Бетоны и растворы их состав и виды
Бетон – это один из ключевых материалов, применяемых в строительстве. В его состав входят цемент (вяжущее вещество), песок или щебень (наполнитель), вода. Материал применяют для создания конструкций различного назначения и вида. В случае если конструкция будет подвергаться напряжениям на изгиб или растяжение раствор армируют стальными прутками. После отливки конструкции, до полной готовности бетона проходит 28 суток, но работы можно начинать после 7 суток, к этому времени бетон набирает до 70% от проектной прочности.
Этот материал производят путём перемешивания трёх основных составных частей – цемента, песка, щебня и воды. В зависимости от сферы применения его разделяют на несколько марок. Широко применяют раствор М200, который можно изготовить непосредственно на строительной площадке. Его применяют для заливки фундаментных и других железобетонных конструкций.
Материал этой группы применяют там, где традиционная смесь не сможет обеспечить предъявляемых требований. К этому классу относят гидротехнические смеси, применяемые при возведении гидротехнических сооружений. Их состав составлен так, что они в течение многих лет успешно противостоят воздействию воды. Дорожные смеси применяют в качестве покрытия дорог. Они обладают повышенной прочностью и износостойкостью. Кроме того, они спокойно переносят перепады температуры. Жаростойкие составы используют там, где рабочая температура лежит в диапазоне от 800 до 1700 градусов.
Это состав отличается бесцветность. В качестве вяжущего компонента применяют известняки, которые перемешивают с кремнезёмистым составом. При смешении материалы вступают в реакцию между собой, в результате получается вещество под названием гидросиликат кальция. Он связывает наполнитель и получается очень прочный материал. Среди свойств этого материала можно назвать: стойкость к воздействию разнообразных агрессивных веществ. Наличие пор, которые заполнены газом, водой.
Материал этой группы представляет собой камень, который получают после твердения смеси, состоящей из заполнителей разного размера, перемолотого шлака и щелочной составляющей. Смеси этого класса бывают – конструкционные, теплоизоляционные и комбинированные. Кроме того, их классифицируют по плотности и сфере использования.
Строительные технологии не стоят на месте и довольно часто на рынке появляются новые материалы, о создании которых никто не мог подумать ещё несколько десятков лет назад. Одна из таких новинок – полимерный раствор. По сути, это смесь полимеров или силикатов. Материалы этого класса обладают рядом положительных качеств, и это позволяет ему превосходить существующие строительные материалы. Одно из них – гигроскопичность.
В качестве вяжущего, при изготовлении этого раствора применяют гипс. Такой состав обладает невысоким объёмным весом до 1200 кг на куб. м. Кроме этого, он быстро затвердевает. Если при его изготовлении добавить большее количество воды, то объёмная масса снизится. Заполнителем в таком бетоне можно использовать опилки, шлак, камыш и пр. Этот материал не отличается высокой прочностью и он гигроскопичен. Это налагает ограничения на его применения, влажность не должна превышать 60%.
Искусственный материал, изготовленный с использование минеральных вяжущих веществ и кремнезёма. Это одна из марок, которую относят к лёгким видам. Его используют для тепловой изоляции. В частности, с его помощью выполняют утепление ЖБ перекрытий, стен, трубопроводных систем, рабочая температура которых составляет до 400 градусов Цельсия. Высокотемпературная модификация позволяет работать с трубопроводами при температуре до 700 градусов.
Класс материалов, чей объёмный вес меньше чем 2 тыс. кг на кубометр, называют лёгкими. К этому сорту относят бетона с наполнителями из керамзита и пр. Кроме этого, в качестве наполнителя могут быть использованы лёгкая органика, например, арболит. Такие материалы могут быть изготовлены на основе гипса, цемента и пр. Существует исполнение лёгких растворов универсального применения, их прочность превышает 25 МПа.
Плотность тяжёлых видов лежит в пределах 2500 и более кг на куб. м. При производстве этой марки, в качестве наполнителей применяют – руду, металлолом, барит и пр. Основное применение – это обеспечение радиационной защиты. В частности, его используют при сооружении атомных электростанций и других объектов, которые содержат источники радиации.
Материалы этого класса представляют собой смеси, у которых во внутренней структуре находятся частицы застывшего наполнителя, кроме него там присутствуют пузырьки воздуха, оказавшиеся вовлечёнными туда в процессе приготовления смеси. Кроме этого, в растворе этой марки присутствует и газ, который образуется в процессе добавления различных присадок.
Так, называют конструкционный материал, который получают перемешивания стандартных компонентов и воздухововлекающих присадок. Они обеспечивают в процесс смешивания повышенной пористости в растворе, которая останется в готовом изделии. Наличие пористости в готовом камне отличает его от лёгкого бетона. Наличие пор приводит к снижению плотности и увеличению теплоизоляционных параметров. Такая технология применима в том случае, если изготовить лёгкий раствор с необходимой плотностью невозможно.
Состав производят из однофракционного гравия, шлакопортландцемента и воды. В его составе нет песка, и это обуславливает получение крупных пор. Кроме этого, он обладает пониженной объёмной массой и низкие показатели теплопроводности. Прочность такого бетона составляет 100 КГС на кубический см. Его применяют для строительства наружных стен в регионах, где много гравия, а других наполнителей для изготовления просто нет.
Этот материал применяют для возведения ограждающих и несущих конструкций. К этим составам относят ячеистые, лёгкие и тяжёлые бетоны. В силу своей структуры они могут использоваться и для обеспечения теплоизоляции объектов различного назначения, например, трубопроводов.
Конструкции, сооружённые из бетона, так или иначе, подвергаются разрушению под действием воды, различных агрессивных веществ и пр. Качественно улучшить характеристики материала позволяет использование сульфатостойкого цемента. Его применение обеспечивает надёжную защиту бетонных конструкций от действия осадков, в которые часто в той или иной форме входят сульфаты.
Бетон такого типа выдерживают температуру в несколько сот градусов. Его производят специального цемента. Его использование приводит к тому, что в процессе его перемешивания, происходят определённые реакции, которые негативно влияют на его параметры. Температура, которую может выдержать такой цемент до 2 000 градусов.
Этот класс отличается широкой цветовой гаммой. Кроме этого, этот материал может выдерживать нагрузки существенно, большие, чем тот, что применяют для изготовления тротуарной плитки. Он спокойно переносит воздействие кислот и других веществ. Для получения цветов используют специальные пигменты. Такой материал применяют для отделки полов, дорожек и пр.
Это такой же материал, как и бетон, но его укрепляют каркасом, выполненным из стальных прутьев. Такой материал изготовить существенно сложнее, чем традиционный. Главное, чтобы в его составе присутствовала арматура соответствующего размера и марки стали. Сечение арматуры рассчитывают индивидуально для каждого строения.
Это искусственный материал, который получают после уплотнения смеси, в которую входят щебень, песка и минерального порошка и битума. Основные технические требования изложены в ГОСТ 9128.
В состав этого материала кроме, цемента входит керамзит. Керамзит должен иметь размер порядка 5 мм. В состав керамзитобетона входят воздухововлекающие добавки, как правило, для этого используют омыленную древесную смолу. Плотность этого бетона лежит в пределах от 300 до 600 кг на кубический метр.
Это представитель лёгких составов. В качестве наполнителя применяют перлит. Его получают из вулканических пород по технологии обжига. Плотность этого материала составляет от 600 до 1200 кг на кубический метр. Он обладает воздухопроницаемостью, экологической безопасностью и повышенной стойкостью к воздействию пламени.
При изготовлении этого вида применяют вулканический туф. Объёмная масса этого материала составляет 1200 – 1800 кг на кубический метр. Его применяют для сооружения стен и производства изделий с низким весом. Он может быть использован для возведения лёгких строительных сооружений.
источник
Строительные растворы представляют собой тщательно отдозирован- ные мелкозернистые смеси, состоящие из неорганического вяжущего вещества (цемент, известь, гипс, глина), мелкого заполнителя (песка, дробленого шлака), воды и, в необходимых случаях, добавок (неорганических или органических). В свежеприготовленном состоянии такие растворы можно укладывать на основание тонким слоем, заполняя все его неровности. Они не расслаиваются, схватываются, твердеют и набирают прочность, превращаясь в камневидный материал. Строительные растворы используют при каменных кладках, отделочных, ремонтных и других работах. Такие растворы бывают средней плотности: тяжелые со средней плотностью р = 1500 кг/м 3 и более, легкие с р 3 . По назначению строительные растворы делятся на гидроизоляционные, инъекционные, кладочные, отделочные и др.
Растворы, приготовленные на одном виде вяжущего вещества, называют простыми, а состоящие из нескольких вяжущих веществ — смешанными (например, цементно-известковый). Строительные растворы, приготовленные на воздушных вяжущих, называют воздушными (глиняные, известковые, гипсовые). Состав растворов выражают двумя (для простых, например 1:4) или тремя (для смешанных, например 1:0,5:4) числами, показывающими объемное соотношение количества вяжущего мелкого заполнителя и воды. В смешанных растворах первое число выражает объемную часть основного вяжущего вещества, второе — объемную часть дополнительного вяжущего вещества по отношению к основному, третье — объем воды. В зависимости от количества вяжущего вещества и мелкого заполнителя растворные смеси подразделяют на жирные — с содержанием большого количества вяжущего вещества; нормальные — с обычным содержанием вяжущего вещества; тощие — содержащие относительно небольшое количество вяжущего вещества (малопластичные).
Для приготовления строительных растворов лучше использовать песок с зернами, имеющими шероховатую поверхность, так как это предохраняет раствор от растрескивания при твердении, снижает его стоимость.
Гидроизоляционные растворы (водонепроницаемые) — это цементные растворы состава 1:1 — 1:3,5 (обычно жирные), в которые добавляют церезит, амоминат натрия, нитрат кальция, хлористое железо, битумную эмульсию.
Церезит представляет собой массу белого или желтого цвета, получаемую из анилиновой кислоты, извести, аммиака. Церезит заполняет мелкие поры, увеличивает плотность раствора, делая его водонепроницаемым.
Для изготовления гидроизоляционных растворов используют портландцемент, сульфатостойкий портландцемент. В качестве мелкого заполнителя в гидроизоляционных растворах служит песок.
Кладочные строительные растворы используют при кладке каменных стен, подземных сооружений. Они бывают цементно-известковые, цементно-глиняные, известковые и цементные.
Отделочные (штукатурные) растворы подразделяют по назначению на наружные и внутренние, по расположению в штукатурке на подготовительные и отделочные.
Акустические растворы представляют собой легкие растворы, обладающие хорошей звукоизоляцией. Приготовляют эти растворы из портландцемента, шлакопортландцемента, извести, гипса и других вяжущих веществ с использованием в качестве заполнителя легких пористых материалов (пемзы, перлита, керамзита, шлака).
Бетон — это искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания бетонной смеси, состоящий в отдозиро- ванных в определенном соотношении гидратационных вяжущих веществ (цементирующих), мелких (песок) и крупных (щебень, гравий) заполнителей, воды и в необходимых случаях — добавок.
Цементвяжущие. При приготовлении бетонной смеси применяемый вид цемента и его марка зависят от условий работы будущей бетонной конструкции или сооружения, их назначения, способов производства работ.
Вода — составная часть строительного раствора. Для приготовления бетонной смеси применяют обычную питьевую воду, не содержащую вредных примесей, препятствующих твердению цементного камня. Запрещается применять для приготовления бетонной смеси сточные, производственные или бытовые воды, а также воды болотные.
В качестве мелкого заполнителя применяют природный или искусственный песок. Размер зерен — от 0,14 до 5 мм, истинная плотность р > 1800 кг/м 3 . Искусственный песок получают дроблением плотных, тяжелых горных пород. При оценке качества песка определяют его истинную плотность, среднюю насыпную плотность, межзерновую пустотность, влажность, зерновой состав и модуль крупности.
Зерновой состав крупного заполнителя устанавливают в результате просеивания просушенного крупного заполнителя набором сит с отверстиями размером 70; 40; 20; 10; 5 мм с учетом его максимальной и минимальной крупности.
Щебень — обычно искусственный рыхлый материал с неокатан- ными шероховатыми зернами, получаемый дроблением горных пород, крупного природного гравия или искусственных камней. Для определения пригодности щебня необходимо знать истинную плотность горной породы, среднюю плотность щебня, среднюю насыпную плотность щебня, относительную межзерновую пустотность и влажность щебня.
Гравий — рыхлый природный материал с окатанными, гладкими зернами, образовавшийся в процессе физического выветривания горных пород. К гравию предъявляют те же требования, что и к щебню.
Добавки. Введение добавок в цемент, растворную или бетонную смесь является простым и удобным способом повышения качества цемента, растворного камня и бетона, позволяющим значительно улучшить не только их свойства, но и технические, эксплуатационные показатели. Добавки используют при производстве вяжущих веществ, приготовлении строительных растворов и бетонных смесей. Они позволяют изменить качество бетонной смеси и самого бетона, воздействуя на удобоукладываемость, механическую прочность, морозостойкость, трещиностойкость, водостойкость, водонепроницаемость, теплопроводность, стойкость к окружающей среде.
К основным свойствам бетонной смеси относят связность (способность сохранять однородность смеси, не расслаиваясь при транспортировке, выгрузке), однородность, водоудерживаюшую способность (значительную роль играет в образовании структуры бетона, приобретении им прочности, водонепроницаемости и морозостойкости), удобоукладываемость (способность смеси быстро, с минимальной затратой энергии приобретать необходимую конфигурацию и плотность, обеспечивая получение бетона высокой плотности).
Свежеприготовленная бетонная смесь должна быть хорошо перемешана (однородна), пригодна к транспортировке на место укладки с учетом погодных условий, при этом сопротивляться водоотделению и расслоению.
В задачу проектирования и подбора состава бетонной смеси входят выбор необходимых материалов (вяжущего вещества и других компонентов) и установление их оптимального количественного соотношения. На основе этого получают бетонную смесь с заданными технологическими свойствами, а также максимально экономичный и долговечный бетон, отвечающий проектным и эксплуатационным требованиям при минимально возможном расходе цемента.
Бетонные смеси приготавливают на стационарных бетонных заводах или в передвижных бетоносмесительных установках. На качество бетонной смеси (однородность) влияет качество ее перемешивания в процессе приготовления. Продолжительность перемешивания составляет несколько минут. Допускается повторное перемешивание бетонной смеси в пределах 3. 5 ч от момента ее приготовления.
Важнейшее условие приготовления бетонной смеси — тщательное дозирование составляющих материалов. Отклонение в дозировке допускается не более ±1% по массе для цемента и воды и не более ±2% — для заполнителей.
Приготовленную бетонную смесь доставляют к месту укладки специальными транспортными средствами. Продолжительность транспортировки готовой бетонной смеси к месту укладки не должна превышать 1 ч.
В настоящее время бетонную смесь укладывают механизированным способом с помощью бетоноукладчиков или бетонораздат- чиков. Уплотнение бетонной смеси во время укладки обеспечивает качественное заполнение смесью всех промежутков. Наиболее распространенный способ уплотнения бетонной смеси — вибрирование. При вибрировании бетонной смеси уменьшается трение между ее составляющими, увеличивается текучесть, смесь переходит в состояние тяжелой вязкой жидкости и под действием собственного веса уплотняется. В процессе уплотнения из бетонной смеси удаляется воздух и бетон приобретает хорошую плотность. Чтобы улучшить структурообразовывающие свойства бетона, повысить его прочность, морозостойкость, водонепроницаемость, применяют повторное вибрирование бетонной смеси через 1,5—2 ч с момента первого вибрирования.
Для получения высококачественного бетона необходим соответствующий уход за свежеуложенным бетоном. Его осутствие может привести к получению низкокачественного бетона. Основные мероприятия по уходу за бетоном — укрытие хорошо увлажненной мешковиной, песком, опилками, покрытие пленкообразующим составом. Укрывать бетон следует не позднее чем через 30 минут после уплотнения бетонной смеси.
В зимнее время существуют следующие способы ухода: безобо- гревные и с искусственным прогревом. К безобогревным относят способы термоса с противоморозными добавками. Искусственный прогрев бетона осуществляется электропрогревом, паропрогревом, воздухопрогревом.
Бетон, применяемый при строительстве гидротехнических и гидромелиорационных сооружений, постоянно или периодически омываемых водой, называют гидротехническим. Гидротехнический бетон должен обладать не только прочностью, морозостойкостью, но и водонепроницаемостью и водостойкостью, которые обеспечат длительную службу его в водной среде.
В зависимости от расположения по отношению к уровню воды гидротехнический бетон в сооружениях или конструкциях подразделяют на подводный — постоянно находящийся в воде; зоны переменного уровня — подвергающийся периодическому омыванию водой; надводный — находящийся выше зоны переменного уровня. По площади поверхности конструкций гидротехнический бетон делят на массивный и немассивный, а по месту нахождения в сооружении — наружных и внутренних зон.
В качестве вяжущих материалов для гидротехнического бетона применяют портландцемент. Для повышения качества гидротехнического бетона рекомендуется вводить в него добавки, которые позволяют уменьшить объемное расширение, усадку, водопотребность. Песок для гидротехнического бетона применяют крупный, средней крупности и мелкий природный или искусственный, из твердых и плотных горных пород. В качестве крупного заполнителя для гидротехнического бетона применяют гравий, щебень из горных пород.
Дорожный бетон применяют при строительстве автомобильных дорог, городских улиц и др. Для приготовления бетонной смеси дорожного бетона используют высококачественные материалы. В качестве вяжущих применяют пластифицированный портландцемент.
Сухой бетон — это сухая бетонная смесь, отдозированная на заводе из сухих компонентов (цемента, песка, крупного заполнителя). На месте укладки бетонную смесь перемешивают с водой в бетономешалках или непосредственно в автобетоносмесителях.
Железобетон — это искусственный материал, представляющий собой бетон, внутри которого расположена стальная арматура. Она хорошо воспринимает не только сжимающие, но и растягивающие усилия, возникающие в конструкции при нецентральном сжатии, растяжении, изгибе. Железобетонные конструкции могут быть моно- литными, когда бетонирование выполняют непосредственно на месте строительства, и сборными, когда конструкции изготавливают на заводах.
Сборные бетонные и железобетонные изделия классифицируют по виду бетона — цементные, силикатные; по внутреннему строению — сплошные и пустотелые; по назначению — для жилых, общественных, промышленных, водохозяйственных и других зданий и сооружений.
Железобетонные сооружения, конструкции и изделия изготовляют из обычного бетона марки не ниже 200, легкого бетона марки не ниже 50 и плотного силикатного бетона марки не ниже 100. Бетон марки 200 используют для изготовления слабонагруженных бетонных и железобетонных изделий, работающих, в основном, на сжатие. Бетоны марок 300, 400, 500, 600 используют при изготовлении железобетонных изделий с большой несущей способностью.
Бетоны, применяемые для приготовления бетонных и железобетонных изделий, конструкций и сооружений, должны обеспечивать их надежность и долговечность.
Для формирования обычных (ненапряженных) железобетонных монолитных сооружений, а также сборных изделий и конструкций применяют сварные сетки и каркасы, рулонные сетки из стальной горячекатаной арматуры. При изготовлении ненапряженных конструкций и изделий применяют высокопрочную проволоку, арматурные канаты. Арматуру предварительно растягивают (напрягают). Натяжение арматуры осуществляют до бетонирования с помощью различных анкеров и зажимов. После укладки, затвердевания бетонной смеси и приобретения бетоном прочности концы арматуры освобождают (отрезают) и она, стремясь возвратиться в первоначальное состояние, напрягает (обжимает) бетон.
При монтаже напряженных конструкций арматуру помещают в специальные каналы, после чего растягивают таким образом, чтобы в процессе растяжения происходило обжатие этих элементов в конструкции. После достижения необходимого обжатия конструкции и растяжения арматуры концы ее заанкеривают, а каналы, в которых проходит арматура, омоноличивают высокопрочным цементным раствором. Когда раствор приобретает необходимую прочность, концы арматуры обрезают, в результате чего конструкция приобретает напряжение, которое позволяет увеличить ее несущую способность.
Трубы дренажные из грунтосиликатобетона, в составе которого заполнитель состоит из смеси местного грунта (песка, супеси, суглинка), молотого шлака и щелочного компонента. Длина труб 333 мм, внутренний диаметр 50; 70; 100; 150 мм, толщина стенки 10; 15; 20 мм. Они обладают большой несущей способностью, морозостойкостью. Применяют их при строительстве закрытых дренажных осушителей.
Трубы дренажные из бетона изготовляют способом послойного прессования труб длиной 500; 600; 900 мм, внутренним диаметром 100; 150; 200 мм, толщиной стенок 25; 30; 40 мм. Предназначены они для устройства закрытого дренажа.
Фундаментные столбы, изготавливаемые из бетона марки 100, 150, используют в качестве столбчатых фундаментов каркасных зданий.
Фундаментные блоки для лотков изготавливают из гидротехнического бетона марок не ниже 200.
Лотки параболического сечения для оросительных систем имеют с одной стороны раструб, а с другой — гладкий конец. Выпускают их ненапряженными длиной 6000 мм и напряженными длиной 8000 мм. Лотки изготавливают из гидротехнического бетона марок 300.
источник
Бетон — хлеб строительства. Без него, не обходится любая стройка, производятся различные конструкции и изделия от строительных — фундамент, стены, лестницы — до декоративных — скамейки, садовые дорожки и малые архитектурные формы. И все это — несложная по составу смесь. Правда пропорции бетона и его характеристики могут быть самыми разными — под выполнение разных задач.
Из бетона делают большие многоэтажные дома, дорожки и небольшие скульптуры. Для этого используют бетон разного состава
В большинстве своем бетон состоит из трех основных составляющих:
- Вяжущего — чаще всего это цемент, иногда — известь.
- Заполнителей — песка, щебня, гальки.
- Воды.
Разное количество всего трех компонентов дает широкую гамму качеств и характеристик. Для придания особых свойств еще используют различные присадки и добавки, что еще во много раз расширяет область использования этого материала.
Все эти марки бетона изготовлены из одних компонетов, но в разных пропорциях
Основная характеристика бетона — его прочность или та нагрузка, которую он может выдерживать длительное время без потери прочностных характеристик. Именно этот параметр является ключевым при выборе марки бетона для фундамента. Также важны могут быть водопроницаемость, морозостойкость. Но это характеристики «вызревшего» материала, которые зависят от рецептуры. А при замесе вас может интересовать такая характеристика, как удобоукладываемость. Она отражает степень текучести бетона и зависит от количества воды в составе. Повысить текучесть без добавления воды можно при помощи добавок, как и повысить морозостойкость и водоотталкивающие свойства.
Прочность бетона зависит от того, насколько точно придерживались рецептуры, от качества составляющих и от того, насколько тщательно все перемешали. Только при однородном составе и качественных составляющих можно добиться проектных характеристик. Подробнее о том, какие компоненты можно использовать и требования к ним читайте в конце статьи.
Основные характеристики бетона — его прочность и класс на сжатие. Класс на сжатие обозначается буквой «В» далее идут цифры класса от 3 до 40, марка по прочности обозначается буквой «М», после которой стоят цифры от 50 до 1000. Они обозначают максимальную нагрузку, которую данный вид бетона может вынести. Например, марка М300 обозначает, что максимальная нагрузка на 1 квадратный сантиметр не может быть выше 300 кг.
В частном строительстве наиболее популярны марки М200-М250, для фундаментов двухэтажных домов может использоваться бетон М300-М350, намного реже льют М400 — для тяжелых зданий на сложных грунтах. Более высокие вообще встречаются редко. Их область применения — промышленное строительство и объекты со специальными свойствами (пирсы, дамбы, дороги и т.п.).
Соответствие между марками бетона по прочности и по сжатию приведено в таблице (применяемые в частном строительстве).
| Класс бетона по прочности на сжатие | Прочность бетона на сжатие кг/см2 | Ближайшая марка бетона по прочности |
|---|---|---|
| В 5 | 65.5 | M 75 |
| B 7.5 | 98.2 | M 100 |
| B 10 | 131.0 | M 150 |
| B 12.5 | 163.7 | M 150 |
| B 15 | 196.5 | M 200 |
| B 20 | 261.9 | M 250 |
| B 22.5 | 294.4 | M 300 |
| B 25 | 327.4 | M 350 |
| B 30 | 392.9 | M 400 |
| B 35 | 458.4 | M 450 |
| B 40 | 523.5 | M 500 |
Весь этот ассортимент и спектр качеств получается при использовании одних и тех же материалов, просто в разном количестве. Для достижения требуемых характеристик необходимо рекомендованные пропорции соблюдать строго.
При строительстве своего дома, хочется сделать все как можно лучше, в связи с чем при составлении бетона возникает желание добавить больше цемента: чтобы было прочнее. Делать этого не следует. Лучше станет вряд ли, а вот хуже — запросто. Для набора прочности бетону необходимо определенное количество воды и других компонентов. Если воды будет мало, цемента много, связи между частицами образуются в недостаточном количестве, из-за чего бетон может трескаться и крошиться. Тоже относится и к количеству заполнителей. И слишком большое их содержание, и недостаточное, негативно сказывается на качествах бетонного камня.
Пропорции бетона отображаются обычно в долях. За единицу берется количество цемента, а остальные компоненты прописываются по отношению к нему. Данные приводятся в виде таблиц для соответствующих марок, обязательно указаны единицы измерения. Такую таблицу компонентов бетона вы видите ниже.
Пропорции бетона разных марок из портландцемента М400 и М500
Как определить требуемые пропорции бетона по этой таблице? Во второй колонке находите требуемую марку бетона. Например, нужен M250. В зависимости от того, какой портландцемент будете использовать М 400 или М 500, выбираете одну из двух строк. В третьей колонке указаны пропорции для бетона в килограммах: для 400 цемента это 1/2,1/3,9. Обозначает это вот что: для получения бетона марки М 250, на 1 кг портландцемента М400 необходимо добавить 2,1 кг песка и 3,9 кг щебня. Аналогичным образом определяете пропорции для бетона М200 — данные для него в таблице находятся чуть выше, или бетон М 300 — чуть ниже.
В четвертой колонке представлены объемные доли: все компоненты даны из расчета на 10 литров. Выбираются они аналогично.
В подобных таблицах не указано количество воды. Оно зависит от того, какой густоты вам необходим раствор. Водо-цементное отношение дают отдельными таблицами. Например, ниже даны данные о количестве вводы по отношению к килограмму цемента, при условии использования заполнителей средних размеров.
Количество воды для получения бетона требуемой марки при использовании щебня и песка средних размеров
Например, для получения бетона марки М 300 пропорции цемента М 500 и воды определены как 0,61. Это значит что на 1 кг цемента в раствор добавляют 0,61 литра воды (610 мл). При этом получается среднепластичный раствор, который используется чаще всего. Но при заливке фундаментов или других конструкций с густым армированием может понадобиться пластичный раствор. Тогда при определении количества воды кроме марки цемента необходимо учитывать еще и размеры заполнителей и то, насколько текучим должен быть раствор. Эти данные представлены в таблице ниже.
Количество воды в бетоне в зависимости от размеров щебня /гравия и текучести раствора
Иногда необходимо определить, сколько же цемента вам потребуется для той или иной задачи. Для этого необходимо знать, сколько цемента содержится в кубометре бетона. Данные по маркам бетона и цементов вы найдете в таблице ниже.
Количество цемента на куб бетона
С тем, какие требуются материалы для бетона в каких пропорциях определились, но какая марка нужна? Это зависит от назначения конструкции и условий ее эксплуатации. Проще будет ориентироваться, если будете знать, какие марки бетона для чего могут быть использованы (назовем только те, которые применяются при строительстве частного дома, его ремонте или обустройстве участка).
М100 (В7,5). Это так называемый тощий бетон. Его используют в для подготовки площадки под ответственные конструкции. Например, при строительстве ленточного фундамента на гравийно-песчаную подсыпку укладывают слой тощего бетона, а после начинают работы по армированию. Этот же состав применяют при укладке бордюрного камня, например при изготовлении дорожек или отмостки вокруг дома.
М150 (В12.5). Этот состав применяют при подготовке под плитный фундамент, для стяжек, заливки бетонных полов или садовых дорожек. Этот вид бетона может использоваться для изготовления фундаментов под небольшие легкие постройки типа деревянной бани или небольшого гостевого дома из бруса или бревна.
М200 (В15). Одна из наиболее популярных марок бетона. Из него делают фундаменты любого типа для легких домов на нормальных грунтах, стяжки, лестницы, отмостки, дорожки. Из бетона этой марки изготавливают цементные блоки в домашних условиях, его же используют на заводах для изготовления фундаментных и строительных блоков.
Соотношение цемента и песка для бетона влияет на прочностные характеристики
М250 (В20). Область применения практически та же, но в более сложных условиях. Делают любые фундаменты на сложных грунтах, или на нормальных, но для домов, построенных из тяжелых материалов. Делают отмостки, которые будут использоваться как дорожки, наружные лестницы, бетонируют крыльцо, заборы и т.п. Также из него делают плиты перекрытия при небольших нагрузках.
М300 (В22,5). Также подходит для всех перечисленных выше областей, но в еще более суровых условиях эксплуатации. Изготавливают фундаменты под тяжелые дома на пучныстых грунтах, делают монолитные стены, дорожки, водонепроницаемую отмостку и т.п. Из этой марки бетона в основном делают плиты перекрытия и ростверки для свайно-ростверковых фундаментов.
М350 (В25). Прочность этой марки для частного строительства в основном чрезмерна. Это бетон используется для строительства монолитных чаш бассейнов или для изготовления фундаментов при высоком уровне грунтовых вод, для других сооружений, требующих высокой водостойкости. Эта марка уже чаще используется в промышленном строительстве.
М400 (В30). Это уже дорогая марка бетона, которая используется на объектах со специальными требованиями: для больших бассейнов, дамб, хранилищ в банках и т.д.
При больших объемах работ лучше заказать бетон на заводе. Изготовление большого количества раствора вручную или даже с использованием бетономешалок задача сложная, а укладка порциями требует дополнительных усилий на то, чтобы слои хорошо сцепились. Тем не менее, приготовить бетон можно и вручную. В этом случае есть две последовательности действий:
- Сначала в сухом виде перемешивают бетон и песок. Его смешивают до тех пор, пока цвет не станет однородным. Потом засыпают щебень, все снова перемешивают, и последней добавляется вода.
- Сначала заливается вода, в нее — цемент. Когда все перемешается добавляют песок и потом крупный заполнитель.
Порядок добавления составляющих для бетона при замесе может быть разный
В первом варианте есть возможность, что при ручном замесе на дне, возле стен емкости останется неразмешанный состав, что приведет к снижению прочности бетона. Выход — хорошо и тщательно все перемешивать. Но слишком много времени тратить на это нельзя: раствор начнет схватываться.
Во втором варианте свои минусы: для получения однородного цементного молочка (смеси воды и цемента) порой уходит много времени. В результате на образование связей с засыпкой его просто не хватает: цемент «схватывается» и прочность бетона тоже снижается.
Все это не столь критично при использовании бетономешалок, но тоже неидеально. Тут есть другая сложность. Доставляется бетон на стройплощадку обычно в тележках. В одну весь объем не помещается, и остаток оставляют крутиться в бетономешалке. Это лучше, чем оставить его просто стоять, но при слишком длительном перемешивании раствор может начать расслаиваться, результат — прочность бетона станет ниже. Выход — две тележки и два человека, которые их повезут. Способ засыпки — первый или второй — выбирайте сами.
При небольших объемах бетон можно замешивать вручную
Так все-таки, как приготовить бетон. Выбор за вами. Если объемы небольшие — можете месить вручную. Только делайте это тщательно. Для заливки фундамента лучше-все-таки заказать миксер, но можно справиться и бетономешалкой (или двумя, в зависимости от объема). А чтобы решить проблемы с неоднородностью замеса (хотя лучше, чтобы он был хорошим), обработайте укладываемый бетон вибратором. Большая часть проблем уйдет.
Далее поговорим о требованиях к компонентам бетона, их размерах и качествах.
Для большей части строительных работ используют цементный бетон, где в качестве вяжущего компонента используется портландцемент. Бывает еще и известковый, но его область применения ограничена в основном отделочными работами, которые делают «по старинке».
Видов портландцемента несколько — шлакопортландцемент, глиноземистый и пуццолановый. Все они немного отличаются по характеристикам, но для частного строительства подходит любой. Разница может сказаться только на времени схватывания: дольше всех не застывает шлакопортландцемент — до 12 часов, затем идет стандартный портландцемент — до 10 часов, а быстрее всех застывает глиноземистое вяжущее — не более 8 часов.
Цемент для бетона должен быть сухой, сыпучий и свежий
Цемент требователен к условиям хранения, и особенно к влажности. Для изготовления важных конструкций — фундаментов, перекрытия и т.п. желательно использовать свежий, недавно вышедший с завода. Уже через месяц он теряет до 10% свои свойств, а через 6 месяцев они ухудшаются на 30-35%. Потому, например, для заливки фундамента лучше брать его максимум двух недельной давности, и закупать незадолго до использования.
Хранить в сухом проветриваемом помещении. Если помещения нет, складывают под крышей или укутав от влаги несколькими слоями пленки. Обратите внимание — укутав, а не укрыв. И желательно не на землю, а на деревянный настил. Все дело в том, что при попадании влаги, даже в парообразном состоянии, цемент становится комковатым, что намного ухудшает характеристики бетона. При обилии влаги он просто становится камнем и использовать его нет никакой возможности. Потому о месте для хранения цемента позаботьтесь заранее.
Какую марку цемента нужно брать, указывается обычно в рецептуре бетона. Она обозначается буквой М и цифрами, которые обозначают максимальную прочность бетона, которая может быть достигнута с этом вяжущим. Например, с цементом марки М400 максимально можно получить бетон марки М400, а также более низкие.
Далее идет буква «Д» и цифры, обозначающие количество примесей. М400 Д15, обозначает, что примесей в вяжущем 15%. Для строительных работ эта цифра не должна быть больше 20%.
Состав бетона определяется теми функциями и характеристиками бетона, которые необходимы при его эксплуатации. Наиболее распространенные — песок и щебень. К ним предъявляются не менее жесткие требования, чем к качеству цемента. Иногда используют гальку, но только если она имеет острые грани, а не округлые. При наличии ломанных линий лучше сцепление заполнителя с раствором, в результате прочность бетон имеет значительно выше.
Строительный песок может быть речным или карьерным. Речной стоит дороже, но он, как правило чище и имеет более однородное строение. Его лучше использовать при составлении бетона для заливки фундамента, стяжки. Для кладки или штукатурки уместно использовать более дешевый карьерный песок.
Кроме происхождения, песок различают по фракциям. Для строительных работ используют крупные или средние. Мелкие и пылеватые не подходят. Нормальный размер зерен песка — от 1,5 мм до 5 мм. Но оптимально в растворе он должен быть более однородным, с разницей в величине зерен в 1-2 мм.
Песок должен быть чистым, лучше с одинаковыми размерами зерен
Важна также чистота песка. В нем точно не должно быть никаких посторонних органических включений — корней, камней, кусков глины и т.п. Нормируется даже содержание пыли. Например, при замесе бетона для фундамента количество загрязнений не должно превышать 5%. Определяется это опытным путем. В полулитровую емкость засыпается 300 мл песка, все заливается водой. Через минуту, когда песчинки осядут вода сливается и заливается снова. Так повторяют до тех пор, пока она не будет прозрачной. После этого определяют, сколько песка осталось. Если разница не более 5%, песок чистый и его можно использовать при замесе бетона для фундамента.
Для тех работ, где наличие глины или извести только плюс — при кладке или штукатурке — особо заботиться о чистоте песка нет необходимости. Органики и камней быть не должно, а наличие глиняной или известковой пыли только сделает раствор более пластичным.
Для ответственных конструкция — перекрытий и фундаментов — используется дробленый щебень. Он имеет острые грани, которые лучше сцепляются с раствором, придавая конструкции большую прочность.
- особо мелкий 3-10 мм;
- мелкий 10-12 мм;
- средний 20-40 мм;
- крупный 40-70 мм.
В замесе щебень используют нескольких фракций — от мелкого до крупного
В бетоне используют одновременно несколько разных фракций. Самый крупный фрагмент не должен превышать 1/3 размера самого маленького элемента заливаемой конструкции. Поясним. Если заливается армированный фундамент, то элемент конструкции, который принимается в расчет — армирование. Находите два элемента, расположенных ближе всех. Самый крупный камень не должен быть больше 1/3 этого расстояния. В случае с заливкой отмостки самый маленький размер — толщина бетонного слоя. Щебень выбираете так, чтобы он был не больше трети ее толщины.
Мелкого щебня должно быть порядка 30%. Остальной объем поделен между средним и крупным в произвольной пропорции. Обращают внимание и на запыленность щебня. Особенно нежелательна известковая пыль. Если ее много, щебень моют, после — сушат, и только после этого засыпают в бетон.
Понятно, что стройплощадка — не самое чистое и обустроенное место.и песок и щебень часто сгружают прямо на землю. В таком случае при загрузке необходимо следить, чтобы в замес не попадала земля. Даже небольшое ее количество негативно скажется на качестве. Потому желательно насыпать заполнители на твердые площадки.
Также необходимо предохранять их от осадков. В рецептурах бетона количество составляющих дано в расчете на сухие компоненты. Учитывать влажность компонентов учатся с опытом. Если у вас его нет, приходится заботиться о состоянии и укрывать песок и щебень от дождя и росы.
Для получения бетона нормального качества должна использоваться питьевая вода. Так прописано в СНиПе: «питьевая, в том числе после кипячения». Воду из реки или озера брать нельзя, техническую — тем более. Никаких загрязняющих веществ, кислот, солей, щелочей, масел и т.д. Все эти вещества негативно влияют на прочность бетона, а что хуже всего — результат предсказать невозможно.
источник
12 Июл 2019 admin 17