Ferrum-exclusive.ru

Металлические печи для бани
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Компонентный состав бетона

Компонентный состав бетона

Такой строительный материал как бетон является очень распространенным материалом, который можно получить, смешав определенные компоненты, такие как вяжущее вещество, вода, заполнители и добавки. Пожалуй, каждому известно, что бетон используется повсеместно в различных сферах строительства, будь то обычное частное строение или же строительство промышленных и индустриальных построек. Еще на момент проектирования будущего строения составляется смета и определяется марка и состав бетона для каждого конкретного бетонного элемента, будь то несущая стена, фундамент и пр.

Состав бетона и чем он отличается от раствора

Бетонную смесь нужно готовить непосредственно перед использованием, так как она затвердевает и превращается в бетон. Марка бетона обозначается буквой «М», например М200. чем ниже это показатель тем прочнее смесь получится при застывании.

Это могут делать специализированные заводы в промышленных масштабах или бригада рабочих на строительной площадке, все зависит от количества необходимого материала. Он состоит из:

  • Цемент, связующее вещество.
  • Песок*, наполнитель для смеси.
  • Щебень различной фракции, заполнитель, который придает твердости застывшей смеси.
  • Вода, реагент (растворитель), делающий смесь пластичной и позволяющий ей равномерно затвердеть.
  • Различные добавки (топинговые, пластификаторы, морозостойкие и тд.).

*Также существуют и другие виды наполнителей — это отходы некоторой промышленности (шлаки) или специально созданные материалы из природных компонентов (керамзит, вермикулит, перлит и т.д.). Также, в современном бетоне, не редко применяются химические заполнители (полистирол).

Именно наличие в смеси щебня является основным ее отличием от цементного раствора, без него называть бетон именно бетоном нельзя.

Выбор цемента

От марки цемента зависит прочность всей смеси, при условии правильного приготовления. Чем выше марка цемента, обозначение буквой «М», тем больше будет прочность бетонной конструкции.

В отличии от раствора, где на цементе можно не значительно сэкономить, с бетоном шутить нельзя, так как на него возложены все основные нагрузки здания, поэтому нужно строго соблюдать установленным нормам, они приведены в таблице ниже.

Давайте рассмотрим соотношение компонентов бетона разных марок на 1м кубический. Используется цемент м400.

Марка бетона, 1 м3Цемент М 400ПесокЩебеньВода
М 75170 Кг945 Кг1053 Кг210 Литр
М 100210 Кг870 Кг1080 Кг210 Литр
М 150230 Кг855 Кг1080 Кг210 Литр
М 200290 Кг795 Кг1080 Кг210 Литр
М 250332 Кг755 Кг1080 Кг210 Литр
М 300382 Кг705 Кг1080 Кг210 Литр

Как видно с таблицы, что бы получить более прочный бетон, можно использовать одну марку цемента, при этом увеличивая его количество в соотношении с вяжущим веществом, в данном случаи с песком. При этом количество щебня и воды практически одинаковые.

Выбор щебня, какая фракция нам нужна

Щебень в данном случае играет роль заполнителя, материала создающего плотности всей застывшей смеси. В результате твердость увеличивается, так как твердость щебня выше твердости всех остальных компонентов.

Читайте так же:
Какая марка цемента лучше м400 или м500

Выбираю фракцию (размер) стоит учитывать где бетон будет применяться. Например для фундамента или бетонной подушки подойдет большая фракция, 5 см диаметром. Для монолитных работ используют более мелкую, 2-3 см., в этом случае получается более гладкая поверхность. Количество наполнителя составляет 450 кг/м3 готовой смеси.

Бетон на основе цемента

Свойства и характеристики

На фото показан процесс укладки бетона из автомиксера.

На фото показан процесс укладки бетона из автомиксера.

Бетон – это каменный материал искусственного происхождения, который применяют в строительстве и производстве изделий из железобетона. Получают его путем формирования и последующего твердения специально подобранной смеси компонентов, в числе которых вяжущее вещество (цемент, гипс, битум и др.), мелкие и крупные наполнители, вода и специальные целевые добавки.

Классификация бетонов производится согласно ГОСТ 25192-2012, ГОСТ 25192-82 и ГОСТ 7473-2010 по различным показателям: объемной массе, основному назначению, типу вяжущего вещества, виду наполнителей, условиям твердения и структуре.

Вот основные виды бетонов:

  • По объемной массе – особо тяжелый (плотностью более 2500 кг/куб. м), тяжелый (от 2200 до 2500 кг/куб. м), облегченный (1800 – 2200 кг/куб. м), легкий (500 – 1800 кг/куб. м) и особо легкий (плотностью менее 500 кг/куб. м);
  • По типу вяжущего компонента – силикатный, гипсовый, цементный, шлакощелочной, полимерный, асфальтовый;
  • По основному назначению – обычный, применяемый для строительства промышленных и гражданских объектов, специальный, в том числе гидротехнический, теплоизоляционный, дорожный, декоративный, жаростойкий, кислотостойкий, радиационно-защитный;
  • По виду наполнителей бетоны подразделяют на растворы на плотных, пористых и специальных наполнителях;
  • По условиям твердения бывают материалы естественного твердения, твердения в условиях тепловлажностной обработки при атмосферном давлении и автоклавного твердения;
  • По структуре выделяют продукты ячеистой, крупнопористой, поризованной и плотной структуры.

Цементобетон дает полотно светло-серого цвета, которое лучше видно ночью.

Цементобетон дает полотно светло-серого цвета, которое лучше видно ночью.

Важно! Цементобетонная смесь для дорожных покрытий после застывания дает тяжелый плотный цементный бетон естественного твердения, специального назначения на плотных наполнителях.

Преимущества для дорожного строительства

Строительство цементобетонных дорог способно повысить качество транспортных магистралей нашей страны.

Строительство цементобетонных дорог способно повысить качество транспортных магистралей нашей страны.

Читайте так же:
Какое цементное тесто бывают

Цементобетонные покрытия автомобильных дорог отличаются от традиционного асфальта рядом качеств. Причем качества эти — весьма существенные, от которых зависит не только красота и комфортность дорожного полотна, но и его надежность, безопасность и долговечность.

По сравнению с асфальтовыми бетонами, цементные обладают такими преимуществами:

  • Более высокая прочность. Цементные смеси дают камень, который выдерживает более высокие нагрузки на сжатие, растяжение и изгиб при растяжении, что положительно сказывается на эксплуатационных особенностях поверхности дороги;
  • Стойкость к повышенным и высоким температурам, возникающим вследствие инфракрасного излучения Солнца, а также из-за трения шин и воздействия горячих выхлопных газов, а в случае взлетных полос аэродромов – воздействия реактивного пламени двигателей. В отличие от асфальта, цементный бетон не плавится и не горит;
  • Стойкость к истиранию в результате движения транспорта. Установлено, что за год цементное полотно стирается примерно на 1 мм, что относительно мало;
  • Долговечность. Проектный срок службы дорог из этого материала составляет около 30 лет, а реальный может спокойно достигать 50-ти и больше;
  • Стойкость к агрессивным химическим средам и нефтепродуктам. Это также важный показатель качества для дорожных покрытий, которые постоянно контактируют с продуктами сгорания бензина и дизельного топлива, водой, солями и их растворами и прочими химикатами.

Укладка бетона производится специальной дорожно-строительной техникой.

Укладка бетона производится специальной дорожно-строительной техникой.

Само собой, существуют и недостатки применения цементного бетона в дорожном строительстве. Это более высокая цена материала, вероятность вспучивания и растрескивания верхнего слоя, а также необходимость устройства продольных и поперечных деформационных шов в цементобетоне, где предполагается трудоемкая резка железобетона алмазными кругами и алмазное бурение отверстий в бетоне, которые производят специальными машинами.

Работы ведутся под постоянным присмотром инженеров и строителей.

Работы ведутся под постоянным присмотром инженеров и строителей.

Важно! Бетонное покрытие дорог подвергается воздействию множества факторов износа, поэтому инструкция предъявляет достаточно строгие требования к качеству компонентов и рецептуре состава смеси, а также к условиям приготовления, хранения и транспортировки раствора.

Требования

Сделать качественный продукт своими руками достаточно сложно.

Сделать качественный продукт своими руками достаточно сложно.

Учитывая особые условия эксплуатации и повышенный специфический износ материала, цементный бетон для дорожных покрытий должен производиться в соответствии с рядом требований. Это, в первую очередь, требования к компонентному составу смеси (узнайте также как производится крепление лаг к бетонному полу).

Цемент для такого раствора должен относиться к виду портландцементов. Марка допускается не ниже М400, а для оснований многослойных покрытий – не ниже М300.

Завод по производству бетона.

Завод по производству бетона.

При этом обязательно нормируется марка по морозостойкости, она должна быть не ниже F 150, а для оснований – не ниже F 50. Эти цифры показывают количество циклов замерзания/оттаивания в присутствии хлористых солей.

Читайте так же:
Краткая характеристика предприятия цемент

Еще одна важная характеристика, влияющая на подвижность и прочность бетона – это водоцементное отношение или В/Ц. Теоретически для затворения бетона достаточно В/Ц = 0.2, однако на практике такой раствор слишком жесткий и неподвижный, и укладка его невозможна.

Для дорожного раствора В/Ц нормируется в таких пределах: не более 0.5 для верхних слоев, не более 0.6 – для нижних и не более 0.75 – для оснований.

Передвижной бетонный завод.

Передвижной бетонный завод.

Состав заполнителей также должен соответствовать нормам и правилам. Песок допускается природный крупно-, средне- и мелкозернистый, щебень – оптимального гранулометрического состава с количеством примесей не более 1%. Фракционный состав принимается до 40 мм – для однослойного покрытия или нижнего слоя двухслойного, до 20 мм – для верхнего слоя двухслойного покрытия.

Бетон приготавливают на бетоносмесителях циклического типа действия или на мобильных установках непрерывного действия, а укладывают с помощью комплекта бетоноукладочных и бетоноотделочных машин, а также машин для нарезки усадочных швов.

Вода и химия бетона

Какое количество воды необходимо добавить в цементную смесь определяется водоцементным (В/Ц) или водовяжущим (В/В) отношением. При этом вяжущее = цемент + активные добавки, такие как микрокремнезем, зола и др.

Вода нужна для гидратации цемента (вяжущего).

Дозировка должна быть точной, иначе при избытке воды часть останется в бетоне и зимой будут проблемы.

А если воды не хватит, то не прореагировавший свободный оксид кальция (СаО или активная известь) с годами , постепенно превращаясь в известь-пушонку (Са(ОН)2), будет разрыхлять бетон и снижать его прочность.

Вот почему так важно не допустить испарения воды из твердеющего изделия, особенно в начальной его стадии (накрыть полиэтиленовой пленкой).

Наилучшие результаты можно получить при В/В = 0,35…0,4.

Если при этом для удобства в работе пластичности бетона не хватает, то необходимо увеличить количество пластификатора или сменить его на более эффективный с меньшей дозировкой.

Теперь кратко о химических веществах в цементе.

В зависимости от сферы использования растворов выделают следующие их разновидности:

  • Теплоизоляционные – применяются для утепления зданий. В этих целях подходят бетоны плотностью до 500 кг/м³.
  • Конструкционные – предназначены для сооружения перекрытий или несущих стен. Их плотность должна составлять от 1600 до 1800 кг/м³.
  • Конструкционно-теплоизоляционные – решают сразу две задачи, то есть позволяют и соорудить конструкции, и утеплить дом. Плотность корректируется выбором подходящего наполнителя.
Читайте так же:
Как смыть цемент с машины

Выбор марки цемента для приготовления бетона

Выбор вяжущего вещества зависит от типа строительства, от окружающих факторов. На практике создана таблица соответствия марки цемента и его расхода. Так, расход смеси марки М200 равен 200-240 кг/м3. Раствор М300 используется в количестве 215-240 кг/м3. Расход самой высокой марки М500 – 250-440 кг/м3. Эти расчеты позволяют определить количество требуемого цементного материала для приготовления определенного класса/марки бетона. Как правило, они проводятся при возведении фундамента.

Основные свойства бетона.

Прочность.

Прочность бетона. Маркировка прочности.

Прочность бетона

Прочность бетона это самый главный и самый основной показатель, так как данное свойство является самым важным в любом строительстве, где используется бетон, даже если бетонная конструкция не будет подвергаться каким-либо нагрузкам.

Данный параметр определяется тестом на предел прочности при сжатии специально подготовленных кубиков из бетона размером 15х15х15 см. Ещё до того, как залить бетоном рабочую поверхность, бетонную смесь заливают в специальную форму в виде куба, после чего оставляют на 28 суток в помещении с температурой от 1 до 20 градусов Цельсия и влажностью воздуха около 90%. После того как тестовый кубик затвердеет, его кладут под пресс и измеряют давление, которое необходимо для разрушения данного куба. Это давление измеряется в МПа.

Существуют следующие марки бетона: М100, М150, М200, М250, МЗОО, М350, М400, М450, М500, М600, М700 и М800. Для того чтобы было проще разобраться приведу пример: бетон марки М450 означает, что его средняя прочность не менее 45 МПа и не более 50 МПа.

Большое влияние на прочность бетона оказывает продолжительность и условия затвердевания бетона, а так же качество его уплотнения. Чем больше температура окружающей среды, тем быстрее бетон набирает свою прочность, особенно на первых этапах. Первый важный этап набирания прочности составляет, уже знакомые нам, 28 суток, что обозначается как «марочная прочность», так как именно по этой прочности определяется марка бетона.

Если марочную прочность определить как 100%, то в первую неделю твердения бетона в благоприятных условиях, набирается от 65 до 70% от этой прочности. Далее в течение 6-ти месяцев набирается 150% прочности, затем в течение года – 175% и в течение 2-х лет – 200% прочности.

Но при этом нужно помнить, о том, что бетон набирает прочность только при положительной температуре окружающей среды и чем она выше, тем быстрее нарастает прочность. При нулевой или даже минусовой температуре, прочность перестаёт нарастать, и рост вновь возобновляется с приходом положительных температур. Таким образом, в обычных природных условиях, практически невозможно получить прочность в 200% за 2 года, для этого нужно гораздо больше времени.

Читайте так же:
Можно ли мешать цемент перфоратором

Плотность.

Плотность бетона может снизиться из-за большого количества пор в нём. Поры могут появляться после испарения излишков воды, если изначально её было слишком много, так же могу оставаться воздушные области при плохом уплотнении бетонной смеси при её укладывании на рабочую поверхность.

Плотность бетона можно повысить, тщательно подобрав состав заполнителей и пластификаторов, что в свою очередь позволяет сильно снизить количество требуемой воды в бетоне и при этом сохранить прежнюю пластичность для лучшей укладываемости.

По мере увеличения плотности бетона, так же повышаются и другие его свойства, такие как: прочность, водонепроницаемость и др.

Водонепроницаемость.

Водонепроницаемость бетона и его маркировка.

Водонепроницаемость бетона

При толщине бетонного сооружения более чем 20 см. это сооружение, как правило, оказывается водонепроницаемым. Это связано с ещё одним свойством бетона, которое характеризуется как степень водопроницаемости. Это величина давления воды, когда она не просачивается через тестовый образец.

По показателю водонепроницаемости различают 12 марок бетона, а именно: В2, В4, В6, В8, В10, В12, В14, В16, В18, В20, В25 и ВЗО. К примеру, бетон марки В12 выдерживает давление воды не менее чем 1,2 МПа, а марки В4 – не менее 0.4 МПа. Для того чтобы улучшить водонепроницаемость бетона, в него добавляют специальные уплотняющие добавки.

Морозостойкость.

Морозостойкость бетона определяется количеством циклов замораживания и оттаивания в возрасте бетона 28 суток, когда в нем ещё много воды. При этом прочность бетона не должна снизиться больше, чем на 15%.

Марки бетона по морозостойкости бывают от Мрз 50 до Мрз 700 . Для большинства жилых зданий применяется бетон марки Мрз 50. Для того чтобы увеличить морозостойкость бетона в него добавляют низкоалюминатный портландцемент и гранитный щебень высокого качества.

Огнестойкость.

Обычный бетон самой распространённой марки сам по себе является огнестойким материалом и может выдерживать температуры вплоть до 150 градусов по Цельсию . Но при воздействии температуры от 160 градусов и выше , прочность бетона снижается на 30%, а при воздействии температуры выше 500 градусов – бетон полностью разрушается. Для того чтобы это предотвратить, используют теплоизоляционные материалы или жаростойкие бетонные смеси.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector