Что такое бетонная смесь

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:

Готовая сухая бетонная смесь: свойства и правила использования

Выполняя строительные работы, можно самостоятельно подбирать комбинацию расходных материалов и их пропорции, но гораздо легче приобрести уже готовый сухой бетон. Эта строительная смесь уже содержит в себе необходимые компоненты — цемент определенной марки, наполнители различной величины фракции — песок, гравий или всевозможные грануляты, а также пластификаторы. Работнику остается только добавить необходимое количество воды и тщательно перемешать готовый бетон.

Состав и свойства

Сухие бетонные смеси представляют собой готовый полуфабрикат со всеми требуемыми компонентами, кроме воды. Чаще всего список составляющих такого бетона следующий:

  • Портландцементы повышенной прочности от М 400 и дальше.
  • Чистый песок.
  • Гранулы уплотнителя величиной не более 2 см.
  • Различные добавки: известняковые порошки, пластификаторы, уплотнители, вещества, уменьшающие способность бетона впитывать влагу — гидрофобизаторы.

Все составляющие тщательно подготовлены, высушены, что исключает комкование при хранении, и содержатся в определенной пропорции.

Все сухие бетоны отличаются хорошим уровнем прочности, адгезии и устойчивости к разрушению и деформации. Кроме того, они паропроницаемы, что позволяет уменьшить до минимума скопление конденсата и повышение влажности внутри помещения. А также такие бетоны с легкостью выдерживают довольно низкие температуры, это позволяет использовать их в любой климатической зоне без ущерба для качества постройки.

Бетонировать при помощи сухого бетона можно фундаменты, участки с постоянной нагрузкой, а также заливать полы или использовать в других подходящих целях — затирать швы, штукатурить стены и так далее.

Плотность сухой смеси в среднем 1600 кг/м3, готового раствора — примерно 2180 кг/м3. Усредненное количество воды для приготовления бетона — 110−120 г на 1 кг сухого материала.

Виды добавок

В зависимости от состава и от включенных в него добавок, варьируется набор характеристик, а также цена готовой смеси. Распространенные виды добавок представлены в таблице:

Преимущество перед узкоспециализированной направленностью имеет, безусловно, универсальность смеси. Именно такой материал пользуется большим спросом у покупателей.

Читать еще:  Стоит ли бетонировать столбы для забора

Наполнители для бетона

С целью придания легкости и уменьшения веса в бетонные сухие смеси добавляют пористые заполнители, которые делятся на такие виды по своему происхождению:

  • Природные.
  • Искусственные.
  • Побочные продукты промышленного производства.

К природным наполнителям относятся такие материалы:

  • Пемза — пористая губкоподобная порода, состоящая из кислого вулканического стекла.
  • Карбонатные породы — включают в себя ракушечники, известковые туфы, пористые известняки и пр.
  • Натуральный шлак — это порода вулканического происхождения, имеет крупные поры в виде раковин различной глубины, расположенные по всей поверхности.
  • Туф — в отличие от вулканического шлака имеет мелкопористую структуру, включает в себя пепел и вулканическое стекло.
  • Искусственные наполнители — это вермикулит, керамзит, перлит, аглопорит, различные шлаки. К отходам промышленности относятся золошлаки и топливные шлаки.

    Все эти наполнители способны придать различные характеристики готовому бетонному изделию. Но если требуется не только облегчить, а и качественно утеплить конструкцию, то используют полистирол — этот материал имеет вид вспененных гранул, его теплоизоляционные свойства настолько высоки, что его добавляют в раствор не только для стяжки пола, но и при возведении стен, а это позволяет уменьшить их толщину.

    Все эти наполнители в большинстве случаев приходится покупать отдельно и вносить в бетонную смесь при смешивании самостоятельно.

    Приготовление раствора

    Замес не требует обязательного использования специального оборудования — например, ручных и электрических бетономешалок. В зависимости от необходимого количества раствора, можно вполне обойтись ручным инструментом вроде лопаты и тазика или бака.

    Обычно на упаковке указано, сколько воды требуется для разведения смеси. Но для различных нужд необходима разная консистенция и плотность раствора. Кроме того, отличается и соотношение компонентов:

    1. Для создания бетонных блоков потребуется смесь из цемента, песка и воды в пропорции 2:8:1. Так как смесь уже готовая, то чаще всего воды просто берут в 10 раз меньше, например, на 40 кг сухого бетона потребуется 20 л воды. Чтобы залить стяжку пола, подойдет такой же раствор. Для кладки кирпичной стены, кроме основных ингредиентов, потребуется включение пластификатора.
    2. Приготовление фасадной штукатурки для нанесения первого слоя потребует смесь с большим содержанием песка — 2:10:1, второй слой потребует добавление пластификатора и немного другое сочетание основных составляющих — 4:10:1. Финишный слой цементного раствора должен содержать 1 часть цемента, 8 частей песка и 1 часть воды, а также пластифицирующий порошок.
    3. Для затирки швов на кирпичной или каменной стене пользуются традиционной пропорцией 2:4:1 с добавлением пластификатора.

    Чтобы усилить прочность бетона, в него можно добавить армирующий компонент в виде сварной сетки или отдельных стальных прутов. Железобетон используют для изготовления балок, перекрытий и несущих стен, а также других строительных объектов с повышенной постоянной нагрузкой.

    Производится сухая бетонная смесь в упаковочных мешках по 30, 40, 50 кг и более. Для масштабного строительства можно купить огромные упаковки весом от 1 тонны.

    Ручное смешивание

    Если раствора для работы требуется не слишком много, его легко смешать вручную:

  • Сухой бетон М400 в мешках высыпают на чистый сухой пол или в специальную бадью.
  • В углубление сверху наливают необходимое по инструкции количество воды.
  • Не торопясь, аккуратно переворачивают лопатой смесь до получения однородного раствора. Если делать это слишком резко, сухой бетон будет пылить, а вдыхание мельчайших цементных частиц обязательно отразится на здоровье в виде сухого навязчивого кашля или более серьезных проблем с легкими в случае длительного и регулярного воздействия.
  • Перемешивать необходимо тщательно, чтобы не оставалось включений сухой смеси.

    Использование бетономешалки

    При глобальном строительстве пользуются механическими приспособлениями для ускорения процесса перемешивания и уменьшения трудозатрат. Кроме того, применение бетономешалки обеспечит равномерное смешивание и как результат — хорошую однородность раствора. А при недостаточном перемешивании с водой ухудшатся качественные характеристики бетона, а затем и изделия из него, что повлияет на прочность и безопасность всей постройки.

    При использовании электрической бетономешалки необходимо соблюдать основные правила техники безопасности при работе с электроприборами.

    В отличие от ручной работы в бак бетономешалки сначала заливают необходимое количество воды, а только потом всыпают сухой бетон из мешков в нужной пропорции. В жаркое время года используют холодную воду — это позволяет смеси дольше оставаться в жидком состоянии, а зимой перед замесом воду необходимо прогреть до 35−40 градусов.

    Правила работы с бетономешалкой:

    • Перед началом работ необходимо установить оборудование на ровную поверхность.
    • Нельзя включать машину с загруженными в нее ингредиентами. Сначала запускают барабан на холостом ходу, потом постепенно вливают в него воду и всыпают сухую бетонную смесь.
    • Процесс перемешивания не должен длиться более 10 минут, так как раствор начнет подсыхать.

    Готовый бетон необходимо расходовать сразу же после смешивания и не оставлять его более чем на два часа. Окончательно раствор застывает только через 20−30 дней — именно по истечении этого времени он проявляет все заявленные в описании характеристики. Однако производить повторный залив смеси можно, как только предыдущий слой приобретет достаточную твердость, что легко определить путем надавливания — если поверхность не деформируется, то можно продолжать работу. Время затвердевания зависит от толщины слоя, а также плотности и состава, поэтому однозначные сроки указать невозможно.

    Расценки на сухой бетон

    В мешках готовая смесь продается в строительных магазинах. Если фасовка превышает 1 т, то такие упаковки можно приобрести на строительных базах. Кроме того, существует возможность заказать товар любого номинала через интернет.

    Цена на сухую бетонную смесь в мешках отличается в зависимости от плотности, места продажи и включенных в состав добавок. Относительно плотности, бетон делится на такие виды:

    • М100 и М150 — легкий бетон, цифры означают, что его устойчивость к сжатию составляет в данном случае 100 кг на кубический сантиметр. Используется как основа под заливаемый фундамент. Цена на рынке колеблется в пределах 2,5 — 2,8 тыс. р. за 1 куб сухого материала. При заказе дополнительной противоморозной добавки цена незначительно увеличивается.
    • М200, М250 — стоимость кубометра смеси от 2,8 до 3,2 тыс. р. Используется этот вид для заливки фундаментов, изготовления плит перекрытия, стен, стяжек, блоков и напольного покрытия.
    • М300 и М350 — применяется для создания дорожного покрытия, изготовления монолитных конструкций и несущих стен. Кубометр бетона этой марки стоит примерно 3,2−3,4 тыс. р.
    • М400, М450 — стоят на рынке от 3,5 до 4 тыс. рублей за 1 м³. Это самые распространенные разновидности бетонной смеси, так как они считаются универсальными. Их можно использовать как для мелких строительных работ, так и для возведения гидротехнических сооружений.
    • М500-М550 — самые плотные разновидности, применяются для сложных сооружений — плотин, метро, мостов и других стратегических объектов. Цена за куб каждой из этих марок превышает 4,5 тыс. рублей.

    Кроме оптовой стоимости за 1 кубометр, покупатели часто интересуются ценами на более мелкую фасовку, например, в мешки по 40−50 кг. Такой объем будет стоить примерно от 100 до 230 рублей за мешок, точные расценки зависят от поставщика и марки бетона.

    Преимущества смесей

    В отличие от самостоятельного смешивания всех компонентов бетонного раствора — цемента, песка, наполнителей и различных добавок, использование готовых полуфабрикатов имеет множество неоспоримых преимуществ.Можно выделить следующие:

    1. Минимальная необходимая площадь для стройки. Нет нужды обеспечивать подъезд к строительной площадке для выгрузки материала — щебня, песка, гравия и т. д. Снижаются в несколько раз расходы на доставку стройматериалов. Кроме того, во время частных строек есть риск повреждения посадок на участке — деревьев, кустарников и клумб. Приготовление раствора из бетонного полуфабриката займет очень мало места и упростит уборку после работы, не повредив окружающую растительность.
    2. Гарантия качества готового продукта. Чтобы приготовить бетон из отдельных компонентов, придется тщательно соблюдать инструкцию, но работник все равно рискует ошибиться, что негативно скажется на прочности конструкции. При использовании готовой смеси имеются гарантии производителя относительно качества его продукции.
    3. Уменьшение затрат. Смешать готовый продукт с водой в определенной пропорции не составит труда и для одного человека, кроме того, это сэкономит время и силы.
    4. Удобство применения. Покупная смесь сохраняет свои свойства в течение полугода, следовательно, можно пользоваться ею все это время для проведения как крупных, так и мелких ремонтных работ, не смешивая каждый раз множество компонентов и не вычисляя необходимое их количество.

    Таким образом, использование готовых сухих фабричных смесей гарантирует высокое качество, простоту использования и экономию средств.

    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.

    Читать еще:  Герметик для заделки трещин в бетоне

    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

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

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

    Бетон — что из себя представляет и для чего нужен?

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

    В классический состав бетона входят:

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

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

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

    Читать еще:  Как утеплить дом из газобетона снаружи пеноплексом

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

    Применение бетона

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

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

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

    Состав бетона — основные компоненты

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

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

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

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

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

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

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

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

    • портландцемент;
    • шлакопортландцемент;
    • пуццолановый цемент.

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

    Пропорции бетона

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

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

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

    Добавки для бетона

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

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

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

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

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

    Разновидности пигментов и их свойства

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

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

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

    Классификация бетона

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

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

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

    По прочности

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

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

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

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

    Классификация по типу вяжущего

    К первой группе относятся:

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

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

    Морозостойкость

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

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

    Водонепроницаемость

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

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

    Истираемость

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

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

    Скорость набора прочности

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

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

    Условия твердения

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

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

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector