепроницаемость W-, морозостойкость F-

Ваш проект определяет выбор определенного вида и марки бетона. Если проекта нет, то можно прислушаться к советам строителей или разобраться в этом самостоятельно.

Цифры марки бетона обозначают усредненный предел прочности на сжатие в кгс/кв.см. Проверка соответствия заявленной марке бетона проводится с помощью отливки из пробы смеси кубиков или цилиндров и выдержки их 28 суток для твердения.

В настоящее время используется такая характеристика бетона как класс — это примерно то же самое, что и марка, но с тем лишь различием, что в марках указывается среднее значение прочности, а в классах — прочность с гарантированной обеспеченностью с коэффициентом вариации 13%. В соответствие со СТ СЭВ 1460 все современные проектные требования указываются именно в классах, хотя большинство строительных компаний используют для заказа марку.

Для Вас важно, чтобы марка бетона соответствовала той, которую Вы заказывали. Как проверить? Для этого необходимо взять пробу и отлить из нее несколько кубиков размером 10Х10Х10 см или 15Х15Х15 см. Удобнее всего для этого использовать сколоченные из дощечек нужные формы, предварительно увлажнив их, чтобы они не впитывали входящую в состав бетона воду и не препятствовали гидратации. Для чистоты эксперимента необходимо проштыковать залитую смесь, чтобы не осталось воздушных пустот. Также можно уплотнить смесь, ударяя по бокам формы молотком.. Пробы нужно брать непосредственно с лотка бетононосителя, не разбавлять взятую смесь в автобетоносмесителе, тщательно уплотнить смесь в формах и хранить при средней температуре (около 20 С) и высокой влажности.

По истечение 28 дней в любой независимой лаборатории можно проверить соответствие марки Вашего бетона с заявленной. Есть также промежуточные стадии твердения — 3, 7, 14 суток. В течение первых семи дней бетон набирает 70 % своей прочности. Существуют еще и другие методы определения прочности — это так называемые, неразрушимые методы замера, «на месте». К ним относятся метод ударного импульса («простучать бетон»), ультразвуковые методы и другие.

Удобоукладываемость, подвижность, осадка конуса (П)

Эти три понятия, в принципе, описывают одну и ту же бетонную характеристику, которая обозначается буквой П с коэффициентом от 1 до 5, либо как «осадка конуса 10-15 см». Для типовых монолитных работ используется бетон подвижностью П-2 и П-3. Для труднозаливаемых конструкций, таких как колонны, узкие опалубки и густоармированные полости, желательно применять бетон П-4 и выше (осадка конуса 16-21 см). Такой бетон называется литым, он хорошо укладывается в опалубки без использования вибратора.

Жесткость бетона (обозначается буквами Ж1-Ж4) — характеристика, относящаяся к бетону, используемому в основном в дорожном строительстве.

Ни в коем случае нельзя добавлять в бетон воду для увеличения его подвижности, поскольку, как говорилось выше, водоцементное соотношение — это ключевая пропорция, от которой зависит прочность бетона. Даже из-за небольшого увеличения количества воды в смеси, марка бетона может понизиться с м-400 до м-300-м-200. Чтобы увеличить подвижность смеси до показателей П4, П5 на ПСК СТРОЙТЕХ используются пластификаторы — это единственный верный способ получения литого бетона, предназначенного для укладки в опалубку с плотным каркасом из арматуры, либо для монолитных работах с применением бетононасоса.

Коэффициент морозостойкости бетона (F)

Коэффициент морозостойкости бетона — это количество циклов замораживания- размораживания бетона, при которых он сохраняет свои первоначальные характеристики. Обозначается буквой F с цифрой от 25-1000.

Как это происходит на объектах? Например, грунтовые воды на капиллярном уровне проникают в фундамент, при понижении температуры замерзают там. Замерзая, вода расширяется и раздирает бетон — образуются микротрещины. В следующий раз воды еще больше увеличат «насиженное» место, что, согласитесь, снизит прочность бетона. Конечно, это теория, на практике фундаменты защищены гидроизоляцией, отмостками гидрофобизаторами.

На СТРОЙТЕХ ПСК испытания образцов бетона на морозоустойчивость проводится в критических режимах. Бетонный кубик насыщают «по полной» водой или в специальным раствором и замораживают до -18. В промежутках замеряют прочность до достижения критической точки — потери заявленной прочности. Количество таких циклов вода-лед и есть коэффициент морозостойкости бетона.

Для увеличения коэффициента морозоустойчивости заводы по производству ЖБИ применяют различные добавки в бетон, например, воздухововлекающие. Но в этом случае уменьшается его прочность. Лучшие результаты получаются от использования в затворении бетона гидрофобный или напрягающий цемент.

В частном строительстве средняя морозостойкость — F100-F200.

Коэффициент водонепроницаемости

Водонепроницаемость бетона — это его способность не пропускать через себя воду под давлением, она неразрывно связана с морозостойкостью. Обозначается литерой W с коэффициентом от 1 до 20. Для увеличения водонепроницаемости в бетон на заводах вводят уплотняющие и гидрофобизирующие добавки или применяют в затворении смеси гидрофобный или напрягающий цемент.

Бетон с высоким коэффициентом водонепроницаемости позволяет без дополнительной гидроизоляции строительства подвалов в местах с высоким уровнем грунтовых вод, в том случае, если заливка стен и пола произведена профессионально без швов и перерывов. К тому же такой бетон долговечен — коэффициент морозостойкости у них высок, что идеально подходит для незащищенных конструкций, таких как бетонные дорожки, отмостки, ленты заборов, а так же, для свайных фундаментов на влагонасыщенных грунтах. Однако такой бетон недешев из-за высоких марок (с высоким содержанием цемента), особые условия так же требуются для того чтобы доставить и уложить его на объекте из-за быстрого времени схватывания.

Напоследок еще раз о том, от чего бетон может испортиться:

Во-первых, ни в коем случае не разбавляйте бетон водой при укладке. Жидкий бетон укладывается проще, чем твердый, но, нарушив водоцементное соотношение, Вы тем самым существенно снизите его марку, уменьшите его прочность.

Во-вторых, соблюдайте все необходимые условия перевозки бетона в миксере, время разгрузки, учитывайте погоду.

В-третьих, качественно уплотняйте смесь, оставленные из-за отсутствия вибрировании при укладке пустоты в бетоне, снижают марку бетона.

Твердение бетона

Гидратация — это процесс взаимодействия цемента с водой, при котором бетон набирает свою прочность. Если в молодом (в возрасте пару недель) бетоне высыхает или замерзает вода, то процесс гидратации останавливается, что негативно влияет на его характеристики. За первую неделю, если бетон стоит в нормальной влажности и температуре, он набирает 70% прочности.

Вообще, первый дни жизни бетона очень важны, необходимо бороться с потерей влаги для нормальной гидратации. Свежеуложенный бетон при высоких температурах можно накрыть мокрой мешковиной или пленкой ПВХ или поливать водой.

При низких температурах вода в бетоне, которая необходима для гидратации, замерзает — процесс, естественно, останавливается. Он, кстати, может продолжиться весной, когда оттает, если конструкцию не размоет к тому времени, но при этом возможно снижение прочности долговечности. Тем не менее, существуют методики так называемого раннего замерзания бетона, при котором бетон со специальными противоморозными добавками укладывают при минусовой температуре, замерзает, а весной, оживши, начинает процесс гидратации цемента.

Существует такое понятие как критическая прочность бетона — это грань, время, после которого за бетон можно уже не волноваться. Этот порог для разных марок бетона — разный. Высокие марки бетона имеют более низкий % порог критической прочности (25-30% от проектной прочности), низкие марки — более высокий %. При нормальных условиях критическая прочность достигается за первые сутки.

Читать еще:  Устройство пандуса из бетона

Для предотвращения замораживания бетона можно предпринять следующее:

— использовать противоморозные добавки в бетон (ПМД) — они не дают воде замерзнуть и отчасти ускоряют процесс гидратации. Сейчас для этих целей используются составы и препараты, которые не наносят вред арматуре и другим частям конструкций.

— электроподогрев бетона. Существуют специальные трансформаторы, электроды, подогреваемые опалубки. Идеально для зимней заливки бетона, но проблематично для частного застройщика из-за высокого потребления электроэнергии.

— накрыть свежезалитый бетон пленкой. Применимо, хотя не факт, что поможет, если суточная температура не очень низкая, в пределах 1-2 градуса. Пленка будет сохранять тепло, которое выделяется при гидратации. Можно установить газовую или дизельную пушку, чтобы задувать теплый воздух под пленку.

Необходимо тщательно следить за бетоном в первые сутки его жизни.

На заводах ЖБИ такой проблемы с готовыми конструкциями — сваями, бетонными фундаментными блоками ФБС, плитами перекрытия, дорожными плитами — нет. Их пропаривают в специальных теплых и влажных камерах, что позволяет добиться великолепных результатов по набору прочности и быть полностью готовыми к употреблению.

Бетонная смесь — ее марки, состав и приготовление

С троительство любого дома, даже каркасного, начинается с фундамента, который в большинстве случаев так или иначе связан с бетонными работами. В этом обзоре мы разберем некоторые моменты, приемы, и ошибки в работе с бетоном на которые стоит, обратит внимание, особенно тем, кто строит своими руками или привлек для бетонных работ подсобных рабочих.

Бетонная смесь включает в себя четыре основных компонента: песок, цемент, вода и щебень. Все эти компоненты находятся в строго определенных долях пропорций. Если из данного состава смеси убрать щебень, то получится смесь называемая цементным раствором, если же в составе цементного раствора применить крупный песок, то в результате получится смесь называемая пескобетоном. Долевое соотношение компонентов, входящих в состав бетонной смеси, примерно такое: цемент составляет 1 часть, вода составляет 1/2 части, щебень составляет 4 части и песка находится 2 части. Эти доли, конечно же, приблизительные, так как нужно учитывать то, какую марку бетона нужно получить. Так же при этом учитывается и марка цемента, которая применяется при изготовлении бетонной смеси, свойства песка и щебня, применение каких — либо добавок. Цемент и вода являются главными компонентами бетона. Они отвечают за связь всех компонентов и образование единой монолитной смеси.

Главная задача в приготовлении бетона – это соблюдение правильного соотношения долевых частей воды и цемента. Не менее важно учесть и некоторые подробности о компонентах входящих в состав бетонной смеси: влагосодержание песка и щебня, их способность поглощать влагу и так далее. При взаимодействии с водой, цемент имеет способность схватываться и твердеть, при этом превращаясь в так называемый цементный камень, который в процессе затвердевания деформируется, так как происходит его усадка. При этом возникает внутреннее напряжение, которое приводит к появлению микротрещин, они практически не видны. В результате прочность и срок службы цементного камня снижаются. Для того, чтобы избежать данных деформаций, в состав смеси добавляют различные заполнители: крупный заполнитель, к нему относится щебень и мелкий заполнитель — песок, в результате получается смесь, которая называется бетоном. Значение данных заполнителей заключается в том, чтобы создать каркас в структуре бетона, который уменьшает усадочное напряжения, и в итоге готовый бетон при затвердевании даёт меньшую усадку, в которой не появляются микротрещины. Кроме этого, в бетоне, за счет заполнителей, увеличивается прочность и упругость , что способствует снижению деформаций сооружений находящихся под нагрузкой. Так же заполнители очень сильно удешевляют стоимость бетона, потому что цемент по стоимости гораздо дороже стоимости песка и щебня.

Рассмотрим весовые пропорции компонентов, которые входят в состав бетонной смеси, на один кубический метр готового бетона: цемент = 1300 кг, щебень = 5200 кг, песок = 2600 кг, вода = 650 литров. Разложив эти компоненты по отдельности, получается общий объем равный 1.81 кубометра. Возникает вопрос, как это все убирается в один куб бетона? Это объясняется тем, что между щебнем существуют большие пустоты, которые и заполняются песком, цементом и водой. В результате получается совершенно плотная масса смеси. Для того, чтобы бетон не затвердевал в процессе строительных работ, его постоянно нужно перемешивать, если его не перемешивать, то он за достаточно короткое время переходит в твердое состояние, то есть затвердевает и в результате он будет не пригодным для строительства.

При перемешивании, бетон вновь становится жидким, что способствует более долгой работе с ним. При добавлении в состав смеси бетона такого заполнителя как щебень, нужно учитывать то, что его прочность была выше примерно 2 раза, чем прочность будущего бетона. Это объясняется тем, что в течении первых 28 суток прочность бетона будет на много меньше, чем та прочность, которая у него появится спустя год. Соответственно прочность бетона достигает прочности щебня, потому что твердость щебня со временем не изменится, а останется прежней. Поэтому возводить сооружения на бетоне рекомендуется спустя год или хотя бы полгода, когда он обретает свою окончательную прочность, предусмотренную его маркой.

При производстве бетона могут использоваться следующие виды заполнителей:

ИЗВЕСТНЯК. Используется для приготовления марок бетона М — 100 и М — 300 со средней прочность бетона 500-600 кгс/кв.см. Некоторые виды известняковых наполнителей имеют прочность до 800, что позволяет их применить для производства бетона до марки М-350 включительно, но при этом нужно учесть то, что известняк обладает низкой морозостойкостью, поэтому его желательно применять для марок бетона с невысокой прочностью, таких как м-100 — м-300.

ГРАВИЙ. Основной и самый распространенный заполнитель, который применяется для производства качественного бетона. Его прочность составляет 800-1000, и используется для производства марок бетона с повышенной прочностью, таких как М-450. Так же его рекомендуется применять для частного строительства, потому что его стоимость не высокая.

ГРАНИТ. Самый прочный и самый дорогостоящий из всех наполнителей для бетонной смеси. Применяется при постройке сооружений, требующих очень высокую прочность. Его используют для производства бетона марок м-1400. Данный наполнитель обладает такими качествами как небольшое поглощение воды, в результате чего он обладает повышенной морозостойкостью, что позволяет его использовать в суровых условиях, где очень низкая температура воздуха.

Марка бетона может содержать цифирные и буквенные обозначения:

М- означает марку бетона,

В- подвижность бетона после затвердевания,

В – Влагопоглощение, которое зависит от вида используемого заполнителя,

W- морозостойкость бетона,

Морозостойкость бетона зависит от влагопоглощения, чем больше влагопоглощение, тем ниже морозостойкость, и наоборот, чем ниже влагопоглощение, тем выше морозостойкость, цифры 100, 200 и так далее показывают среднее значение предела прочности бетона на сжатие в кгс/кв.см. Для увеличения морозостойкости бетона, можно использовать различные добавки, но увеличивая морозостойкость, может уменьшиться прочность бетона. Поэтому введение добавок в смесь бетона не рекомендуется, иначе это приводит к тому, что увеличиваются одни качества бетона и теряются другие.

Грубой ошибкой, практикуемой бригадами недобросовестных строителей, является то, что бетон на объекте стараются разбавлять водой, ссылаясь на то, что густой бетон укладывать, тяжелей, чем жидкий. ЭТОГО ДЕЛАТЬ КАТЕГОРИЧЕСКИ НЕ СЛЕДУЕТ И ЗАПРЕЩАЕТСЯ, потому что при этом бетон теряет свое качество. Это объясняется тем, что избыток воды в бетонной смеси не вступает в химическую реакцию с цементом, потому что цемент вбирает в себя определенное количество воды, которое ему нужно. В результате излишки воды остаются в бетонной смеси в свободном виде, и начинают испаряться, а в структуре бетона появляются пустоты и поры, которые снижают прочность бетона.

Так же при укладке бетона желательно использовать вибрационные устройства, которые будут выгонять из бетонной смеси воздух. Если укладку бетона производить без таких устройств, то воздух, который остаётся в бетонной смеси, будет образовывать пустоты, раковины и воздушные поры, что приведет к существенному снижению прочности данной марки бетона.

Из чего состоит бетон — 3 вида основных компонентов

Любую стройку невозможно представить без бетона. Он представляет собой смесь цемента, воды, заполнителей и добавок. Состав бетона может сильно отличаться в зависимости от задаваемых для него параметров: степени прочности, смещаемости, водоустойчивости и других. Чтобы изменить свойства бетонного раствора и/или готовой конструкции, применяются разные добавки и присадки.

Из чего состоит строительная смесь?

Цемент и вода — 2 основных составляющих. Их правильное соотношение делает состав качественным и связывает все ингредиенты в единый монолит. Структурную сетку, что упрочняет искусственный камень и делает его упругим, создают заполнители — крупные (щебень) и мелкие (песок). Также они предотвращают деформацию бетона в процессе его эксплуатации. Различные добавки дополняют или изменяют характеристики искусственного камня, расширяя спектр возможностей для его применения.

Выбор компонентов

Идеальный процентный расклад составляющих еще не гарантирует хорошего результата. Подбор состава бетона — важный момент строительного процесса и требует профессионального подхода. Основные требования содержит ГОСТ 7473–2010. Для качественного монолита нужно отобрать:

  • подходящую марку сухого компонента;
  • мелкий наполнитель с минимальным содержанием примесей;
  • крупный заполнитель необходимых габаритов и вида породы.

Лучший рецепт бетона всегда используется в промышленных масштабах. На заводе строго выполняется рецептура, проверяются формы заполнителей, и химическая формула воды и добавок. Для состава тяжелого бетона берут марки 100—600 с высокой плотностью. Суперпрочные смеси используют на аэродромных и дорожных покрытиях. Характеристиками жесткого бетона являются низкое содержание воды, соответственно — высокая вязкость.

Для получения бетонных составов с нагрузкой выше 300 кг рекомендуется брать цемент с маркой в 2—2,5 раза выше бетонной.

Марки бетона

Маркировка показывает основные характеристики, обеспечивающие прочность бетона, класс на сжатие. Возможность застывшей смеси выдерживать возлагаемые нагрузки указывают такими символами:

Маркировка материала обозначает максимальную нагрузку и давление, которые он способен выдержать.

  • М — прочность от 50 до 1000 означает, что 1 кв. см площади бетонирования не выдержит нагрузку более, чем указана маркировкой (в кг). Чаще используются М200—400.
  • В — класс на сжатие (3—40), давление в мегапаскалях, которое в состоянии выдержать бетонная масса.
  • Д — количество примесей в процентах.
Читать еще:  Через какое время можно снимать опалубку

Также бетон подразделяется по назначению (обычные, специальные), по виду связующего вещества (гипсовые, асфальтобетон), по заполнителям, структуре и условиям твердения. Есть классификации по плотности и количеству вяжущих средств. Прочность бетона — переменчивая величина. Он набирает проектную силу только через 28 дней и в последующем будет твердеть. На показатель влияет водоцементное соотношение, стандартное значение — 0,3—0,5. Если воды больше, пластичность выше, а прочность ниже.

Рецепты приготовления

Подбор состава бетонной смеси это, своего рода, творение мастера. Рецепты зависят от целей конструкций, особенностей среды, где будет эксплуатироваться объект, от пожеланий проектировщиков. Рецепт обычного бетона: цемент/ песок /щебень/вода — 1 / 2 / 4 / 0,5. Составление учитывает плотность материалов и сорт сухого порошка. Таблица содержит ориентировочные количества компонентов для получения конкретной марки бетона:

Пример расчета

Если марка бетона 200, то нужно взять сухой стройматериал 400 или 500. Если выбран 500, то на его 1 кг нужно добавить 3,5 кг песка и 5,6 кг щебня. Отдельная карта отображает соотношение воды и сухого порошка (в среднем — 0,3—0,5). Для строительства пригодна вода, используемая для питья. Недостаток жидкости ведет к расслоению, растрескиванию или крошению, а избыток — уменьшает прочность. Есть специальная программа подсчета компонентного состава бетонной смеси.

Замес и укладка

Пластичность бетона определяют по положению на горизонтальной лопате. Если он съезжает, то — слишком пластичен, когда двигается при легком наклоне — степень пластичности невелика (средняя), а если не сползает с наклоненной лопаты — непластичен. Средний вариант пригоден для приусадебного строительства. Когда замес делают вручную, обязательно соблюдение последовательности введения компонентов: песок, цемент, после перемешивания — вода, щебень. Тщательность вымешивания обеспечивает полное покрытие смесью каждого камешка заполнителя, исключает пристеночные и донные уплотнения. Ручная укладка бетона боится медлительности. Задержка чревата расслоением.

Основа смеси

Цемент — главный связующий компонент. Он также маркируется по прочности. Правильный выбор марки стройматериала основан на таких параметрах:

  • Назначение и особенности сооружения.
  • Технология производства.
  • Необходимость противостоять агрессивным средам и веществам.
  • Температурные перепады.
  • Водонепроницаемость.

Строительный материал не терпит длительного хранения, так как спустя месяц начинают теряться его первоначальные свойства.

Нельзя забывать о сроках и условиях хранения. Свойства смеси меняются через месяц хранения, а полгода ухудшат их на 30%. Для сохранения надо подобрать сухое помещение с проветриванием. Иначе материал впитает влагу из воздуха, образует комки и его использование станет невозможным. Предлагаются разные виды строительного порошка, но чаще используется портландцемент. Химический состав бетона определяется компонентами цементной пыли:

  • двуокись кремния — 20—70%;
  • оксиды кальция — 50—60%;
  • окиси алюминия, железа, магния.

Заполнители

Они составляют каркас бетонного теста. Готовя смесь, берут крупные наполнители (щебень, гравий, дресва) и мелкие (песок). Хороший материал получается из речного или морского песка. Его качество снижают пыль, глина, органические остатки. Нужно помнить о влажности песка. Мокрый заполнитель не соответствует пропорциям формулы. Использование щебня обеспечивает сцепление измельченной горной породы со всеми компонентами смеси. Это достигается за счет неровностей и шероховатости его поверхности. Он также делится на фракции по размеру. В одной смеси желательно применять несколько фракций наполнителя. Искусственными заполнителями выступают керамзит, шлак, пенополистирол, для легких бетонов — воздух, газы.

Максимальный размер щебня не должен превышать 1/3 толщины/высоты сооружения.

Распространенные добавки

Для получения определенных свойств бетона в смеси вводят различные добавки. Хлорид кальция улучшает затвердение, мылонафт увеличивает подвижность бетона, нитрит натрия усиливает морозостойкость, эпоксидные средства добавляют пластичности, водонепроницаемости, пластификаторы делают смесь более текучей без добавления воды. Предлагаются колеры, замедлители твердения или, наоборот, ускорители схватывания.

Бетонная смесь: характеристики основных компонентов и ключевые свойства

Из чего состоит бетонная смесь, знает, наверное, каждый: берем цемент, гравий, песок, замешиваем все с водой до однородной консистенции и заливаем в форму. Однако, как и в большинстве случаев, просто все только на первый взгляд. На самом деле в процессе приготовления раствора есть множество нюансов, потому соотношение основных компонентов зависит как от применяемых веществ, так и от назначения бетона.

У процесса приготовления смеси есть множество нюансов

Типы составов

По назначению

Пропорции бетонной смеси не являются постоянными: в зависимости от того, что будет использоваться в качестве связующего и наполнителя, а также в каких условиях будет эксплуатироваться конструкция, они могут изменяться. Ниже мы рассмотрим классификацию бетонов по ряду параметров.

В зависимости от назначения составы делятся на такие группы:

  • Обычные растворы. Применяются для формирования строительных блоков, а также для заливки монолитных конструкций. В большинстве случаев не содержат дополнительных компонентов за исключением модификаторов, улучшающих естественные свойства материала.
  • Ячеистые материалы. Бетонная смесь для такого раствора обычно включает в себя порообразующий состав, который в процессе реакции с компонентами выделяет газ. Этот газ в виде мелких пузырьков распространяется в толще залитого бетона, обеспечивая повышение его эксплуатационных показателей.

Пористые материалы достаточной плотности могут выступать и в качестве несущих конструкций

Обратите внимание! Часто в эту группу материалов относят растворы с теплоизоляционными наполнителями, такие как полистиролбетон, керамзитобетон, арболит. В зависимости от плотности данные композиты могут применяться как для возведения несущих конструкций с низкой теплопроводностью, так и для утепления уже построенных стен.

  • Гидротехнические бетоны. Отличаются минимальной водопроницаемостью, длительное время не разрушаются при контакте с водой. Обычно применяются для облицовки плотин, мостовых ферм и т.д., но могут использоваться и в быту – например, для обустройства колодцев.
  • Специальные составы. Предназначены для эксплуатации в экстремальных условиях. Включают в себя компоненты, способные длительное время противостоять эксплуатационным нагрузкам. Выделяют огнестойкие (цементно — бетонная смесь содержит глинозем, шлаки, бой шамотного кирпича), кислотостойкие, противорадиационные материалы и т.д.
  • Отдельно стоит выделить вспомогательные растворы, к которым относится, например, пусковая смесь для бетононасоса. Этот состав готовится практически так же, как строительный цемент, но воды мы добавляем куда больше (около 150 литров на 2 мешка цемента). Жидкое «бетонное молоко» смачивает трубопроводы и предотвращает образование пробок.

Без пусковой смеси начать работу такой системы практически невозможно

  • Наконец, отдельную группу составляют ремонтные составы. К ним относят текучие смеси (применяются для восстановления горизонтальных поверхностей) и тиксотропные материалы с малой усадкой (используются для устранения дефектов на вертикальных стенах). Главным достоинством этих средств является эффективная адгезия с уже полимеризованным бетоном.

По основному веществу

Вне зависимости от того, где будет применяться состав, он должен быть изготовлен на основе связующего – вещества, которое обеспечивает превращение смеси в монолит.

По этому параметру выделяются такие категории материалов:

  • Состав на цементном связующем. Самая простая бетонная смесь по ГОСТу производится на основе портландцемента различной прочности. Также для строительства используется пуццолановый цемент и шлакопортландцемент. Данная разновидность является наиболее распространенной, и потому ниже мы будем ориентироваться в основном на ее характеристики.

Обратите внимание! К этой же категории относятся ремонтные составы с безусадочным цементом, а также огнеупорные смеси с высоким содержанием глинозема.

  • Гипсовый раствор тоже включают в группу бетонов. Этот материал применяется для отделки потолков и возведения перегородок. Сочетание гипса с пуццолановым цементом обеспечивает высокий уровень водостойкости, потому такие смеси используются при ремонте санузлов.
  • Шлакощелочной раствор. Производится путем воздействия щелочей на тонко размолотые шлаки. Используется при заливке фундаментов, производстве строительных блоков, возведении монолитных конструкций. Реакции, проходящие в растворе, позволяют эффективно связывать даже некачественные заполнители с высоким содержанием глинистой и пылеватой фракции.
  • Полимер-цементные комплексы. Обычно содержат портландцемент в смеси с латексом, полиуретаном или эпоксидной смолой. После полимеризации на поверхности материала формируется пленка, закрывающая поры и предотвращающая проникновение влаги в толщу материала. Полимер-цемент используется при отделке полов, стен, садовых дорожек и т.д. Ключевой недостаток – достаточно высокая цена.

Наполнители

К параметрам, которыми характеризуется бетонная смесь, можно также отнести состав наполнителя. Без этого компонента в нашем распоряжении будет только цементно-песчаный раствор, который и стоит дороже, и по прочности уступает полноценному бетону.

В качестве наполнителя мы используем:

  • Известняк. Дешев и прост в обработке, однако обладает сравнительно малой прочностью (до 600). В принципе, может применяться для приготовления фундаментных составов, однако низкая морозостойкость ограничивает географию использования.

Обратите внимание! Дробленый известняк обычно берется в качестве наполнителя для цемента не прочнее М300.

  • Гравий (прочность 800-1000). Доступен, относительно дешев, обладает вполне удовлетворительными эксплуатационными характеристиками. Именно гравийная засыпка чаще всего применяется при приготовлении бетонного раствора своими руками.

Фото разных фракций гравия

  • Гранит. Стоит дороже гравия, но зато превосходит его по прочности и термостойкости. Практически не деформируется даже при резких перепадах температур, потому инструкция рекомендует применять его в качестве наполнителя для конструкций с высокими требованиями к прочности.

Отдельную группу составляют наполнители, обеспечивающие повышение теплоизоляции:

  • Керамзитобетонная смесь может использоваться как для монолитной заливки, так и в виде строительных блоков. Керамзит отличается достаточной прочностью и влагостойкостью, хорошо сохраняет тепло.
  • Полистирольные гранулы вводятся в раствор для улучшения его теплотехнических показателей. Чем больше полистирола, тем меньше будет плотность материала, вот почему некоторые разновидности такого бетона инструкция рекомендует использовать только в качестве облицовки.

Для снижения теплопроводности в раствор можно вводить полистирольные гранулы

  • Опилки и щепа применяются для производства так называемого арболита. При соблюдении технологии изготовления древесный наполнитель практически полностью утрачивает восприимчивость к влаге. При этом теплопроводность кладки снижается многократно.

Важнейшие характеристики состава

Класс и марка бетона

Для оценки механических качеств состава используется такой параметр как прочность. Он определяется в первую очередь качеством цементного связующего, а также свойствами наполнителя. Прочность демонстрирует, насколько эффективно материал может противостоять деформациям.

Экспериментальное определение прочности образца на сжатие

Эта характеристика может быть обозначена двумя величинами — маркой и классом:

  • Марка бетона — это величина, которая показывает нагрузку на сжатие (в кгс/см 2 ), которую может выдержать образец при условии полного набора прочности. К примеру, бетон марки М100 разрушается только при воздействии в 100 кгс/см 2 .
  • Впрочем, сегодня чаще используют такую величину как класс — показатель гарантированной (т.е. согласно ГОСТу реализующейся в 95% испытаний) прочности в МПа. Величины марки и класса связаны между собой.

В таблице ниже мы приведем примеры использования наиболее популярных смесей:

Ссылка на основную публикацию
"
×
×
"
Adblock
detector