Бетонная смесь что это
Бетонная смесь
Бетонная смесь – это готовая к применению, перемешанная, однородная смесь вяжущего, заполнителей и воды, с добавлением или без добавления химических и минеральных добавок, которая после уплотнения, схватывания и твердения превращается в бетон.
Бетонная смесь – однородно перемешанные компоненты бетона в состоянии, обеспечивающем условия транспорта, укладки и уплотнения каким – либо способом, претерпевающая в процессе твердения переход от вязкопластического к твердообразному состоянию.
[Ушеров-Маршак А. В. Бетоноведение: лексикон. М.: РИФ Стройматериалы.- 2009. – 112 с.]
Бетонная смесь – бетон, находящийся в пластичном состоянии, перемешивание компонентов которого, однако, закончено. Смесь может быть уплотнена тем или и методом.
Бетонная смесь– смесь вяжущих, заполнителей, затворителей и, при необходимости, добавок до ее укладки.
Рубрика термина: Виды бетона
Полезное
Смотреть что такое «Бетонная смесь» в других словарях:
бетонная смесь — 3.7 бетонная смесь : Рационально подобранная смесь вяжущего (цемента), заполнителей, воды и необходимых добавок до ее затвердевания и превращения в камневидное тело. Бетонные смеси обеспечивают получение бетонов с заданными показателями по… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
бетонная смесь — betono mišinys statusas T sritis chemija apibrėžtis Rišamosios medžiagos tešlos, užpildų ir technologinių priedų nesukietėjęs mišinys. atitikmenys: angl. concrete mixture rus. бетонная смесь … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Бетонная смесь огнеупорная — – огнеупорная смесь, состоящая из огнеупорных порошков и огнеупорного цемента, требующая введения жидкости. [ГОСТ 28874 2004] Рубрика термина: Виды бетона Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Бетонная смесь одного выпуска — – объем бетонной смеси одного номинального состава по ГОСТ 27006 с применением одних и тех же материалов, выпущенный производителем по одной технологии. [Смеси бетонные. Правила производства и приемки. Объединение строителей Санкт… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
бетонная смесь заданного качества — 3.4 бетонная смесь заданного качества: Бетонная смесь, требуемые свойства и дополнительные характеристики которой задаются производителю, несущему ответственность за обеспечение этих требуемых свойств и дополнительных характеристик. Источник:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
бетонная смесь заданного нормированного состава — 3.6 бетонная смесь заданного нормированного состава: Бетонная смесь заданного состава, который определен конкретным стандартом или техническим документом, например, производственными нормами. Источник: ГОСТ 7473 2010: Смеси бетонные. Технические… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
бетонная смесь заданного состава — 3.5 бетонная смесь заданного состава: Бетонная смесь, состав которой и используемые при ее приготовлении составляющие задаются производителю, несущему ответственность за обеспечение этого состава. Источник: ГОСТ 7473 2010: Смеси бетонные.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
бетонная смесь, приготовленная на стройплощадке — 3.2 бетонная смесь, приготовленная на стройплощадке: Бетонная смесь, приготовленная в месте строительства производителем работ для собственного использования. Источник: ГОСТ 7473 2010: Смеси бетонные. Технические условия оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Товарная бетонная смесь — – это бетонная смесь, поставляемая в пластичном состоянии лицами или организациями, не являющимися потребителями; Примечание. К товарной бетонной смеси могут быть отнесены бетонные смеси, производимые потребителем вне стройплощадки, а также … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Сухая бетонная смесь для свай-рит — – бетонная смесь, приготовленная по специальному рецепту из цемента, порошкообразных добавок и высушенных минеральных заполнителей, затворяемая водой на строительной площадке перед ее использованием. Жидкие добавки вводятся с водой… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Что из себя представляет бетонная смесь
Для строительства долговечных и прочных конструкций применяется бетонная смесь. В основной состав входят в той или иной пропорции связующий компонент, вода и наполнитель. Дополнительно могут быть использованы различные добавки. На основании этого происходит регулирование назначения и свойств готового продукта.
Рисунок 1. Бетонная смесь
Принцип маркировки бетона
Для массового ознакомления с характеристиками строительного материала, как правило, достаточно информации о прочности. Например, М150 В25. Однако, перед заказом или приготовлением раствора необходимо знать более конкретные данные. О них производитель указывает в сопроводительных актах следующим образом (пример): БСТ В25 П1 F200 W4 ГОСТ 7473-2010.
Чтобы понять содержимое, нужно разобраться в маркировочных обозначениях, которые основываются на различной классификации бетонных смесей. Так, в зависимости от пропорций того или иного компонента различают 3 типа раствора:
Относительно удобства укладывания выделяют 3 группы цементных смесей:
Жесткость определяется 5 ограничениями. Допустимая погрешность равна 2-3 единицам.
Марка | Тип жесткости (с) |
1 | 5-10 |
2 | 11-20 |
3 | 21-30 |
4 | 31-50 |
5 | от 50 |
Наряду с удобоукладываемостью рассматривается числовое сопровождение расплыва или осадки конуса (в см). Расхождения могут составлять 1-3 см.
Расплыв (Р) | Диапазон пределов | Осадка (П) | Диапазон пределов |
1 | до 35 | 1 | 1-4 |
2 | 35-41 | 2 | 5-9 |
3 | 42-48 | 3 | 10-15 |
4 | 49-55 | 4 | 16-20 |
5 | 56-62 | 5 | от 20 |
6 | от 62 |
Расслаиваемость смеси
В сопроводительной документации кроме этого может быть информация о возможной расслаиваемости смеси бетона (в %).
Отделение | Ж1-Ж5 | П1-П2 | П3-П5 и Р1-Р6 |
воды | 0,2 | 0,4 | 0,8 |
раствора (БСТ и БСМ) | 3 | 3 | 4 |
раствора (БСЛ) | 4 | 4 | 6 |
Также маркировка готового продукта включает следующие сведения:
По требованию заказчика или потребителя дополнительно указывается коэффициент уплотнения. Несоответствие допускается в пределах 0,05-0,1%.
КУ1 | от 1,45 |
КУ2 | 1,45-1,26 |
КУ3 | 1,25-1,11 |
КУ4 | 1,10-1,04 |
КУ5 | до 1,04 |
Области применения
В целом — что такое бетонная смесь? Это строительный раствор, который предназначен для изготовления облицовочных строительных материалов, отливания элементов конструкции сооружений и возведения монолитных площадок несущего или вспомогательного характера. Реже раствор используется в качестве штукатурки или кладочной смеси.
Рисунок 2. Область применения бетонной смеси
При детальном рассмотрении область применения цементного раствора в зависимости от его марки выглядит следующим образом:
Менее востребованные бетон М500 В40 и М600 В45 применяется для возведения стратегических объектов, высотных зданий, автострад, подземных сооружений (бункер, метро, резервуар). Для этих растворов характерно быстрое затвердевание, поэтому для работы с ними требуются квалифицированные рабочие и специальное оборудование. Приготовление рабочей смеси происходит под строгим контролем операторов.
Состав и свойства
Все бетонные смеси в составе имеют цемент, воду и твердый наполнитель. Первый материал необходим для скрепления между собой зерен песка, гравия, щебня или валунов. Жидкость нужна для активации химического процесса. А минеральный компонент отвечает за прочностные характеристики раствора. Для усиления тех или иных свойств допускается применение дополнительных добавок.
Под маркировкой связующего подразумевается нагрузка (в кг/кв.см.), которую может выдержать кубик после затвердевания массы (28 дней). Так, для производства бетона используется цемент следующего характера:
В таблице представлена масса цемента в кубометре востребованных марок бетона (в кг.).
Раствор | Связующий компонент | Средняя масса | ||||||
М150 | М300 | 260 | ||||||
М200 |
|
| ||||||
М250 |
|
| ||||||
М300 |
|
| ||||||
М400 |
|
|
Чистка смеси
Твердый наполнитель может быть природным или обогащенным. Первый вариант дополнительную чистку не проходит, поэтому в затворении бетона не участвует. Второй вариант характеризуется соотношением зерен различной фракции и практически не содержит примесей. Добывается этот материал в реках, озерах и морях.
Под песком подразумевается наполнитель с фракцией до 5 мм. Щебень или гравий может быть размером до 70 мм. Более крупные камни считаются валунами и пределом для цементного раствора является 150 мм.
Вода должна заливается только после предварительного смешивание сыпучих материалов. Чтобы обеспечить хорошую адгезию всех составляющих, растворитель должен быть чистым. То есть можно использовать только питьевую или техническую воду. Расход определяется подвижностью бетонного раствора и фракцией гравия/щебня соответственно (в л/куб.м.).
Пластичность/Размер (мм.) | 10 | 20 | 40 | 80 |
П1 (сохраняет форму) | 185/200 | 170/185 | 155/170 | 140/155 |
П2 (сползает под углом) | 195/210 | 180/195 | 165/180 | 150/165 |
П3 (стекает под углом) | 205/220 | 190/205 | 175/190 | 160/175 |
П4 (текучий) | 215/215 | 200/215 | 185/200 | 170/185 |
Основываясь на технических характеристиках компонентов можно выделить основополагающие свойства бетонной смеси. Широкое применение объясняется высокой прочностью, устойчивостью к механическим нагрузкам без деформации, водонепроницаемостью и низкой плотностью. Цемент и наполнитель не разрушает металл, что расширяет возможности использования материала для возведения несущих конструкций здания любого типа.
Виды добавок
Добавки используются с целью корректировки каких-либо свойств бетонной смеси. Их производство и применение регламентируется государственными стандартами. Природа материалов может быть органической и искусственной.
Нередко бетонные конструкции контактируют с грунтом или находятся непосредственно в водоемах. В таких случаях наружного гидробарьера не достаточно из-за пористости материала. Поэтому используются добавки, направленные на снижение водопроницаемости (парафин, октадекановая или нафтеновая кислота). Но их применение сопровождается повышением теплопроводности.
Рисунок 4. Добавки в бетонную смесь
На прочность влияют твердый наполнитель и арматура, что также сказывается на толщине стяжки. Если нужно уменьшить этот параметр и повысить механическую устойчивость, то пригодятся присадки (мыльный или порошковый раствор, хлористый кальций) или фиброволокно.
Заключение
От состава бетонной смеси зависят назначение и показатели технических характеристик. Постоянными компонентами являются песок, цемент и вода. Для повышения тех или иных свойств применяются гравий, щебень и добавки на органического или искусственного происхождения.
Бетон: описание, виды, фото, видео, марки, свойства, однородность, история
Бетон является строительным материалом, который отличается искусственным происхождением. Его получают из смеси песка, цемента, каменного наполнителя и воды. В современном мире строительство невозможно представить без бетона. Он определяет долговечность конструкции и ее надежность.
Что такое прочность бетона
Прочность является самым важным свойством бетона. Как и природный камень, бетон лучше сопротивляется сжатию, чем растяжению, поэтому за критерий прочности принят предел прочности бетона при сжатии.
Прочность бетона нарастает в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой, которые нормально проходят в теплых и влажных условиях. Взаимодействие цемента с водой прекращается, если бетон высыхает или замерзает. Раннее высыхание или замерзание бетона непоправимо ухудшает его строение и свойства.
Что такое однородность бетона
Бетон должен быть однородным — это важнейшее технологическое требование. Для оценки однородности бетона данной марки используют результаты контрольных испытаний бетонных образцов за определенный период времени, имеется в виду, что стандартные образцы твердели в одинаковых условиях одно и то же время. Прочность бетонных образцов будет колебаться, отклоняясь от среднего значения в большую и меньшую стороны. На прочности сказываются колебания в качестве цемента и заполнителей, точность дозирования составляющих, тщательность приготовления бетонной смеси и другие факторы.
Немного истории
В качестве искусственного строительного материала, состоящего из воды, наполнителей и вяжущего вещества бетон известен с глубочайшей древности. Более семи тысячелетий назад его использовали жители Междуречья для возведения хозяйственных построек и жилищ. Использовался он и строителями Великих пирамид. Древними римлянами строительство из бетона было выведено на новый уровень – после себя они оставили не только фундаменты зданий, но и целые кварталы бетонных построек. Особенности конструкции римских дорог, куполов, сводов и полов из этого материала и сейчас не утратили своей значимости. Однако в Средние века технология изготовления римского бетона была безвозвратно утеряна.
Конечно, древний бетон – это не то же самое, что и современный. Основное его отличие заключается в составе, на тот момент в нем не было цемента. В качестве вяжущего вещества использовали гипс, известь или глину.
КАК ПОЛУЧАЮТ И ПРИМЕНЯЮТ БЕТОН
Заданные качественные показатели бетона определяются установлением состава бетонной массы, марки цемента и качества заполнителей. Чтобы рассчитать расход цемента на один кубический метр бетона должны быть учтены требования необходимой прочности и плотности, экономичности бетона и пластичного состояния бетонной массы. Если необходимо возвести железобетонное сооружение, которое будет находиться на открытом пространстве или в воде, то расход цемента, как правило, составит 250 кг/м3, а для конструкций и приспособлений внутри помещений – не меньше 220 кг/м3.
Железобетонные сооружения требуют обычного бетона.
Стены здания и легкие перекрытия нуждаются в легком бетоне (можно использовать шлакобетон).
Теплоизоляция требует особо легких (пено- и газобетон).
ВИДЫ БЕТОНОВ
Взяв за основу объемный вес, бетоны подразделяются на 5 видов:особо тяжелые, имеющие объемный вес (ОВ) свыше 2 700 кг/м3,заполнители используют тяжелые – стальные опилки (стальбетон) либо тяжелый шпат;Взяв за основу объемный вес, бетоны подразделяются на 5 видов:
Самыми популярными считаются тяжелые бетоны. В качестве вяжущего вещества наиболее пригоден портландцемент (силикатцемент).
Первыми в использовании бетона, как уже известно, стали египтяне, за ними – римляне и греки. Пантеон и Колизей – яркое тому доказательство. Каменщик из Англии Джозеф Аспдин запатентовал в 1824 году странное серое вещество и дал ему название «портландцемент». Что-то похожее изобрел в Москве в первой четверти 20 века Е. Челиев. Вскоре Россия узнала о цементе Аспдина. Это произошло в 1847 году, с которого и взяла старт эра бетона. Вот так бывает!
Свойства
Бетон – это материал, для которого прочность представляет собой характеристику, нарастающую в результате физико-химических процессов взаимодействия между цементом и водой, который проходит должным образом во влажных и теплых условиях. Случись так, что материал замерзнет или высохнет, этот процесс завершится. Ранее высыхание или замерзание сказывается негативно на итоговых характеристиках материала.
Однородность
В совокупности со всеми остальными факторами однородность по прочности зависит от качества и содержания используемых заполнителей, в особенности если какие-то свойства последних не позволяют получить бетон требуемой прочности. Поэтому этот параметр связывают с предыдущим, хотя опытные данные показывают, что такая взаимосвязь не всегда имеет место. При повышении однородности бетона появляются возможности для его более эффективного применения.
Показатель однородности определяется в результате проведенных испытаний контрольных образцов, произведенных из рабочего бетона с определенными заданными свойствами. К примеру, в процессе исчисления данного показателя учитываются результаты испытания одинаковых по габаритам и условиям хранения равновозрастных образцов материала. Однородность по водонепроницаемости определяется посредством испытания образцов одинаковой толщины в условиях использования одних и тех же методов.
Что такое «осадка конуса» и как ее измерить
Осадка конуса (O.K.) — это понятие, характеризующее пластичность бетона. O.K., измеряется в см и чем она больше, тем более подвижен бетон. Процесс измерения O.K. достаточно прост и доступен в полевых условиях.
Для измерения O.K. используется стандартный усеченный конус высотой 30 см с диаметром нижнего отверстия 20 см и диаметром верхнего отверстия 10 см.
Конус ставится на ровную поверхность большим отверстием книзу и наполняется бетоном с периодическим проштыковыванием металлическим прутом для удаления воздуха. Обычно конус наполняется в два • приема, каждый раз проштыковывая только вновь наполняемый объем. Сначала заполняется две трети объема и проштыковывается 15 раз стандартной штыковкой диаметром 20 мм, затем заполняется весь объем и вновь штыкуется 15 раз. После наполнения всего конуса излишки бетона аккуратно удаляются и конус медленно, с небольшими покачиваниями поднимается (нельзя поднимать конус резко!). Бетонная масса вытекает из-под конуса и образует некое подобие горки. Конус ставится рядом, для облегчения замеров его можно перевернуть вверх ногами, и замеряется расстояние, на которое опустилась бетонная смесь.
Марки прочности бетона
Марка бетона является основным показателем его возможностей. Грамотный подбор материала относительно этого критерия становится залогом надежности и долговечности постройки. Обозначим наиболее популярные решения.
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.
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.
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.
Класс бетона | Средняя прочность бетона данного класса, кгс/кв.см | Ближайшая марка бетона |
В3,5 В5 В7,5 В10 В12,5 В15 В20 В25 В30 В35 В40 В45 В50 В55 В60 | 46 65 98 131 164 196 262 327 393 458 524 589 655 720 786 | М50 М75 М100 М150 М150 М200 М250 М350 М400 М450 М550 М600 М600 М700 М800 |
Почему приобретать бетон нужно у производителя?
Такое решение таит в себе много преимуществ.
Как приготовить бетонную смесь?
Изготовление бетона – это долгий и трудный процесс. Сначала по рецепту лаборатории отмеривают в сухом виде требуемое количество цемента и заполнителей. Затем взвешенные составные части высыпают в бетономешалку и одновременно подают в нее воду. Бетономешалку приводят в движение в помощью электродвигателя.
Цель перемешивания – это получение из зернистых материалов однородной смеси. Продолжительность перемешивания устанавливают заранее. После перемешивания исходные материалы образуют пластичную смесь, похожую на тяжелую жидкость. Поэтому свежеприготовленный бетон называют не бетоном, а бетонной смесью. Лишь через некоторое время смесь затвердевает и
превращается в камень, а окончательную прочность приобретает еще позже. Этот камень и является бетоном. Однородность бетонной смеси – одно из важнейших к ней требований: если смесь будет неоднородной, бетон буден неодинаково прочным в различных участках конструкции и легко может разрушиться при нагрузке. Как же узнать, однородна полученная смесь или нет? Для этого из разных мест берут несколько проб объемом, превышающим размеры самого крупного зерна заполнителя. Если все пробы имеют один и тот же постоянный состав, т. е. одинаковое количество щебня или гравия, песка цемента и воды, то бетонную смесь можно признать однородной. После перемешивания бетонную смесь часто приходиться транспортировать от бетономешалки к месту укладки, при этом очень важно, чтобы смесь сохранила свою однородность, так как при перевозке смеси угрожает расслаивание. Почему? Потому что зерна заполнителя в бетонной смеси стремятся опуститься. Установлено, что расслаивание будет тем больше, чем слабее сцепление между раствором и заполнителем. Расслаивания бетонной смеси при перевозке можно избежать, если продолжить перемешивание смеси во время движения в автобетономешалке.
Укладка бетонной смеси
Итак, бетонная смесь готова. Теперь ее надо уложить в формы. Идеальным условием укладки бетонной смеси в формы является заполнение бетонной смесью всего пространства формы. Если в форме находятся арматурные стержни, то бетонная смесь должна обволакивать всю арматуру и равномерно без зазоров заполнять все свободное пространство между стенками формы и арматурой. При этом не должны образовываться каверны, или раковины. В ряде случаев причиной образования каверн в бетоне может оказаться присутствие в бетонной смеси очень крупного заполнителя, который заклинивается между стенкой формы и арматурой. Поэтому очень важен постоянный контроль размера заполнителя. Арматура должна быть покрыта равномерным слоем бетона, который защищает ее от атмосферного влияния иначе она будет окисляться, и ржаветь, а иногда и разрушаться. Процесс ржавления называют коррозией арматуры.
При укладке бетонной смеси часто приходится сталкиваться с трудностями, которые связаны с пластичностью бетонной смеси. Если бы бетонная смесь обладала свойствами жидкости, то она в точности заполняла бы формы, в которые ее укладывают. Значит, нужно сделать бетон жидким, для чего в него нужно добавить большое количество воды. Но излишек воды губительно влияет на прочность бетона: ведь вся вода, которая не вступила в химическое соединение с цементом, остается в свободном состоянии внутри бетона. Она вытекает или высыхает, постепенно образуя в бетоне пустоты.
Поэтому бетон получается пористым и непрочным. Значит, воды надо вводить мало! Но и при недостатке воды бетон будет непрочным!
Как же быть? Возникает противоречивая задача: чтобы легко уложить бетонную смесь в формы, необходимо ввести в нее очень много воды. С другой стороны, излишек воды скажется на прочности бетона. Значит, воды нужно ввести настолько мало, чтобы получить наибольшую прочность бетона! Получается, как в старой русской поговорке: «нос вытащил, хвост увяз»; «хвост вытащил – нос увяз».
Вот так перед строителями и возник вопрос о правильном подборе количества воды при изготовлении бетонной смеси. Этот вопрос остается и сейчас очень важным. Количество воды, вводимой в бетонную смесь, должно быть строго определенным. Современная строительная наука дала в руки строителей обоснованные расчеты. Они позволяют получать бетонную смесь высокого качества при минимальном количестве воды. Расход воды с учетом подвижности или жесткости бетонной смеси можно определять по графику проф. С. А Миронова, в котором отражается зависимость водопотребности бетонной смеси от подвижности или жесткости.
Но что это за два новых термина « подвижность» и « жесткость» бетонной смеси? «Подвижность» – это способность бетонной смеси растекаться под собственной тяжестью или под действием вибрации, а «жесткость» – это сопротивление бетонной смеси своей подвижности. По степени подвижности бетонная смесь может быть жесткой, пластичной и литой. Для оценки качества бетонной смеси был предложен термин «удобоукладываемость». Он характеризует способность бетонной смеси легко укладываться в форму при обеспечении получения бетона максимально возможной плотности. А максимальная плотность обеспечивает максимальную прочность и долговечность сооружения.
Но этот термин оказался очень условным, так как он не объясняет физического смысла этого свойства.
Для экспериментального определения «удобоукладываемость» бетонной смеси было предложено множество способов. Наиболее распространены способ осадки конуса и способ вибростола. Первый способ заключается в следующем. Из бетонной смеси формуют образец в виде усеченного конуса определенных размеров. Строители используют для этого металлическую форму, которую заполняют бетонной смесью. За тем форму снимают, и остается т. н. «кулич». Освобожденная от формы бетонная смесь достаточно пластична, поэтому она оседает и несколько расплывается. Осадка «кулича» после снятия с него формы и служит оценкой подвижности (или удобоукладываемости) бетонной смеси.
Например, конус из жесткой смеси практически не оседает, подвижные пластические смеси дают осадку в 8 – 12 см, литые – больше 12 см. Осадка конуса зависит от сцепления материалов в смеси и внутреннего ее трения. Опять новые физические понятия? Что же они означают? Каков их смысл?
Вспомним механику.
Всякий предмет, лежащий на земле, в зависимости от своей массы создает определенное давление на землю. Чтобы его передвинуть, нужно приложить силу и тем большую, чем тяжелее предмет. Отношение между силой, приложенной горизонтально или параллельно плоскости перемещения предметов и массой предмета, называется коэффициентом трения. Такие же силы трения существуют между частицами бетонной смеси и между смесью и подставкой. Кроме того, бетонная смесь обладает некоторым сцеплением, т. е. внутренним сопротивлением деформацией смеси. Оно позволяет свежеприготовленному бетону удерживаться в вертикальном положении после снятия формы.
Другим способом оценки «удобоукладываемости» является испытание бетонной смеси на встряхивающемся столе.
Для этого усеченный конус бетонной смеси освобождают от формы, измеряют диаметр конуса и сообщают конусу определенное число встряхиваний. После этого измеряют увеличение диаметра расплывшегося конуса по отношению к начальному.
Хотя оба описанных способа и имеют недостатки, они все же дают возможность оценить удобоукладываемость бетона. Они позволяют также установить относительное количество энергии, необходимое для того, чтобы бетонная смесь деформировалась и уплотнялась. Поэтому эти методы широко применяются в строительной практике. И все же они не окончательно выявляют поведение
бетонной смеси при ее укладке в формы. Ведь бетонная смесь ведет себя в экспериментальном конусе и форме по-разному!
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.
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.
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.
Самые частые ошибки при работе с бетоном
Как рассчитать пропорции бетонной смеси
Для любой бетонной конструкции пропорции смеси определяют индивидуально. Чтобы приблизительно посчитать затраты материала, предлагаем воспользоваться таблицей 2, в которой мы собрали результаты расчетов, исходя из желаемой марки бетона.
Таблица 3. Пропорции бетонной смеси.
Расход материалов на 1 куб.м бетона | ||||||||||
Цемент | Песок | Щебень | Вода | |||||||
№ п/п | Марка бетона | Марка цемента | Размер частиц щебня, мм | кг | л | кг | л | кг | л | л |
1 | 100 | 300 | 40 | 242 | 221 | 760 | 528 | 1132 | 839 | 208 |
2 | 100 | 300 | 20 | 257 | 234 | 760 | 704 | 1117 | 827 | 208 |
3 | 150 | 300 | 40 | 303 | 275 | 680 | 472 | 1211 | 816 | 211 |
4 | 150 | 300 | 20 | 323 | 294 | 671 | 465 | 1200 | 889 | 211 |
5 | 200 | 300 | 40 | 354 | 322 | 665 | 463 | 1173 | 869 | 205 |
6 | 200 | 300 | 20 | 378 | 344 | 640 | 444 | 1173 | 869 | 208 |
7 | 150 | 400 | 40 | 237 | 217 | 1165 | 532 | 1132 | 833 | 205 |
8 | 150 | 400 | 20 | 253 | 229 | 760 | 528 | 1123 | 831 | 208 |
9 | 200 | 400 | 40 | 283 | 257 | 751 | 521 | 1111 | 823 | 208 |
10 | 200 | 400 | 20 | 303 | 275 | 680 | 472 | 1211 | 896 | 211 |
11 | 300 | 400 | 40 | 415 | 376 | 655 | 455 | 1125 | 833 | 211 |
12 | 300 | 400 | 20 | 444 | 404 | 620 | 431 | 1131 | 837 | 211 |
13 | 150 | 500 | 40 | 202 | 177 | 811 | 563 | 1191 | 881 | 211 |
14 | 150 | 500 | 20 | 273 | 185 | 811 | 563 | 1180 | 881 | 200 |
15 | 200 | 500 | 40 | 247 | 215 | 755 | 524 | 1132 | 839 | 208 |
16 | 200 | 500 | 20 | 262 | 229 | 715 | 497 | 1175 | 871 | 211 |
17 | 300 | 500 | 20 | 383 | 334 | 660 | 459 | 1151 | 852 | 211 |
18 | 300 | 500 | 40 | 363 | 316 | 720 | 500 | 1111 | 689 | 211 |
19 | 400 | 500 | 40 | 439 | 382 | 625 | 435 | 1131 | 837 | 211 |
20 | 400 | 500 | 20 | 459 | 400 | 615 | 427 | 1115 | 827 | 211 |
Смешивать компоненты можно ручным способом – в корыте лопатой, но стоит помнить: однородная масса гораздо легче и надежнее получается в бетоносмесителе.
Устанавливайте его как можно ближе к месту заливки: если раствор трясется в тачке по пути до опалубки, бетон может расслоиться.
Если вы возводите конструкцию зимой, сначала смешивайте подогретую воду с заполнителем. Цемент попадает в емкость для смешивания последним, иначе он схватится раньше.
Важно: время, за которое цемент схватится после того, как его перемешали с водой – 1-2 ч. За это время вам нужно успеть уложить его в форму.
Заливайте слоями – так проще утрамбовывать бетон в форме и укладывать его равномерно
Позаботьтесь об увлажнении бетона после того, как вы его зальете. Лучше накрыть бетон полиэтиленом и регулярно увлажнять поверхность небольшим количеством воды. Это снизит вероятность того, что в бетоне образуются трещины.
Планируйте проводить все бетонные работы в теплое время года, в сухую погоду: получите меньше рисков и неожиданностей.
В заключение напомним, что даже самая элементарная бетонная конструкция требует проектирования и индивидуального расчета смеси. Пропорции бетона – расчетные величины. То, что мы рекомендуем, не заменит полноценного архитектурно-строительного плана.
Затраты на проектирование вполне реально снизить до комфортного уровня. Заказывайте проекты частями, или покупайте готовые типовые документы, которые сделали с учетом параметров вашей местности. Если пытаться сэкономить на этом, придется неизмеримо больше переплатить за перерасход материалов – за марку цемента выше, чем нужно, за арматуру с запасом прочности. К тому же, за качество инженерной документации проектировщики несут уголовную ответственность. Поэтому в доме, который вы построите по проекту, вы будете спать спокойно.