""

Содержание

Что такое тяжелый бетон

Тяжелый бетон.

В данной статье мы рассмотрим компоненты которые входят в состав тяжелого бетона. Онлайн расчет состава цементного раствора.

Тяжелый бетон включает в себя особые составляющие, за счет которых он отличается от других видов бетона:

1. Цемент. При изготовлении применяют конкретную марку цемента, к примеру – М600 или М300. Если использовать портландцемент в качестве основы, он максимально усилит прочность бетона.

2. Вода. Очищенная вода, в состав которой не входят примеси кислот (минеральные и органические) и жиры, сделает смесь для тяжелого бетона более однородной, поскольку нормализует баланс песка и других добавок.

3. Чистый песок. Если в песке будет примесь глины, это нарушит качество бетона. Для изготовления тяжелых бетонов, как правило, песок должен быть с крупными зернами, что сделает смесь более крепкой.

4. Заполнитель. Эта составляющая – главный показатель, определяющий качество будущего бетона. Такие горные породы как гранит или щебень чаще всего используют для заполнения тяжелого бетона. Чтобы сделать бетон еще прочнее добавляют мраморную крошку. Этот материал не из дешевых, но при его применении степень надежности увеличивается в разы. Зерна заполнителя в диаметре достигают 7 см.

5. Добавки. Улучшить все характеристики смеси помогу специфические дополнительные компоненты. Определенная добавка выполняет определенную функцию. Одни ускоряют строительные работы за счет сокращения срока застывания цемента. Другие же делают бетон более устойчивым к перепадам температур. Исходя от того, какого результата в процессе строительства пытаются добиться, выбирают те или иные добавки.

По особой маркировке можно определить качество бетона. Для тяжелых бетонов используют маркировку от М100 до М500. Ключевыми же составляющими при изготовлении тяжелого бетона, которые определяют его будущие свойства, является количество цемента и вид заполнителя.

Ключевые свойства и качества тяжелого бетона.

Показатели, определяющие уровень качества бетона:

Прочность. Тяжелый бетон рассчитан на большие нагрузки, поэтому прочность на сжатие – ключевой признак качества. Ее показатель необходимо соблюдать не только во время изготовления бетонной смеси, но и во время проведения всех строительных работ.Поскольку бетон имеет неоднородную консистенцию, колебаний прочности при его применении не избежать. Высокая марка цемента, основного компонента смеси, и правильные пропорции с водой, сделают выше показатель прочности бетона.

Класс бетона. Важно брать во внимание этот показатель, и если марка указывает на количество бетона и характеристики заполнителя, класс бетона дает возможность установить меру прочности на сжатие и растяжение. Обозначают прочность на сжатие символом В и измерением МПа. Осевое растяжение обозначают индексом Вг. Свойство растяжения тяжелого бетона на порядок хуже показателей прочности.

Морозостойкость. Это качество влияет на прочность. Когда бетон замерзает и оттаивает, в нем накапливается влага, из-за чего понижается его прочность. Тяжелый бетон должен быть устойчив к перепаду температур, а измерить показатель этой стойкости позволит индекс F.

Водонепроницаемость. При частом контакте с водой и ее сильном давлении прочность также не должна меняться. Определить показатели водонепроницаемости позволит индекс W.

Свойства тяжелых бетонов:

1.Теплопроводность бетона достаточно высока, поэтому в чистом виде его не используют.

2.Пористость. Избавится от нее полностью не получится, но тщательное перемешивание сведет ее до минимума.

3.Усадка и деформация. Хотя тяжелый бетон – достаточно прочный стройматериал, стоит учитывать, что со временем он деформируется и оседает.

Все это нужно брать во внимание при строительстве, в котором предусматривается использование такого бетона.

Изготовление тяжелого бетона.

Для изготовления тяжелого бетона чаще всего используют такие соотношения:

  • Цемент – 1 порция;
  • Песок – 2 порции;
  • Заполнитель – 4 порции;
  • Вода – 0,8 порции

Общепринятые рекомендации по приготовлению тяжелого бетона:

1. Заполнить емкость необходимым количеством воды.

2. Добавить цемент, песок, заполнитель, постоянно все помешивая.

3. Если есть необходимость, примешивают прочие добавки (пластификаторы).

4. Раствор перемешивать, до того как получиться однородную смесь.

Самостоятельно качественно приготовить тяжелый бетон – затруднительно. Правильное перемешивание – очень важный процесс для получения качественного продукта. Тяжелые заполнители делают это практически невозможным в домашних условиях, даже в малых объемах. Именно поэтому приобретать такой бетон целесообразнее у специализированных заводов – изготовителей. Они полностью соблюдают правильную технологию и руководствуются всеми техническими требованиями. Производством тяжелого бетона занимаются все заводы, поскольку его принято считать универсальным. Перед приобретением бетона следует обсудить с представителями поставщика цели, для которых его будут использовать, и его состав. Важно также взглянуть на сертификаты соответствия, которые должны быть как на готовую продукцию, так и на сырье для ее создания. Кроме того, процесс изготовления должен регулироваться требованиями ГОСТ.

Бетон: характеристики и свойства

Бетон — строительный материал, получаемый из смеси воды, цемента, песка и наполнителя. По прочности он не уступает граниту или мрамору. Существует много разновидностей материала: характеристики и свойства бетона находятся в зависимости от пропорций составляющих.

Основные компоненты, входящие в состав

Пропорции ингредиентов определяют ГОСТ и СНиП. Согласно стандартам, материал содержит 4 основных составляющих:

Современные производители также добавляют специальные вещества — пластификаторы, усиливающие прочность и пластичность сырья. Указанные пропорции универсальны.

Однако на практике соотношение компонентов зависит от марки бетона и цемента, свойств песка и щебня, добавляемых пластификаторов, условий замеса и других факторов. В промышленности при производстве стройматериала учитывается несколько десятков показателей.

Процент основных ингредиентов, взятых при смешивании, определяет характеристики бетона. Они влияют на класс и марку материала.

Это основное свойство сырья. Для определения прочности изготавливают эталонный куб с ребром 200 мм и подвергают его тестированию 2 способами:

  1. Разрушение. Контроль прочности проходит в лабораторных условиях. Кубик размещают под пресс и подают на него нагрузку в десятки тонн. Полученный коэффициент определяет марку материала.
  2. Неразрушающее воздействие. На бетон оказывают влияние отскок, ультразвук, ударный импульс. Затем специалисты рассчитывают показатели исходя из полученных результатов.

На прочность также влияют характеристики цемента и каменного заполнителя.

Это свойство измеряется в процентах и всегда меньше 100%. В зависимости от показателей материал делится на 3 вида:

  1. Легкий (500-2000 кг/м3). Если плотность до 500 кг/м3, бетон называют особо легким. Материал создают на основе мелкого или крупного пористого заполнителя. Легкое сырье используют при строительстве оград и несущих конструкций.
  2. Тяжелый. Плотность материала — 2000-2500 кг/м3. Для его получения добавляют крупный песок или твердые горные породы, применяют для создания несущих плит.
  3. Особо тяжелый. К этому виду относится железобетон. Его плотность выше 2500 кг/м3. Разновидность бетона изготавливают с применением стали, чугуна, барита и т. д. Тяжелый вид используют при строительстве объектов особого назначения, например, атомных электростанций.

Тяжелый бетон

Чем больше плотность, тем выше прочность.

Пористость не менее важный показатель, чем плотность. По структуре выделяют 4 вида материала:

  1. Слитные (или плотные). В межзерновом пространстве вяжущий заполнитель. Слитные бетоны морозостойкие и влагоустойчивые, используются при производстве несущих плит.
  2. Крупнопористые. У этого вида пустоты между зернами остаются незанятыми.
  3. Поризованные. В межзерновом пространстве добавки, образующие газ или пену.
  4. Ячеистые. В этом виде материала специально создают поры. Для этого используют комбинацию порообразующих добавок, тонкодисперстного компонента и вяжущих соединений. Ячеистые бетоны применяют для строительства теплоизоляционных конструкций и ограждений.

Ячеистый бетон

Пористость не означает потерю прочности материала. Для поддержания этого свойства добавляют специальные вещества.

Масса материала зависит от характеристик наполнителя. По удельному весу сырье делится на 4 вида, под его влиянием колеблется масса кубометра:

  • 0,5 т. Таков вес особо легких материалов. Они применяются для теплоизоляции: ячейки занимают 85%;
  • 0,5-1,8 т. Это масса легких бетонов с пористыми заполнителями или без них;
  • 1,8-2,5 т. Таков вес тяжелых материалов с крупными заполнителями (гравий, щебень). Этот вид имеет широкое назначение;
  • 2,5-3 т. Массу определяют тяжелые заполнители (металл, барит и др.).

Масса кубометра зависит от прочности и плотности сырья.

Водостойкость

Это свойство определяет, насколько бетон способен противостоять влаге и не разрушаться. Чтобы определить водонепроницаемость, делают 2 образца материала. Один раздавливают с помощью пресса всухую и определяют прочность.

Второй опускают в воду и дают напитаться влагой. Затем помещают образец под пресс. При коэффициенте размягчения более 0,8 материал используют для строительства пирсов, плотин. Бетон делится на марки по водостойкости, при этом маркировка обозначает уровень давления жидкости во время испытаний.

Морозостойкость

Характеристики и свойства бетона включают способность материала выдерживать оттаивание и замораживание жидкости. В поры попадает вода, которая под влиянием внешних условий замерзает, а затем тает.

Морозостойкость определяется тем, насколько бетон может выдержать многократно подобные воздействия. При этом его качество не снижается, материал не разрушается.

Теплопроводность

Это свойство передавать тепло, возникающее на поверхности материала под влиянием внешних условий. Теплопроводность бетона выше, чем у строительного кирпича, но ниже, чем у стали.

Пропорции разных марок

Марку бетона определяют по прочности материала. Она обозначается буквой М и цифрами от 50 до 1000. Популярностью пользуются марки в диапазоне от М100 до М500. Бетон М350-М500 обладает особой прочностью: он применяется для изготовления гидротехнических конструкций, строительства мостов.

Если марка — показатель средний, то класс гарантирует, что бетон выдерживает заявленное давление. Этот термин применяется в профессиональной среде. Класс обозначается буквой В и цифрами.

Марки бетона имеют состав, определяемый ГОСТом. Все компоненты в материалах взяты в определенном соотношении. Рассмотрим состав популярных марок и их назначение в таблице при условии, что используется цемент М500.

тротуар, дороги, колодцы

При промышленном производстве бетона подбирают марку цемента, соответствующую классу бетона. Учитывают и другие характеристики, влияющие на пропорции материалов.

Требования к цементам

Главный компонент для приготовления бетона — цемент. Существует много видов этого материала с различной вязкостью. Чаще для строительства применяют портландцемент.

Материалы делятся на марки и определяют класс конечного изделия. Цифры в маркировке цемента обозначают нагрузку в мегапаскалях, которую выдерживает сырье.

Для производства бетона от М300 требуется цемент с показателем марки выше в 2-2,5 раза. В быту популярен портландцемент М400: он достаточно прочный для домашних нужд. В промышленности используют марку М500. Она позволяет создавать сырье повышенной прочности.

Читать еще:  Чем выровнять бетонный пол на улице

При выборе цемента обращают внимание на его состав в зависимости от назначения будущего бетона. Скажем, если предполагается добавление противоморозных веществ, требуется сырье с содержанием трехкальциевого силиката от 50%. Бетоны с комплексными добавками изготавливают на основе материала с количеством силиката 8%.

Большую роль играет свежесть цемента. Такое сырье рассыпчатое, не содержит комков. Если материал впитал влагу, он не годится для производства.

Области применения

Свойства и составы бетонных смесей определяют разновидности сырья по назначению. Они распределяются на группы в зависимости от характера работ. Классификация позволяет выделить нужный вид для строительства.

Для наружных работ

Материалы, предназначенные для постройки уличных объектов, делятся на виды:

  1. Железобетон. В этом сырье материал сочетается с арматурой. Материал сохраняет свойства при температуре от -40 до +60. Используется для заготовки перекрытий. Сродни ему армобетон, изготовляемый из раствора цемента с песком с помощью армирующих элементов.
  2. Металлобетон (метон). Новейшее изобретение, представляющее собой композит из металлической матрицы и заполнителей (стекла, керамики, шлаков). Имеет повышенный запас прочности, что позволяет отливать заготовки без трещин. Используется для объектов с повышенным радиационным фоном.
  3. Гидротехнический. Водонепроницаемый бетон, из которого возводят здания в местах, где почва подвержена подтоплениям. Для повышения водостойкости используют заполнитель, который предварительно гранулируют.
  4. Силикатный. Делают сырье с применением кремния и извести, иногда кварца. В качестве заполнителя используют песок. При производстве подвергается воздействию пара при температуре более 170 градусов в автоклаве.
  5. Керамзитобетон. В качестве заполнителя применяют керамзит, что снижает массу материала и его стоимость.
  6. Перлитобетон. Заполнителем служит перлит. Это легкое сырье, из которого делают ограды.
  7. Туфобетон. Сырье с вулканическим туфом, используется для стен и бетонных перекрытий.
  8. Напрягающий. Готовится на основе напрягающего цемента. Последний придает сырью повышенную морозостойкость, прочность. При затвердевании материал расширяется. К группе напрягающих относится безусадочный бетон, который полностью гидроизолирован благодаря входящим в него примесям. Напрягающие виды используют в бытовом и промышленном масштабе.

Перечисленные разновидности обладают высокой прочностью, поскольку предназначены для наружного применения.

Для внутренних работ

Сырье для внутренних работ менее прочное. Но оно доступно, недорого и удобно в работе.

Выделяют несколько видов бетона для внутреннего применения:

  1. Пластбетон. Материал с полимером и заполнителем из песка, используемый для заливки полов.
  2. Пемзобетон. Сырье, в состав которого входит пемза. Применяют для теплоизоляции.
  3. Гипсобетон. Вместо цемента для его изготовления используют строительный гипс. Заполнителями служат камень, солома и дерево. Это водорастворимый материал, применяемый только для внутренних работ.
  4. Ячеистый. Этот вид используют для теплоизоляции.ґ
  5. Бетонолит. Вещество, напоминающее шпаклевку. Применяется для заделывания трещин, швов в стенах зданий.

Характеристики каждой бетонной смеси зависят от ее предназначения. Отдельно стоит выделить жаропрочный бетон, применяемый в доменных печах и способный вынести высокие температуры.

Приготовление

Описание разновидностей бетона предполагает, что изготовление материала в промышленных масштабах требует тщательной подборки марки цемента, учета свойств и характеристик применяемых компонентов.

Бетонные блоки и жидкое сырье, получаемые на заводах, обходятся дешевле, чем производство смеси вручную в бытовых условиях. Это объясняется присутствием в промышленности добавок, снижающих себестоимость получаемого сырья.

Схема заводского производства бетона предполагает тщательную предварительную проверку ингредиентов. Они должны быть чистыми, без примесей. Особенно много хлопот доставляет щебень, поступающий с примесями горных пород.

Засыпку, вес и пропорции компонентов работники контролируют с помощью современного оборудования. Воду для приготовления водоцементной смеси берут максимально чистую. Любая химия, попавшая в жидкость, повлияет на свойства конечного продукта. Технология предполагает несколько ступеней очистки воды.

Мешают вещества с помощью БСУ (бетоносмесительной установки). Для заливки фундамента сырье транспортируют в жидком виде к месту строительных работ.

Как правильно замесить

Чтобы смешивать компоненты, отлично подходит бетономешалка. Оборудование позволяет получить качественное однородное сырье. Если нет специального устройства, воспользуйтесь дрелью с венчиком для замеса.

Такой способ более трудоемкий, но гарантирует получение качественного материала. Для этого понадобится ведро или другая глубокая емкость. Месить бетон лопатой не рекомендуют. Продукт получится неоднородным и может быстро застыть.

Определение пропорций веществ проводите с помощью таблиц с марками бетона и соотношением ингредиентов в составе. Предварительно узнайте объем бетономешалки или емкости и высчитайте вес компонентов. В обычной бетономешалке помещается 200 л.

Готовить сырье можно 2 способами. Разница между ними заключается в порядке добавления составляющих:

  • налейте в бетономешалку немного воды. Добавьте цемент, перемешайте. Затем подсыпьте песок и щебень;
  • все сухие ингредиенты перемешайте и долейте воду.

Во время приготовления следуйте правилам:

  • песок засыпайте сразу после цемента, дайте материалам пару минут, чтобы смешаться;
  • добавьте воды, перемешивая цемент;
  • в раствор из песка и цемента высыпьте щебень;
  • добавки, пластификаторы кладите на последнем этапе;
  • регулируйте вязкость и плотность сырья добавлением воды.

Готовую смесь используйте, чтобы забетонировать дорожки, залить фундамент для небольшой постройки, сделать лестницу, подъезд для машины.

Возникновение бетона еще в древние времена во многом определило технический прогресс. Сегодня ученые разрабатывают новые виды материала с улучшенными свойствами. В то же время сырье легко изготовить в домашних условиях и использовать в бытовых целях.

Бетоны тяжелые и легкие: марки, свойства, состав, вес кубометра. Испытания по ГОСТу

Бетоны — это строительные смеси определенной прочности, для приготовления которых необходим наполнитель в виде гравия, очищенные песок с водой и вяжущий наполнитель, а именно цемент определенной марки. Правила выбора составляющих для изготовления бетона определенной марки и прочности регламентированы ГОСТом 27006-86.

Классификация и марки бетона

В зависимости от значения показателя плотности, измеряемого в кг/м3, бетоны различных марок классифицированы по ГОСТу 25192-2012, поэтому их принято делить на 4 класса:

  1. Особо тяжелых — более 2500 кг/м3 (железобетон, сталебетон).
  2. Тяжелых — 1800-2500 кг/м3 (полимербетон и бетонополимер).
  3. Легких — 500-1800 кг/м3 (шлако-, пемзобетон, опилкобетон).
  4. Особо легких или теплых — менее 500 кг/м3 (пено- и газобетон).

Теплые и легкие бетоны имеют разную прочность, определяемую ГОСТом 10180-2012. Материалы содержат большое количество воздуха, снижающего уровень теплоотдачи строительной конструкции. Марки легкого бетона носят название тощих. Согласно ГОСТу 25820-2014 разновидности этих марок в зависимости от плотности и прочности бывают следующими:

  1. Теплоизоляционными (менее 500 кг/см3 — марки М10, М15 и М25) — шлакобетон.
  2. Конструкционно-теплоизоляционными (500-1400 кг/см3 — марки М35, М50, М75, М100) — опилкобетон, деревобетон.
  3. Конструкционными (от 1500 кг/см3 — марки М150 и М200) — полистиролбетон, керамзитобетон.

ГОСТ 25192-2012 регулирует сферу применения перечисленных выше марок растворов, связанную со строительством малоэтажных жилых домов, утеплением зданий, звуко- и теплоизоляцией стен и полов в помещениях.

Марка М200 — это самый универсальный бетон, имеющий по ГОСТу прочность, подходящую для создания подбетонки, железобетонных перемычек, круглых колодцев, слоя под тротуарную плитку, фундаментов под легкие частные одноэтажные дома, черновой стяжки полов по грунту.

При заказе товарного бетона с завода, не лишним будет сделать запас по прочности (особенно если предстоит заливка фундамента), и заказывать бетон марки М250 или даже М300. Это необходимо также потому, что в силу некоторых обстоятельств — например добавили много воды чтобы раствор растекался лучше, или мыльный раствор в качестве пластификатора, то прочность бетона снижается.

Марка М150 — это недорогой бетон меньшей прочности, позволяющий ремонтировать дорожные покрытия, использовать для стяжки пола по грунту.

Марка бетона в соответствии с ГОСТом 25192-2012 имеет индекс, который показывает уровень прочности, т. е. возможной нагрузки на каждый сантиметр площади монолита. Латинская буква М перед определенным числом обозначает предел на сжатие образца определенной марки. Например, по прочности марка М50 соответствует классу В3,5, а марка М1000 — В80, т. е. по ГОСТУ 25192-2012 марка зависит от классов состава, обозначаемых буквой В с числом от 3,5 до 80, общее количество которых составляет 21, но более популярны из них только 10.

Для обозначения материала по прочности марка используется чаще, чем класс. Если бетон имеет прочность, которая соответствует классу В40, то монолит способен выдержать давление в 40 МПа. Прочность раствора согласно ГОСТу 25192-2012 требует определенного запаса 25%, поэтому показатель допустимого давления при выборе марки должен быть снижен до 30МПа. Класс материала по ГОСТу зависит не только от марки по прочности, но и от показателей морозостойкости, сопротивляемости высоким температурам, влагостойкости.

Виды тяжелых бетонов

Тяжелые бетоны, начиная с марки м250, имеют плотность более 1800 кг/м3. Если прочность на сжатие состава 262 кг/см2, то может быть определена ближайшая марка, а именно М250. Согласно ГОСТу 25192-2012 индекс указан в обширном перечне марок строительного материала, начиная с М50 и заканчивая М1000. Число стойкости к сжатию материала 262 удобнее обозначить как 250, поэтому в соответствии с ГОСТом условно на упаковке бетона будет указана марка М250.

Область применения тяжелых бетонов по ГОСТу 25192-2012 — это масштабное возведение объектов, включая многоэтажные дома, плиты перекрытий, заборы, лестницы, чаши бассейнов, взлетные полосы в аэропортах. Различные по прочности марки бетона в соответствии с ГОСТом 25192-2012 подходят для строительства в условиях повышенной влажности, обустройства фундаментов зданий промышленного назначения. Для тяжелых бетонов характерны следующие свойства:

  • высокая прочность;
  • морозостойкость;
  • пожаробезопасность;
  • гидронепроницаемость;
  • химическая стойкость.

Состав железобетона, его марки и прочность регламентированы ГОСТом 13015-2012. В монолит входит стальная арматура и непосредственно раствор. К тяжелым можно отнести стальбетон, который по ГОСТу имеет повышенную прочность, содержит портландцемент М500, стальную стружку и кварцевый песок.

Расшифровка аббревиатур в марках бетона

В перечень основных характеристик бетона любой марки определенного класса входит не только прочность, но и подвижность, морозостойкость и гидрофобность. Последнее свойство марок бетона или водонепроницаемость имеет обозначение W. Расшифровка с условным обозначением М-200 В15/П3/F50/W2 показывает, что бетон марки М200 по ГОСТу имеет класс В15, подвижность П3, морозостойкость F50 и водонепроницаемость W2.

В — это показатель однородности смеси, представляющей собой важную техническую характеристику. Класс по ГОСТу означает прочность материала, оценка которой основана на проведении испытаний образцов состава. Это свойство зависит от качества цемента и наполнителей, соблюдения пропорций приготовления бетона определенной марки и прочности.

П — это обозначение подвижности, стандартный показатель которой по ГОСТу составляет П2 или П3. Если опалубка слишком узкая, то подвижность должна быть П4 и выше, чтобы он растекался лучше. Марки бетона с такой характеристикой не требуют утрамбовки, воздушные пузыри в нем не образуется.

F — это показатель, характеризующий свойство морозостойкости, поэтому цифра показывает число циклов замораживания/размораживания. Согласно ГОСТ это значение определяет предел сохранения прочности при прохождении бетоном циклов оттаивания с последующим замораживанием. Показатель учитывает наличие влаги в структуре состава. Морозостойкость по ГОСТу может быть следующих марок: F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500.

Читать еще:  Чем клеить пенофол к бетону

W — это обозначение водонепроницаемости, характеризующей по ГОСТу способность бетона определенной марки препятствовать под давлением проникновению воды в структуру монолита. Индекс в пределах 2—20 можно корректировать при добавлении в раствор уплотняющих добавок или гидрофобного цемента, повышающих водонепроницаемость бетона.

Состав бетона разных марок

Особо тяжелые бетоны, используемые при строительстве крупных промышленных объектов, обеспечивают биологическую защиту от радиоактивного излучения. Это свойство материалов по ГОСТу позволяет использовать их при строительстве ядерных установок и АЭС. Производство особо тяжелых бетонов основано на продвинутых технологиях с использованием программного обеспечения со строго заданными параметрами.

В состав особо тяжелых смесей повышенной прочности, плотность которых более 2500 кг/м3, по ГОСТу могут входить следующие виды добавок:

Тяжелый бетон по ГОСТу может быть изготовлен с добавлением следующих видов цементов:

  • шлакопортландцемента;
  • глиноземистого цемента;
  • обычного портландцемента;
  • пуццоланового портландцемента;
  • гипсоглиноземистого набухающего цементного песка.

Тяжелые бетоны по ГОСТу, имеющие объемную массу свыше 1800 кг/м3, широко применяют для строительства фундаментов, возведения стен зданий, сооружения плотин. Технологический процесс изготовления тяжелых бетонов повышенной прочности согласно ГОСТа основан на обработке сырья под воздействием высоких температур. В качестве крупного наполнителя по ГОСТу в составе тяжелых смесей используют гравий или щебень, а мелкого — природный песок.

В состав марок легких бетонов по ГОСТу 25820-2014 входит пористый наполнитель, что существенно снижает вес материала. Раствор содержит щебень либо гравий без мелкого заполнителя. Легкий ячеистый бетон по ГОСТу 25820-2014 можно получить путем вспенивания цементного теста.

Особо легкие или пенобетоны с наименьшей прочностью имеют сквозную пористую структуру и по ГОСТу состоят из воды, цемента, пенообразующих добавок. В качестве крупного заполнителя может быть использован керамзит, шлак, вермикулит и др. Например, в соответствии с ГОСТом 25214-82 производство силикатного бетона с содержанием воды, неорганических наполнителей и связующего известково-кремниевого вещества требует выдержки температурного режима в пределах 175—190 °C.

Приготовить бетон той или иной марки позволят данные из таблиц пропорций составляющих смеси на основе цемента марок М400 и М500 с добавлением песка и щебня в нужном количестве (см. таблицы 1,2).

Пропорции цемента М400 (портландцемент), песка и щебня в бетонной смеси

Свойства и применение тяжелого бетона — рассмотрим досконально

Тяжелый бетон — это один из самых актуальных стройматериалов в условиях современного строительства. Его применяют в основном при возведении сборных конструкций и монолитных зданий. Также из материала такого типа, дополненного арматурой, производят множество железобетонных изделий: дорожные плиты, блоки для фундамента, плиты перекрытия, сваи, ЖБК и др.

Почему бетон «тяжелый»

Новички в строительстве часто интересуются: «что такое тяжелый бетон»? Бетон – понятие достаточно обобщающее. Его применяют при изготовлении раствора для искусственных камней, основу которого составляет цементный вяжущий компонент в сочетании с водой и любым наполнителем. В случае изготовления такого материала используются особые заполнители, отличающиеся высоким уровнем прочности, плотности и веса. Затвердевший камень также обладает повышенной плотностью – до 2500 кг/м2. Отсюда и такое точное название – тяжелый бетон.

Типы тяжелого бетона

Если рассматривать строительные нормы, то можно выделить марки данного состава, которые бывают от М100 до М 600. Также существуют следующие его виды:

  • Для железобетонного (сборного) сооружения;
  • Гидротехнической конструкции;
  • Для дорожного или аэродинамического покрытия;
  • Высокопрочный;
  • Быстро твердеющий;
  • С применением щебня;
  • Изготовленный на мелком песке;
  • С добавками (мелкими);
  • Литой;
  • С активными добавками.

Рассмотрим каждый вид в отдельности.

Сферы применения

Специальная сфера применения.

Независимо от степени тяжести, строительный раствор по сфере применения делят на:

  • Промышленный — используется при возведении промышленных зданий и для обычного строительства.
  • Специальный — благодаря особому ансамблю входящих компонентов применяется исключительно при возведении дорожных, гидротехнических, ограждающих от ядерных излучений, химически устойчивых конструкций.

Рассмотрим более подробно, в каких областях характерно использование бетонов такого типа:

  1. Постройка железобетонных сооружений. Здесь усиливают крепость раствора, а также сокращают сроки его застывания посредством минеральных примесей, плюс при помощи термической обработки.
  2. Возведение гидросооружений. В данном случае следует быть особо внимательными при выборе смесей. Они должны иметь максимальную стойкость к влаге, потому как им придется постоянно контактировать с жидкостью.
  3. Покрытие автодорог, аэродромных площадок. Подобное строительство подразумевает под собой огромные нагрузки на бетонное покрытие, которые может выдержать лишь увесистый материал. Из такой помеси производят пласты для дорог, обладающие высочайшей прочностью, морозоустойчивостью.
  4. Закладка цельных фундаментов. Монолитные основы под сооружения промышленного характера выливаются исключительно из тяжелых составов.
  5. Возведение «коробки» и перекрытий во время строительства сооружений, нуждающихся в максимальной степени надежности, обеспечить которую способен исключительно раствор тяжелого бетона. К таким объектам относятся банковские хранилища, здания государственной важности, промышленные предприятия с вредными условиями работы.

Бетон для железобетонного и гидротехнического сооружения

Чтобы состав, предназначенный для сборного сооружения, быстро затвердел, используют обработку теплом, при которой прочность материала значительно возрастает, что можно определить активностью смеси, его консистенцией и другими параметрами.

Чтобы состав имел нужную отпускную прочность, его предварительную выдержку производитель тяжелого бетона выполняет от 1 до 2 часов, после этого на 2 – 3 часа повышают температуру. Далее 6 – 12 часов производится изотермическая выдержка (80°С) и от 3 до 4 часов изделие остывает. При этом получают 590 кг готовой смеси (цемент 280 кг, щебень – 1415 кг и воды 140 л).

Если бетон применяют для гидротехнической конструкции, тогда он должен быть морозостойкий и водонепроницаемый, это зависимо от условий работы и применения конструкции.

Данный вид может иметь следующие разновидности:

  • над водный;
  • под водный;
  • постоянно находится в воде;
  • размещен, на участке с переменным горизонтом;
  • попеременно смывается водой;
  • массивная и не массивная конструкция;
  • напорное и безнапорное сооружение.

Данный тип бетона имеет классы от B5 до B40 и показатель водонепроницаемости от W2 до W8 и по морозостойкости от F50 до F300.

Разновидности

Среди подобных составов выделяют особо тяжелый бетон, а также смесь средней тяжести. Под особо тяжелым бетоном понимается состав, наполнителями коего являются такие добавки:

Плотность в таких бетонах составляет больше, чем 2500 кг/м3.

Также в особо тяжелую смесь добавляют:

  • глиноземистый цемент;
  • обычный портландцемент;
  • шлакопортландцемент;
  • пуццолановый портландцемент;
  • гипсоглиноземистый набухающий цементный песок.

Тяжелым бетоном называется только тот, удельная масса которого определяется от 1600 до 2500 кг на куб. метр.

К подобного рода бетонам во время стройки предъявляются некоторые условия. Самый малый уровень крепости на сдавливание ингредиентов раствора составляет:

  • скрап, магнетит – по 200 МПа;
  • лимонит, гематит – по 35 МПа;
  • барит – 40 МПа.

Наличие полуторных оксидов в барите – максимум 1% от общей численности наполнителей. Абсорбция воды:

  • магнетита, барита — 1-2% от массы;
  • лимонита и гематита — 9 -10%.

Обычный тяжелый бетон чаще всего применяется при строительстве. Его заполнителями являются горные минералы:

Такого рода бетону присуща концентрация 1600-2500 кг/м3.

У материала средней тяжести имеется несколько подвидов:

  • смесь для железобетонных сооружений сборного типа;
  • строительный материал с повышенной прочностью;
  • быстро застывающий раствор;
  • состав на мелком песке;
  • строительный материал для сооружений гидротехнического направления;
  • раствор для покрытия дорог, аэродромных площадок, взлетных полос;
  • смесь с тонкомолотыми примесями;
  • состав с небольшим количеством щебня;
  • литой строительный материал;
  • раствор с поверхностно-активными добавочными веществами.

Вернуться к оглавлению

Раствор, как и любой продукт, имеет свой ГОСТ – эталонные правила изготовления, характеристики, состав, которым нужно следовать неукоснительно. Так, правилами изготовления тяжелого бетона является ГОСТ 26633-2012. Согласно этому ГОСТу раствор должен в эталоне иметь следующие показатели:

  • Морозоустойчивость – F500.
  • Водонепроницаемость – W6-W12.
  • Усадка при схватывании – 0,15 мм на 1 метр.
  • Прочность на растяжение – Bt10-Bt40.

Другие виды

Рассмотрим, технические характеристики тяжелого бетона, для которого применяют мелкий песок. Данный состав не подвижный, а его прочность понижена и поэтому для получения качественного строительного материала, необходимо увеличить расход цемента.

А смесь добавками применяют при следующих условиях:

  • если возможно допустить больший коэффициент;
  • если для прочности состава можно применить меньшее количество цемента.

Для литого состава с прочностью сопротивления от 20 до 60 МПа, применяют цемент со способностью удерживать воду, суперпластификаторы, добавки.

Для того чтобы улучшить текучесть и прочность смеси, в нее вводят специальные добавки, такие как мылонафт, концентрат сульфитно-спиртовой барды и др.

Структура бетона

Выделяют три основных компонента: заполнитель, камень (цементный) и тот участок, где происходит контакт двух элементов. На состав и структуру большое влияние оказывает их количество и качество.

Существует макро и микроструктура бетона. Первая характеризуется однородностью распределения компонентов, при этом учитываются пустоты, которые возникают при плохой уплотненности смеси, также трещины, появляющиеся в связи с затвердением цементного камня и нарушением монолитности бетонной плиты.

Микроструктура характеризует весь состав и зависит от строения твердого вещества, пор и размеров. Камень соединяет все компоненты, и поэтому такой бетон имеет прочность на растяжение и сжатие, также он морозоустойчив и водонепроницаем.

Характеристики по разным классам

Каждый класс, как и каждый вид, обладает своими свойствами и качеством. Согласно ГОСТу есть целая линейка классов раствора, принятая как общемировой стандарт. В эту линейку входят растворы разной классности: В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60; В70; В80; В90; В100. Также ГОСТ допускает промежуточные классы, например, как 27,5. Каждый из указанных видов имеет свой набор свойств, на которые нужно обращать особое внимание при выборе вида бетона. Как правило, все характеристики перечисленных видов указаны в ГОСТе, которым руководствуются при создании раствора указанных классов.

Заключение

В статье рассмотрены виды и свойства тяжелого бетона, также описано, какие компоненты и в каких количествах необходимы для получения высококачественного строительного материала, и какой его вид, где применяют.

Сверхтяжелые бетоны

Сверхтяжелые бетоны – это вид, в состав которого входят дорогие и очень редкие компоненты, за счет которых раствор становится максимально прочным и увеличивает свой вес. Так, данный вид предназначен исключительно для промышленного строительства, из-за чего использовать его в строительстве обычных объектов очень не рентабельно. Поэтому не стоит заказывать сверхтяжелый бетон для заливки фундамента на приусадебном участке.

Цена раствора напрямую зависит от стоимости его составляющих. Например, найти чистую воду, щебень или песок без примеси глины не проблема, а вот добавки, повышающие качество, непросто. Также стоимость зависит от его марки. Например, раствор марки М100 будет стоить 2400руб/м3. Чем выше марка, тем, соответственно, выше цена.

Сверхтяжелые бетоны не используются в домашнем строительстве из-за высокой стоимости компонентов. В его состав входят элементы, которые сложно найти, за счет этого его стоимость повышается.

Читать еще:  Установка анкеров в бетон

Чтобы вы имели наглядно представление о тяжелых бетонах, предлагаем вашему вниманию видео

Бетон: характеристики и свойства

Бетон — строительный материал, получаемый из смеси воды, цемента, песка и наполнителя. По прочности он не уступает граниту или мрамору. Существует много разновидностей материала: характеристики и свойства бетона находятся в зависимости от пропорций составляющих.

Основные компоненты, входящие в состав

Пропорции ингредиентов определяют ГОСТ и СНиП. Согласно стандартам, материал содержит 4 основных составляющих:

Современные производители также добавляют специальные вещества — пластификаторы, усиливающие прочность и пластичность сырья. Указанные пропорции универсальны.

Однако на практике соотношение компонентов зависит от марки бетона и цемента, свойств песка и щебня, добавляемых пластификаторов, условий замеса и других факторов. В промышленности при производстве стройматериала учитывается несколько десятков показателей.

Процент основных ингредиентов, взятых при смешивании, определяет характеристики бетона. Они влияют на класс и марку материала.

Это основное свойство сырья. Для определения прочности изготавливают эталонный куб с ребром 200 мм и подвергают его тестированию 2 способами:

  1. Разрушение. Контроль прочности проходит в лабораторных условиях. Кубик размещают под пресс и подают на него нагрузку в десятки тонн. Полученный коэффициент определяет марку материала.
  2. Неразрушающее воздействие. На бетон оказывают влияние отскок, ультразвук, ударный импульс. Затем специалисты рассчитывают показатели исходя из полученных результатов.

На прочность также влияют характеристики цемента и каменного заполнителя.

Это свойство измеряется в процентах и всегда меньше 100%. В зависимости от показателей материал делится на 3 вида:

  1. Легкий (500-2000 кг/м3). Если плотность до 500 кг/м3, бетон называют особо легким. Материал создают на основе мелкого или крупного пористого заполнителя. Легкое сырье используют при строительстве оград и несущих конструкций.
  2. Тяжелый. Плотность материала — 2000-2500 кг/м3. Для его получения добавляют крупный песок или твердые горные породы, применяют для создания несущих плит.
  3. Особо тяжелый. К этому виду относится железобетон. Его плотность выше 2500 кг/м3. Разновидность бетона изготавливают с применением стали, чугуна, барита и т. д. Тяжелый вид используют при строительстве объектов особого назначения, например, атомных электростанций.

Тяжелый бетон

Чем больше плотность, тем выше прочность.

Пористость не менее важный показатель, чем плотность. По структуре выделяют 4 вида материала:

  1. Слитные (или плотные). В межзерновом пространстве вяжущий заполнитель. Слитные бетоны морозостойкие и влагоустойчивые, используются при производстве несущих плит.
  2. Крупнопористые. У этого вида пустоты между зернами остаются незанятыми.
  3. Поризованные. В межзерновом пространстве добавки, образующие газ или пену.
  4. Ячеистые. В этом виде материала специально создают поры. Для этого используют комбинацию порообразующих добавок, тонкодисперстного компонента и вяжущих соединений. Ячеистые бетоны применяют для строительства теплоизоляционных конструкций и ограждений.

Ячеистый бетон

Пористость не означает потерю прочности материала. Для поддержания этого свойства добавляют специальные вещества.

Масса материала зависит от характеристик наполнителя. По удельному весу сырье делится на 4 вида, под его влиянием колеблется масса кубометра:

  • 0,5 т. Таков вес особо легких материалов. Они применяются для теплоизоляции: ячейки занимают 85%;
  • 0,5-1,8 т. Это масса легких бетонов с пористыми заполнителями или без них;
  • 1,8-2,5 т. Таков вес тяжелых материалов с крупными заполнителями (гравий, щебень). Этот вид имеет широкое назначение;
  • 2,5-3 т. Массу определяют тяжелые заполнители (металл, барит и др.).

Масса кубометра зависит от прочности и плотности сырья.

Водостойкость

Это свойство определяет, насколько бетон способен противостоять влаге и не разрушаться. Чтобы определить водонепроницаемость, делают 2 образца материала. Один раздавливают с помощью пресса всухую и определяют прочность.

Второй опускают в воду и дают напитаться влагой. Затем помещают образец под пресс. При коэффициенте размягчения более 0,8 материал используют для строительства пирсов, плотин. Бетон делится на марки по водостойкости, при этом маркировка обозначает уровень давления жидкости во время испытаний.

Морозостойкость

Характеристики и свойства бетона включают способность материала выдерживать оттаивание и замораживание жидкости. В поры попадает вода, которая под влиянием внешних условий замерзает, а затем тает.

Морозостойкость определяется тем, насколько бетон может выдержать многократно подобные воздействия. При этом его качество не снижается, материал не разрушается.

Теплопроводность

Это свойство передавать тепло, возникающее на поверхности материала под влиянием внешних условий. Теплопроводность бетона выше, чем у строительного кирпича, но ниже, чем у стали.

Пропорции разных марок

Марку бетона определяют по прочности материала. Она обозначается буквой М и цифрами от 50 до 1000. Популярностью пользуются марки в диапазоне от М100 до М500. Бетон М350-М500 обладает особой прочностью: он применяется для изготовления гидротехнических конструкций, строительства мостов.

Если марка — показатель средний, то класс гарантирует, что бетон выдерживает заявленное давление. Этот термин применяется в профессиональной среде. Класс обозначается буквой В и цифрами.

Марки бетона имеют состав, определяемый ГОСТом. Все компоненты в материалах взяты в определенном соотношении. Рассмотрим состав популярных марок и их назначение в таблице при условии, что используется цемент М500.

тротуар, дороги, колодцы

При промышленном производстве бетона подбирают марку цемента, соответствующую классу бетона. Учитывают и другие характеристики, влияющие на пропорции материалов.

Требования к цементам

Главный компонент для приготовления бетона — цемент. Существует много видов этого материала с различной вязкостью. Чаще для строительства применяют портландцемент.

Материалы делятся на марки и определяют класс конечного изделия. Цифры в маркировке цемента обозначают нагрузку в мегапаскалях, которую выдерживает сырье.

Для производства бетона от М300 требуется цемент с показателем марки выше в 2-2,5 раза. В быту популярен портландцемент М400: он достаточно прочный для домашних нужд. В промышленности используют марку М500. Она позволяет создавать сырье повышенной прочности.

При выборе цемента обращают внимание на его состав в зависимости от назначения будущего бетона. Скажем, если предполагается добавление противоморозных веществ, требуется сырье с содержанием трехкальциевого силиката от 50%. Бетоны с комплексными добавками изготавливают на основе материала с количеством силиката 8%.

Большую роль играет свежесть цемента. Такое сырье рассыпчатое, не содержит комков. Если материал впитал влагу, он не годится для производства.

Области применения

Свойства и составы бетонных смесей определяют разновидности сырья по назначению. Они распределяются на группы в зависимости от характера работ. Классификация позволяет выделить нужный вид для строительства.

Для наружных работ

Материалы, предназначенные для постройки уличных объектов, делятся на виды:

  1. Железобетон. В этом сырье материал сочетается с арматурой. Материал сохраняет свойства при температуре от -40 до +60. Используется для заготовки перекрытий. Сродни ему армобетон, изготовляемый из раствора цемента с песком с помощью армирующих элементов.
  2. Металлобетон (метон). Новейшее изобретение, представляющее собой композит из металлической матрицы и заполнителей (стекла, керамики, шлаков). Имеет повышенный запас прочности, что позволяет отливать заготовки без трещин. Используется для объектов с повышенным радиационным фоном.
  3. Гидротехнический. Водонепроницаемый бетон, из которого возводят здания в местах, где почва подвержена подтоплениям. Для повышения водостойкости используют заполнитель, который предварительно гранулируют.
  4. Силикатный. Делают сырье с применением кремния и извести, иногда кварца. В качестве заполнителя используют песок. При производстве подвергается воздействию пара при температуре более 170 градусов в автоклаве.
  5. Керамзитобетон. В качестве заполнителя применяют керамзит, что снижает массу материала и его стоимость.
  6. Перлитобетон. Заполнителем служит перлит. Это легкое сырье, из которого делают ограды.
  7. Туфобетон. Сырье с вулканическим туфом, используется для стен и бетонных перекрытий.
  8. Напрягающий. Готовится на основе напрягающего цемента. Последний придает сырью повышенную морозостойкость, прочность. При затвердевании материал расширяется. К группе напрягающих относится безусадочный бетон, который полностью гидроизолирован благодаря входящим в него примесям. Напрягающие виды используют в бытовом и промышленном масштабе.

Перечисленные разновидности обладают высокой прочностью, поскольку предназначены для наружного применения.

Для внутренних работ

Сырье для внутренних работ менее прочное. Но оно доступно, недорого и удобно в работе.

Выделяют несколько видов бетона для внутреннего применения:

  1. Пластбетон. Материал с полимером и заполнителем из песка, используемый для заливки полов.
  2. Пемзобетон. Сырье, в состав которого входит пемза. Применяют для теплоизоляции.
  3. Гипсобетон. Вместо цемента для его изготовления используют строительный гипс. Заполнителями служат камень, солома и дерево. Это водорастворимый материал, применяемый только для внутренних работ.
  4. Ячеистый. Этот вид используют для теплоизоляции.ґ
  5. Бетонолит. Вещество, напоминающее шпаклевку. Применяется для заделывания трещин, швов в стенах зданий.

Характеристики каждой бетонной смеси зависят от ее предназначения. Отдельно стоит выделить жаропрочный бетон, применяемый в доменных печах и способный вынести высокие температуры.

Приготовление

Описание разновидностей бетона предполагает, что изготовление материала в промышленных масштабах требует тщательной подборки марки цемента, учета свойств и характеристик применяемых компонентов.

Бетонные блоки и жидкое сырье, получаемые на заводах, обходятся дешевле, чем производство смеси вручную в бытовых условиях. Это объясняется присутствием в промышленности добавок, снижающих себестоимость получаемого сырья.

Схема заводского производства бетона предполагает тщательную предварительную проверку ингредиентов. Они должны быть чистыми, без примесей. Особенно много хлопот доставляет щебень, поступающий с примесями горных пород.

Засыпку, вес и пропорции компонентов работники контролируют с помощью современного оборудования. Воду для приготовления водоцементной смеси берут максимально чистую. Любая химия, попавшая в жидкость, повлияет на свойства конечного продукта. Технология предполагает несколько ступеней очистки воды.

Мешают вещества с помощью БСУ (бетоносмесительной установки). Для заливки фундамента сырье транспортируют в жидком виде к месту строительных работ.

Как правильно замесить

Чтобы смешивать компоненты, отлично подходит бетономешалка. Оборудование позволяет получить качественное однородное сырье. Если нет специального устройства, воспользуйтесь дрелью с венчиком для замеса.

Такой способ более трудоемкий, но гарантирует получение качественного материала. Для этого понадобится ведро или другая глубокая емкость. Месить бетон лопатой не рекомендуют. Продукт получится неоднородным и может быстро застыть.

Определение пропорций веществ проводите с помощью таблиц с марками бетона и соотношением ингредиентов в составе. Предварительно узнайте объем бетономешалки или емкости и высчитайте вес компонентов. В обычной бетономешалке помещается 200 л.

Готовить сырье можно 2 способами. Разница между ними заключается в порядке добавления составляющих:

  • налейте в бетономешалку немного воды. Добавьте цемент, перемешайте. Затем подсыпьте песок и щебень;
  • все сухие ингредиенты перемешайте и долейте воду.

Во время приготовления следуйте правилам:

  • песок засыпайте сразу после цемента, дайте материалам пару минут, чтобы смешаться;
  • добавьте воды, перемешивая цемент;
  • в раствор из песка и цемента высыпьте щебень;
  • добавки, пластификаторы кладите на последнем этапе;
  • регулируйте вязкость и плотность сырья добавлением воды.

Готовую смесь используйте, чтобы забетонировать дорожки, залить фундамент для небольшой постройки, сделать лестницу, подъезд для машины.

Возникновение бетона еще в древние времена во многом определило технический прогресс. Сегодня ученые разрабатывают новые виды материала с улучшенными свойствами. В то же время сырье легко изготовить в домашних условиях и использовать в бытовых целях.

Ссылка на основную публикацию
"
×
×
"
Adblock
detector