Классификация бетона основные требования к ним

В зависимости от назначения бетоны должны удовлетворять определенным требованиям. Бетоны для обычных железобетонных конструкций должны иметь заданную прочность, главным образом при сжатии. Для конструкций, находящихся на открытом воздухе, важна еще морозостойкость.

Бетоны для гидротехнических сооружений должны обладать высокой плотностью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, достаточной прочностью, малой усадкой, стойкостью против выщелачивающего действия фильтрующих вод, в ряде случаев стойкостью по отношению к действию минерализованных вод и незначительно выделять теплоту при твердении. Бетоны для стен отапливаемых зданий и легких перекрытий должны обладать необходимой прочностью, теплопроводностью, бетоны для полов — малой истираемостью и достаточной прочностью при изгибе, а бетоны для дорожных и аэродромных покрытий — еще и морозостойкостью. К бетонам специального назначения предъявляются требования, обусловленные особенностью их службы.

Общие требования ко всем бетонам и бетонным смесям следующие: до затвердевания бетонные смеси должны легко перемешиваться, транспортироваться, укладываться (обладать подвижностью и удобоукладываемостью), не расслаиваться; бетоны должны иметь определенную скорость твердения в соответствии с заданными сроками распалубки и ввода конструкции или сооружения в эксплуатацию; расход цемента и стоимость бетона должны быть минимальными.

Получить бетон, удовлетворяющий всем поставленным требованиям, можно при правильном проектировании состава бетона, надлежащем приготовлении, укладке и уплотнении бетонной смеси, а также при правильном выдерживании бетона в начальный период его твердения.

Если вид и требования к свойствам бетона устанавливают в зависимости от вида и особенностей конструкции и условий ее эксплуатации, то требования к бетонной смеси определяются условиями изготовления конструкции, ее технологическими особенностями (густотой армирования, сложностью формы и др.), применяемым оборудованием.Особенностью изготовления бетонных и железобетонных конструкций является то, что о качестве материала нельзя судить заранее. Необходимые свойства бетон приобретает в процессе изготовления конструкции. Отсюда важное значение имеют правильный выбор материалов, проектирование состава бетона; с учетом принятой технологии изготовления конструкций, соблюдение технологических режимов, пооперационный контроль производства.

Бетоны относятся к искусственным каменным конгломератам, являющимся разновидностью композиционных материалов, поэтому для разных бетонов свойственны как свои собственные, частные, так и общие закономерности. Современные технологические и технико-экономические расчеты в области бетонов основываются на зависимостях, связывающих состав и структуру бетона с его свойствами. Эти зависимости учитывают физико-химическую природу бетона, но в большинстве своем получены экспериментальным путем. Они должны проверяться для конкретных условий производства и уточняться.

Бетон — сложный материал, свойства которого могут заметно изменяться в процессе выдерживания и эксплуатации. Только глубокое понимание природы этого материала, закономерностей, управляющих формированием его структуры и свойств, могут обеспечить рациональное и эффективное его применение в строительных конструкциях самого различного назначения.

источник

Бетоном называют искусственный каменный материал, получаемый в результате формования и твердения правильно подобранной бетонной смеси, состоящей из вяжущего, вещества, воды, заполнителей и специальных добавок.

Бетоны — главнейшие строительные материалы. Они ценны тем, что им можно придавать самые разнообразные свойства, изменять в широких пределах их прочность, объемную массу, теплопроводность и другие свойства.

Состав бетонной смеси подбирают таким образом, чтобы бетон к определенному сроку твердения имел заданные свойства (прочность, морозостойкость, водонепроницаемость и др.). Бетон имеет конгломератное строение, т. е. состоит из большого количества зерен заполнителя, связанных затвердевшим вяжущим веществом (цементом). Цемент составляет около 8-15%, а заполнители — примерно 80-85% от объема бетона. Поэтому в качестве заполнителей стремятся применять дешевые природные материалы (песок, гравий, щебень из местных горных пород), а также отходы промышленности (например, щебень из металлургических шлаков). Это дает возможность удешевить бетон. Вместе с тем рациональное снижение расхода цемента уменьшает усадку бетона при твердении на воздухе и снижает вероятность образования усадочных трещин.
Многие свойства бетона зависят от его объёмной массы, на которую влияют плотность цементного камни, вид заполнителя и структура бетона. По объемной массе бетоны подразделяют на следующие группы:

1. особо тяжелые с объемной массой более 2500 кг/м 3 ;
2. тяжелые с объемной массой от 1800 до 2500 кг/м 3 ;
3. легкие с объемной массой от 500 до 1800 кг/м 3 ;
4. особо легкие с объемной массой менее 500 кг/м 3 .

Особо тяжелые бетоны приготовляют на тяжелых заполнителях, таких, как стальные опилки или стружки (сталебетон), железные руды (лимонитовый и магнетитовый бетоны) или барит (баритовый бетон). Наиболее широко в строительстве используют обычный тяжелый бетон с объемной массой 2100-2500 кг/м 3 . Этот бетон приготовляют на плотных заполнителях из горных пород (граните, известняке, диабазе и др.). Облегченный бетон с объемной массой 1800-2000 кг/м 3 получают, применяя щебень из горных пород с объемной массой 1600-1900 кг/м 3 , или изготовляют бетон без песка (цементное тесто и крупный заполнитель), который называют крупнопористым.

Легкие бетоны получают, применяя пористые заполнители (керамзит, аглопорит, вспученный шлак, пемзу, туф и др.). Применение легких бетонов уменьшает массу строительных конструкций, удешевляет строительство и поэтому развивается опережающими темпами.

К особо легким бетонам относятся ячеистые бетоны, которые получают, вспучивая смесь вяжущего с тонкомолотой добавкой и водой с помощью специальных способов (газобетон, пенобетон), и крупнопористый бетон на легких заполнителях. В ячеистых бетонах заполнителем, по существу, является воздух, находящийся в искусственно созданных ячейках.

Бетоны применяют для изготовления различных видов конструкций на заводах сборного железобетона либо используют при возведении конструкций непосредственно на месте их будущей эксплуатации (монолитный бетон, применяемый в гидротехническом, дорожном и других видах строительства). В зависимости от применения различают: обычный бетон для железобетонных конструкций (фундаменты, колонны, балки, перекрытия, мостовые и другие типы конструкций); гидротехнический бетон для плотин, шлюзов; облицовки каналов, водопроводно-канализационных сооружений и т. п.; : бетон для ограждающих конструкций (легкий бетон для стен зданий); бетон для полов, тротуаров, дорожных и аэродромных покрытий; бетоны специального назначения, например жароупорный, кислотостойкий, для радиационной защиты и др. В зависимости от назначения бетоны должны удовлетворять определенным требованиям.

Бетоны для обычных железобетонных конструкций должны иметь заданную, прочность, главным образом при сжатии. Для конструкций, находящихся на открытом воздухе, важна еще морозостойкость.

Бетоны, для гидротехнических сооружений должны обладать высокой плотностью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, достаточной прочностью, малой усадкой, стойкостью против выщелачивающего действия фильтрующих вод, в ряде случаев стойкостью по отношению к действию минерализованных вод и незначительно выделять тепло при твердении.

Бетоны для стен отапливаемых зданий и легких перекрытий должны иметь заданные прочность, объемную массу и теплопроводность.

Бетоны для полов должны обладать малой истираемостью достаточной прочностью при изгибе, а бетоны для дорожных и аэродромных покрытий, еще и морозостойкостью.

К бетонам специального назначения предъявляются требования, обусловленные особенностями их службы.

Общие требования ко всём бетонам и бетонным смесям таковы: до затвердевания бетонные смеси должны легко перемешиваться, транспортироваться и укладываться (обладать подвижностью и удобоукладываемостью), не расслаиваться; бетоны должны иметь определенную скорость твердения в соответствии с заданными сроками распалубки и ввода конструкции или сооружения в эксплуатацию; расход цемента истоимость бетона должны быть минимальными.

Получить бетон, удовлетворяющий всем поставленным требованиям, можно при правильном проектировании состава бетона, при надлежащем приготовлении, укладке и уплотнении бетонной смеси, а также при правильном выдерживании бетона в начальный период его твердения. Особенностью изготовления бетонных и железобетонных конструкций является то, что о качестве материала нельзя судить заранее. Необходимые свойства бетон приобретает в процессе изготовления конструкции. Отсюда важное значение имеет проектирование состава бетона с учетом принятой технологии изготовления конструкции.

источник

• Бетон — искусственный камень, получаемый в результате формования и твердения рационально подобранной смеси вяжу­щего вещества, воды и заполнителей (песка и щебня или гра­вия). Смесь этих материалов до затвердения называют бетонной смесью.

• Бетоны классифицируют по следующим ведущим признакам: по основному назначению, виду вяжущего вещества и заполни­теля и по структуре.

По назначению бетоны бывают следующих видов:

конструк­тивные — для бетонных и железобетонных несущих конструкций зданий и сооружений (фундаменты, колонны, балки, плиты, панели перекрытий и др.);

специальные — жаростойкие, химиче­ски стойкие, декоративные, радиационно-защитные, теплоизоля­ционные и др.,

бетоны напрягающие, бетонополимеры, полимер-бетоны.

По виду вяжущего вещества бетоны бывают: цементные, из­готовленные на гидравлических вяжущих веществах — портланд-цементах и его разновидностях; силикатные — на известковых вяжущих в сочетании с силикатными или алюминатными ком-понетами; гипсовые — с применением гипсоангидритовых вяжу­щих и бетоны на шлаковых и специальных вяжущих материалах.

Бетоны изготовляют на обычных плотных заполнителях, на естественных или искусственных пористых заполнителях; кроме того, разновидностью является ячеистый бетон, представляющий собой отвердевшую смесь вяжущего вещества, воды и тонкодис­персного кремнеземистого компонента. Он отличается высокой пористостью до 80. 90% с равномерно распределенными порами размером 3 мм.

В связи с этим бетоны классифицируют также по структуре: плотная, поризованная, ячеистая и крупнопористая.

По виду заполнителя различают бетоны: на плотных заполни­телях, пористых и специальных, удовлетворяющих специальным требованиям (защиты от излучений, жаростойкости, химической стойкости и т. п.).

По показателям прочности при сжатии тяжелые бетоны име­ют марки от 100 до 800. Марка бетона — одно из нормируемых значений унифицированного рода данного показателя качества бетона, принимаемых по его среднему значению. К различным видам бетонов устанавливаются требования по показателям, характеризующим прочность, среднюю плотность, водонепрони­цаемость, стойкость к различным воздействиям, упругопластические, теплофизические, защитные, декоративные и другие свой­ства бетонов.

Определенные требования предъявляются к материалам для приготовления бетона (вяжущим, добавкам, заполнителям), его составу и технологическим параметрам по изготовлению конст­рукций для их работы в конкретных условиях.

По показателям прочности бетона устанавливаются их га­рантированные значения — классы. В соответствии с СТ СЭВ 1406—78 бетоны, предназначенные для зданий и сооружений, Делят на классы В, основной контролируемой характеристикой которых является прочность при сжатии кубов размером 150Х XI50X150 мм и соответственно цилиндров размером 150X300 мм. Для перехода от класса бетона (МПа) при нормативном коэф­фициенте вариации 13,5% применяют формулу

Долговечность бетона оценивают степенью морозостойкости. По этому показателю бетоны делят на марки от F15 до F1500. Качество бетона оценивают по водонепроницаемости, которая определяется максимальной величиной давления воды, при кото­ром не наблюдается ее просачивания через контрольные образ­цы, изготовленные и испытанные на водонепроницаемость соглас­но требованиям действующих стандартов.

Материалы для тяжелого бетона(НАЧАЛО)!

Тяжелый бетон, применяемый для изготовления фундаментов, колонн, балок, пролетных строений мостов и других несущих эле­ментов и конструкций промышленных и жилых зданий и инже­нерных сооружений, должен приобретать определенную проч­ность в заданный срок твердения, а бетонная смесь должна быть удобной в укладке и экономичной. При использовании в не защи­щенных от внешней среды конструкциях бетон должен иметь повышенные плотность, морозостойкость и коррозиестойкость. В зависимости от назначения и условий эксплуатации бетона в сооружении предъявляются соответствующие требования к со­ставляющим его материалам, которые предопределяют его со­став и свойства, оказывают влияние на технологию производ­ства изделий, их долговечность и экономичность. • Для приготовления тяжелых бетонов применяют портландце­мент, пластифицированный портландцемент, портландцемент с гидравлическими добавками, шлакопортландцемент, быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) и др. Цемент выбирают с уче­том требований, предъявляемых к бетону (прочности, морозо­стойкости, химической стойкости, водонепроницаемости и др.), а также технологии изготовления изделий, их назначения и усло­вий эксплуатации.

Марку цемента выбирают в зависимости от проектируемой прочности бетона при сжатии:

• Для приготовления бетонной смеси применяется питьевая, а также любая вода, не содержащая вредных примесей (кислот, сульфатов, жиров, растительных масел, сахара), препятствую­щих нормальному твердению бетона. Нельзя применять воды бо­лотные и сточные, а также воды, загрязненные вредными приме­сями, имеющие водородный показатель рН менее 4 и содержа­щие сульфаты в расчете на ионы SO₄ более 2700 мг/л и всех других солей более 5000 мг/л. Морскую и другую воду, содер­жащую минеральные соли, можно применять, если общее количе­ство солей в ней не превышает 2%. Пригодность воды для бетона устанавливают химическим анализом и сравнительными испыта­ниями прочности бетонных образцов, изготовленных на данной воде и на чистой питьевой воде и испытанных в возрасте 28 сут _пря хранении в нормальных условиях. Воду считают пригодной, если приготовленные на ней образцы имеют прочность не мень­ше, чем у образцов на чистой питьевой воде, К добавкам для бетонов относятся неорганические и органи­ческие вещества или их смеси, за счет введения которых в конт­ролируемых количествах направленно регулируются свойства бе­тонных смесей и бетонов либо бетонам придаются специальные свойства. В основу классификации добавок для бетонов положен эффект их действия. По этому признаку добавки для бетонов делят на следующие группы:

1. Регулирующие реологические свойства бетонных смесей. К ним относятся пластифицирующие, увеличивающие подвиж­ность бетонных смесей; стабилизирующие, предупреждающие расслоение, и водоудерживающие, уменьшающие водоотделение.

2. Регулирующие схватывание бетонных смесей и твердение бетонов. К ним относятся добавки, замедляющие схватывание, ускоряющие схватывание и твердение, и противоморозные, т. е. обеспечивающие твердение бетона при отрицательных темпера­турах.

3. Добавки, регулирующие пористость бетонной смеси и бе­тона. К ним относятся воздухововлекающие, газообразующие и пенообразующие добавки, а также уплотняющие (воздухоудаляющие или кольматирующие поры бетона).

4. Добавки, придающие бетону специальные свойства: гидро-фобизующие, уменьшающие смачивание, повышающие противо­радиационную защиту, жаростойкость; антикоррозионные, т. е. увеличивающие стойкость в агрессивных средах; ингибиторы кор­розии стали, улучшающие защитные свойства бетона к стали; добавки, повышающие бактерицидные и инсектицидные свойства.

5. Добавки полифункционального действия, одновременно регулирующие различные свойства бетонных смесей и бетонов: пластифицирующе-воздухововлекающие; пластифицирующие, по­вышающие прочность бетона, и газообразующе-пластифицирую-щие.

6. Минеральные порошки — заменители цемента. К этой группе относятся тонкомолотые материалы, вводимые в бетон в количестве 5. 20%. Это золы, молотые шлаки, отходы камне-дробления и др., придающие бетону специальные свойства (жа­ростойкость, электропроводимость, цвет и др.).

В качестве пластифицирующих добавок наибольшее распро­странение получили поверхностно-активные вещества (ПАВ).

К ускорителям твердения цемента, увеличивающим нараста­ние прочности бетона, особенно в ранние сроки, относятся хлорид кальция, сульфат натрия, нитрит-нитрат-хлорид кальция и др.

Противоморозные добавки — поташ, хлорид натрия, хлорид кальция и др. — понижают точку замерзания воды, чем способ­ствуют твердению бетона при отрицательных температурах.

Для замедления схватывания применяют сахарную патоку и добавки СДБ, ГКЖ-10 и ГКЖ-94.

• Песок — рыхлая смесь зерен крупностью 0,16. 5 мм, образо­вавшаяся в результате естественного разрушения массивных горных пород (природные пески). Природные пески по минерало­гическому составу подразделяются на кварцевые, полевошпато­вые, известняковые, доломитовые. Из природных песков наиболь­шее применение для тяжелого бетона получили кварцевые пески.

В качестве мелкого заполнителя применяют пески повышен­ной крупности, крупные, средние и мелкие — природные и обо­гащенные; пески из отсевов дробления и обогащенные из отсевов дробления.

Зерновой состав песка имеет особое значение для получения качественного бетона. Песок для бетона должен состоять из зе­рен различной величины (0.16. 5 мм), чтобы объем пустот в нем был минимальным; чем меньше объем пустот в песке, тем меньше требуется цемента для получения плотного бетона. Зерновой со­став песка определяют просеиванием сухого песка через стан­дартный набор сит с размерами отверстий (сверху вниз) 10; 5; 2,5; 0,63; 0,315; 0,16 мм. Высушенную до постоянной массы пробу песка просеивают сквозь сита с круглыми отверстиями диаметром 10 и 5 мм. Остатки на этих ситах взвешивают и вы­числяют с точностью до 0,1%. ПРОДОЛЖЕНИЕ!

Материалы для тяжелого бетона(КОНЕЦ)!

Из пробы песка, прошедшего сквозь указанные выше сита, отвешивают 1000 г (G) песка и просеивают его последовательно сквозь набор сит с отверстиями размером 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм. Остатки на каждом сите взвешивают (G,) и вычис­ляют:

частный остаток на каждом сите — как отношение массы остатка на данном сите к массе просеиваемой навески (а;) — вычисляют с точностью до 0,1%:

полный остаток (Л,) на каждом сите — как сумму частных остатков на всех ситах с большим размером отверстий плюс остаток на данном сите — вычисляют с точностью до 0,1%:

где а2.5, a1,25, . — частные остатки на ситах с большим размером отверстий начиная с сита размером отверстий 2,5 мм, %; а,— частный остаток на данном сите, %.

Модуль крупности песка М_к (без фракций гравия с размером зерен крупнее 5 мм) определяют как частное от деления на 100 суммы полных остатков на всех ситах, начиная с сита с размером отверстий 2,5 мм и кончая ситом с размером отверстий 0,16 мм;

модуль крупности песка вычисляют с точностью до 0,1%:

По величине модуля крупности песок делят на повышенной крупности М_к — З. 3,5, крупный с М_к > 2,5, средний М_к = 2,5. 2,0, мелкий Мк = 2,0. 1,5 и очень мелкий М_к = 1,5. 1,0;

полные остат­ки на сите № 063 (% по массе) соответственно равны: 65. 75, 45. 65, 30. 45, 10. 30 и менее 10.

Зерновой состав мелкого заполнителя должен соответствовать указанному и на графике (рис. 6.1). При этом учитывают только зерна, проходящие через сито с круглыми отверстиями диамет­ром 5 мм.

• В Качестве КРУПНОГО заполнителя для тяжелого бетона применяют гравий и щебень из горных пород или щебень из гравия размером зерен 5. 70 мм.

Гравий — зерна окатанной формы и гладкой поверхности размером 5. 70 мм, образовавшиеся в результате естественного разрушения горных пород. Качество гравия характеризуется: зерновым составом и формой зерна, прочностью, содержанием зерен слабых пород, наличием пылевидных и глинистых при­месей, петрографической характеристикой, плотностью, пористо­стью, пустотностью и водопоглощением. Для бетона наиболее пригодна малоокатанная (щебневидная) форма зерен, хуже яйце­видная (окатанная), еще хуже пластинчатая и игловатая, по­нижающие прочность бетона.

Часто гравий залегает вместе с песком. При содержании в гравии песка 25. 40% материал называют песчано-гравийной смесью. Гравий, подобно песку, может содержать вредные приме­си пыли, ила, глины, органических кислот..

Оценку прочности гравия производят испытанием на дробимость в цилиндре. Последняя определяется путем раздавливания пробы гравия в цилиндре статической нагрузкой. После этого пробу просеивают через сито с размером отверстия, соответству­ющим наименьшему размеру зерна в исходной пробе гравия, и устанавливают величину потери в массе. В зависимости от этой величины гравий делят на марки: Др8 (при потере в массе до 8%), Др12 (свыше 8 до 12%), Др16 (свыше 12 до 16%) и Др24 (свыше 16 до 24%).

Для конструкции промышленных и гражданских зданий проч­ность зерен гравия должна быть более чем в 1,5. 2 раза выше прочности бетона.

По степени морозостой­кости гравий делят на марки F 15, 25, 50, 100, 150, 200 и 300. Морозостойкость гравия определяют непосредственным замора­живанием или испытанием в растворе сернокислого натрия. Гра­вий считают морозостойким, если в насыщенном водой состоянии он выдерживает без разрушения многократные (15 циклов и бо­лее) попеременные замораживание при температуре —17°С и от­таивание. При этом потеря в массе после испытания составляеyt более 5%. Для марок F 15 и 25 допускается потеря массы 10%

Хорошим зерновым составом гравия считается тот, в котором имеются зерна разной величины, что создает наименьшую пустотность. Зерновой состав гравия определяется просеиванием 10 кг сухой пробы через стандартный набор сит с размерами отвер­стий 70, 40, 20, 10 и 5 мм. Зерновой состав каждой фракции или смеси нескольких фракций гравия должен находиться в пределах, указанных на графике рис. 6.3. За наибольшую крупность зерен гравия D_наиб принимают размер отверстий сита, на котором полный остаток не превышает 10% навески, и за наименьшую крупность гравия Dнаим — размеры от­верстия одного из верхних сит, через которое проходит не более 5% просеиваемой пробы. Ниже приведены зна­чения полных остатков на контрольных ситах при рас­севе гравия (шебня) фрак­ций от 5 (3) до 10 мм, свы­ше 10 до 20; свыше 20 до 40 и свыше 40 до 70 мм.

Щебень получают путем дробления массивных горных пород, гравия, валунов или искусственных камней на куски размером 5. 120 мм. Для приготовления бетона обычно используют щебень, полученный дроблением плотных горных пород, гравия, доменных и мартеновских шлаков. Дробление производят в камнедробил­ках. При этом получают не только зерна щебня, но и мелкие фракции, относящиеся по крупности к песку и пыли. Зерна щебня имеют неправильную форму. Лучшей считается форма, приближающаяся к кубу и тетраэдру. Вследствие шероховатой поверхности зерна щебня лучше сцепляются с цементным камнем в бетоне, чем гравий, но бетонная смесь со щебнем менее под­вижна.

По дробимости, морозостойкости, зерновому составу, износу к щебню предъявляют такие же требования, как и гравию.

В зависимости от формы зерен ГОСТ 8267—82 устанавливает три группы щебня из естественного камня: кубовидную, улучшен­ную и обычную. Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в них не превышает соответственно 15, 25 и 35% по массе. К пластинчатой и игловатой форме зерен относят такие, в которых толщина или ширина их меньше длины в 3 раза и более.

Содержание пылевидных и глинистых частиц в щебне из изверженных и метаморфических пород, в щебне из гравия и в гравии для всех видов тяжелого бетона не должно превышать 1 % по массе, а в щебне из осадочных пород в зависимости от вида конструкции и ее назначения — не более 2. 3%, в том числе глины в комках — не более 0,25%.

источник

Бетоны – искусственные каменные материалы, полученные из затвердевшей смеси вяжущего вещества, воды и крупного и мелкого заполнителей, взятых в определенных пропорциях. До затвердевания называется бетонной смесью.

Железобетон — строительный материал, состоящий из бетона и стали (1867 год Жозеф Монье).

-по плотности: особо тяжелый (более 2500 кг/м3), тяжелый (1800-2500), легкий(500-1800), особо легкий (менее 500)

-по виду вяжущего вещ-ва: цементные, силикатные, гипсовые, на спец.вяжущих веществах

-по виду заполнителя: на плотных, пористых или спец. заполнителях

-по крупности заполнителя: мелкозернистый (размер зерен до 10мм), крупнозернистый (от 10 до 150мм)

-по прочности и долговечности – оценивают степенью морозостойкости

-по назначению: обычный, гидротехнический, для стен зданий, для полов, кислотоупорный, жароупорный, особо тяжелый (для биологической защиты), особо легкий

К материалам для тяжелого бетона относят вяжущие, воду затворения, заполнители — мелкий (песок) и крупный (гравий или щебень).

Вяжущие. В качестве вяжущих применяют все виды цементов, выпускаемых нашей промышленностью (чаще всего портландцемент обычный, классифицированный и гидрофобный, с гидравлическими добавками, шлакопортландцемент, глиноземистый и др.). Цемент выбирают в зависимости от требований, предъявляемых к бетону.

Вода — не должна содержать вредных примесей. Вода должна быть не кислой; содержание сульфатов — не более 2700 мг/л, а всех солей — не более 5000 мг/л. Запрещается применять болотные, сточные воды и воды, загрязненные маслами.

Заполнители. Мелкие заполнители: песок природный или искусственный, полученный дроблением горных пород. Песок содержит частицы размером от 0,14 до 5 мм. Частицы менее 0,14 мм относятся к глинистым или пылевидным примесям. Гранулометрический состав песка оценивают путем просеивания его через стандартный набор сит. Для просеивания песка применяют сита № 5; 2,5; 1,25; 063; 0315; 014. Содержание примесей (пылевидных, илистых, глинистых и органических) не >5% и не >0.15% глины.

Крупные заполнители: Щебень получают дроблением изверженных, метаморфических и плотных осадочных горных пород, а также кирпича и доменных шлаков. Гравий — рыхлый материал, состоящий из окатанных зерен с гладкой поверхностью, образовавшийся в результате выветривания горной породы. Минимальный размер зерен крупного заполнителя— 5 мм, максимальный — 70 мм. Для бетона наиболее выгодны зерна щебневидной формы. Количество мелких примесей не >1%.

Бетонная смесь — это рационально составленная и однородно перемешанная смесь компонентов бетона до начала процессов схватывания и твердения. Основными свойствами бетонной смеси являются удобоукладываемость и нерасслаиваемость.

1)Удобоукладываемость характеризует способность бетонной смеси заполнять форму бетонируемого изделия и уплотняться в ней. Удобоукладываемость оценивают подвижностью или жесткостью. Чем водосодержание выше, тем больше подвижность и меньше жесткость.

Подвижность смеси оценивается осадкой конуса, отформированного из бетонной смеси под действием собственной массы.

Жесткость бетонных смесей оцениваются с помощью спецприбора — технического вискозиметра.

2)Нерасслаиваемость (пластичность) — способность сохранять свою однородность и не расслаиваться при транспортировании, выгрузке и укладке, определяют путем измерения деформации столба бетона при встряхивании.

источник

Классификация бетона происходит по классу, прочности материала, а также по марке и назначению, что позволяет облегчить выбор покупателей.

Бетонный раствор относится к категории строительных материалов, используемых для возведения базовой основы.

С его применением сооружают различные несущие конструкции, в том числе фундаменты и межэтажные перекрытия.

При этом для каждого конкретного объекта, могут использоваться разные виды бетонных составов, которые включают в себя различные добавки.

За счет чего их классификация осуществляется по показателю прочности, степени влагоустойчивости и морозостойкости.

Рассмотрим, какими же бывают классы и марки бетона и где они находят свое применение:

• Цементный бетон – часто применяемый на стройплощадках вид раствора, изготавливается на основе цемента, чаще всего, это портландцемент. Также для изготовления цементного бетона может использоваться шлако-портландцемент и портландцемент пуццолановый. Не исключаются добавки декоративного цемента: напрягающего и безусадочного вяжущего;
• Специальная бетонная смесь – ее изготовление происходит на основе специального вяжущего вещества. Химически устойчивые и огнеупорные свойства бетонов получают путем дополнения смеси жидким стеклом. В качестве вяжущего вещества применяют шлаковые, стеклощелочные и нефелиновые добавки;
• Силикатный бетон – редко используется на строительных объектах, изготавливается за счет добавки известкового вяжущего материала. Затвердевание и приобретение прочности происходит за счет применения автоклавной технологии. Технические свойства силикатного раствора зависят от количества и тонкости помола кварцевого песка, используемого при производстве;
• Шлакощелочной – изготавливают на основе измельченных шлаков, путем затворения бетона с помощью растворов щелочи. В строительстве данный вид бетонного состава начал применяться недавно;
• Полимерный – для производства полимербетона применяют определенное соотношение специальных смол, цемента и латекса;
• Гипсовый – изготавливают на основе вяжущего вещества — гипса. Теплоизолирующие свойства данных составов позволяют применять их для внутренних отделочных работ, в частности при возведении межкомнатных перегородок;
• Ячеистые легкие материалы – классифицируется как легкий тип бетона. Ячеистые бетоны изготавливают на основе минерального вяжущего вещества и кремнеземистой минеральной добавки. В строительстве легкие ячеистые изделия, чаще всего, используют для утепления возводимых объектов.

Классификацию бетонного состава по плотности или прочности осуществляют с учетом типа наполнителя. Добавки бывают легкие и пористые, специального назначения и разного уровня плотности.

Кроме того, добавки различают по фракциям, которые являются решающим фактором при обеспечении изделий основными техническими характеристиками.

Итоговые свойства материалов заключаются в морозостойкости, водонепроницаемости и прочности. Наиболее часто применяются добавки и наполнители в виде керамзита, известняка, гравия, диабаза и гранита.

Классификация наполнителей и существующие виды плотности бетона:

1. Легкие бетонные составы – классифицируют по плотности, которая может составлять от 500 кг на м3 до 1800 кг на м3. Легкие материалы изготавливают с использованием керамзита, вулканического стекла и прочих наполнителей, обладающих пористой структурой. Классификация облегченных бетонов позволяет разделить их на легкие ячеистые изделия, пенобетонные и газобетонные блоки;
2. Тяжелые бетоны – при классификации таких составов учитываются показатели их прочности, которая может составлять от 1800 кг на м3 до 2500 кг на м3. Добавки для тяжелых бетонов представляют собой горные каменные породы, например, гранит или диабаз;
3. Особенно тяжелые бетоны – изготавливают с добавлением железной руды или с применением мелких отходов металлопроизводств. Растворы отвечают показателю прочности от 2500 кг на м3.

Классификация видов бетонных растворов по маркам осуществляется в интервале: от марки 50 до марки 1000.

Указанная величина определяется с учетом объема цемента, добавленного в единицу бетонного раствора. Прочность бетонного вещества на сжатие вычисляется в кг на см2.

Исходя из этого, название марок бетона обозначается буквой М, с идущими после нее цифрами.

Большое цифровое обозначение говорит о высокой прочности растворов, а значит, подтверждает его высокое качество.

При этом, чем выше марка бетона, тем сложнее с ним работать, так как состав высокой плотности быстрее затвердевает.

Поэтому очень важно правильно подобрать бетонный состав по показателю плотности, которая идеально бы подошла для сооружения конкретного объекта.

Например, при изготовлении подушки под заливку фундамента, в ходе дорожных работ применяют бетоны марок 100 или 150.

В процессе изготовления отмостков, дорожек и стяжек, повышение марок бетона происходит до показателя с прочностью 200 и 350.

При этом марка М350 считается одной из распространенных, так как ее универсальные свойства отвечают всем необходимым требованиям индивидуального строительства.

М350 используется при сооружении разного типа фундаментов, в процессе возведения бетонных ступеней и опорных элементов стен.

Кроме того, марка 350 нашла свое применение в коммерческом строительстве.

С ее помощью получают фундаменты цельной конструкции, монолитные балки и стены, а также дорожные покрытия, свойства которых позволяют выдерживать большие механические нагрузки.

В результате такие марки как 250 и 300, потихоньку уходят со строительного рынка.

Технические свойства марок с высокими цифровыми показателями 400 и 450, делают возможным их применение при сооружении гидротехнических объектов, с расчетом на высокие нагрузки.

Более высокие марки бетона – М500 и М550, используют для возведения конструкций с особыми техническими требованиями (метро, дамбы или плотины).

Несмотря на точно вычисленное соотношение составляющих компонентов бетона, все же его прочностные характеристики могут изменяться.

Объяснить данный факт можно качеством применяемых компонентов.

Например, в ходе приготовления раствора были использованы вода или песок низкого качества, что и повлияло на прочностные свойства готового продукта.

Кроме того, неточное соблюдение технологии производствастроительной смеси, характеристики связывания состава и тех. условия его укладки, также влияют на получение материалом одной и той же классификации различной прочности.

Именно поэтому классификация бетонных смесей включает в себя такое понятие, как класс.

Данный показатель определяется допускаемой погрешностью качества готовой смеси, но с условием, что в 95 процентах случаев, ее плотность будет соответствовать норме.

При маркировке на класс продукта указывает буква «В» и последующие за ней цифровые обозначения. Более распространенными считаются: В-7.5; В-10; В-15, 20,30. Полный диапазон включает в себя классы от 3.5 до 80.

При составлении проектной документации на любые строительные работы, правильно указывать не марку бетона, а его класс.

Хотя некоторые проекты все же содержат обозначение марки, перевести ее в класс позволит представленная ниже таблица соотношения прочности бетона.

Кроме того, классификация материала по маркам и классу происходит не только за счет входящих в его состав компонентов, но и их пропорций.

К примеру, чтобы приготовить марку бетона М100 В-7.5 в соответствии с существующими стандартами, берут цемент М400 или 500. В каких пропорциях должны использоваться данные виды цемента, показывает нижеприведенная таблица.

Классификация данного вида строительных материалов по функциональному назначению позволяет сделать правильный выбор для строительства конкретного объекта.

Как правило, при изготовлении особых марок бетонов решается проблема, связанная с эксплуатацией будущих объектов в экстремальных условиях.

Обычно повышаются требования к их огнеустойчивости, стойкости к морозам или вибрациям.

Результатом такой классификации являются бетонные составы специального и общего назначения.

Кроме того, на строительном рынке существуют гидротехнические растворы и материалы, предназначенные для постройки взлетно-посадочных полос аэродромов.

Рассмотрим детально классификацию по функциональному назначению:

1. Бетонный состав общего предназначения – нашел свое применение в сооружении фундаментов, несущих ж/б конструкций, плит для межэтажного перекрытия, в строительстве колонн и балок;
2. Составы специального назначения – используют в процессе возведения объектов, от которых ожидается высокий показатель устойчивости к механическим нагрузкам и влиянию окружающей среды, в том числе и химического характера. С помощью спецсоставов возводятся атомные станции и другие объекты, для предотвращения возможных утечек радиации;
3. Гидротехнические стройматериалы – незаменимы при сооружении гидроэлектростанций, строительстве дамб и водонапорных конструкций.

источник

Цементные бетоны приготовляют на различных цементах. Приведу самые распространенные.

Основным является портландцемент и его разновидности. Широко применяются шлакопортландцементы и пуццолановые цементы.

Пескобетон (цементный раствор) — смесь цемента и песка и воды средней или крупной фракции.

Силикатные бетоны готовят на основе извести. Известь может применяться в сочетании с гидравлическими активными и (или) кремнеземистыми компонентами (цемент, шлаки, кварцевый песок и активные минеральные добавки).

Гипсовые бетоны — бетоны на основе полуводного гипса или ангидрида (включая гипсоцементно-пуццолановые и т.п. вяжущие). Применяют для внутренних перегородок, подвесных потолков, элементов отделки зданий и малоэтажного строительства.

Шлаковые бетоны — бетоны на основе молотых шлаков зол с активаторами затвердения (щелочными растворами, известью, цементом или гипсом).

Полимербетоны изготовляют на различных видах полимерного связующего, основу которого составляют смолы (полиэфирные, эпоксидные, карбомидные и др.) или мономеры, например фурфуролацетоновый, отверждаемые в бетоне с помощью специальных добавок. Эти бетоны более пригодны для службы в агрессивных средах и особых условиях воздействия (истирания, кавитации и т.д.).

Ниже приведена общая классификация бетонов на основе ГОСТа 25192-2012 — «Бетоны. Классификация и общие технические требования».

Основное назначение

• Конструкционный — для бетонных и железобетонных несущих конструкций зданий и сооружений (фундаментные блоки, колонны, балки, плиты и др.).
• Напрягающий бетон: бетон, содержащий расширяющийся цемент или расширяющую добавку, обеспечивающие расширение бетона в процессе его твердения.
• Быстротвердеющий бетон: бетон, имеющий быстрый темп набора прочности.
• Высокофункциональный бетон: бетон, соответствующий специальным требованиям к функциональности, которые не могут быть достигнуты путем использования традиционных компонентов, методов смешивания, укладки, ухода и твердения.
• Декоративный бетон: бетон, получаемый путем обработки окрашиванием, полировкой, текстурированием, тиснением, гравировкой, использованием топпингов и другими приемами для достижения требуемых эстетических свойств.
• Дренирующий бетон: бетон, содержащий крупный заполнитель при отсутствии или минимальном содержании мелкого заполнителя, а также недостаточное для заполнения пор и пустот количество цементного теста.
• Специальный — химически стойкие, жаростойкие, декоративные, особо тяжелые, для биологической защиты, бетонополимеры, полимербетоны и др.

Я добавил другие пункты для большей информации.

• гидротехнический — для возведения плотин, шлюзов, облицовки каналов и др.;
• теплоизоляционный (например, перлитобетон);
• бетон для стен зданий и легких перекрытий;
• дорожный — для устройства дорожных и аэродромных покрытий;

Стойкость к коррозии

• А — бетоны, эксплуатируемые в среде без риска коррозионного воздействия (ХО);
• Б — бетоны, эксплуатируемые в среде, вызывающей коррозию под действием карбонизации (ХС);
• В — бетоны, эксплуатируемые в среде, вызывающей коррозию под действием хлоридов (XD и XS);
• Г — бетоны, эксплуатируемые в среде, вызывающей коррозию под действием попеременного замораживания и оттаивания (XF);
• Д — бетоны, эксплуатируемые в среде, вызывающей химическую коррозию (ХА).

Примечание — Среда эксплуатации бетона указана в соответствии с ГОСТ 31384.

Жаростойкий бетон: бетон, предназначенный для работы в условиях воздействия температур от 800°С до 1800°С.

Кислотостойкий бетон: бетон для работы в агрессивных кислых средах.

По виду вяжущего

• цементные (приготовляемые на клинкерных цементах — портландцементе, шлакопортландцементе, пуццолановом портландцементе и др.);
• силикатные автоклавного твердения (на известково-песчаном, известково-шлаковом и других вяжущих);
• известковые;
• шлаковые;
• гипсовые (на гипсовых и пуццолановых вяжущих);
• битумные (асфальтобетон);
• синтетические смолы (полимерцементный бетон и полимербетон);
• магнезиальные вяжущие;
• специальные (кислотостойкие бетоны на жидком стекле).

Я добавил от себя кое-что. Если идет речь о типе вяжущего, то и бетоны по типу должны совпадать с типами вяжущих. А это минеральные, органические и полимерные. В свою очередь каждый тип имеет подтипы. Подробнее можете посмотреть в рубрике «Вяжущие материалы».

Заполнители бетона

• плотные;
• пористые;
• специальные (например, металлическая дробь, вспененный гранулированный полистирол);

Я бы значительно расширил эту классификацию. Например, добавил «армирующие (фиброволокно)»; «крупность фракции»; «минеральные и органические наполнители». Тут такая обширная практика применения различных наполнителей, что даже нет смысла их здесь классифицировать, просто перечислю некоторые из бетонов:

Аглопоритобетон: бетон на аглопоритовом щебне или гравии;

Арболит: бетон, в котором в качестве заполнителя используют органические материалы растительного происхождения.

Армоцемент: мелкозернистый бетон, в массе которого равномерно распределены тканые или сварные проволочные металлические или неметаллические сетки. Примечание — Армоцемент может дополнительно армироваться стержневой или проволочной арматурой.

Бетонополимер: бетон, пропитанный мономерами или жидкими олигомерами с последующей их полимеризацией (отверждением) в порах бетона.

Вермикулитобетон: бетон на вспученном вермикулите;

Грунтобетон: бетон, полученный из смеси размолотого или гранулированного грунта, вяжущего и затворителя.

Золобетон: легкий бетон, заполнителем в котором является зола.

Керамзитобетон: бетон на керамзитовом гравии;

Мелкозернистый бетон: бетон на цементном вяжущем с плотным мелким заполнителем.

Перлитобетон: бетон на вспученном перлитовом щебне;

Полимербетон: бетон, изготовленный из бетонной смеси, содержащей полимер или мономер.

Реакционный порошковый бетон: бетон, изготовленный из тонкоизмельченных реакционно — способных материалов с размером зерна от 0,2 до 300 мкм и характеризующийся высокой прочностью (более 120 МПа) и высокой водонепроницаемостью.

Рециклированный бетон: бетон, изготовленный с применением утилизированных вяжущих, заполнителей и воды.

Силикатобетон: бетон, в котором в качестве вяжущего применяют известь.

Термолитобетон: бетон на термолитовом щебне или гравии;

Тяжелый бетон: бетон на цементном вяжущем с плотными мелким и крупным заполнителями.

Фибробетон: бетон, содержащий рассредоточенные, беспорядочно ориентированные волокна.

Шлакобетон: бетон на золошлаковых смесях тепловых электростанций — ТЭС или на топливном шлаке, гранулированном доменном или электротермофосфорном шлаке.

Шлакопемзобетон: бетон на шлакопемзовом щебне или гравии;

Шунгизитобетон: бетон на шунгизитовом гравии;

Содержание вяжущего вещества и заполнителей

• Тощий (с пониженным содержанием вяжущего вещества и повышенным содержанием крупного заполнителя);
• Жирный (с повышенным содержанием вяжущего вещества и пониженным содержанием крупного заполнителя);
• Товарный (c соотношением заполнителей и вяжущего вещества по стандартной рецептуре).

Этого в ГОСТе нет. Добавил от себя.

Плотный бетон: бетон, у которого пространство между зернами крупного и мелкого заполнителей или только мелкого заполнителя заполнено затвердевшим вяжущим и порами вовлеченного воздуха, в том числе образующихся за счет применения добавок, регулирующих пористость бетонной смеси и бетона.

Поризованный бетон: бетон, у которого пространство между зернами крупного заполнителя заполнено затвердевшим поризованным вяжущим.

Ячеистый бетон (газобетон и пенобетон): Бетон, состоящий из затвердевшей смеси вяжущего, кремнеземистого компонента и искусственных равномерно распределенных пор в виде ячеек, образованных газо — и пенообразователями.

Крупнопористый бетон: Бетон, у которого пространство между зернами крупного заполнителя не полностью заполнено мелким заполнителем и затвердевшим вяжущим.

Условия твердения

• в естественных условиях;
• в условиях тепловой обработки при атмосферном давлении;
• в условиях тепловой обработки при давлении выше атмосферного (бетоны автоклавного твердения).
• во влажных/сухих условиях

Я добавил. «во влажных/сухих условиях».

Способ формирования

• Литой бетон (заливка): бетон, полученный из бетонной смеси с осадкой конуса более 20 см.
• Самоуплотняющийся — бетон, изготовленный из бетонной смеси, способной уплотняться под действием собственного веса.
• Роликовое формирование — жесткий бетон, уплотняемый способом роликового формования.
• Укатанный бетон: особо жесткий бетон, уплотняемый виброукаткой или трамбованием.
• Торкрет-бетон: мелкозернистый бетон, пневматически наносимый на поверхность.
• Бетон подводной укладки: бетон, укладываемый под воду трубопроводным транспортом или другими средствами.
• Вакуумированный бетон: бетон, из которого до его затвердевания часть воды и вовлеченного воздуха удаляют вакуумированием.

Удобоукладываемость

• сверхжесткий (жесткость более 50 секунд) для фундаментов, балок и других ответственных конструкций,
• жесткий (жесткость от 5 до 50 секунд) для форм сложных конфигураций,
• подвижный (жесткость менее 4 секунд, подразделяются по осадке конуса) для менее ответственных изделий: стяжки, дорожки, отмостки и др.

Я бы поделил на: Теплоизоляционные (В0,35 — B2); Конструкционно-теплоизоляционные (В2,5 — В10); Конструкционные бетоны (В12,5 — В40); Бетоны для усиленных конструкций (от В45 и выше).

За критерий оценки скорости набора прочности принимают отношение, приведенное в таблице.

Вид бетона	R2/R28
Быстротвердеющий	более 0,4
Медленнотвердеющий	менее 0,4

R₂ — прочность бетона в возрасте 2 суток;
R₂₈ — прочность бетона в возрасте 28 суток.

Марка по средней плотности D соответствует среднему значению объемной массы бетона в кг/м3. Диапазон показателя в пределах от D200 до D5000.

• особо легкие — марки по средней плотности менее 500 кг/м 3 , применяют в качестве теплоизоляционного материала;
• легкие — марки по средней плотности от 500 до 1800 кг/м 3 (керамзитобетон, пенобетон, газобетон, арболит, вермикулитовый, перлитовый), применяют для изготовления монолитных ограждающих конструкций (стены) и блочных стеновых материалов;
• облегченный плотностью от 1800 до 2200 кг/м 3 , применяют в несущих конструкциях при строительстве зданий не выше двух этажей (коттеджное строительство);
• тяжелые — плотностью от 2200 до 2500 кг/м 3 (гравийный, базальтовый, известняковый, гранитный), данный вид бетона применяется во всех несущих конструкциях;
• особо тяжелые — плотностью от 2500 кг/м³ (баритовый, магнетитовый, лимонитовый), такой бетон применяют в специальных сооружений для защиты от радиации.

Марка бетона по морозостойкости F соответствует минимальному числу циклов попеременного замораживания и оттаивания, выдерживаемых образцом при стандартном испытании. Диапазон показателя в пределах от F15 до F1000.

Для напрягающих бетонов устанавливают марку по самонапряжению.

• низкой морозостойкости (марки по морозостойкости F50 и менее);
• средней морозостойкости (марки по морозостойкости более F50 до F300);
• высокой морозостойкости (марки по морозостойкости более F300).

Марка бетона по водонепроницаемости W соответствует максимальному значению давления воды (МПа•10 -1 ), выдерживаемому бетонным образцом при испытании. Диапазон показателя в пределах от W2 до W20.

• низкой водонепроницаемости (марки по водонепроницаемости менее W4);
• средней водонепроницаемости (марки по водонепроницаемости от W4 до W12);
• высокой водонепроницаемости (марки по водонепроницаемости более W12).

Истираемость бетона

• низкой истираемости (марка по истираемости G1);
• средней истираемости (марка по истираемости G2);
• высокой истираемости (марка по истираемости G3).

Для определения марки бетона нужно знать характеристики цемента, которые производители должны указывать в маркировке.

Пример условного обозначения портландцемента марки 400, с добавками до 20%, быстротвердеющего, пластифицированного: ПЦ 400 — Д20 — Б — ПЛ — ГОСТ 10178.

источник

08 Авг 2019      admin         9      

Похожие записи
• 
  Лестница из металла и бетона в дом
• 
  Горшок для цветов из бетона своими руками
• 
  Объем бетона на плиты перекрытия камер вп
• 
  Жидкое стекло для гидроизоляции бетона расход