Бетон на мелком заполнителе группы а

В строительной практике нередки случаи применения бетонных составов, содержащих исключительно мелкозернистые фракции. Такая потребность возникает в районах с неоправданно дорогим щебнем или определяется параметрами изготавливаемых конструкций. Технические условия этого продукта регламентирует ГОСТ 26633-91, состав и особенности замеса – стандарт 27006-86. При использовании правильного сырья, строгого соблюдения пропорций и задействования вибрационного оборудования эту разновидность несложно приготовить своими силами, но при строительстве ответственных или крупных объектов предпочтение отдается товарным готовым смесям.

Что такое мелкозернистый бетон?

Основным отличием от обычных марок является ограничение по размеру зерен компонентов, верхний предел у заполнителя составляет 3-5 мм. Этот материал относится к группе тяжелых бетонов и имеет однородную структуру. Прочностные характеристики в нем достигаются не за счет ввода твердых пород, а за счет использования цемента высоких марок (не ниже М400), минимального соотношения В/Ц и добавления специализированных примесей. Стандартный состав включает только вяжущее, песок и воду, требования к качеству заполнителя высокие. Итоговая плотность зерен лежит в пределах 2000-2800 г/см3.

Согласно стандартам доля цемента в мелкозернистом высокопрочном бетоне не превышает 750 кг/м3, ее уменьшение ведет к потере прочности, увеличение – к неоправданному удорожанию смеси, потребности в большем объеме воды для затворения, что также сказывается отрицательно на рабочих характеристиках. В частности, это приводит к излишней пористости. Вводимый песок просеивается сквозь разные сита, доля зерен с размером свыше 2,5 мм должна достигать 50 %. В ряде случаев допускается использование отсевов металлургических шлаков и горных пород, но лишь при условии размера мелкой фракции щебня в пределах 2,5-10 мм. Для увеличения прочности в состав иногда вводят золу, кремнеземы, пластификаторы или помолы известняков, их пропорции строго контролируются.

Свойства и характеристики

Точные параметры смесей зависят от их назначения, к мелкозернистым относят бетоны с соотношением вяжущего от 1:1 до 1:3,5 (до 1:5 при добавлении суперпластификаторов). Выделяют общие качества: плотную однородную структуру, не расслаиваемую при транспортировке и подходящую для заполнения любых форм (подвижность растворов достаточно высокая). Более того, ввод специализированных примесей позволяет регулировать и изменять такие свойства бетона, как водонепроницаемость, электропроводимость и адгезию с металлом, что делает их приемлемыми для бетонирования густоармированных конструкций.

Рабочие параметры мелкозернистых песчаных бетонов сходны с обычными марками, но есть и отличия, в частности:

  • Более высокая прочность на растяжения и изгиб (до 30 %).
  • Число циклов морозостойкости превышает обычные марки как минимум вдвое. Для сравнения, у товарного бетона В25 показатель достигает F300 и выше.
  • При равном весе с бетонами с щебнем структура мелкозернистых сортов пористая и полностью однородная.
  • Материал обладает высокой устойчивостью к вибрационным воздействиям.
  • Высокая подвижностей смесей позволяет выбрать любой способ бетонирования.

Сфера и нюансы применения

При всех своих преимуществах данные виды бетона не относятся к универсальным, их свойства во многом зависят от качества песка и цемента (что вместе с потребностью в добавках увеличивает себестоимость продукта), а процесс замеса требует задействования вибрационного оборудования. Как следствие, применение мелкозернистого бетона должно быть оправданным. Материал используется при:

  • Бетонировании густоармированных элементов или тонкостенных конструкций. В таких условиях размер фракций имеет решающее значение, использование классического бетона с крупным щебнем чревато образованием пустот.
  • Заполнении трещин, стыков и пустот. В этом случае его выбирают из-за высокой удобоукладываемости, чаще всего раствор наносят с помощью пескоструйного оборудования.
  • Изготовления предварительно напряженных ж/б конструкций – высокоплотных элементов с высокой трещиноустойчивостью и способностью удерживания арматурного каркаса даже в случае постоянных нагрузок на изгиб. К таким относят трубы, резервуары, купола, потолочные своды и другие изогнутые участки.
  • Приготовлении растворов в дорожном строительстве.
  • Производстве тротуарной плитки, бордюров, ажурных барельефов. Для декоративных архитектурных элементов, не испытывающих постоянные нагрузки на сжатие, хорошо подходит бетон В15.
Читайте также:  В течение какого времени схватывается бетон

Одним из преимуществ применения этой разновидности является возможность ее набрызгивания и заполнения пустот с помощью пневмооборудования. Это позволяет равномерно наносить бетонную смесь на поверхность, при рекомендуемых 7 атм. компрессора ее средний расход составляет от 3 до 6 м3/мин. При изготовлении мелких элементов лучшие характеристики наблюдаются при задействовании виброборудования.

Стоимость готовых составов

Марка мелкозернистого бетона Класс прочности Цена за 1 м3, рубли
М100 В7,5 2950
М150 В12,5 3050
М200 В15 3150
М250 В20 3250
М300 В22,5 3400
М350 В25 3550
М400 В30 3700
М450 В35 3800
М550 В40 4000

Прежде чем купить материал, стоит согласовать условия и время доставки, у многих заводов-изготовителей утверждена минимальная норма – от 5-6 м3 (объем автобетоносмесителя).

Отдельно оговариваются стоимость транспортировки, действующие расценки указываются для самовывоза или доставки в пределах 30-40 км. При небольших объемах строительных работ стоит воспользоваться готовыми сухими смесями, в состав которых входит песок крупных фракций, средняя цена за мешок весом 40 кг составляет 110 рублей.

источник

В качестве мелкого заполнителя для приготовления тяжелого бетона могут применяться пески, отвечающие требованиям ГОСТ 10268—80 и ГОСТ 8736—77, природные (в естественном состоянии), природные фракционированные и природные обогащенные; дробленые и дробленые фракционированные.

В зависимости от зернового состава песок делят на четыре группы: крупный, средний, мелкий и очень мелкий.

Для условного выражения крупности песка пользуются модулем крупности МК обозначающим сумму полных остатков (в процентах на ситах стандартного набора) без фракции с размером зерен более 5 мм, деленную на 100.

Каждая группа песка после отсева зерен крупнее 5 мм должна отвечать требованиям, приведенным в табл. 35.

Полный остаток на, сите 0,65, проц. по массе Модуль крупности, МК Удельная поверхность, см 2 /г Проход через сито 0,14, проц. по массе Крупный Более 50 Более 2,5 Менее 10 Средний 30—50 2,5-2,0 Менее 10 Мелкий 10—30 2,0-1,5 100—200 Менее 15 Очень мелкий Менее 10 1,5-1,0 200—300 Менее 20

Примечания: 1. Решающим при определении группы песка является модуль крупности. 2. Пески с модулем крупности менее I применять для бетонов не рекомендуется.

Зерновой состав мелкого заполнителя для бетонов (ГОСТ 10268—80) должен соответствовать кривой просеивания, выбираемой при проектировании состава бетона в пределах, указанных в табл. 36 и на графике (рис. 7).

Размер отверстия контрольного сита, мм

Всех видов конструкций и изделий, кроме труб

Железобетонных и бетонных труб

Полные остатки на Контрольных ситах, бетона Проц. по массе, для
Напорных, низконапорных Безнапорных
2,5 0-20 10—20 0—20
1,25 5—45 25—45 10—45
0,63 20—70 50—70 30—70
0,315 35—90 70—90 70—90
0,14 90—100 95—100 90—100
Проход через сито № 014 10—0 5—0 10—0
Модуль крупности 1,5—3,25 2,5—3,25 2,0—3,25

Рис. 7. Зерновой состав мелкого заполнителя для бетонов:

1 – допускаемая нижняя граница крупности песка (МК—1,5); 2 – рекомендуемая нижняя граница крупности песка (МК—2,0) для бетонов марки М200 и выше, а также для бетонов безнапорных бетонных и железобетонных труб; 3 – рекомендуемая нижняя граница крупности песка (МК—2,5) для бетонов М350 и выше, а также для бетонов напорных и низконапорных железобетонных труб; 4 – допускаемая верхняя граница крупности г. сс — ков (МК ‑3,25).

Рис. 8. Влияние влажности на насыпную плотность песка:

А – изменение объема; 6 – изменение насыпной плотности; 1 – крупного; 2 – мелкого

При этом модуль крупности не должен отличаться от установленного принятой кривой просеивания более чем на +0,1. Если природные пески по зерновому составу не отвечают требованиям, приведенным в табл. 36 и на рис. 7, их следует обогащать или фракционировать.

Средняя плотность песка зависит от его истинной плотности, пустотности и влажности и определяется в сухом рыхлом состоянии. Песок, предназначенный для

Читайте также:  Выбор марки бетона для фундаментной плиты

Изготовления бетона М200 и выше или для бетона, используемого при изготовлении конструкций, подвергающихся замерзанию в насыщенном водой состоянии, должен иметь среднюю плотность не ниже 1550 кг/м З ; в остальных случаях – не ниже 1400 кг/м 3 . При встряхивании песок уплотняется, и средняя плотность его может увеличиваться до 1600 – 1700 кг/м 3 .

Самый большой объем песок занимает при влажности около 5—7 %; с повышением или понижением влажности объем песка уменьшается, а его средняя плотность увеличивается (рис. 8).

Качество мелкого заполнителя для тяжелого бетона контролируют по ГОСТ 8735—76.I

В качестве заполнителя для тяжелого бетона может применяться бетонный лом. Бетон, приготовленный на заполнителе из бетонного лома, имеет прочность в среднем на 8,0 МПа (80 кг/см 2 ) ниже, чем бетон того же состава и с таким же В/Ц на обычном заполнителе. Бетонный лом рекомендуется использовать только в качестве крупного заполнителя, так как получение качественного мелкого заполнителя затруднительно и его применение требует повышенного расхода цемента.

источник

Бетонные строительные смеси различаются по структуре и составу. Все зависит от компонентов, используемых при их приготовлении. Непостоянными ингредиентами, которые определяют целевое назначение стройматериалов, являются заполнители. В бетонах наблюдается более высокая пористость, непроницаемость или другие специальные свойства, такие как жаростойкость, кислотоустойчивость.

Заполнители представляют собой натуральные или искусственные вещества, гранулометрический состав которых строго определенный. Их добавляют в бетонную смесь в требуемом соотношении к остальным компонентам. Большее или меньшее количество и тип наполнителя определяют марки бетона, а также свойства готового изделия.

Принцип действия заполнителя: зерна определенной фракции скрепляются с цементом, преобразуясь в прочное камневидное тело.

Содержание наполнителя в бетоне может достигать 80%. Это позволяет снизить расход цемента, песка и более дорогостоящих добавок без потери необходимых свойств.

Целью применения заполнителей для цементной смеси является создание прочного каркаса, выдерживающего мощные нагрузки. Готовый продукт способен противостоять разрушениям, имеет высокий коэффициент усадки и придает антикоррозионные свойства арматурному каркасу.

Овражный и карьерный песок с мелкой фракцией применяются в качестве наполнителей для кладочных смесей. Для осуществления конструкционных работ из бетона, используется речной песок с минимальным содержанием примесей. Для приготовления штукатурных смесей применяется мраморная или гранитная крошка круглой формы с фракционным составом до 3 мм.

Таким заполнителям отдают предпочтение при приготовлении бетонов промышленного, жилищного, военного назначения. Такой категории веществ отвечает щебень или гравий с размером зерен 0,5—12 см и насыпной плотностью более 1 000 кг/м3. Наиболее крупные материалы предназначены для строительства массивных конструкций или кладки слоев толщиной более 40 см.

На мелких заполнителях готовятся бетоны для монолитного, индивидуального и каркасного строительства, например, при обустройстве фундаментов. Такие фракции удобны для смешения в портативных бетономешалках. Когда высокая прочность не требуется, наполнителем могут быть отходы производства, такие как шлаки, зола, кирпичный бой, бетонная крошка.

На пористом заполнителе, таком как керамзит, туф, пемза, вермикулит, пенопласт, готовится легкая марка строительной смеси, используемой в малоэтажном строительстве. Из их растворов делают стяжки, легкие стеновые блоки. Насыпная плотность заполняющих веществ до 1 000 кг/м3. Они снижают теплотехнические параметры готовых конструкций за счет уменьшения густоты строительной смеси.

Порошковые и газообразующие добавки используются при изготовлении сверхлегких пористых бетонов с повышенными теплоизоляционными характеристиками. С их помощью получают пено- и газобетон. Заполнитель дает такие преимущества бетону:

  1. Экономия основного вяжущего вещества — цемента.
  2. Нормализация усадочных деформаций и снижение напряжений от усадки в 10 раз.
  3. Повышение прочности бетона за счет создания жесткого скелета.
  4. Снижение ползучести раствора.
  5. Увеличение упругости.
  6. Снижение плотности и теплоотдачи при применении легких пористых веществ, что позволяет создавать большие, но легкие строительные блоки.
  7. Возможность обеспечение защитных свойств от радиации за счет применения сверхтяжелых и гидратных заполнителей.
Читайте также:  Бетон залить двор бетоном своими руками

Вернуться к оглавлению

Сегодня предлагается широкий ассортимент наполнителей для цементных смесей, придающих готовым конструкциям разные технико-экономические свойства. Подразделение на виды осуществляется по величине частиц и по назначению добавки. Основная классификация заполнителей бетона включает такие группы, как:

  • природные вещества;
  • искусственные материалы;
  • промышленные отходы.

Первый и третий типы добавляются в бетонную массу без изменения свойств, внешнего вида или химического содержания. Искусственно полученные заполнители получают из нерудных материалов путем предварительной обработки. Их основные достоинства заключаются в высокой чистоте и отменном качестве, благодаря чему желаемый материал будет полностью соответствовать предъявляемым требованиям.

Вещества с величиной зерна 0,16-5 мм используются с целью уменьшения зазоров между большими частицами смеси. В зависимости от выбранного соотношения ингредиентов, варьируется крепость готового бетонного изделия. Наиболее распространенным мелким заполнителем является натуральный или искусственный песок. Природный песок классифицируется на слюду, кварцевый материал, кальцит, полевой шпат. На качество песка влияют минеральное содержание и фракционность, наличие глины или других примесей.

Зернистость контролируется рассевом на ситах с разной величиной ячеек. Содержание пыли должно быть менее 5%, а частицы более крупного размера (свыше 10 мм) не должны присутствовать вообще. Оставшаяся фракция распределяется по гранулометрическому модулю. От точности размерного состава песка зависят конечные свойства бетона.

От органических примесей и глины песок тщательно отмывается, так как они способны снизить морозостойкость готового изделия. Бетон на мелком заполнителе, таком как тонкораздробленная полимерная фибра, позволяет получить плотные безусадочные конструкции.

Самым распространенным типом крупного наполнителя является гравий или щебень с величиной 0,5—7 см. Гравий состоит из гладких частиц округлой формы, а щебень — из шероховатых элементов неправильной геометрии. Для некоторых сверхтяжелых бетонов применяются наполнители, у которых средняя величина составляет 15 см.

Щебень считается более чистым, так как создается искусственным путем. В гравии, как природном материале, встречаются примеси. Шероховатость щебня повышает адгезионные свойства цемента, поэтому его чаще используют в растворах для приготовления высокопрочных конструкций.

Качества крупных материалов определяются по минеральному содержанию, фракционности, степени прочности сырья. Последний показатель должен минимум в полтора раза превышать прочность получаемого бетона. Морозостойкость заполнителя отвечает за стойкость бетонной массы к критично низким температурам.

Существуют заполнители для целевого использования:

  • получения тяжелых или облегченных стройматериалов;
  • приготовления декоративных смесей;
  • создания плотных бетонов с повышенной теплоизоляцией;
  • образования кислотостойких, жаростойких, радиационноустойчивых или им подобных изделий особого назначения.

Вернуться к оглавлению

Жаростойкостью, пожаростойкостью, радиационной стойкостью, повышенной пористостью, морозо- и теплостойкостью и подобными свойствами наделяются изделия с раствором на специфических заполняющих веществах.

Существует три основных вида:

  1. Натуральные — пемза, вулканических шлак или туф, карбонаты.
  2. Искусственные — керамзит, аглопорит, гранулированный или отвальный шлак, вспученный перлит или вермикулит.
  3. Полученные из производственных отходов — топливные, отвальные или металлургические шлаки, грубодисперсные золы уносы и золошлаковые смеси.

Их величина должна колебаться в средних пределах 5—40 мм.

Для теплых стяжек применяются теплоизоляционные сверхлегкие наполнители: искусственный полистирол или древесные опилки природного происхождения.

Наряду с перечисленными выше заполнителями, в бетоны могут быть добавлены прочие добавки, наделяющие его специфическими характеристиками.

  1. Антипирены предназначены для повышения противопожарных свойств. Эта возможность обеспечена их способностью плавиться, выделяя противостоящие горению газы.
  2. Порозаполнители повышают влагостойкость и прочностные характеристики бетонов за счет заполнения пор. Их наносят на уже готовый камень.
  3. Газообразователи изменяют структуру камня, придают пористость. Наиболее часто используется алюминиевая пудра. С ее помощью получают неавтоклавные газоблоки.
  4. Добавки, ускоряющие застывание смеси.
  5. Пластификаторы.

Вернуться к оглавлению

Таким образом, заполнители считаются наиболее важным ингредиентом бетона. Они наделяют его уникальными свойствами, изменяя структуру. К их выбору нужно подходить ответственно, учитывая отдельные характеристики самого заполнителя и целевое назначение готового камня.