Особенности изготовления бетона: факторы, от которых зависит качество бетона, виды бетонной смеси

Цемент, песок и заполнитель

Цемент

Цемент является основой бетона и обеспечивает связывание всех компонентов в единое целое. Он во многом определяет прочность и монолитность всего соединения. Самым распространенным типом цемента, используемым для изготовления бетона, стал портлендцемент, который практически на 80% состоит из силиката кальция, что обуславливает его хорошее склеивание (адгезию) с другими веществами.

Такой цемент прекрасно показал себя при низких температурах. Для увеличения механической прочности бетона широко применяются и другие типы цементов с прочностью до 500 мПа.

Технические характеристики цемента

Маркировка серийно реализуемого цемента указывает его основные характеристики, знание которых необходимо для обеспечения нужной рецептуры бетона. Например, цемент марки М500-Д20. Первые цифры определяют механическую прочность материала на сжатие.

При изготовлении бетона обычно используется цемент М400 или М500; при этом следует помнить, что для особо нагруженных элементов следует использовать наиболее прочный материал. В мало ответственных элементах строительных конструкциях (например, подушка под фундамент) достаточно применение цемента М300.

Вторые цифры в маркировке (совместно с индексом «Д») определяют наличие и процентное содержание примесей (добавок). Для особо важных элементов целесообразно применение цемента с «Д0». В целом, при изготовлении бетона допускается использование цемента до «Д20», т.е. с содержанием примесей не более 20%.

Цемент, предназначенный для изготовления бетона, должен быть сухим, без комков и сыпучим. При неправильном хранении цемент достаточно быстро впитывает воду и теряет свои важнейшие свойства. Во время приобретения цемента необходимо проверить целостность упаковки и срок его изготовления. Приобретать цемент лучше не ранее, чем за 10 дней до начала работ с ним.

Песок

Песок является одним из основных компонентов бетона, обеспечивающим его объем и структуру. В цементных растворах (для штукатурных и укладочных работ) он является основным наполнителем объема. В общем случае строительный песок представляет собой сыпучую смесь твердых силикатных частиц размером 0,15-5 мм. В зависимости от происхождения песок подразделяется на речной, морской, озерный, карьерный, овражный и т.д.

Для приготавливаемого бетона лучше всего подходит песок с размером частиц 1-2 мм. Если бетон предназначен для фундамента наиболее подходящим является речной песок, так как он практически не содержит глины и удовлетворяет требованиям по размеру частиц.

В цементных растворах для кирпичных кладок и штукатурки можно использовать песок с содержанием глины и илистых включений, так как они повышают пластичность смеси. Абсолютно не допускается наличие в песке примесей растительного происхождения или других веществ, способных гнить и распадаться.

Песок в процессе приготовления бетона должен надежно скрепиться цементом, а наилучшая адгезия наблюдается у достаточно крупных частиц. В связи с этим применение песка с большим содержанием очень мелких пылеобразных частиц (менее 0,15 мм) не рекомендуется. Находит применение тяжелый карьерный песок, полученный при дроблении горных пород. Такой песок несколько тяжелей по массе, но имеет необходимые размеры частиц (зерен).

Заполнитель

В качестве объемного заполнителя бетона используются щебень и гравий. Они представляют собой сыпучий материал в виде кусочков горной породы и обеспечивают основную прочность. Размер используемых для бетона кусочков колеблется от 5 до 35 мм.

Лучше всего подходит материал, полученный дроблением породы, так как он обеспечивает наилучшую адгезию цемента за счет неровности (шероховатости) поверхности. Применение речной или морской гальки не желательно, в связи с тем, что ее поверхность отшлифована водой и не гарантирует нужное сцепление.

Таблица характеристик щебня

Наполнитель должен содержать кусочки щебня или гравия разного размера, что необходимо для более плотного их прилегания друг к другу и снижения риска образования пустот. Если приобретенный материал состоит в основном из крупных элементов, рекомендуется добавить щебень размером 8-10 мм; и, наоборот, в мелкий щебень следует добавить кусочки размером 20-30 мм.

Крупные куски размером более 35 мм лучше удалить, так как они затруднят перемешивание массы. Не допускается наличие в наполнителе посторонних примесей в виде грязи, почвы, растительных волокон и т.д.

Заполнитель

Пропорции разных марок

Марку бетона определяют по прочности материала. Она обозначается буквой М и цифрами от 50 до 1000. Популярностью пользуются марки в диапазоне от М100 до М500. Бетон М350-М500 обладает особой прочностью: он применяется для изготовления гидротехнических конструкций, строительства мостов.

Если марка — показатель средний, то класс гарантирует, что бетон выдерживает заявленное давление. Этот термин применяется в профессиональной среде. Класс обозначается буквой В и цифрами.

Марки бетона имеют состав, определяемый ГОСТом. Все компоненты в материалах взяты в определенном соотношении. Рассмотрим состав популярных марок и их назначение в таблице при условии, что используется цемент М500.

При промышленном производстве бетона подбирают марку цемента, соответствующую классу бетона. Учитывают и другие характеристики, влияющие на пропорции материалов.

Свойства и составы бетонных смесей определяют разновидности сырья по назначению. Они распределяются на группы в зависимости от характера работ. Классификация позволяет выделить нужный вид для строительства.

Факторы, влияющие на свойства бетонной смеси и бетона

Существует множество факторов, влияющих на прочность и другие свойства бетона (к примеру, состав цемента и его марочная прочность, очень часто отличающаяся от номинальной прочности).

Иногда бывает так, что в разных концах даже одного вагона может быть разный по качеству цемент.

Цемент, который продают в мешках, также довольно часто не соответствует указанному виду на этикетке.

Кроме этого, марочная прочность цемента снижает (в среднем, до 10% в месяц) его длительное хранение.

На прочность бетона могут оказывать влияние:

  • * температура воды и воздуха,
  • * условия твердения,
  • * сезонно меняющаяся жесткость воды.

Общепринятым способом контроля прочности является испытание на прочность кубиков бетона.

Но для малого предприятия или частного строителя, которые не имеют собственных лабораторий, более экономичным способом выхода из ситуации может стать намеренное завышение марки приготавливаемого бетона относительно проектной, в целях обеспечения требуемых параметров.

Для правильного приготовления бетонных смесей, следует учитывать некоторые нюансы:

  • * Для массивных конструкций следует предусматривать применение замедлителей.
  • * Гранулометрия заполнителей должна быть оптимальной. В случае несоблюдения данного требования требуется перерасчет.
  • * Для ускорения твердения, как правило, применяют специальные ускорители.
  • * Фактическая активность цемента должна соответствовать заявленной. В случае несоблюдения этого требования необходимо проволить перерасчет.
  • * Срок хранения цемента – не более 3-х месяцев.
  • * Рабочие составы бетона должны корректироваться в зависимости от реального гранулометрического состава (доли наполнителей разной крупности) и их влажности.
  • 1. Влияют на подвижность бетонной смеси свойства цемента. Применение цемента с более высокой2 НГ понижает подвижность бетонной смеси (при постоянном расходе Н2О ). Бетонные смеси, содержащие пуццелановый портландцемент с активными минеральными добавками, особенно осадочного происхождения, при одном и том же расходе Н2О имеют значительно меньшую осадку конуса, чем смеси с обычным портландцементом.
  • 2. С повышением содержания воды подвижность бетонной смеси увеличивается (но если расход цемента остается постоянным, Rб понижается). Однако, каждая бетонная смесь обладает определенной водоудерживающей способностью; при большом содержании Н2О часть ее отделяется от бетонной смеси, что недопустимо.
  • 3. Подвижность бетонной смеси зависит от крупности заполнителя. С увеличением крупности зерен суммарная площадь их поверхности уменьшается, снижается их влияние на цементное тесто, в результате подвижность бетонной смеси возрастает. Примеси обычно снижают подвижность жирной бетонной смеси.
  • 4. Подвижность зависит от соотношения между песками и щебнем. Наилучшая подвижность достигается при некотором оптимальном соотношение, при котором толщина прослойки цементного теста максимальна. При содержании песка в смеси заполнителей сверх этого значения бетонная смесь делается менее подвижной, что объясняется увеличением площади поверхности смеси заполнителей.
Читайте также:  Основные элементы отопительной системы

Эффективным регулятором подвижности являются добавки: пластификаторы и суперпластификаторы. Введение добавок позволяет энергично повысить подвижность бетонной смеси и уменьшает ее водопотребность, тем самым позволяя приготовлять бетонные смеси ровной подвижности при минимальном расходе Н2О и цемента. В жестких бетонных смесях эффективность действия пластификаторов и суперпластификаторов уменьшается, т.к. количество Н2О оказывается недостаточным для обеспечения их действия.

Качество бетона нельзя оценить только средней прочностью бетона. На практике всегда наблюдаются отклонения от этой величины. Колебания активности цемента, его нормальной густоты, минералогического состава, свойств заполнителей, каждое зерно которых хоть незначительно, но отличается от другого, колебания параметров процесса изготовления и твердения; дозировки материалов, режимов перемешивания и твердения — все это приводит к определенной неоднородности структуры бетона. Вследствие этого отдельные объемы бетона могут отличаться друг от друга в большой или малой степени, что зависит от свойств используемых материалов и отлаженности технологического процесса. Соответственно будут колебаться и показатели свойств бетона: прочность, плотность, проницаемость, морозостойкость и др. Для оценки однородности бетона используют статистические методы. Таким образом, качество бетона’будет определяться его средней прочностью (или соответствующим комплексом показателей) и его однородностью, которая оценивается по коэффициенту вариации прочности (или других показателей). В 1972г. введен в действие ГОСТ 18105–72, который предусматривает оценку прочности совместно с оценкой однородности бетона.

Общепринятым способом контроля прочности является испытание на прочность кубиков бетона.

Факторы, влияющие на качество бетона

уществует множество факторов, влияющих на прочность и другие свойства бетона (к примеру, состав цемента и его марочная прочность, очень часто отличающаяся от номинальной прочности).

Иногда бывает так, что в разных концах даже одного вагона может быть разный по качеству цемент.

Цемент, который продают в мешках, также довольно часто не соответствует указанному виду на этикетке.

Кроме этого, марочная прочность цемента снижает (в среднем, до 10% в месяц) его длительное хранение.

На прочность бетона могут оказывать влияние:

• температура воды и воздуха,

• сезонно меняющаяся жесткость воды.

Общепринятым способом контроля прочности является испытание на прочность кубиков бетона.

Но для малого предприятия или частного строителя, которые не имеют собственных лабораторий, более экономичным способом выхода из ситуации может стать намеренное завышение марки приготавливаемого бетона относительно проектной, в целях обеспечения требуемых параметров.

Для правильного приготовления бетонных смесей, следует учитывать некоторые нюансы:

• Для массивных конструкций следует предусматривать применение замедлителей.

• Гранулометрия заполнителей должна быть оптимальной. В случае несоблюдения данного требования требуется перерасчет.

• Для ускорения твердения, как правило, применяют специальные ускорители.

• Фактическая активность цемента должна соответствовать заявленной. В случае несоблюдения этого требования необходимо проволить перерасчет.

• Срок хранения цемента – не более 3-х месяцев.

19. Метод “термоса”

На использовании внутренних источников энергии основан самый распространенный метод выдерживания бетона — метод «термоса». Его сущность заключается в том, что за счет начальной энергии и последующей экзотермии цемента массивная теплоизолированная конструкция набирает требуемую прочность за расчетный период времени до замерзания.

Область применения метода «термоса» — бетонирование массивных монолитных конструкций (фундаменты, плиты, блоки, стены) с модулем поверхности Ма = 3. 8 в любых теплоизолированных опалубках. Кроме того, целесообразно применять метод «термоса» в тех случаях, когда к бетону предъявляются повышенные требования по морозостойкости, водопроницаемости и трещиностойкости, так как термосное выдерживание сопровождается минимальными напряжениями в бетоне от воздействия температуры.

Целесообразность применения метода «термоса» устанавливается в результате технико-экономического расчета с учетом массивности конструкции, активности и тепловыделения цемента, температуры уложенного бетона и наружного воздуха, скорости ветра, а также возможности получения заданной прочности бетона в установленный срок.

Сущность выдерживания бетона по методу термоса состоит в следующем. Доставленную на площадку бетонную смесь температурой 25. 45°С укладывают в опалубку. При большей температуре подогрева бетонная смесь во время транспортирования быстро загустевает. Сразу после окончания бетонирования все открытые поверхности конструкции укрывают слоем теплоизоляционного материала. Изолированный от холодного воздуха бетон твердеет за счет тепла, внесенного в бетонную смесь при ее приготовлении, а также тепла, выделяемого в процессе экзотермической реакции твердения цементного теста.

Количество тепла, получаемое бетоном от указанных двух источников, легко подсчитать. По этой величине расчетом подбирают слой утеплителя, теплоизоляционные характеристики которого обеспечили бы в условиях, намечаемых прогнозом среднесуточных температур, выдерживание бетона при положительной температуре до достижения им прочности критической или проектной, допускающей распалубливание.

Не все конструкции можно выдерживать методом термоса. Более всего он подходит для массивных конструкций с относительно небольшой площадью охлаждения .

Если бетонная смесь приготовлена на портландцементах средней активности, методом термоса можно выдерживать бетон в конструкции с модулем поверхности до 8. Однако зимой эффективней применять высокоактивные быстротвердеющие цементы, а также вводить в обычные цементы химические добавки — ускорители твердения. Это дает возможность применять метод термоса для конструкций с модулем поверхности 10. 15.

Проектированию термосного выдерживания бетона предшествует теплотехнический расчет. Количество тепла в бетоне должно соответствовать его расходу (теплопотерям) при остывании за время т, в течение которого обеспечивается сохранение положительной температуры в бетоне для достижения им требуемой прочности.

Бетон, уложенный в зимних условиях выдерживают преимущественно методом термоса, основанном на применении утепленной опалубки с устройством сверху защитного слоя. В качестве защитного слоя применяют толь, камышит, картон, соломит, фанеру, по которым могут быть уложены опилки, шлак, шлаковойлок, стекловата.

Опалубку утепляют толем, камышитом, соломитом, минеральной ватой.

Опалубка может быть двойной, тогда промежутки между ее щитами засыпают опилками, шлаком или заполняют минеральной ватой, пенопластом.

На продолжительность остывания бетонной смеси большое влияние оказывает модуль поверхности конструкции Мп, т. е. отношение размера поверхности охлаждения бетонной конструкции к ее объему: чем меньше модуль поверхности, тем массивнее конструкция и тем медленнее идет охлаждение смеси. Продолжительность остывания бетонной смеси определяют по формуле

Эффективность применения метода термоса может быть увеличена введением в смесь добавок, ускоряющих твердение бетона.

К методам искусственного прогрева относятся: предварительный электроразогрев бетонной смеси, обогрев бетона инфракрасными лучами, индукционный, паро- и электропрогрев бетона.

В любом случае бетон к моменту замерзания должен иметь прочность не ниже 50, 40 и 30 % при марках бетона соответственно М150, М200, МЗОО, М400, М500; 70 % для конструкций, подвергающихся по окончании выдерживания замораживанию и оттаиванию; 80 %

Для преднапряженных конструкций; 100 % при наличии специальных требований.

Предварительный электроразогрев бетонных смесей производят в специально оборудованных переносных бункерах или в кузовах автосамосвалов; если смесь выгружают непосредственно в опалубку, то с помощью электродов, погружаемых в бетонную смесь

Для преднапряженных конструкций; 100 % при наличии специальных требований.

Песок

Используются в основном средние и крупные зерна. Песок не должен содержать крупные частицы или мусор. Если обнаружились инородные предметы нужно просеять сыпучий материал через мелкое сито. При дозировке воды следует учитывать степень влажности песка из расчёта:

— сухой наполнитель 1%;

— обычный наполнитель 5%;

— мокрый наполнитель 10%.

Подойдёт чистая питьевая вода из водопровода или скважины. Техническую жидкость не рекомендуется использовать из-за неизвестных примесей в составе.

Пропорции сухих компонентов для получения бетона марки М200 составляют:

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 “Межгосударственная система стандартизации. Основные положения” и МСН 1.01-01-2009* “Система межгосударственных нормативных документов в строительстве. Основные положения”
________________
* Документ в информационных продуктах не содержится. За информацией о документе Вы можете обратиться в Службу поддержки пользователей. – Примечание изготовителя базы данных.

Читайте также:  Основные элементы теннисного стола – Ремонт квартиры своими руками

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона “НИИЖБ” – филиалом ФГУП “НИЦ “Строительство”

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 “Строительство”

3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (дополнение 2 к приложению Д протокола N 37 от 6-7 октября 2010 г.)

За принятие стандарта проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование органа государственного управления строительством

Агентство по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства

Министерство строительства и регионального развития

Департамент регулирования градостроительной деятельности Министерства регионального развития

Агентство по строительству и архитектуре при Правительстве

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 мая 2011 г. N 71-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 7473-2010 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2012 г.

5 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений европейского регионального стандарта EN 206-1:2000* “Бетон – Часть 1. Общие технические требования, эксплуатационные характеристики, производство и критерии соответствия” (“Concrete – Part 1: Specification, performance, production and conformity”, NEQ)
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. – Примечание изготовителя базы данных.

7 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июнь 2018 г.

(Поправка. ИУС N 9-2019).

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе “Национальные стандарты”, а текст изменений и поправок – в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты”. В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты”. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 9, 2019 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

Сокращенное наименование органа государственного управления строительством

Классификация бетонного состава по назначению

Классификация смесей и бетонов по назначению позволяет подобрать подходящий вид материала для конкретных строительных нужд. Например, существуют особые марки, используя которые строят сооружения, эксплуатируемые в суровых условиях. Чаще остальных выдвигаются следующие требования: бетон должен быть огнестойким, морозостойким и стойким к вибрациям.

В зависимости от функционального назначения, выделяют следующие виды бетона:

  • общего назначения. Из него сооружают фундаменты, несущие ЖБ-конструкции, плиты перекрытия, колонны, балки и многое другое;
  • специального назначения. Пользуясь им, строят объекты с высокой устойчивостью к механическим и атмосферным воздействиям. Спецсоставы применимы при возведении, например, атомных станций;
  • гидротехнические. Благодаря высокой стойкости к влаге, используются для строительства дамб, гидроэлектростанций и аналогичных объектов.


Существует множество видов бетонов, и практически все имеют схожий состав. Тем не менее, именно ингредиенты влияют на конечные характеристики.

О свойствах бетона

Качественный бетон способен полностью справляться с возложенными на него задачами. Он обладает всеми перечисленными ниже свойствами.

Прочность. Это, пожалуй, самое важное, что следует отметить. Прочность бетона определяется не только прочностью каменного заполнителя (щебня), но и прочностью цемента, а также наличием глинистых примесей, Естественно, чем больше примесей, тем менее прочный бетон получится. Известно такое свойство бетона, как набор прочности со временем, поэтому оценка качества бетона в полной мере может быть произведена только тогда, когда бетон полностью застынет.

Средняя плотность. Еще один важный показатель, который влияет на качество бетона. Бетон всегда содержит поры, однако, чем их меньше, тем бетон прочнее.

Пористость. С увеличением количества пор, бетон теряет в прочности. Некачественный бетон содержит много пор. Они образуются из-за плохого перемешивания бетона или экономии на цементе. В результате несвязанная вода испаряется, оставляя после себя мелкие пустоты.

Водостойкость. Эта особенность делает бетон еще более применяемым, ведь его можно использовать для строительства сооружений, которые непосредственно контактируют с водой.

Теплопроводность. Бетон обладает относительно небольшой теплопроводностью, что, кстати говоря, еще обеспечивает и достаточную огнестойкость. Бетон не разрушается под воздействием огня довольно длительное время.

Морозостойкость. Несмотря на то, что в поры бетона может попадать вода, он выдерживает значительное количество циклов заморозки и не разрушается.

Стоит отметить, что сейчас, кроме бетона, применяют современные строительные материалы для строительства дома, которые по некоторым показателям превосходят бетон, либо могут использоваться в сочетании с ним. Однако бетон привлекает своей доступностью, ведь его можно сделать буквально во дворе, засыпав цемент, завалявшийся в гараже, добавив песка из кучи под забором. Другое дело, какого качества получится такой бетон.

Применение бетона в строительстве

Наиболее часто бетон используется для заливки фундаментов, постройки монолитно-каркасных зданий и бетонно-каркасных изделий. Незаменим в дорожном строительстве. Также его применяют в ремонтных работах для внутренней и внешней облицовки зданий, герметизации. Без применения бетона не обходится строительство мостов, дамб, плотин и бассейнов. Производство бетонных плит, качественного строительного материала, невозможно без бетона, как понятно из названия материала. Бетон используют для создания имитации натурального камня в декоративных целях. Такой материал необходим для строительства стен, он придает им прочность, колон, фасадных конструкций. Используется для стяжки и заливки пола. Без него не обходится армирование бетонных конструкций металлическими каркасами. Таким образом, можно выделить основные функции бетона в строительстве:

  • заливка основы зданий;
  • закладка и отделка конструкций;
  • покрытие дорог;
  • гидростроительство.

Из вышеперечисленного становится понятно, что бетон в строительстве – основополагающий материал, заменить который будет весьма проблематично.

Для того, чтобы бетон приобрел дополнительные свойства, в состав самого материала могут добавляться разнообразные элементы. Добавление тех или иных компонентов напрямую зависит от целевого использования бетона. Как правило, при изготовлении бетонной смеси, производители стараются усилить такие его свойства, как морозостойкость, прочность, влагоустойчивость. Сегодня в строительстве различают бетонные смеси на основе разного вяжущего вещества:

Классификация бетонных смесей

Связность бетонной смеси обуславливает однородность строения и свойств бетона. Очень важно сохранить однородность бетонной смеси при перевозке, укладке в форму и уплотнении. При уплотнении подвижных бетонных смесей происходит сближение составляющих ее зерен, при этом часть воды отжимается вверх. Уменьшение количества воды затворения при применении пластифицирующих добавок и повышение водоудерживающей способности бетонной смеси путем правильного подбора зернового состава заполнителей являются главными мерами борьбы с расслоением подвижных бетонных смесей.

Под нагрузкой бетон ведет себя иначе, чем сталь и другие упругиe материалы. Конгломератная структура бетона определяет его поведение при возрастающей нагрузке осевого сжатия.

Прочность бетона

6. Бетон, уложенный и уплотненный вибраторами , имеет на 10 – 30% большую прочность, чем бетон, уплотненный вручную.

Приготовление бетона

Как приготовить бетонную смесь своими руками? Для этого понадобятся сырье и оборудование. Значение имеют и пропорции составляющих. От их отношения зависит качество будущей бетонной смеси. Чтобы сделать раствор, вначале нужно смешать сыпучие компоненты. Это нужно для того, чтобы в дальнейшем не образовались комки. Смешивание осуществляется вручную в большой емкости или с помощью бетономешалки. Последний вариант оптимальный. После этого требуется добавить воду, а потом зернистый материал (гравий или щебень). Щебень предварительно требуется промыть и просушить. Предпочтительнее брать гравийный или гранитный щебень.

Воду можно не выливать всю сразу, а разделить на 2 части. Вторую часть целесообразно залить в смесь в последнюю очередь. Работать проще вдвоем. Консистенция полученного бетона должна быть однородной и напоминать сметану.

Схема определения подвижности бетонной смеси.

Нужно помнить, что использовать бетон необходимо как можно скорее после приготовления, иначе он начнет схватываться. После укладки смеси из нее нужно убрать весь скопившийся воздух. Делается это при помощи специального вибратора.

Читайте также:  Панели ПВХ для ванной комнаты

Бетонная смесь окончательно затвердевает только через 4 недели. Периодически поверхность ее нужно смачивать водой, чтобы бетон не потрескался. При возведении фундаментов для повышения жесткости конструкции делается армирование при помощи металлических стержней и проволоки.


Бетонная смесь окончательно затвердевает только через 4 недели. Периодически поверхность ее нужно смачивать водой, чтобы бетон не потрескался. При возведении фундаментов для повышения жесткости конструкции делается армирование при помощи металлических стержней и проволоки.

Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Цементное тесто относят к так называемым структурированным системам, которые характеризуются некоторой начальной прочностью. Определенная структура цементного теста создается за счет действия сил молекулярного сцепления между частицами, окаймленными тонкими пленками воды. Пленки жидкой фазы в структуре цементного теста придают ему свойство пластичности. Структурная вязкость цементного теста зависит от концентрации твердой фазы в водной суспензии. Поведение структурированных систем при приложении внешних сил в отличие от жидких тел резко меняется.

1.3 Свойства бетонной смеси и бетона

Бетонная смесьпредставляет собой сложную многокомпонентную систему, состоящую из частичек вяжущего и новообразований, которые возникают при взаимодействии вяжущего с водой, зерен заполнителя, воды, вводимых в ряде случаев специальных добавок, а также вовлеченного воздуха. Из-за проявления сил взаимодействия между перечисленными компонентами эта система приобретает связность и может рассматриваться как единое тело с определенными физическими свойствами.

Структура бетонной смеси.Взаимодействие между твердыми частицами в бетонной смеси определяется наличием жидкой среды: только при добавлении к сухой смеси цемента и заполнителей воды эта смесь приобретает присущие ей свойства.

Силы межчастичного взаимодействия имеют разную физическую природу, и их влияние зависит как от размера частиц, так и от объема жидкой фазы, ее состава, величины поверхностного натяжения. Зерна щебня достаточно велики, удельная поверхность мала, и поэтому их поведение подчиняется в основном гравитационным силам и силам механического зацепления, а действие поверхностных сил практически ничтожно. Между частицами песка и особенно дисперсных компонентов (цемента, наполнителя) в полной мере действуют поверхностные силы: капиллярные, молекулярные, атомные. Следует отметить влияние капиллярных сил, действие которых в основном определяет пониженную удобоукладываемость жестких смесей и их повышенную пластическую прочность после уплотнения.

Бетонная смесь содержит частицы различных размеров, и поэтому в ней проявляются все отмеченные выше силы. Характерными и важными процессами структурообразования являются осаждение и прилипание мельчайших частиц вяжущего и наполнителей к поверхности более крупных зерен. Возникновение сил капиллярного сцепления между тонкодисперсными и грубодисперсными частицами в жестких бетонных смесях, значительно превышающих по своей величине другие силы межчастичного взаимодействия, усиливает процесс прилипания частиц вяжущего к зернам заполнителя с образованием агрегатов-глобул, что приводит к формированию более плотных и прочных контактных зон в затвердевшем бетоне.

С точки зрения реологии, бетонная смесь является структурированной системой, обладающей предельным напряжением сдвига, эффективной (зависящей от приложенных напряжений) вязкостью, периодом релаксации.

В зависимости от состава и прежде всего количества жидкой фазы, смесь приобретает состояние жидкообразной (структурированной жидкости) или твердообразной среды.

Под действием внешних напряжений, например в результате вибрации, преодолевается предельное напряжение сдвига, система начинает течь с вязкостью, зависящей от внешних напряжений. После окончания их действия восстанавливается начальная структурная прочность смеси. Это явление получило название тиксотропии.

Тиксотропия – способность разжижаться при периодически повторяющихся механических воздействиях (например, вибрации) и вновь загустевать при прекращении этого воздействия.

Механизм тиксотропного разжижения заключается в том, что при вибрировании силы внутреннего трения и сцепления между частицами уменьшаются и бетонная смесь становится текучей. Это свойство широко используют при укладке и уплотнении бетонной смеси.

Технологические свойства.Для производства работ и обеспечения высокого качества бетона в конструкциях и изделиях необходимо, чтобы бетонная смесь имела консистенцию, соответствующую условиям ее укладки и уплотнения, т.е. определеннуюудобоукладываемость.

Под удобоукладываемостью понимают способность бетонной смеси под действием определенных приемов и механизмов легко укладываться в форму и уплотняться, не расслаиваясь.

Рисунок 4Определение удобоукладываемости бетонной смеси по осадке конуса: 1 – опоры; 2 – ручки; 3 – конус; ОК – осадка конуса

Это основное технологическое свойство бетонной смесиоценивают показателями:

подвижности – характеристика удобоукладываемости пластичных смесей, способных деформироваться под действием собственного веса.

Характеризуется осадкой стандартного конуса, отформированногоиз испытуемой бетонной смеси (осадкой под действием собственного веса сформованного из бетонной смеси конуса ОК, в сантиметрах, рисунок 4);

жесткости характеристика удобоукладываемости бетонных смесей, у которых не наблюдается осадки конуса (ОК = 0), (временем вибрирования, в секундах, необходимым для требуемого растекания смеси при испытании на стандартном приборе, рисунок 5).

Ее определяют по времени вибрации (в секундах), необходимому для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса из бетонной смеси с помощью специального прибора (рис. 5), который представляет собой металлический цилиндр 2 диаметром 240 мм и высотой 200 мм со штативом и штангой 6 и металлическим диском 4 с шестью отверстиями.

Рисунок 5 Схема определения жесткости (Ж) бетонной смеси: а — прибор в начальном положении; б — то же в момент окончания испытаний; 1 — виброплощадка; 2 — цилиндрическая форма; 3 — бетонная смесь; 4 — диск с отверстиями; 5 — втулка; 6 — штанга; 7— бетонная смесь после вибрирования

Прибор закрепляют на стандартной виброплощадке, в него вставляют форму-конус 3. Конус заполняют бетонной смесью в три слоя, штыкуя каждый слой 25 раз. Затем форму – конус снимают и, поворачивая штатив, опускают металлический диск 4 на поверхность бетонной смеси. После этого включают вибратор. Время, в течение которого смесь распределится в цилиндрической форме 2 равномерно и хотя бы через два отверстия диска начнет выделяться цементное молоко, принимается за показатель жесткости смеси (Ж).

В зависимости от удобоукладываемости различают жесткие и подвижные бетонные смеси (табл. 1).

Жесткие бетонные смеси содержат небольшое количество воды и соответственно пониженное количество цемента в сравнении с подвижными смесями у бетонов равной прочности.

Жесткие смеси требуют интенсивного механического уплотнения: длительного вибри­рования, вибротрамбования и т. п.

Используют такие смеси при изготовлении сборных железобетонных изделий в заводских условиях (например, на домостроительных комбинатах); в построечных условиях жесткие смеси применяют редко.

Таблица 1Классификация бетонных смесей по удобоукладываемости

Структура бетонной смеси.Взаимодействие между твердыми частицами в бетонной смеси определяется наличием жидкой среды: только при добавлении к сухой смеси цемента и заполнителей воды эта смесь приобретает присущие ей свойства.

Пропорции бетона

Например, при использовании для приготовления бетона цемента марки М-400 пропорции для различных марок бетона будут такими:

  • М100 — 1 кг цемента, 7 кг щебня, 4,6 кг песка;
  • М200 — 1 кг цемента, 4,8 кг щебня, 2,8 кг песка;
  • М300 — 1 кг цемента, 3,7 кг щебня, 1,9 кг песка;
  • М450 — 1 кг цемента, 2,5 кг щебня, 1,1 кг песка.

С повышением марки бетона расход наполнителей — песка и бетона — уменьшается, а количество расхода цемента остается одинаковым. Эта тенденция сохраняется и при использовании других марок цемента, хотя пропорции компонентов бетонной смеси будут другими. Чем выше марка цемента, тем большую массу наполнителей он может связать.

Помимо фракции для прочности бетона важное значение имеет и чистота песка. В теории песок должен быть чистым, без примесей, но в реальности это пока неосуществимо. Поэтому допускается наличие в его составе небольшого количества глины или ила, но общее количество таких примесей не должно превышать 5%.

Добавить комментарий