Про бетон, состав бетона
В этой небольшой статье я хотел бы рассказать об основных свойствах и характеристиках бетона, его укладке, сроках схватывания и других потребительских качествах этого незаменимого в строительстве материала. Мне не хотелось бы молоть воду в ступе и цитировать здесь энциклопедические данные про бетон, которые Вы могли бы без труда найти в любой статье, кои копируются с сайта на сайт в большом количестве, и с практической точки зрения — малополезны. Терминология и построение текста подобных повествований способны ввести в заблуждение даже людей, знающих предмет разговора. Я когда-то пытался почерпнуть какую-либо нужную информацию про бетон, но чаще сталкивался либо с суконным языком ГОСТов, либо вот с такими экзерсисами. Мне, как практикующему строителю, хотелось бы рассказать о самом необходимом, и конечно, я постараюсь это сделать простыми словами: без «конгломератного строения камнеподобных материалов разливных форм»
Быстрая навигация по разделу:
Состав бетона.
Готовая бетонная смесь, она же товарный бетон — подвижный состав из четырёх основных компонентов, замешиваемых в определенной пропорции: цемент, щебень, песок, вода. Аналогичная смесь, но без использования щебня, называется цементным раствором либо пескобетоном, правда в пескобетоне применяется песок более крупной фракции (модуль крупности). Весовое соотношение компонентов для приготовления бетонной смеси примерно таково: Цемент -1 часть, Щебень 4 части, Песок — 2 части, Вода — 1/2 части. Например: цемент — 330 кг., щебень — 1250 кг., песок — 600 кг., вода — 180 литров. Естественно, эти цифры весьма приблизительны и на деле зависят от многих факторов таких как: требуемая марка бетона, марка цемента, характеристики щебня и песка, использования пластификаторов других добавок, и т.д. и т.п.
Цемент и вода — главные компоненты бетона. Собственно на них возложена основная функция — связать все компоненты в единую монолитную структуру. Соблюдение правильной пропорции этих двух компонентов (водоцементное отношение) — главнейшая задача в производстве бетона. Речь ведь не только о количестве воды и цемента, введённых в бетон. С этим, как раз, всё просто. Важно учесть все нюансы: влажность щебня и песка, их влагопоглощение и т.д. и т.п. Цемент, взаимодействуя с водой (гидратация цемента), способен схватываться и твердеть, образуя так называемый цементный камень. Многие наверно сталкивались с этим самым камнем, когда откупоривали мешок цемента, оставшийся лежать в сарае с прошлого лета 🙂 Ну и что же получается. Цемент и вода — сами себе камень. Как-будто — вполне самодостаточный материал. А вот и нет. Цементный камень при затвердевании деформируется. Объемная усадка достигает 2 мм/м. Вроде и не много, но из-за неравномерности этих усадочных процессов, возникают внутренние напряжения, появляются микротрещины. Эти микротрещины практически не видны, но прочность и долговечность цементного камня снижается. Для того, чтобы уменьшить эти деформации, в состав вводят заполнители:
- Крупные заполнители: щебень
- Мелкие заполнители: песок
Роль этих заполнителей — создать структурный каркас, который воспринимает усадочные напряжения, и в результате — готовый бетон даёт меньшую усадку. Также увеличивается прочность и модуль упругости бетона (снижение деформаций конструкции под нагрузкой), уменьшает ползучесть (когда бетон необратимо деформируется при длительных нагрузках). Заполнители существенно удешевляют бетон. Ведь цемент стоит значительно дороже чем щебень и песок.
В начале статьи Вы читали о примерных пропорциях основных компонентов бетонной смеси. Давайте теперь переведём весовые доли в объемные и посчитаем:
- Цемент 0.25 куб.м (330 кг. Насыпная плотность цемента в среднем 1300 кг на куб.м)
- Вода 0.18 куб.м. (180 литров. Литры, они и в Африке литры)
- Щебень 0.9 куба (1250 кг. При насыпной плотности 1350 кг на куб.м.)
- Песок 0.43 куба (600 кг. При насыпной плотности 1400 кг/куб.)
Итого, если всё разложить и разлить по разным посудинам, мы получим общий объем 1.76 кубометра! Как же это всё помещается в один куб бетона. Просто. Берём литровую банку и засыпем её щебёнкой по горлышко. Между отдельными зернами будет много свободного места (межзерновая пустотность). И вот эту саму пустотность мы засыпаем двумя стаканами песка, одним стаканом цемента, и стаканом воды, при этом, потряхивая и помешивая. И всё влезет! В результате подобных манипуляций мы получаем совершенно плотную субстанцию. Все поры заполнены, все заполнители упёрлись друг в друга. Если бетон не шевелить и не трогать, он довольно быстро начинает твердеть (застывать). При вибрировании, перемешивании, бетон снова переходит в пластичное состояние. (тиксотропия). Как Вы только от него отстанете — он снова начнёт превращаться в плотную упругую массу.
Пожалуй, ещё несколько строк о крупном заполнителе (щебне).
Прочность (марка) щебня должна быть примерно в 2 раза больше, нежели расчётная марка бетона. Делается это из-за того, что проектная (28 суточная) марка бетона — всегда значительно ниже, чем его реальная прочность, которую он наберёт через полгода или год. Прочность же щебня — не растёт со временем. Вот их и нивелируют. В любом случае, всё это делается в виде не нормируемого проектными требованиями запаса прочности. Как говорится — на всякий пожарный. Вот выкладка из ГОСТ 26633-91, про соотношение марки щебня и марки бетона.
Совсем кратко об основных видах щебня.
- Известняк. Средняя прочность (марка) 500-600. Отдельные виды известняковых наполнителей (до 800) вполне пригодны чтобы изготовить бетон вплоть до марки М-350, но в виду более низкой морозостойкости, известняк как правило используют для производства бетонов марок м-100 — м-300.
- Гравий. Прочность основных видов гравия (800-1000) достаточна для изготовления марки бетона вплоть до М-450. (обычно, не выше м-400) Самый распространённый вид наполнителя. Обладает всеми хорошими качествами, необходимыми для получения большинства бетонных смесей. Для индивидуального строительства я выбрал бы его. Бетон на гравии — дешевле. Для тех марок бетона, которые используют в частном строительстве — прочность более чем достаточна. Да и радиационный фон меньше чем у гранита.
- Гранит. Наиболее прочный из перечисленных наполнителей. Из дополнительных преимуществ перед предыдущими имеет более высокие показатели (м до 1400), низкое водопоглощение и в следствие этого — повышенную морозостойкость. Например, при строительстве дорог, современными ГОСТ-ами разрешено использовать только гранитный щебень.
Конечно, не всё так просто со щебнем. Есть ещё много нюансов, вносящих свои коррективы: лещадность, % зерен слабых пород и т.д. и т.п. Но об этом, как-нибудь в следующий раз.
Во всех информационных материалах, прайс-листах и т.д. бетон указывается с цифровым и буквенным индексом. Обязательно указываются марка М-, класс В-, подвижность П-, водонепроницаемость W-, морозостойкость F-. Давайте вкратце расскажу про каждый из этих параметров.
Прочность, марка, класс бетона. Методы определения. Контрольные пробы.
Выбор и покупка конкретного вида и марки (класса) бетонной смеси определяется Вашим проектом. Если проекта нет, то можно доверится рекомендациям Ваших строителей. Они могут посоветовать бетон той или иной марки или класса. Если у Вас есть некоторые сомнения в компетентности Ваших строителей, можно попытаться разобраться самостоятельно.
Цифры марки бетона (м-100, м-200 и т.д) обозначают (усреднённо) предел прочности на сжатие в кгс/кв.см. Проверку соответствия необходимым параметрам осуществляют сжатием специальным прессом кубиков или цилиндров, отлитых из пробы смеси, и выдержанных в течение 28 суток нормального твердения.
В современных проектах бетон обозначается в классах. В общем и целом, класс бетона — параметр сродни марке, но с небольшими нюансами: в марках используется среднее значение прочности, в классах — прочность с гарантированной обеспеченностью с коэффициентом вариации 13%. Впрочем, для Вас это не имеет какого-либо значения. Не буду Вам морочить голову с коэффициентами вариации прочности, и прочими техническими нюансами. В проектной документации, если она у Вас конечно имеется, должно быть указано: бетон какого класса должен использоваться. В соответствии со СТ СЭВ 1406, все современные проектные требования к бетону указываются именно в классах. Уж не знаю — насколько это соблюдается, потому как 90% строительных организаций почему-то заказывают бетон в марках :-).
Для Вас главное — чтобы привезённый Вам бетон соответствовал той марке, которую Вы собственно заказывали. Проверить конечно можно, но не сразу. Что стоит сделать.
При разгрузке бетона, взять пробу и отлить пару-тройку кубиков размером 10х10х10 см. или 15х15х15 см. Для этого можно сколотить из дощечек специальные формы нужного размера. Перед тем как залить бетон в формы, ящички желательно увлажнить, дабы сухое дерево не забрало много влаги из бетона, тем самым отрицательно воздействуя на процесс гидратации цемента. Залитую смесь необходимо проштыковать куском арматуры или чем-то подобным: потыкать в смесь, как толкут картошку пюре, чтобы в залитой пробе не образовались незаполненные места (раковины), вышел лишний воздух, и смесь уплотнилась. Так же можно уплотнить смесь ударами молотка по бокам ящичков. Отлитые кубики храните при средней температуре (около 20 градусов) и высокой влажности (около 90%).
Через 28 дней Вы можете с чистой совестью принести всё это великолепие в любую независимую лабораторию. Вам там всё это подавят и вынесут вердикт — соответствует ли бетон заявленной марке или не соответствует. Впрочем, не обязательно ждать 28 дней, для этого существуют промежуточные стадии твердения в возрасте 3, 7, 14 суток. В течение первых 7 дней бетон набирает около 70% расчётной прочности (естественно при условии нормальной температуры) В сырое и холодное время года сроки схватывания бетона и период его твердения существенно увеличиваются.
Какие нюансы могут возникнуть при заборе и хранению проб-кубиков:
- Не разбавляйте бетон водой в автобетоносмесителе.
- Берите пробы непосредственно с лотка бетоносмесителя.
- Тщательно уплотняйте бетонную смесь в формах штыкованием (картошка-пюре)
- Храните пробы в надлежащих условиях: не на солнце и не на печке :-)) Лучше в прохладном подвале, или просто в тени.
Вот и всё про кубики. Если Вы вдруг забыли взять пробы, а знать, что у Вас всё в порядке хотелось бы, — обратитесь в независимую лабораторию, которая может провести замер прочности на месте. Для этого существуют так называемые неразрушающие методы исследования прочности: проверка методами ударного импульса прибором склерометром. В народе называется — простучать бетон. Так же используются ультразвуковые и иные методы определения прочности.
Переходим к другим важным параметрам бетона. А именно:
Удобоукладываемость, подвижность, осадка конуса.
Все эти термины, в общем, говорят об одном и том же. Обозначение в накладных и паспортах бетонной смеси в виде буквы П с коэффициентом от 1 до 5 ( пример: П-3) либо так: осадка конуса 10-15 см. Для практического применения важно знать следующее:
Для стандартных монолитных работ применяется бетон подвижности П-2 — П-3. При заливке густоармированных конструкций, узких опалубок, колонн и прочих подобных узких полостей, труднодоступных для заполнения бетоном, желательно использовать бетон с подвижностью п-4 и выше (осадка конуса 16-21 см). Подобная бетонная смесь может называться — литой бетон. (в эпоху развитого социализма литым считался бетон с осадкой конуса от 12 см.- чуть больше чем п-2) Подобные виды бетонной смеси хорошо переносят укладку в опалубку, без использования вибратора. Аналогичную подвижность бетона стоит выбрать, если для укладки бетонной смеси используется бетононасос
Есть ещё такое понятие как — жесткость бетона. Обозначается буквами Ж1-Ж4. В основном, когда говорят о жестком, имеют в виду тощий бетон, используемый, в основном, в дорожном строительстве. Он отличается пониженным содержанием воды и цемента. Про сверхжесткие виды я писать не буду. Вряд ли Вам это понадобится.
Для облегчения заливки и при отсутствии на объекте вибраторов, прорабы и строители зачастую увеличивают подвижность, разбавляя бетон в бетоносмесителе водой, что делать категорически не стоит! Ибо, водоцементное отношение — одна из ключевых пропорций, от которой напрямую зависит окончательная прочность бетона. Причём, даже незначительное разбавление смеси водой способно существенно снизить прочность на одну-две марки. Бетон расчётной марки м300, в результате разбавления водой, может легко показать м100 м200.
Увеличение подвижности бетонной смеси до показателей П4, П5, осадка конуса более 16 см. достигается исключительно за счёт применения на заводе добавок пластификаторов. Только так можно получить литой бетон, предназначенный для укладки в опалубку с плотным каркасом из арматуры, либо при монолитных работах с применением бетононасоса. Разбавив бетонную смесь водой, Вы непременно ухудшите его качество.
Коэффициент морозостойкости бетона.
Обозначается буквой F с цифрой от 25 до 1000 и говорит о количестве циклов замораживания-размораживания, при котором бетон сохраняет свои изначальные прочностные характеристики (с допустимыми отклонениями). Какую практическую ценность этот параметр имеет для Вас? Ну если кратко, то: циклы замораживания оттаивания — это переходы влагонасыщенной бетонной конструкции из мокрого состояния, в состояние замерзшее и обратно.
Чем это чревато. Возьмём стандартную картину: увлажнение бетонных конструкций на примере капиллярного подсоса влаги из земли фундаментом дома. Вода, тающий снег, влажная земля и т.д., заполняет микропоры бетона по принципу, сродни фитилю в керосинке. Бетон здесь выступает в роли впитывающей губки. Затем эта вода в микропорах замерзает, а замерзнув — расширяется, раздирая всё, что ей мешает. Вот тут то и происходят изменения в структуре бетона: микротрещины и т.д. Причём, в следующий раз, вода, заполнив эти микротрещины и замерзнув, разорвёт их ещё больше.
Безусловно, всё происходит не так страшно, как я тут расписал, ведь фундаменты, как правило, защищены гидроизоляцией, отмостками, гидрофобизаторами. Увлажнение происходит не так интенсивно, не на всю толщину бетона и т.д. Но хотелось бы, чтобы Вы более-менее понимали природу процесса.
На бетонных заводах и бетоносмесительных узлах различных комбинатов, производящих ЖБИ, испытания контрольных образцов проводятся в критических режимах. Бетонный кубик буквально вымачивают в воде ( или спец растворе) с влагонасыщением по полной программе, и замораживают разом до -18. И так — с промежуточными замерами, до достижения критической точки, а именно — потери расчётной прочности. Количество таких циклов вода-лёд и есть коэффициент F. В таком режиме частично работают фундаменты на влагонасыщенных грунтах, опоры мостов, стоящие в воде, ну и прочие гидротехнические сооружения.
Для увеличения морозостойкости, бетонные заводы используют различные добавки в бетон, например воздухововлекающие и т.д. Но морозостойкость, увеличенная воздуховолекающими добавками (сверх нормы для этой марки бетона) — уменьшает его прочность. Там нашли тут потеряли. Наиболее хороших результатов в увеличении морозостойкости можно добиться, используя в затворении бетона гидрофобный или напрягающий цемент. Все основные циклы происходят осенью и весной, когда перепады температур происходят каждый день из плюса в минус и обратно. В обычном строительстве, среднестатистическая морозостойкость F100-F200.
Следующий параметр бетона, о котором хотелось бы сказать, неразрывно связан с морозостойкостью.
Коэффициент водонепроницаемости..
Обозначается в накладных или паспортах на бетон, как коэффициент с буквой W. (W4,W8,W12, от 2 до 20). Водонепроницаемость бетона — способность не пропускать через себя воду под давлением. Если интересно узнать про методы опеределения водонепроницаемости — почитайте ГОСТ 12730.5—84. Для увеличения водонепроницаемости (сверх стандартной нормы для этой марки), в бетон, при его изготовлении вводят уплотняющие и гидрофобизирующие добавки, либо используют в затворении смеси всё тот же гидрофобный или напрягающий цемент. В чем актуальность данного параметра для частного строительства? У бетона с высоким коэффициентом W есть пара плюсов таких как:
- Возможность изготовления, без дополнительной гидроизоляции, подвалов в районах с высоким уровнем грунтовых вод. Актуально, если заливка полов и стен произведена грамотно, без швов и перерывов в бетонировании. Вроде бы казалось, почему бы не проще сделать стандартную гидроизоляцию? Однако, качественно и технично её сделать — не так просто. Я не беру в расчёт профессионалов этого дела. Их мало, услуги их недёшевы. Чаще всего заказчику приходится иметь дело со всезнающими и всеумеющими строителями, от которых и стоит ожидать различных сюрпризов в процессе эксплуатации построенного. Скорее всего, косяки Вам налепят в области сопряжения пола и стен. Потому как — сначала сделают, а потом подумают, как всё это склеить.
- Такой бетон, в принципе не боится морозов-оттепелей. Коэффициенты морозостойкости у него, очень высоки и рассчитаны на многолетнее использование в обычных условиях. Это может быть особо актуально для открытых, незащищённых конструкций, таких как бетонные дорожки, отмостки, ленты заборов, а так же, для свайных фундаментов на влагонасыщенных грунтах.
Однако, во всём этом великолепии есть один минус: производят такой бетон лишь высоких марок (с высоким содержанием цемента), поэтому — он стоит существенно дороже. Доставить на объект и уложить такой бетон — тоже непросто. Быстрое время схватывания не позволяет расслабиться. Всегда есть риск остаться один на один с неразбиваемой глыбой на стройплощадке. Да и немногие заводы способны обеспечить и гарантировать подобное качество смеси.
Есть альтернатива в виде самостоятельного использования специальных добавок, но где гарантия, что добавки введены в нужной пропорции, что они тщательно перемешались в бетоне. Опять же сомнение — добавлялись ли они вообще, или строители про них забыли, а затем вылили под кустик… Довольно часто, сам процесс строительства контролируется заказчиком весьма поверхностно. В основном контролируют результат, а что и как там внутри — мало кому известно. Об этом узнают лишь потом — в процессе эксплуатации: там потекло, а тут лопнуло. Ну да не будем о грустном.
В принципе, я упомянул лишь основные, но на мой взгляд — самые главные свойства бетона, которые могут быть актуальны для частного застройщика. На самом деле, бетон обладает ещё множеством различных свойств и характеристик, но на вопрос, — А надо ли оно вам, — я скорее услышу отрицательный ответ…
Внимание! Бетон может потерять качество:
- В результате разбавления бетона водой на объекте. Сиё действо является родовой болячкой кустарей-прорабов и их подопечных. Густой бетон укладывать тяжелее чем жидкий. Как говорят на стройке: Водички добавь, он сам разольётся. Этого делать кактегорически не стоит. Избыточная вода в бетонной смеси не вступает в в хим. реакцию с цементом (цемент забирает столько воды, сколько ему необходимо для гидратации). Эта лишняя вода остается в бетоне в свободном виде. В дальнейшем, она испаряется, высыхает, а в структуре бетона образуются пустоты и поры. Они и снижают марочную прочность бетона.
- В результате так называемого сваривания бетона, что чаще всего происходит из-за увеличенного времени миксера в пути, несвоевременной разгрузки, жаркой погоды и т.д.
- В результате некачественного уплотнения бетонной смеси (укладка без вибрирования). В неуплотнённой бетонной смеси содержится существенное количество воздуха. Эти воздушные поры, пустоты, раковины, если их не ликвидировать вибрированием, могут существенно снизить марку бетона.
Надеюсь, что Вы не зря потратили свое время, читаю эту статью. Если у Вас остались какие-то недопонятые моменты, пишите на [email protected] и я постараюсь ответить на все, интересующие Вас вопросы, о бетоне и бетонировании. Успехов Вам во всех строительных начинаниях. С железобетонным приветом, Эдуард Минаев Avtobeton.Ru.
Вы можете ознакомиться с нашими ценами на бетон
Если Вас когда-либо мучил вопрос, — почему самодельный бетон всегда хуже заводского, почитайте сколько нюансов необходимо соблюсти, чтобы получить качественный товарный бетон. Возможно ли в кустарных условиях выполнить хотя бы треть тех требований…
Несколько слов о нюансах производства товарного бетона в условиях надвигающегося экономического кризиса.
Кому любопытно, можно почитать про важнейшую роль цемента в производстве бетона и ЖБИ
Состав бетона — БЕТОНКОМПЛЕКТ
Товарный бетон (приготовленная в заводских условиях бетонная смесь) состоит из 4 главных компонентов. Это цемент, песок, щебень и вода, которые замешивают, придерживаясь определенной пропорциональности. Без щебня смесь получится совершенно другой и будет называться цементным раствором или пескобетоном с той лишь оговоркой, что в пескобетоне используется песок большего модуля крупности.
Чтобы получить бетон, компоненты для его приготовления применяют в следующем весовом соотношении:
- цемент — 1 доля;
- песок — 2 доли;
- щебень — 4 доли;
- вода — 0,5 доли.
Например, с 330 кг цемента используется 600 кг песка, 1,25 т щебня и 180 л воды. Цифры неточные, так как на практике большое значение имеет требуемая марка бетона, свойства используемых песка и щебня, марка цемента, использование или неиспользование пластификаторов, иных добавок и многие другие факторы. Условно говоря, если использовать цемент марки М-400, бетон получится соответствующим марке М-250, а с цементом М-500 марка бетона тоже повысится — до М-350. Вот почему при изготовлении бетонной смеси на заводе в расчет берут несколько десятков параметров.
Цемент и вода
Вода и цемент — основные компоненты бетона, которые выполняют главную функцию: связывают все составляющие смеси в единую цельную структуру. Одна из главных задач при производстве бетона — добиться правильного водоцементного соотношения. Причем речь идет не просто о количестве этих компонентов, а об учете таких характеристик, как влажность применяемого щебня и песка, степень их влагопоглощения и других подобных.
В процессе гидратации (контактирования с водой) цемент может схватываться и твердеть, в результате образуется цементный камень. Многие потребители сталкиваются с этим явлением в быту, когда, например, открывают мешок цемента, пролежавший длительное время в условиях сырости. Казалось бы, камень и так самодостаточен, для чего в этом случае вводить в смесь и другие компоненты? Дело в том, что цементный камень склонен к деформациям. Его объемная усадка может доходить до 2 мм/м. Несмотря на невысокий показатель, усадочные процессы приводят к внутренним напряжениям и образованию микротрещин, которые не видны, но отрицательно сказываются на прочности и длительности службы цементного камня. Уменьшить такие деформации позволяет введение в состав готовящейся смеси заполнителей.
Щебень и песок
Щебень используется в качестве крупного заполнителя, песок — мелкого. Роль этих компонентов в составе бетонной смеси — создать структурный каркас, противостоящий усадочным напряжениям. Благодаря добавлению заполнителей готовый бетон характеризуется меньшей усадкой. Кроме того, увеличивается его прочностной показатель и модуль упругости, т. е. конструкция меньше деформируется под воздействием нагрузки, уменьшается ползучесть, при которой бетон деформируется из-за длительных нагрузок. Помимо прочего, заполнители удешевляют материал, ведь цемент стоит намного дороже, чем песок или щебенка.
Прочность щебня подбирается исходя из расчетной марки бетона: щебень должен быть прочнее примерно в 2 раза. Объясняется эта закономерность тем обстоятельством, что проектная марка бетона всегда ниже реальных прочностных характеристик, которые он набирает спустя полгода-год. Тогда как прочность щебня со временем остается прежней. Поэтому на практике разницу между прочностными показателями стараются свести к минимуму, хотя делается это в виде нерегламентированного проектными нормативами запаса прочности.
При использовании щебня важно учитывать еще много других нюансов, в том числе лещадность, процентное количество зерен слабых пород. Большое внимание уделяется видам щебня, основные из которых следующие:
- Известняковый. Марка по прочности — 500-600. Отдельные виды наполнителя из известняка (до 800) подходят для производства бетона до марки по прочности М-350. Но из-за низкой морозостойкости известняк обычно не применяется при изготовлении высоких марок бетона. Его используют для получения марок от М-100 до М-300.
- Гравийный. Прочностных показателей основных видов гравия, как правило, достаточно для производства бетона до М-450. Это самый часто используемый вид наполнителя. Ему присущи все качества, нужные для получения разных типов бетонных смесей. Бетон на гравии получается в меру прочным и недорогим, что актуально для индивидуального строительства. К тому же радиационный фон такого материала меньше, чем гранитного.
- Гранитный. Относится к самым прочным среди других видов щебня. Отличается также более высокими показателями морозостойкости и низким водопоглощением. Поэтому используется в наиболее ответственных конструкциях, например, обязателен к применению (и не может быть заменен на другой в соответствии с ГОСТ) при строительстве дорог.
Процесс приготовления бетонной смеси
Если перевести весовые доли, указанные в начале статьи, в объемные, то получится, что для приготовления 1 м3 бетона требуется следующее количество материала:
- цемент при средней насыпной плотности 1300 кг/м3 — 0,25 м3;
- вода — 0,18 м3;
- щебень при плотности 1350 кг/м3 — 0,9 м3;
- песок при плотности 1400 кг/м3 — 0,43 м3.
При сложении показателей общий объем оказывается равным 1,76 м3. Как такой объем помещается в 1 м3 бетона, можно понять, рассмотрев простой пример. Если взять обычную литровую банку и заполнить щебенкой, то между зернами останется много межзерновой пустотности, т. е. свободного места. Эту пустотность можно засыпать, потряхивая и помешивая, двумя стаканами песка, стаканом цемента и залить стаканом воды. В результате всё вмещается и получается плотная консистенция. После этого бетон быстро начинает твердеть. Снова придать приготовленной смеси пластичности помогает вибрирование и перемешивание.
Готовая бетонная смесь имеет определенный буквенно-цифровой индекс и описывается с обязательным указанием марки (М) и класса (В) по прочности, подвижности (П), водонепроницаемости (W) и стойкости к морозу (F).
Состав бетона — пропорции компонентов
Готовый бетон (товарный) является подвижной смесью, в состав которой входят четыре компонента, смешиваемые в определенных количествах: вода, песок, щебень и цемент.
Ориентировочный баланс составляющих для приготовления жидкого бетона выглядит следующим образом: 1 часть – цемент, 4 части – щебень, 2 части – песок и 1/2 части — вода.
Пример весового соотношения: на 330 кг цемента потребуется 1250 кг щебня, 600 кг песка и 180 литров воды.
Приведенные цифры являются условными, фактически количество смешиваемых компонентов зависит от необходимой марки бетона, характеристик песка и щебня, марки цемента, применения пластификаторов и т.п.
Для примера можно упомянуть, что если используемый цемент маркируется как М400, то бетонная смесь будет обозначена М250, а при наличии в составе цемента М500 бетон обозначается как М350 (цифры также приведены условно). При серийном производстве бетона учитываются несколько десятков параметров.
Главными составляющими бетона являются вода и цемент, связывающие все элементы смеси в единое целое. Основная задача в производстве бетона – соблюдение необходимого соотношения базовых компонентов, причем речь идет не только о количестве. При изготовлении бетонной смеси учитываются все нюансы, влажность песка и щебня, уровень влагопоглощения и т.д.
При взаимодействии с водой цемент схватывается и твердеет. В результате образуется камень, который в ходе данного процесса усаживается (объем усадки – до 2 мм на 1 метр). На первый взгляд – не так уж много, хотя при неравномерном распределении усадочных процессов в цементном камне могут возникнуть внутренние напряжения, а через некоторое время – небольшие трещины. Эти дефекты значительно снижают прочность камня.
Для уменьшения деформации в состав смеси добавляются крупные и мелкие заполнители, каковыми являются щебень и песок. Данным ингредиенты предназначены для создания единой структуры, воспринимающей усадочные напряжения.
Кроме того, использование заполнителей увеличивает показатель упругости бетона и его прочность, а также снижает ползучесть (необратимая деформация при длительной нагрузке). Заполнители существенно уменьшают стоимость конечного продукта, так как цемент является более дорогим строительным материалом, нежели щебень и песок.
Основные компоненты, входящие в состав бетона
1. Вода
Предполагается, что в процессе изготовления бетонной смеси будет использована чистая вода. Использование воды дождевой, жирной, с содержанием масла либо иных химических примесей нежелательно. В состав ответственного бетона (железобетонные перекрытия, несущие конструкции) должна входить чистая водопроводная вода.
2. Цемент
Самая общеупотребительная марка цемента – М400. Большинство изготовителей выпускают цемент одной маркировки, но – разного качества. Чаще всего в состав бетона входит балаклеевский цемент М400 ШПЦ ӏӏ/Б-Ш-400 или амвросиевский ПЦ ӏӏ/Б-Ш-400.
3. Щебень
Прочность щебня должна в два раза превышать расчетную марку бетона. Данное требование обусловлено тем, что проектная марка бетона (которая набирается за 28 суток) всегда меньше, чем его действительная прочность, которая будет набрана через год. В то же время прочность щебня не увеличивается, так как структура камня остается неизменной. Для «уравнения в правах» и выполняется подобная нивелировка, хотя означенный запас прочности не оговаривается в проектном задании.
Основные виды щебня для бетона:
- Известняк – средний запас прочности от 500 до 600. Отдельные виды известняка (с запасом прочности до 800) могут быть использованы для приготовления бетона М350, хотя из-за низкой морозоустойчивости известняк в основном входит в состав бетонных смесей М100-М300.
- Гравий. Прочность – от 800 до 1000, пригоден для изготовления бетона М450, является самым распространенным видом наполнителя. Гравию свойственны все параметры, необходимые для получения самых распространенных бетонных смесей. Материал достаточно дешев, отличается пониженным радиационным фоном.
- Гранит – самый прочный компонент из вышеперечисленных. Дополнительные преимущества – высокая прочность (1400), низкая водопоглощаемость и повышенная морозоустойчивость.
4. Песок
Самый лучший строительный песок – карьерный. Это объясняется тем, что песчинки из карьера имеют неправильную форму, что увеличивает площадь сцепления. Главный недостаток карьерного песка – присутствие в нем глины, которую удаляют посредством намывки.
Морской или речной песок «отполирован» водой, а потому поверхность песчинок очень гладкая.
Таблица 1. Состав и пропорции бетона марок М100 — М450 из цемента М400
| Марка используемого цемента | Массовый состав*, кг | Объемный состав*, л |
|---|---|---|
| Бетон М100 | 1 : 4,6 : 7,0 | 1 : 4,1 : 6,1 |
| Бетон М150 | 1 : 3,5 : 5,7 | 1 : 3,2 : 5,0 |
| Бетон М200 | 1 : 2,8 : 4,8 | 1 : 2,5 : 4,2 |
| Бетон М250 | 1 : 2,1 : 3,9 | 1 : 1,9 : 3,4 |
| Бетон М300 | 1 : 1,9 : 3,7 | 1 : 1,7 : 3,2 |
| Бетон М400 | 1 : 1,2 : 2,7 | 1 : 1,1 : 2,4 |
| Бетон М450 | 1 : 1,1 : 2,5 | 1 : 1,0 : 2,2 |
* Значения приведены в порядке — цемент : песок : щебень
Таблица 2. Состав и пропорции бетона марок М100 — М450 из цемента М500
| Марка используемого цемента | Массовый состав*, кг | Объемный состав*, л |
|---|---|---|
| Бетон М100 | 1 : 5,8 : 8,1 | 1 : 5,3 : 7,1 |
| Бетон М150 | 1 : 4,5 : 6,6 | 1 : 4,0 : 5,8 |
| Бетон М200 | 1 : 3,5 : 5,6 | 1 : 3,2 : 4,9 |
| Бетон М250 | 1 : 2,6 : 4,5 | 1 : 2,4 : 3,9 |
| Бетон М300 | 1 : 2,4 : 4,3 | 1 : 2,2 : 3,7 |
| Бетон М400 | 1 : 1,6 : 3,2 | 1 : 1,4 : 2,8 |
| Бетон М450 | 1 : 1,4 : 2,9 | 1 : 1,2 : 2,5 |
* Значения приведены в порядке — цемент : песок : щебень
состав смеси, соотношение, как замесить
Бетон — хлеб строительства. Без него, не обходится любая стройка, производятся различные конструкции и изделия от строительных — фундамент, стены, лестницы — до декоративных — скамейки, садовые дорожки и малые архитектурные формы. И все это — несложная по составу смесь. Правда пропорции бетона и его характеристики могут быть самыми разными — под выполнение разных задач.
Из бетона делают большие многоэтажные дома, дорожки и небольшие скульптуры. Для этого используют бетон разного составаСодержание статьи
Состав бетона: компоненты, их размеры и характеристики
В большинстве своем бетон состоит из трех основных составляющих:
- Вяжущего — чаще всего это цемент, иногда — известь.
- Заполнителей — песка, щебня, гальки.
- Воды.
Разное количество всего трех компонентов дает широкую гамму качеств и характеристик. Для придания особых свойств еще используют различные присадки и добавки, что еще во много раз расширяет область использования этого материала.
Все эти марки бетона изготовлены из одних компонетов, но в разных пропорцияхОсновная характеристика бетона — его прочность или та нагрузка, которую он может выдерживать длительное время без потери прочностных характеристик. Именно этот параметр является ключевым при выборе марки бетона для фундамента. Также важны могут быть водопроницаемость, морозостойкость. Но это характеристики «вызревшего» материала, которые зависят от рецептуры. А при замесе вас может интересовать такая характеристика, как удобоукладываемость. Она отражает степень текучести бетона и зависит от количества воды в составе. Повысить текучесть без добавления воды можно при помощи добавок, как и повысить морозостойкость и водоотталкивающие свойства.
Прочность бетона зависит от того, насколько точно придерживались рецептуры, от качества составляющих и от того, насколько тщательно все перемешали. Только при однородном составе и качественных составляющих можно добиться проектных характеристик. Подробнее о том, какие компоненты можно использовать и требования к ним читайте в конце статьи.
Принцип маркировки бетона
Основные характеристики бетона — его прочность и класс на сжатие. Класс на сжатие обозначается буквой «В» далее идут цифры класса от 3 до 40, марка по прочности обозначается буквой «М», после которой стоят цифры от 50 до 1000. Они обозначают максимальную нагрузку, которую данный вид бетона может вынести. Например, марка М300 обозначает, что максимальная нагрузка на 1 квадратный сантиметр не может быть выше 300 кг.
В частном строительстве наиболее популярны марки М200-М250, для фундаментов двухэтажных домов может использоваться бетон М300-М350, намного реже льют М400 — для тяжелых зданий на сложных грунтах. Более высокие вообще встречаются редко. Их область применения — промышленное строительство и объекты со специальными свойствами (пирсы, дамбы, дороги и т.п.).
Соответствие между марками бетона по прочности и по сжатию приведено в таблице (применяемые в частном строительстве).
| Класс бетона по прочности на сжатие | Прочность бетона на сжатие кг/см2 | Ближайшая марка бетона по прочности |
|---|---|---|
| В 5 | 65.5 | M 75 |
| B 7.5 | 98.2 | M 100 |
| B 10 | 131.0 | M 150 |
| B 12.5 | 163.7 | M 150 |
| B 15 | 196.5 | M 200 |
| B 20 | 261.9 | M 250 |
| B 22.5 | 294.4 | M 300 |
| B 25 | 327.4 | M 350 |
| B 30 | 392.9 | M 400 |
| B 35 | 458.4 | M 450 |
| B 40 | 523.5 | M 500 |
Пропорции бетона разных марок
Весь этот ассортимент и спектр качеств получается при использовании одних и тех же материалов, просто в разном количестве. Для достижения требуемых характеристик необходимо рекомендованные пропорции соблюдать строго.
При строительстве своего дома, хочется сделать все как можно лучше, в связи с чем при составлении бетона возникает желание добавить больше цемента: чтобы было прочнее. Делать этого не следует. Лучше станет вряд ли, а вот хуже — запросто. Для набора прочности бетону необходимо определенное количество воды и других компонентов. Если воды будет мало, цемента много, связи между частицами образуются в недостаточном количестве, из-за чего бетон может трескаться и крошиться. Тоже относится и к количеству заполнителей. И слишком большое их содержание, и недостаточное, негативно сказывается на качествах бетонного камня.
Пропорции бетона отображаются обычно в долях. За единицу берется количество цемента, а остальные компоненты прописываются по отношению к нему. Данные приводятся в виде таблиц для соответствующих марок, обязательно указаны единицы измерения. Такую таблицу компонентов бетона вы видите ниже.
Пропорции бетона разных марок из портландцемента М400 и М500Как определить требуемые пропорции бетона по этой таблице? Во второй колонке находите требуемую марку бетона. Например, нужен M250. В зависимости от того, какой портландцемент будете использовать М 400 или М 500, выбираете одну из двух строк. В третьей колонке указаны пропорции для бетона в килограммах: для 400 цемента это 1/2,1/3,9. Обозначает это вот что: для получения бетона марки М 250, на 1 кг портландцемента М400 необходимо добавить 2,1 кг песка и 3,9 кг щебня. Аналогичным образом определяете пропорции для бетона М200 — данные для него в таблице находятся чуть выше, или бетон М 300 — чуть ниже.
В четвертой колонке представлены объемные доли: все компоненты даны из расчета на 10 литров. Выбираются они аналогично.
В подобных таблицах не указано количество воды. Оно зависит от того, какой густоты вам необходим раствор. Водо-цементное отношение дают отдельными таблицами. Например, ниже даны данные о количестве вводы по отношению к килограмму цемента, при условии использования заполнителей средних размеров.
Количество воды для получения бетона требуемой марки при использовании щебня и песка средних размеровНапример, для получения бетона марки М 300 пропорции цемента М 500 и воды определены как 0,61. Это значит что на 1 кг цемента в раствор добавляют 0,61 литра воды (610 мл). При этом получается среднепластичный раствор, который используется чаще всего. Но при заливке фундаментов или других конструкций с густым армированием может понадобиться пластичный раствор. Тогда при определении количества воды кроме марки цемента необходимо учитывать еще и размеры заполнителей и то, насколько текучим должен быть раствор. Эти данные представлены в таблице ниже.
Количество воды в бетоне в зависимости от размеров щебня /гравия и текучести раствораИногда необходимо определить, сколько же цемента вам потребуется для той или иной задачи. Для этого необходимо знать, сколько цемента содержится в кубометре бетона. Данные по маркам бетона и цементов вы найдете в таблице ниже.
Количество цемента на куб бетонаОбласти применения
С тем, какие требуются материалы для бетона в каких пропорциях определились, но какая марка нужна? Это зависит от назначения конструкции и условий ее эксплуатации. Проще будет ориентироваться, если будете знать, какие марки бетона для чего могут быть использованы (назовем только те, которые применяются при строительстве частного дома, его ремонте или обустройстве участка).
М100 (В7,5). Это так называемый тощий бетон. Его используют в для подготовки площадки под ответственные конструкции. Например, при строительстве ленточного фундамента на гравийно-песчаную подсыпку укладывают слой тощего бетона, а после начинают работы по армированию. Этот же состав применяют при укладке бордюрного камня, например при изготовлении дорожек или отмостки вокруг дома.
М150 (В12.5). Этот состав применяют при подготовке под плитный фундамент, для стяжек, заливки бетонных полов или садовых дорожек. Этот вид бетона может использоваться для изготовления фундаментов под небольшие легкие постройки типа деревянной бани или небольшого гостевого дома из бруса или бревна.
М200 (В15). Одна из наиболее популярных марок бетона. Из него делают фундаменты любого типа для легких домов на нормальных грунтах, стяжки, лестницы, отмостки, дорожки. Из бетона этой марки изготавливают цементные блоки в домашних условиях, его же используют на заводах для изготовления фундаментных и строительных блоков.
О том, как построить самостоятельно фундамент из блоков ФБС читайте тут.
Соотношение цемента и песка для бетона влияет на прочностные характеристикиМ250 (В20). Область применения практически та же, но в более сложных условиях. Делают любые фундаменты на сложных грунтах, или на нормальных, но для домов, построенных из тяжелых материалов. Делают отмостки, которые будут использоваться как дорожки, наружные лестницы, бетонируют крыльцо, заборы и т.п. Также из него делают плиты перекрытия при небольших нагрузках.
М300 (В22,5). Также подходит для всех перечисленных выше областей, но в еще более суровых условиях эксплуатации. Изготавливают фундаменты под тяжелые дома на пучныстых грунтах, делают монолитные стены, дорожки, водонепроницаемую отмостку и т.п. Из этой марки бетона в основном делают плиты перекрытия и ростверки для свайно-ростверковых фундаментов.
М350 (В25). Прочность этой марки для частного строительства в основном чрезмерна. Это бетон используется для строительства монолитных чаш бассейнов или для изготовления фундаментов при высоком уровне грунтовых вод, для других сооружений, требующих высокой водостойкости. Эта марка уже чаще используется в промышленном строительстве.
М400 (В30). Это уже дорогая марка бетона, которая используется на объектах со специальными требованиями: для больших бассейнов, дамб, хранилищ в банках и т.д.
Приготовление бетона
При больших объемах работ лучше заказать бетон на заводе. Изготовление большого количества раствора вручную или даже с использованием бетономешалок задача сложная, а укладка порциями требует дополнительных усилий на то, чтобы слои хорошо сцепились. Тем не менее, приготовить бетон можно и вручную. В этом случае есть две последовательности действий:
- Сначала в сухом виде перемешивают бетон и песок. Его смешивают до тех пор, пока цвет не станет однородным. Потом засыпают щебень, все снова перемешивают, и последней добавляется вода.
- Сначала заливается вода, в нее — цемент. Когда все перемешается добавляют песок и потом крупный заполнитель.
Порядок добавления составляющих для бетона при замесе может быть разный
В первом варианте есть возможность, что при ручном замесе на дне, возле стен емкости останется неразмешанный состав, что приведет к снижению прочности бетона. Выход — хорошо и тщательно все перемешивать. Но слишком много времени тратить на это нельзя: раствор начнет схватываться.
Во втором варианте свои минусы: для получения однородного цементного молочка (смеси воды и цемента) порой уходит много времени. В результате на образование связей с засыпкой его просто не хватает: цемент «схватывается» и прочность бетона тоже снижается.
Все это не столь критично при использовании бетономешалок, но тоже неидеально. Тут есть другая сложность. Доставляется бетон на стройплощадку обычно в тележках. В одну весь объем не помещается, и остаток оставляют крутиться в бетономешалке. Это лучше, чем оставить его просто стоять, но при слишком длительном перемешивании раствор может начать расслаиваться, результат — прочность бетона станет ниже. Выход — две тележки и два человека, которые их повезут. Способ засыпки — первый или второй — выбирайте сами.
При небольших объемах бетон можно замешивать вручнуюТак все-таки, как приготовить бетон. Выбор за вами. Если объемы небольшие — можете месить вручную. Только делайте это тщательно. Для заливки фундамента лучше-все-таки заказать миксер, но можно справиться и бетономешалкой (или двумя, в зависимости от объема). А чтобы решить проблемы с неоднородностью замеса (хотя лучше, чтобы он был хорошим), обработайте укладываемый бетон вибратором. Большая часть проблем уйдет.
Далее поговорим о требованиях к компонентам бетона, их размерах и качествах.
Требования к цементам для бетонов
Для большей части строительных работ используют цементный бетон, где в качестве вяжущего компонента используется портландцемент. Бывает еще и известковый, но его область применения ограничена в основном отделочными работами, которые делают «по старинке».
Виды портланцементов и их хранение
Видов портландцемента несколько — шлакопортландцемент, глиноземистый и пуццолановый. Все они немного отличаются по характеристикам, но для частного строительства подходит любой. Разница может сказаться только на времени схватывания: дольше всех не застывает шлакопортландцемент — до 12 часов, затем идет стандартный портландцемент — до 10 часов, а быстрее всех застывает глиноземистое вяжущее — не более 8 часов.
Цемент для бетона должен быть сухой, сыпучий и свежийЦемент требователен к условиям хранения, и особенно к влажности. Для изготовления важных конструкций — фундаментов, перекрытия и т.п. желательно использовать свежий, недавно вышедший с завода. Уже через месяц он теряет до 10% свои свойств, а через 6 месяцев они ухудшаются на 30-35%. Потому, например, для заливки фундамента лучше брать его максимум двух недельной давности, и закупать незадолго до использования.
Хранить в сухом проветриваемом помещении. Если помещения нет, складывают под крышей или укутав от влаги несколькими слоями пленки. Обратите внимание — укутав, а не укрыв. И желательно не на землю, а на деревянный настил. Все дело в том, что при попадании влаги, даже в парообразном состоянии, цемент становится комковатым, что намного ухудшает характеристики бетона. При обилии влаги он просто становится камнем и использовать его нет никакой возможности. Потому о месте для хранения цемента позаботьтесь заранее.
Маркировка цемента
Какую марку цемента нужно брать, указывается обычно в рецептуре бетона. Она обозначается буквой М и цифрами, которые обозначают максимальную прочность бетона, которая может быть достигнута с этом вяжущим. Например, с цементом марки М400 максимально можно получить бетон марки М400, а также более низкие.
Далее идет буква «Д» и цифры, обозначающие количество примесей. М400 Д15, обозначает, что примесей в вяжущем 15%. Для строительных работ эта цифра не должна быть больше 20%.
Заполнители — щебень и песок
Состав бетона определяется теми функциями и характеристиками бетона, которые необходимы при его эксплуатации. Наиболее распространенные — песок и щебень. К ним предъявляются не менее жесткие требования, чем к качеству цемента. Иногда используют гальку, но только если она имеет острые грани, а не округлые. При наличии ломанных линий лучше сцепление заполнителя с раствором, в результате прочность бетон имеет значительно выше.
Песок
Строительный песок может быть речным или карьерным. Речной стоит дороже, но он, как правило чище и имеет более однородное строение. Его лучше использовать при составлении бетона для заливки фундамента, стяжки. Для кладки или штукатурки уместно использовать более дешевый карьерный песок.
Кроме происхождения, песок различают по фракциям. Для строительных работ используют крупные или средние. Мелкие и пылеватые не подходят. Нормальный размер зерен песка — от 1,5 мм до 5 мм. Но оптимально в растворе он должен быть более однородным, с разницей в величине зерен в 1-2 мм.
Песок должен быть чистым, лучше с одинаковыми размерами зеренВажна также чистота песка. В нем точно не должно быть никаких посторонних органических включений — корней, камней, кусков глины и т.п. Нормируется даже содержание пыли. Например, при замесе бетона для фундамента количество загрязнений не должно превышать 5%. Определяется это опытным путем. В полулитровую емкость засыпается 300 мл песка, все заливается водой. Через минуту, когда песчинки осядут вода сливается и заливается снова. Так повторяют до тех пор, пока она не будет прозрачной. После этого определяют, сколько песка осталось. Если разница не более 5%, песок чистый и его можно использовать при замесе бетона для фундамента.
Для тех работ, где наличие глины или извести только плюс — при кладке или штукатурке — особо заботиться о чистоте песка нет необходимости. Органики и камней быть не должно, а наличие глиняной или известковой пыли только сделает раствор более пластичным.
Щебень
Для ответственных конструкция — перекрытий и фундаментов — используется дробленый щебень. Он имеет острые грани, которые лучше сцепляются с раствором, придавая конструкции большую прочность.
Фракции щебня стандартны:
В бетоне используют одновременно несколько разных фракций. Самый крупный фрагмент не должен превышать 1/3 размера самого маленького элемента заливаемой конструкции. Поясним. Если заливается армированный фундамент, то элемент конструкции, который принимается в расчет — армирование. Находите два элемента, расположенных ближе всех. Самый крупный камень не должен быть больше 1/3 этого расстояния. В случае с заливкой отмостки самый маленький размер — толщина бетонного слоя. Щебень выбираете так, чтобы он был не больше трети ее толщины.
Мелкого щебня должно быть порядка 30%. Остальной объем поделен между средним и крупным в произвольной пропорции. Обращают внимание и на запыленность щебня. Особенно нежелательна известковая пыль. Если ее много, щебень моют, после — сушат, и только после этого засыпают в бетон.
Хранение заполнителей
Понятно, что стройплощадка — не самое чистое и обустроенное место.и песок и щебень часто сгружают прямо на землю. В таком случае при загрузке необходимо следить, чтобы в замес не попадала земля. Даже небольшое ее количество негативно скажется на качестве. Потому желательно насыпать заполнители на твердые площадки.
Также необходимо предохранять их от осадков. В рецептурах бетона количество составляющих дано в расчете на сухие компоненты. Учитывать влажность компонентов учатся с опытом. Если у вас его нет, приходится заботиться о состоянии и укрывать песок и щебень от дождя и росы.
Вода
Для получения бетона нормального качества должна использоваться питьевая вода. Так прописано в СНиПе: «питьевая, в том числе после кипячения». Воду из реки или озера брать нельзя, техническую — тем более. Никаких загрязняющих веществ, кислот, солей, щелочей, масел и т.д. Все эти вещества негативно влияют на прочность бетона, а что хуже всего — результат предсказать невозможно.
Рецептура изготовления и состав бетона по маркам
Содержание статьи:
Когда мы говорим о свойствах бетона или БСГ, практически всегда определяющим показателем для любой характеристики материала является именно состав. Состав бетона характеризует его способности, назначение и сферу применения, определяет его «поведение» при воздействии агрессивных сред и с течением времени.
Состав бетона можно свести к трём основным компонентам:
- вяжущее вещество (цемент)
- заполнители (песок, щебень, гранит и проч.)
- вода
Возможно присутствие в определённых составах специальных добавок и присадок для обеспечения определённых характеристик и свойств раствора.
Различные процентные комбинации составляющих раствора определяют его свойства и выделяют по определённым признакам. От состава бетона отталкиваются многие классификации бетонных смесей.
Компоненты бетонной смеси
Свойства материала зависят от свойств его составляющих, поэтому важно знать о компонентах смеси, чтобы понять механизмы работы бетона.
Цементный раствор является важнейшим элементом в БСГ, он выполняет вяжущую функцию, связывая между собой остальные компоненты. Отметим, что бетонный состав без щебня именуется цементным раствором. Визуально цемент представляет собой серый порошок, содержащий известняк. При взаимодействии с водой цемент замешивается в смесь, которая при высыхании твердеет за счёт кристаллизации частиц. Цемент является определяющим звеном в замешивании бетона, так как в сочетании с водой он позволяет соединить все компоненты в единую смесь, в последствие образующую монолит.
Вода – это сопутствующий компонент смеси, необходимый для создания определённого агрегатного состояния, образования связующего элемента и обеспечения текучести бетонной смеси, необходимой при её укладке.
Заполнителем в растворе может быть как единый компонент, так и сочетание нескольких. Например, цементный раствор с добавлением песка мелких фракций называется пескобетоном. А смесь песка с гравием в пропорции 1:3, которую часто используют при замесе бетона, называется балластом или «общей» смесью. В составе растворов также применяется щебень различных фракций, благодаря этому приобретаются конкретные свойства и регулируется экономия затрат.
Важнейшая задача изготовления бетонной смеси как самостоятельно, так и на производстве – чёткий баланс между её компонентами. К сожалению, самостоятельно достичь точного требуемого соотношения в «домашних» условиях редко удаётся. Так каково это соотношение на практике
Состав смесей наиболее популярных марок
Каждая марка бетона соответствует его значению или промежутку значений по прочности (пределу) на сжатие. Естественно, состав этих марок различается, мы опишем наиболее часто применимые в практике.
Важно знать, что у каждого производителя состав на одну и ту же марку может отличаться. Это зависит от типа и качества применяемых материалов (марка цемента, фракции наполнителя и т.д.) Описывая состав обычной бетонной смеси (средней степени плотности) при использовании цемента марки 400, можно говорить о следующих пропорциях:
- 1 часть цемента
- 2 части песка
- 4 части щебня
- ½ части воды
Состав марки бетона М-100
Бетон этой марки считается дешёвым и относительно прочным, его используют больше для побочных строительных работ, нежели для капительной стройки. Стандартный состав бетонной смеси марки М-100 на 1 м3 составляет: 1 доля (210 кг) цемента/(5 долей)1080 кг щебня/4 доли (870кг) песка и 1 доля (210 л) воды. Данный состав позволяет использовать марку для подготовки дорожных оснований, монолитных полов, устройства бордюров, тротуаров и отмосток.
Состав марки бетона М-200
Вот особенности состава этой марки при приготовлении обычной смеси: 1 доля цемента/ 3,8 доли щебня/ 2,8 доли песка/0,7 долей воды. При этом М-200 является самым популярным бетонным раствором, применяется для заливки ленточного фундамента, перекрытий, стяжки пола. Это наиболее выгодная марка в соотношении «цена-качество».
Состав марки бетона М-250
Как и предыдущая марка, М-250 отличается своей популярностью в современной стройке. Состав М-250 на 1 м3: 1 доля цемента (332 кг) /3,3 доли щебня (1080 кг)/2,3 доли песка (750 кг)/0,65 доли воды (215 кг). Что характерно, тенденция повышения марки напрямую связана с количественным приростом цемента в смеси (обратите внимание).
Состав марки бетона М-400
Пропорции этой марки таковы: 400кг цемента (1 доля)/660 (1,2 доли) кг песка/ 1166(2,7 доли) кг щебня/160 л воды.
Достаточное количество вяжущего компонента в составе даёт возможность использовать М-400 для заливки монолитных фундаментов, сооружения дорожных покрытий высокого класса, перегородок стен и перекрытий.
Выбор состава и способа приобретения бетона
Как мы говорили, бетон требуемой марки общего назначения (товарный бетон) можно изготовить самостоятельно. Вам не нужны дополнительные добавки или присадки для обеспечения специальных свойств. Однако, точно соблюсти пропорции состава и технологию замешивания раствора порой не всегда удаётся. Кроме того, следует адекватно подходить к выбору состава и марки и не всегда погоня за дешевизной приводит к экономии. Сейчас огромное количество изготовителей бетона предлагает всевозможные варианты смесей на любой достаток и вид работы. Вы можете сами выбрать тип составляющего компонента, а изготовитель просчитает нужное сочетание и сделает технологически идеально необходимую смесь. Очень удобны готовые варианты бетонных смесей, требующие только растворения в воде и тщательного перемешивания. Выбирайте надёжный вариант, в современных условиях рынка он будет даже более экономичным собственных ресурсных и трудовых затрат.
Состав бетона для фундамента: таблица пропорций
Состав и пропорции бетона очень важны и оказывают огромное влияние на его эксплуатационные характеристики
Фундамент — это основа дома. От правильности данной конструкции зависит прочность строения в целом. Практически любое основание создается с использованием бетонного раствора: комбинации материалов: цемента, щебня, песка и воды.
Состав бетона для фундамента: пропорции компонентов раствора определяют качество и эксплуатационные характеристики всего здания. В статье мы рассмотрим какие составляющие более подходят для растворов различных марок и как подобрать правильные пропорции состава бетона для фундамента.
Содержание статьи
Типы оснований
Тип фундамента, и его возможные нагрузки определяются на этапе проектирования. В это же время рассчитывается вес строения, и необходимая прочность конструкции основания.
Прочностные характеристики базисной конструкции зависят от:
- типа выбранного фундамента,
- состава бетона,
- наличия армирования.
Практически любой фундамент, кроме свайного, устраиваемого с использованием металлических труб, заливается бетоном:
| Ленточный | Бывает различной степени заглубления. Может выполняться с устройством металлической армации и без. Закладывается под несущие стены строения. |
| Монолитная плита | Заливается по площади чуть превышающей размеры здания. Наиболее затратный и трудоёмкий вид основания. Самый прочный фундамент. |
| Столбы | Подводится под легкие строения. Заливается точечно в местах повышенных нагрузок: углы здания, пересечения стен. |
| Сваи | Не все типы свай устраиваются с использованием раствора. Норма расхода прописывается в проектной документации. |
На заметку! Независимо от того, какой состав бетонной смеси для фундамента прописан в проекте, заливка должна выполняться за один раз. В противном случае, прочностные характеристики основания будут изменены.
Нарушение технологии заливки фундамента, или неправильные пропорции раствора, могут привести в последствии к печальным результатам
Марка раствора
Почему так важно знать составляющие бетона? С целью оптимизации расходов. Как мы уже выяснили, различные здания требуют разных оснований. При этом не всегда важно набирать максимальную прочность конструкции.
Зачастую вполне достаточно усредненных показателей — а значит, к замешиванию подходят более дешевые компоненты раствора.
Расчетная прочность бетонной конструкции в зависимости от марки раствора
Для понимания, в каких именно случаях необходима та или иная прочность, сведем несколько марок в таблицу:
| Марка бетона | Тип сооружений |
| М150 | Легкие каркасные конструкции, заборы. |
| М200-250 | Одноэтажные строения с незначительной нагрузкой на грунт. |
| М300 | Двухэтажные здания. |
| М400 | Здания промышленного назначения с повышенной несущей нагрузкой. |
| М450 | Применение регламентируется необходимостью повышенной прочности: банковские хранилища, плотины, мосты. |
Состав бетона
Растворы всех марок замешиваются на основании одних и тех же компонентов:
- Связующее, как правило, цемент. От марки и качества цемента во многом зависят характеристики раствора.
- Заполнители различной фракции. В состав бетона входят щебень и песок. Щебень берется размерами зерна от 10 до 50 мм с шероховатой поверхностью для улучшения сцепления. Песок — мелкий заполнитель возможных пустот.
- Вода соединяет все компоненты и придает раствору текучести. При этом важно, чтобы состав воды не включал никаких технических примесей или активных химикатов.
В качестве заполнителей объема, в растворе используются песок и щебень различных фракций
Расчет состава бетона
Качество составляющих
Как уже говорилось выше, в качестве связующего вещества в составе бетона берется цемент. При этом могут быть использованы его различные виды.
Наиболее популярными марками при замешивании бетонного раствора являются:
- пуццолановые;
- портландцементы различной скорости твердения;
- шлакопортландцементы.
Основа материалов одинакова, но в связи с различными добавками, они имеют разные свойства и время схватывания. Цена материалов тоже разница.
Классическим решением является выбор портландцементов. Это качественное и доступное по цене связующее. При этом, портландцементы включают в себя минимум добавок, что позволяет использовать различные присадки при затворении раствора.
Важно! Цемент имеет срок годности, обозначенный на заводской упаковке. После истечения данного срока, цемент теряет значительную часть эксплуатационных свойств, и раствор, замешанный на таком связующем, не будет отвечать техническим требованиям.
Для того, чтобы быть уверенным в качестве цемента, предпочтительнее приобретать связующее в мешках, на которых указан срок годности
Технические условия и инструкция по затворению бетона, однозначно определяют, что щебень или гравий, используемые в растворе, должны быть чистыми и не иметь каких-либо органических включений. Если вы не уверены в качестве щебня, перед замесом его можно промыть под проточной водой.
Вообще, что касается чистоты, то все составляющие бетона для фундамента следует выбирать без каких-либо примесей. Песок рекомендуется брать карьерный или речной. Перед использованием песок следует просеять.
Для затворения бетона требуется чистый просеянный песок
Покупной раствор или самостоятельный замес
Проанализировав цены на рынке, некоторые решают сэкономить и замешивать раствор для фундамента своими руками. Действительно, приобрести качественные компоненты довольно просто. Но следует учитывать тот факт, что заливка фундамента должна производиться непрерывно по всему объему за один заход. А это значит, что потребуется большое количество раствора.
Для этих целей придется арендовать бетономешалку, потому что затворить раствор в таком количестве вручную довольно проблематично. В результате, вы экономите на материалах, но несете существенные дополнительные расходы на аренду спецтехники и электроэнергию.
На заметку! Даже замешивая бетон при помощи миксера, подавая компоненты вручную, сложно быть уверенным в строгости соблюдения пропорций. А значит, различные партии получат отличные исходные характеристики, что отрицательно скажется на прочности фундамента.
Для приготовления необходимого количества бетона потребуется аренда специальной строительной техники
Количество бетона
Для того чтобы знать, сколько раствора требуется к закупке или самостоятельному замесу необходимо вычислить количество необходимого бетона. Эти данные можно узнать в проектной документации, но довольно просто высчитать самостоятельно, или использовать онлайн калькулятор.
На заметку! Для вычисления объема раствора следует взять глубину и ширину опалубки и перемножить с длиной заливаемого фундамента по всему периметру здания, включая внутренние перегородки.
В проектной спецификации всегда прописывается необходимое для заливки количество бетона
Калькулятор объема бетона
Пропорции раствора
Как мы выяснили, бетон — композиционный материал. Измеряют раствор в кубических метрах. Поэтому, все составляющие вычисляются исходя из затрат на приготовление 1м3. Зная состав бетона под фундамент, можно готовить раствор самостоятельно.
Определившись с маркой бетона, обращаемся к стандартам и классической рецептуре затворения растворов.
| Марка раствора | Пропорции цемент/песок/щебень, кг | Соответствующий объем на 10 л цемента, л песок/щебень | Объем бетона на выходе из 10 л цемента, л |
| М150 | 1 / 4,5 / 6,6 | 40 / 58 | 73 |
| М 250 | 1 / 2,6 / 4,5 | 24 / 39 | 50 |
| М300 | 1 / 2,4 / 4,3 | 22 / 37 | 47 |
| М400 | 1 / 1,6 / 3,2 | 14 / 28 | 36 |
Правильный расчет
Для того чтобы верно высчитать, какое количество цемента входит в состав одного куба бетона для фундамента, необходимо определиться с маркой раствора. Кроме этого, необходимо знать характеристики и свойства всех остальных составляющих. На что стоит обращать внимание?
Закупая материалы учитывайте следующие параметры:
- Цемент- масса, активность, время схватывания;
На упаковке цемента должна быть указана вся необходимая информация
- Песок — пустотность, фракция, масса, уровень влажности, наличие примесей;
- Щебень — вес, прочность, степень влажности, загрязнённость, наличие пластинчатых и игловатых зерен.
Партии заполнителя должны сопровождаться сертификатом качества вместе с протоколом испытаний, в котором указаны все необходимые параметры. На фото пример протокола испытаний к партии щебня
Расчет цементного раствора
Только проанализировав все характеристики, и отобрав материал необходимого качества, можно получить раствор с надлежащими характеристиками. Несколько простых советов по выбору компонентов для бетона можно подчеркнуть, посмотрев видео в этой статье.
Цемент
Безусловно, цемент — наиболее важный компонент бетонного раствора. Закономерность здесь такова: чем меньше в составе раствора цемента, тем более высокой подвижностью обладает масса, и тем дольше время схватывания.
Важно! При замесе бетона погрешность в количестве связующего допускается не более 1 кг на 1 м3, заполнителя не более 5 кг.
Почему очень важно выдержать правильный состав бетона на фундамент? Если цемента будет недостаточно, то он не будет держать заполнитель. Это значит, что под действием повышенной влажности или физических нагрузок, конструкция начнет трескаться, утрачивая прочность и приходя в негодность.
На заметку! На практике очень легко определить требуемую марку цемента, если известна марка необходимого раствора. Цифра цемента должна быть в 2 раза больше.
Чтобы сэкономить время, можно воспользоваться расчетами специалистов.
В таблице ниже указано сколько цемента должно входить в состав бетона для фундамента на 1 куб, в зависимости от его марки.
| Марка раствора | Количество цемента, входящего в состав 1 м3 бетона для фундамента (кг) |
| 150 | 205 |
| 200 | 241 |
| 300 | 319 |
| 400 | 417 |
Если вы решили использовать связующее более низкой марки, то можно сохранить прочность конечного продукта, увеличив количество цемента. Например, заменив цемент М 400 на марку 300, его количество следует увеличить на 30%.
Заключение
Бетон для фундамента: состав и его пропорции, окажут значительное влияние на срок службы всей конструкции. Возможно, это один из тех случаев, когда не следует экономить и экспериментировать, ведь даже небольшое отклонение может иметь весьма серьезные последствия.
Заливка фундамента из бетоновоза
Если вы не уверены в собственных знаниях и возможностях, пожалуй, лучше приобрести готовый раствор. Специалисты тщательно просчитают и подготовят подходящий именно вашей ситуации состав бетона для заливки фундамента. И ваш дом простоит долгие годы.
пропорции цемента, песка и щебня, применение разных марок
Бетон – это важная составляющая практически любой работы. На возводящемся объекте предполагается этап бетонирования. Это может быть, например, фундамент, перекрытия, стены, пол, отмостка. Потребности крупномасштабного строительства обеспечиваются за счет товарной бетонной смеси, производимой заводами. Индивидуальные застройщики и хозяева частных домов предпочитают готовить раствор самостоятельно, экономя таким способом деньги. Если промышленный метод гарантирует контроль качества продукции, то частникам нужно самим следить за правильными пропорциями закладки компонентов, соблюдением последовательности замешивания и заливки смеси. Достигнуть нужного результата в бетонировании можно только неукоснительно следуя инструкциям и технологическим схемам.
Оглавление:
- Составляющие бетонной смеси
- Особенности применения разных марок
- Заливка фундамента и отмостки
Компоненты и пропорции
Бетонная смесь всегда готовится на основе 4 составляющих. Это:
- цемент;
- песок;
- вода;
- крупный заполнитель.
Все пропорции ориентируются на цемент. При этом важным показателем является его марка. Например, для одних видов бетона достаточно взять вяжущее М400, а для других обязательным условием будет использование М500 или шлакопортландцемента.
Базовое соотношение, часто применяемое на практике, составляет Ц:П:Щ:В = 1:3:5:0,5. Например, чтобы приготовить смесь на основе 100 кг вяжущего, нужно добавлять 300 кг песка, 500 кг щебня и 50 л воды. Тем, кто предпочитает замешивать бетон своими руками, будет легче определиться по количеству компонентов «в ведрах». О точности в таком случае говорят только условно. На 1 ведро вяжущего берется 2 ведра песка, 3 – щебня и приблизительно полведра воды.
Рассчитать ингредиенты можно для любого объема. Профессионалы утверждают, что для получения 1 м³ бетонной смеси разных марок нужно брать точный объем цемента. В таблице выйдет проследить эти данные. Соответственно, потом определяется количество щебенки, песка и воды, исходя из соотношений для необходимой марки.
| Марка | Цемент, кг |
| М100 | 167 |
| М200 | 241 |
| М250 | 300 |
| М300 | 320 |
| М350 | 370 |
| М400 | 417 |
| М450 | 470 |
В составе бетона порядка 10 % занимает цемент. На заполнители приходится 80-85%. Различают 2 их вида: мелко- и крупнозернистый. Роль наполнителя – формирование и создание жесткого бетонного «скелета», уменьшающего усадку и предотвращающего образование трещин и сколов в конструкции.
Мелкий заполнитель – это песок. Он должен быть максимально очищенным от примесей. Наиболее ценится речной. В карьерном могут присутствовать примеси (суглинки, комки глины). Хозяева частных домовладений не всегда соблюдают требования к чистоте песка и допускают засыпку загрязненного материала в емкость для замешивания. В ближайшем овраге, лесу или на берегу реки они набирают в ведра песок, и, не просеивая его, отправляют в бетоносмеситель. Как правило, готовый состав содержит «инородные тела», такие как стебли травы, корешки растений, грунт.
Что касается крупного наполнителя, то здесь допускается несколько вариантов: щебень, гравий, отсев, битый кирпич, раздробленные куски застывшего бетона.
Использование каждого из перечисленных видов регламентируется типом работ. Для черновой заливки в качестве заполнителя вполне подойдут битые куски бетона, дробленый кирпич. Выполняя чистовое бетонирование, следует добавлять щебень (5-20 мм), гравий и отсев.
- Обзор разных видов
- Бетонная смесь для фундамента и отмостки
Обзор разных видов
1. Легкие бетоны.
Марки ниже М200 считаются легкими. Их используют только для подготовительных работ. Например, из М100 заливается подушка для фундамента, тонкий слой под отмосткой либо монолитной плитой. Активное применение легкий бетон находит в дорожном строительстве. Готовая смесь содержит очень малое количество цемента (167 кг на 1 м³). Этого едва хватает для связывания заполнителя. Стандартные пропорции состава Ц:П:Щ=1:4,6:7.
Бетонная смесь М100 обладает низкими показателями морозостойкости (50 циклов) и водонепроницаемости (W2). Невысокие требования выдвигаются и к заполнителям. Кроме того, при изготовлении «тощего» бетона не используются добавки.
2. М200.
Один из самых распространенных видов. Его показатели морозостойкости (100 циклов) и водонепроницаемости позволяют применять бетон в самых различных строительных процессах. Улучшить качественный состав материала позволяют также добавки и пластификаторы.
Тяжелая бетонная смесь М200 подходит для обустройства ленточных фундаментов под одно- и двухэтажными строениями, заливки отмосток, полов, стяжек, плит перекрытия. В промышленных целях марка используется при производстве железобетонных перемычек, плит забора, колец, ограждений.
На 1 м³ понадобится почти 10 мешков весом 25 кг каждый, точнее – 241 кг. Базовые пропорции компонентов бетона определяются так: Ц:П:Щ=1:2,8:4,8. Соотношения ингредиентов рассчитаны, исходя из цементной марки М400. Измеряя в ведрах, добиться такой точности достаточно сложно.
3. М250.
Изготовляется в том же соотношении, что и М200, но за счет добавок имеет более высокие параметры морозостойкости, водонепроницаемости, пластичности. Качественные показатели материала при том же количестве основных компонентов можно улучшать за счет изменения вида заполнителя. Самым лучшим вариантом будет гранитный щебень.
Область применения М250 аналогична марке М200:
- строительство зданий;
- обустройство фундаментов, ростверков;
- заливка плит перекрытий, полов.
4. М300.
Второй по популярности вид после М200. Применяется для создания ответственных конструкций, дорог, заливки лестничных маршей. Незаменим при производстве прочной тротуарной плитки. Соотношение компонентов рассчитывается как 1:1,2:2,7. Для 1 м³ необходимо 320 кг цемента марки М400.
5. М350.
Состав бетонной смеси на 1м³ бетона определяется из пропорций: Ц:П:Щ=1:1,5:3,1 (цемент М400) или Ц:П:Щ=1:1,9:3,6 (цемент М500). Материал используется для заливки аэродромных плит, строительства крупных объектов, производства железобетонных изделий. Для бытовых целей практически не применяется.
6. Бетон М400.
Состав и пропорции бетона принято брать такими – Ц:П:Щ=1:1,1:2,5. Подходит для обустройства полов особой прочности (производственные цеха, подвалы, мастерские, гаражи), а также для фундаментов. В случае проведения индивидуального строительства (бетонирования) правильного соотношения компонентов достичь несложно. Измерение «в ведрах» предполагает, что разницу между количеством песка и цемента, составляющую всего одну десятую (0,1), можно учесть, насыпав емкость с «горкой».
Можно обобщить сведения о составе бетона и соотношении компонентов в таблице.
| Марка | Пропорции для цемента | |
| М400 | М500 | |
| 100 | 1:4,6:7,0 | 1:5,8:8,1 |
| 200 | 1:2,8:4,8 | 1:3,5:5,6 |
| 250 | 1:2,1:3,9 | 1:2,6:4,5 |
| 300 | 1:1,9:3,7 | 1:2,4:4,3 |
| 400 | 1:1,1:2,5 | 1:1,6:3,2 |
Бетонная смесь для фундамента и отмостки
Обустройство различных фундаментов и заливка отмосток – часто выполняемые работы в индивидуальном строительстве. Большинство хозяев предпочитает проводить эти процессы собственными силами. Состав бетона всем известен, а соотношение вяжущего М400 и наполнителей определяется в ведрах как 1:3:5:0,5. При этом важно помнить, что указанные пропорции дают на выходе М200. Если требуется другая марка по прочности и параметрам, следует менять количественные показатели.
С увеличением процентного соотношения добавок улучшается состав смеси. При этом пропорции бетона для фундамента или отмостки не меняются. На упаковке любой присадки или пластификатора есть инструкция. Добавляя средство в раствор, необходимо соблюдать рекомендации. Чрезмерное «увлечение» добавками чревато негативными последствиями.
1. Нюансы бетона для отмостки.
Отмостка как элемент строительства выполняет сразу 2 важные функции:
- защиту фундамента от размывания;
- эстетическую.
Поэтому конструкция должна быть водонепроницаемой, морозоустойчивой, прочной. Для ее обустройства применяется бетонная смесь М200 (класс В15) и выше. В состав входят стандартные компоненты. Важно только взять правильный щебень и чистый просеянный песок. Камень может быть горного происхождения, подойдет и речной гравий. Необходимая фракция – 5-20 мм.
Советы специалистов по поводу соотношения такие: Ц:П:Щ:В = 1:3:4:0,5. На 1 м³ смеси, приготовленной по классической рецептуре, понадобится 280 кг вяжущего М400, 840 кг песка, 1400 кг щебня, 190 л воды.
Замес начинается соединением цемента и воды. Причем количество жидкости должно быть минимальным. По технологии предполагается, что вода полностью впитывается вяжущим. Излишки жидкости негативно сказываются на прочности. Далее в водно-цементную массу добавляются части песка и щебня.
2. Изготовление бетонной смеси для фундамента.
Марка определяется, исходя из параметров строящегося объекта. При этом учитываются:
- тип грунта;
- вес здания;
- тип армирования;
- наличие или отсутствие цоколя.
Минимально допустимая марка – М150. Ее используют на песчаных грунтах при строительстве хозяйственных и вспомогательных помещений. Если почва глинистая, то применяется смесь М200 и выше. Эта разновидность или М300 подходит для обустройства ленточного фундамента зданий этажностью 2-3 этажа.
Соотношение компонентов при приготовлении фундаментного бетона определяется как Ц:П:Щ=1:2,8:4,8 (цемент М400). На практике пропорции обычно округляются до 1:3:5, чтобы удобнее было считать в ведрах.
Concrete Basics: основные ингредиенты для бетонной смеси
Бетон был и остается на протяжении тысячелетий очень популярным строительным материалом.
Бетон, состоящий всего из нескольких основных ингредиентов, является наиболее широко используемым искусственным материалом на планете. Люди используют больше бетона, чем все остальные строительные материалы вместе взятые.
Так что же такое бетон?
Бетон — это смесь цемента, воздуха, воды, песка и гравия — вот и все!
Не совсем так.Типичная бетонная смесь состоит примерно из 10% цемента, 20% воздуха и воды, 30% песка и 40% гравия. Это называется правилом 10-20-30-40, хотя пропорции могут варьироваться в зависимости от типа цемента и других факторов.
Теперь давайте обсудим каждый ингредиент и важную роль, которую они играют в вашем миксе.
Ингредиенты бетонной смеси и их важные роли:Цемент
Хотя цемент составляет наименьший процент смеси, он является важным ингредиентом в бетоне.Цемент служит клеем, который скрепляет все остальное. Это также то, что позволяет готовой смеси затвердеть после нанесения. В зависимости от того, какой бетон вы хотите изготовить, существует пять различных типов цемента:
- Тип I используется для большинства бытовых работ
- Тип II используется в умеренных сульфатных условиях
- Тип III используется в климате, где существует опасность замерзания
- Тип IV используется для специальных заказов, таких как промышленное размещение.
- Тип V используется в экстремальных условиях сульфатов
Типы I и II являются наиболее широко используемыми в жилых домах США из-за относительно умеренного климата, в котором мы живем.
Воздух и вода
Для того, чтобы смесь была эффективной, в бетоне необходимо некоторое количество воздуха (крошечные пузырьки воздуха). Цемент с воздухововлекающими добавками гарантирует, что лишняя вода имеет шанс расшириться, когда она проходит цикл замораживания-оттаивания. Эти пузырьки воздуха, однако, должны быть микроскопически маленькими, иначе «увлеченный» воздух превратится в «захваченный» воздух, что приведет к усадке и растрескиванию.
Среди всех других важных ингредиентов, участвующих в создании смеси, вода имеет тенденцию иметь наибольшее влияние.Как правило, чем больше воды вы наливаете в смесь, тем меньше прочности будет у затвердевшей смеси. Усадка и растрескивание также возможны при использовании слишком большого количества воды. Избыточная вода со временем испарится из затвердевшего бетона, вызывая усадку бетона и в конечном итоге растрескивание.
Идеальное количество воды можно измерить по соотношению вода / цемент, которое должно варьироваться от 0,4 до 0,6. Чем выше коэффициент, тем слабее бетон. Хороший способ проверить растворимость вашего бетона — выполнить тест на оседание.Это поможет определить, не слишком ли много воды в вашей смеси.
Гравий и песок
Как видите, щебень и песок составляют около 70% смеси. Такой высокий процент делает смесь более экономичной, поскольку гравий и песок прочнее и более рентабельны, чем цемент. Хорошая готовая смесь будет включать пропорциональное количество как крупного (гравий), так и мелкого (песок).
Причина этого в том, что гравий составляет большую часть готовой смеси, а более мелкие частицы песка хорошо заполняют любые дополнительные места, которые в противном случае могли бы быть заполнены нежелательными воздушными карманами.
Вот и все, ингредиенты, которые объединяются для создания самого широко используемого строительного материала в мире — бетона. Как видите, каждый ингредиент и его соотношение влияют на качество и тип готовой смеси. Важно, чтобы у вас была лучшая готовая смесь для вашей конкретной работы. Вот почему мы создали этот Контрольный список готовой смеси, чтобы помочь вам и вашему поставщику готовой смеси создать именно то, что вам нужно. Загрузите контрольный список готовой смеси прямо сейчас.
Из чего сделан бетон? Определение и ингредиенты
Вопреки распространенному мнению, бетон и цемент — это не одно и то же; цемент на самом деле просто компонент бетона.Бетон состоит из трех основных компонентов: воды, заполнителя (камня, песка или гравия) и портландцемента. Цемент, обычно в виде порошка, действует как связующее при смешивании с водой и заполнителями. Эта комбинация, или бетонная смесь, будет вылита и затвердевает в прочный материал, с которым все мы знакомы.
Ниже приводится группа статей, которые будут полезны при попытках узнать больше о бетоне и цементе. Другие элементы, которые могут вас заинтересовать, включают конкретные основы, такие как дизайн смеси, и информацию о цементе.
Популярные темы о бетоне:
Что такое бетон?
Время: 00:52
Из чего сделан бетон? Портландцемент, крошка, песок и др.
Найдите поставщиков готовой бетонной смеси
Содержание артикула:
Компоненты базовой бетонной смеси
Желаемые свойства бетона
Добавки для бетона
Армирование бетона: волокна против сварной проволочной сетки
Корректировка смесей для устранения проблем
Укладка бетона
Бетон декоративный
Прочие бетонные ресурсы
Компоненты базовой бетонной смеси
Бетонная смесь состоит из трех основных ингредиентов:
Портландцемент — Цемент и вода образуют пасту, которая покрывает заполнитель и песок в смеси.Паста затвердевает и связывает заполнители и песок.
Вода — Вода необходима для химической реакции с цементом (гидратации), а также для обеспечения удобоукладываемости бетона. Количество воды в смеси в фунтах по сравнению с количеством цемента называется соотношением вода / цемент. Чем ниже соотношение воды и цемента, тем прочнее бетон. (более высокая прочность, меньшая проницаемость)
Заполнители — Песок — мелкий заполнитель. Гравий или щебень являются крупными заполнителями в большинстве смесей.
Желаемые свойства бетона
1. Бетонная смесь трудоспособна . Его можно правильно разместить и закрепить самостоятельно или своими работниками.
2. Соответствуют желаемым качествам затвердевшего бетона: например, устойчивость к замерзанию и оттаиванию и противообледенительным химикатам, водонепроницаемость (низкая проницаемость), износостойкость и прочность. Знайте, чего вы пытаетесь достичь с помощью бетона.
3. Экономика . Поскольку качество в основном зависит от соотношения воды и цемента, необходимо минимизировать потребность в воде, чтобы снизить потребность в цементе (и, таким образом, снизить стоимость).
Примите следующие меры, чтобы снизить потребность в воде и цементе:
- Используйте самую густую смесь из возможных
- использует агрегат самого большого размера, практичный для работы.
- Используйте оптимальное соотношение мелкого и крупного заполнителя.
Обсудите с поставщиком готовой смеси, как достичь поставленных целей в отношении бетона.
Добавки для бетона: наиболее распространенные типы и их назначение
Добавки — это добавки к смеси, используемые для достижения определенных целей.
Вот основные добавки и их цель.
Ускоряющая добавка — ускорителей добавляются в бетон, чтобы сократить время схватывания бетона и ускорить раннюю прочность. Величина сокращения времени схватывания зависит от количества использованного ускорителя (обратитесь к поставщику готовой смеси и опишите свое применение). Хлорид кальция — недорогой ускоритель, но спецификации часто требуют использования ускорителя, не содержащего хлоридов, для предотвращения коррозии арматурной стали.
Замедляющие добавки — Часто используются в жарких погодных условиях для замедления времени схватывания. Они также используются для отсрочки выполнения более сложных заданий или для специальных чистовых операций, таких как обнажение заполнителя. Многие замедлители схватывания также действуют как водоупор.
Зола-унос — является побочным продуктом сжигания угля. Летучая зола может заменить 15-30% цемента в смеси. Цемент и летучая зола вместе в одной смеси составляют цементный материал .
- Летучая зола улучшает удобоукладываемость
- Летучая зола легче отделывается
- Летучая зола снижает тепло, выделяемое бетоном
- Стоимость золы уноса равна количеству заменяемого ею цемента
Воздухововлекающие добавки — необходимо использовать всякий раз, когда бетон подвергается замерзанию и оттаиванию, а также воздействию солей для борьбы с обледенением. Воздухововлекающие агенты захватывают микроскопические пузырьки воздуха в бетоне: когда затвердевший бетон замерзает, замерзшая вода внутри бетона расширяется в эти пузырьки воздуха, а не повреждает бетон.
- Воздухововлечение улучшает обрабатываемость бетона
- Воздухововлечение повышает долговечность
- Воздухововлечение дает более работоспособную смесь
Водоредуцирующие добавки — уменьшают количество воды, необходимое в бетонной смеси. Соотношение воды и цемента будет ниже, а прочность — больше. Большинство редукторов воды с низким диапазоном снижают количество воды, необходимой в смеси, на 5-10%. Высококачественные редукторы воды уменьшают потребность в воде для смешивания на 12–30%, но они очень дороги и редко используются в жилых помещениях.
Армирование бетона: волокна против сварной проволочной сетки
Волокна могут быть добавлены в бетонную смесь вместо сварной проволочной сетки.
Проблема со сварной проволочной сеткой заключается в том, что она часто оказывается на земле из-за наступления на нее во время укладки бетона. (особенно, если не используются опорные блоки). Другая проблема заключается в том, что сетка не предотвращает и не сводит к минимуму растрескивание — она просто удерживает трещины, которые уже возникли, вместе.
Если вы посмотрите на участок бетона, залитый волокнами, вы увидите миллионы волокон, распределенных во всех направлениях по всей бетонной смеси.Поскольку микротрещины начинают появляться из-за усадки по мере испарения воды из бетона (пластическая усадка), трещины пересекаются с волокнами, которые блокируют их рост и обеспечивают более высокую прочность на разрыв в это критическое время.
Щелкните здесь, чтобы узнать, как волокна являются важной частью «как строить высококачественные плиты на уклоне».
РЕГУЛИРОВКА БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ ДЛЯ ИСПРАВЛЕНИЯ ПРОБЛЕМ УСТАНОВКИ
Когда бетон прилипает к шпателю , когда его отрывают от бетона, или бетон прилипает к коленам отделочника, наиболее вероятными причинами являются слишком много песка в смеси или более высокое, чем необходимо, вовлечение воздуха.
Чрезмерный спуск воды задержит отделочные операции и может вызвать серьезные проблемы с поверхностью бетона. Добавление большего количества песка в смесь, добавление большего количества увлеченного воздуха, использование меньшего количества воды для смешивания или добавление цемента или летучей золы — это возможные способы лечения.
Убедитесь, что поставщик готовой смеси знает, будете ли вы перекачивать бетон. Для перекачивания смесей требуется достаточное количество мелочи. и существуют ограничения на размер заполнителя, чтобы смесь могла быть перекачиваемой.Летучая зола и воздухововлечение улучшают удобоукладываемость и прокачиваемость.
Время схватывания смеси можно замедлить с помощью замедлителей схватывания.
Смесь можно охладить в жаркую погоду, заменив часть воды для смешивания на лед, разбрызгав воду на кучу заполнителя на заводе по производству готовой смеси или введя жидкий азот в замес.
Время схватывания смеси можно увеличить до с помощью ускорителей.
Смесь может быть нагрета на заводе по производству готовой смеси путем нагревания воды для смеси и заполнителей.
Укладка бетона
Укладка бетона
Обычный бетон весит примерно 150 фунтов на кубический фут, и его следует укладывать как можно ближе к окончательному положению. Чрезмерное обращение может вызвать расслоение рулонных и мелких заполнителей. Смачивание бетона, чтобы его можно было сгребать или толкать в место, далеко от места разгрузки, недопустимо.
Бетон заливается прямо из желоба автобетоносмесителя, катится на место с помощью тележки или закачивается на место с помощью бетононасоса (см. Бетононасос).
Бетон обычно указывается с оседанием 4-5 дюймов. Промышленные, коммерческие и некоторые жилые проекты требуют наличия инспектора по заливке бетона, который следит за оседанием бетона и проводит измерения осадки с требуемыми интервалами.
См. Также раздел «Как построить высококачественные плиты из уклона
».Бетон для укладки
Целью укладки свежего бетона является укладка бетона как можно ближе к конечному уровню, чтобы облегчить выравнивание / стяжку бетона.
Для укладки бетона рекомендуются лопаты с короткой рукояткой и квадратным концом. Также можно использовать сопутствующий инструмент (инструмент, который выглядит как мотыга с длинным лезвием с прямым лезвием). Не используйте лопату с закругленными краями для укладки бетона, так как она не распределяет бетон равномерно.
Любой используемый разбрасыватель должен быть достаточно жестким, чтобы проталкивать и тянуть влажный бетон без изгиба: нормальный бетон весит приблизительно 150 фунтов на кубический фут.
Бетонирование в холодную погоду
Бетонирование в жаркую погоду
Твердый бетон
Декоративный бетон
Введение в декоративный бетон
Глоссарий по декоративному бетону
Глоссарий по бетонным столешницам
Дизайн декоративной бетонной смеси
Дополнительная информация:
Конкретная история: интерактивная хронология
Подрядчики по бетону: Найдите поставщика или дистрибьютора бетонных изделий
Прочие бетонные ресурсы
Что такое бетон? -Университет Иллинойса Урбана-Шампейн
Управление бетонной промышленностью-Университет штата Мидл-Теннесси
Бесплатные загрузки ACI-Американский институт бетона (ACI)
Основы цемента и бетона-Портлендская ассоциация цемента (PCA)
Что такое бетон? Состав и типы бетона
Постоянно развивающийся мир требует постоянно развивающихся способов строительства.В современном мире бетон — один из наиболее широко используемых строительных материалов. Это может быть связано не только с большим выбором приложений, которые он предлагает, но, кроме того, его поведение, сила, доступность, долговечность и гибкость играют жизненно важную роль. Поэтому строительно-монтажные работы верят в бетон как в надежный, прочный и простой объект. Применяется во всевозможных зданиях (от жилых домов до многоэтажных рабочих кварталов) и в инфраструктуре (дороги, мосты и т. Д.).Бетон используется для строительства фундаментов, колонн, балок, плит и различных несущих элементов. Итак, давайте углубимся в детали:
Бетон, искусственный камень, подобный массе, представляет собой композитный материал, который создается путем смешивания вяжущего материала (цемента или извести) с заполнителем (песок, гравий, камень, кирпич). чипсы и т. д.), воду, примеси и т. д. в определенных пропорциях. Крепость и качество зависят от пропорций смешивания.
Формула производства бетона из его ингредиентов может быть представлена в следующем уравнении:
Бетон = Связующий материал + Мелкозернистый и крупный заполнитель + Вода + Добавка (необязательно)
Бетон — очень необходимый и полезный материал для строительства Работа.После того, как все ингредиенты — цемент, заполнитель и единица измерения воды смешаны в требуемых пропорциях, цемент и вода вступают в реакцию друг с другом, связываясь в затвердевшую массу. Это твердеет каменная масса — бетон.
Бетон Источник: rg-group.co.ukБетон мощный, его легко создавать, и его можно формовать в различных формах и размерах. Кроме того, это разумно, недорого и мгновенно смешивается. Он разработан для обеспечения надежного и качественного быстрого строительства.Конструкции, спроектированные с использованием конкретной единицы измерения, достаточно прочны и должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать землетрясения, ураганы, тайфуны и торнадо. Это невероятное достижение. Несмотря на все научные достижения в этом мире, до сих пор не было способа предотвратить нанесение ущерба природе.
Состав базовой бетонной смеси
В составе бетонной смеси четыре основных ингредиента:
- Вяжущие материалы, такие как цемент или известь
- Заполнители или инертные материалы
- Мелкий заполнитель (песок)
- Крупный заполнитель (каменная крошка, кирпич чипы)
- Вода
- Примесь (напр.грамм. Pozzolana)
Краткое описание ингредиентов бетона приведено ниже.
Вяжущие материалы
Вяжущие материалы — основной элемент бетонной смеси. Цемент — наиболее часто используемый вяжущий материал. Также можно использовать лайм. Когда вода смешивается с цементом, образуется паста, которая покрывает заполнители в смеси. Паста затвердевает, связывает агрегаты и образует камнеобразное вещество.
Заполнители
Песок — мелкодисперсная смесь.Гравий или щебень являются крупнозернистой смесью в большинстве смесей.
Вода
Вода необходима, чтобы с химическими веществами вступать в реакцию с цементом (гидратация) и обеспечивать удобоукладываемость бетона. Количество воды в комбайне в фунтах по сравнению с количеством цемента называется количественным соотношением вода / цемент. Чем ниже количественное соотношение w / c, тем прочнее бетон. (Более высокая прочность, меньшая проницаемость)
Типы бетонных смесей
Бетон используется для различных проектов, начиная от небольших самодельных до больших зданий и сооружений предметной области.Он используется для тротуаров, подвалов, полов, стен и столбов в нескольких альтернативных вариантах использования. В строительных работах используются самые разные виды бетона.
В зависимости от материала и назначения бетон можно разделить на три основные категории:
- Известковый бетон
- Цементный бетон
- Армированный цементный бетон
В общем, существует четыре сорта бетона, по которым можно рассчитывать. о проделанной работе.Например:
- Сухая готовая смесь
- Готовая смесь
- Объемные сухие материалы
- Транзитная смесь
Существуют и другие различные типы бетона для различных применений, которые создаются путем изменения пропорций основных ингредиентов. Например:
- Обычный бетон
- Высокопрочный бетон
- Штампованный бетон
- Высокоэффективный бетон
- Самоуплотняющийся бетон
- Вакуумный бетон
- Торкрет-бетон
- Роликово-уплотненный бетон
- Стеклобетон
- Асфальт Бетон
- Бетон высокой прочности
- Полимербетон
- Лимебетон
- Светопропускающий бетон
Краткие описания этих четырех типов бетона обсуждаются ниже:
Бетон из извести
В известковом бетоне в качестве связующего материала используется известь.Известь обычно смешивают с сурки и хоа или косточками в пропорции 1: 2: 5, если не указано иное. Перед смешиванием хоа или камни замачивают в воде. Известковый бетон используется в основном для кровли фундаментов и террас.
Цементный бетон
В большинстве инженерных сооружений в качестве основного строительного материала используются цементобетонные композиты. Он состоит из цемента, песка, кирпичной крошки или каменной крошки необходимого размера. Обычная пропорция — 1: 2: 4 или 1: 3: 6. После замешивания необходимого количества материалов бетонная смесь выдерживается с водой в течение 28 дней для набора необходимой прочности.
Армированный цементный бетон
Для повышения прочности бетона на разрыв добавляется стальная арматура. Иногда RCC подвергают предварительному напряжению при сжатии для устранения или уменьшения растягивающих напряжений. Полученный бетон известен как предварительно напряженный бетон.
Dry Ready Mix
Это комбинация, которую можно найти в большинстве магазинов товаров для дома и хозяйственных товаров. Его багаж обычно начинается от шестидесяти до восьмидесяти фунтов. Готовую сухую смесь легко комбинировать, и часто это сочетание, которое требуется почти для всех домашних продуктов.Инструменты, необходимые для смеси, — это ведро или тележка, лопата или мотыга, шпатель и отмеренное количество воды.
Готовая смесь
Разница между сухой готовой смесью и товарным бетоном заключается в том, что вода уже является добавкой к готовому комбайну. Этот бетон поставляется предварительно смешанным и предназначен для больших самодельных изделий или для людей, которым не нужно комбинировать собственный бетон. Обычно его привозят в очень маленьком трейлере, как правило, с подключенным барабаном для смешивания, чтобы он оставался влажным и перемешанным.Готовый комбайн обычно дороже, и его бывает сложно найти. Кроме того, его следует использовать быстро, поскольку он будет схватываться, не раскладываясь должным образом.
Насыпные сухие материалы
Закупка сухих материалов оптом является выгодной по цене. Это может позволить построить проект по индивидуальному заказу с учетом конкретных потребностей и использования бетона. Недостатком массовых покупок является то, что для материалов будет много места, прежде чем они будут использованы. Материалы, вероятно, будут доставлены на позиционирование.
Transit Mix
Это смесь, которую можно использовать практически для всех монолитных бетонов. обычно его перевозят на автобетоносмесителях с массивным барабаном, который не дает бетону застыть во время транспортировки. Это позволяет за одну непрерывную заливку сократить количество швов и сделать бетон в целом более прочным. Для крупных предприятий транзитный комбайн представляет собой гораздо более эффективную ценность, чем получение сыпучих материалов или готовой смеси, так как в каждом из них рабочая сила для комбинирования бетона будет иметь структуру для получения ценности.
Обычный бетон
Чаще всего используется обычный бетон, который называют традиционным утяжеленным бетоном или традиционным прочным бетоном. Это относится к бетону, который быстро поступает в продажу на рынке розничной торговли для личного и домашнего использования. Сюда входят инструкции по использованию, которые написаны на упаковке продукта. Он использует песок и различные материалы для функционирования заполнителей и консолидируется во временных емкостях.
Высокопрочный бетон
Комбайн высокопрочного бетона обладает прочностью на сжатие более шести тысяч фунтов на единицу площади.Это можно обработать, снизив количественное отношение воды к цементу как минимум до 0,35 или ниже. Низкое водоцементное количественное соотношение делает этот вид бесцементного реальным. Чтобы бороться с этой слабостью, в нынешнем бетонном комбинате используются суперпластификаторы.
Штампованный бетон
Штампованный бетон — это бетон предметной области, где реалистичные узоры, почти такие как натуральный камень, гранит и плитка, будут получены путем вставки оттиска искусных подушек для штамповки.Эта штамповка наносится на бетон, когда он находится в пластичном состоянии. Совершенно другие окрашивающие пятна и обработка текстуры могут, наконец, обеспечить конец, который ужасно похож на более дорогие натуральные камни. Высокоэстетичный вид будет получен с запечатанного конца экономично. Это часто используется при разработке подъездных путей, внутренних полов и патио.
Бетон с высокими эксплуатационными характеристиками
Бетон с высокими эксплуатационными характеристиками — это недавно разработанный бетонный комбайн, который имеет характеристики, на порядок выше, чем у обычных бетонных смесей.Это включает в себя повышенную прочность, долговечность и обрабатываемость, простоту использования, уплотнение без расслоения, долгосрочные механические свойства, пористость, плотность, ударную вязкость и стабильность объема. Агенты с воздухововлекающими добавками могут быть использованы для настройки этого бетонного комбайна для работы в суровых условиях.
Самоуплотняющийся бетон
Бетонный комбайн, однажды установленный, может уплотняться под собственным весом, считается самоуплотняющимся бетоном. Для эквивалента индивидуально не должно быть вибрации.Эта комбинация имеет более высокую удобоукладываемость. Падение цены составит от 650 до 750. Этот бетон из-за его более высокой удобоукладываемости называется текучим бетоном. На участках с толстой арматурой лучше всего подходит самоуплотняющийся бетон.
Вакуумный бетон
В опалубку заливается бетон с достаточным содержанием воды. Затем излишки воды удаляются с помощью воздушного насоса, при этом бетон не выдерживает схватывания.Таким образом, бетонную конструкцию или платформу можно будет использовать раньше, чем при традиционном строительстве. Эти бетоны могут достичь своей 28-дневной прочности на сжатие в течение 10 дней, и поэтому прочность на раздавливание этой конструкции на 25% больше, чем у стандартных сортов бетона. Чтобы узнать больше о вакуумном бетоне, прочтите- Вакуумный бетон | Определение, процедура и преимущества
Торкрет-бетон
Торкретирование — это метод, при котором сжатый воздух нагнетает раствор или бетон через трубу и ударяет по поверхности с высокой скоростью и формирует структурные или неструктурные части зданий.Торкрет-бетон в настоящее время применяется для мокрого смешивания и получил всеобщее признание в нескольких странах. При применении влажной смеси цемент, заполнитель, примесь и вода смешиваются перед тем, как пропустить через шланг и создать атмосферный дизайн. С другой стороны, в приложениях с сухой смесью цемент, заполнитель и примесь смешиваются, направляются пневматически через трубу, поэтому в кране через водяное кольцо вода впрыскивается равномерно по всей комбинации, потому что она разрабатывается.
Бетон, уплотненный роликами
Бетон этого типа укладывался и уплотнялся с помощью землеройных инструментов, таких как серьезные катки.Этот бетон в основном используется при выемке грунта и заполнении. Эти бетоны имеют меньшее содержание цемента и набиваются в необходимом количестве. после уплотнения эти бетоны дают высокую плотность и со временем затвердевают в мощный монолитный блок.
Стеклобетон
Переработанное стекло можно использовать в качестве заполнителя в бетоне. Таким образом, мы стремимся получить бетон недавнего времени, стеклобетон. Этот бетон может повысить эстетическую привлекательность бетона. Они могут дать большую прочность и более высокую теплоизоляцию.
Асфальтобетон
Асфальтобетон может быть материалом, смесью заполнителей и асфальтов, обычно используемых для наземных дорог, парковок, аэропортов, но из-за сердцевины насыпных дамб. В других странах асфальтобетон известен как асфальт, щебеночное покрытие, тротуар, гудрон или битум, щебень или рулонный асфальт.
Бетон повышенной прочности
Судя по названию, эти бетоны могут приобрести прочность за несколько часов после изготовления. Таким образом, снятие опалубки становится простым, а конструкция здания покрывается кровлей быстро.Они имеют широкое применение при ремонте дорог, так как будут повторно использоваться раз в несколько часов.
Полимербетон
В полимербетоне заполнители удерживаются полимером, а не цементом. Сборка полимербетона может способствовать уменьшению объема пустот в смеси. Это может сократить количество полимера, необходимого для связывания используемых агрегатов. Следовательно, агрегаты ранжируются и смешиваются, чтобы достичь минимального количества пустот.Этот вид бетона имеет совершенно разные классы:
- Бетон с полимерной пропиткой
- Полимерцементный бетон
- Частично пропитанный
Лимебетон
В этом виде бетона цемент заменяется известью. Чаще всего этот продукт применяется на перекрытиях, куполах, а также в сводах. Они, в отличие от цемента, обладают рядом преимуществ для окружающей среды и здоровья. Эти продукты являются возобновляемыми и просто чистыми.
Светопропускающий бетон
Бетон с плотностью менее 1920 кг / м3 классифицируется как легкий бетон.Использование легких заполнителей в бетонном стиле может дать нам легкие заполнители. Заполнители — жизненно важная часть, которая способствует плотности бетона. Образцы легких заполнителей — камень, перлит и шлак. Легкий бетон применяется для защиты стальных конструкций и используется при разработке настилов длиннопролетных мостов. Они используются для развития строительных блоков.
В заключение, бетон — это основная потребность в строительстве или других строительных работах.Таким образом, потребители должны разумно использовать знания о различных типах бетона, чтобы использовать его свойства для своих строительных работ.
бетон | Определение, состав, применение, типы и факты
бетон , в строительстве, конструкционный материал, состоящий из твердого, химически инертного вещества в виде частиц, известного как заполнитель (обычно песок и гравий), который скреплен между собой цементом и водой.
бетонСтроители заливают бетон.
© Дмитрий Калиновский / Shutterstock.comПодробнее по этой теме
Строительство: Ранние бетонные конструкции
Одним из самых ранних сохранившихся примеров этой бетонной конструкции является Храм Сибиллы (или Храм Весты) в …
У древних ассирийцев и вавилонян в качестве связующего вещества чаще всего использовалась глина.Египтяне разработали вещество, более напоминающее современный бетон, используя известь и гипс в качестве связующих. Известь (оксид кальция), полученная из известняка, мела или (если возможно) раковин устриц, продолжала оставаться основным пуццолановым или цементирующим агентом до начала 1800-х годов. В 1824 году английский изобретатель Джозеф Аспдин сжег и измельчил смесь известняка и глины. Эта смесь, называемая портландцементом, остается основным вяжущим веществом, используемым в производстве бетона.
Заполнители обычно бывают мелкими (размером от 0,025 до 6,5 мм [0,001–0,25 дюйма]) или крупными (от 6,5 до 38 мм [0,25–1,5 дюйма] или более). Все материалы заполнителя должны быть чистыми и не содержать примесей с мягкими частицами или растительными веществами, потому что даже небольшие количества органических соединений почвы приводят к химическим реакциям, которые серьезно влияют на прочность бетона.
Бетон характеризуется типом используемого заполнителя или цемента, особыми качествами, которые он проявляет, или методами, используемыми для его производства.В обычном конструкционном бетоне характер бетона во многом определяется соотношением воды и цемента. Чем ниже содержание воды при прочих равных условиях, тем прочнее бетон. В смеси должно быть ровно столько воды, чтобы гарантировать, что каждая частица заполнителя полностью окружена цементным тестом, чтобы промежутки между заполнителем были заполнены, и чтобы бетон был достаточно жидким, чтобы его можно было заливать и эффективно растекать. Другой фактор долговечности — это количество цемента по отношению к заполнителю (выраженное в трехкомпонентном соотношении — цемент, мелкий заполнитель и крупный заполнитель).Там, где требуется особо прочный бетон, заполнителя будет относительно меньше.
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчасПрочность бетона измеряется в фунтах на квадратный дюйм или килограммах на квадратный сантиметр силы, необходимой для раздавливания образца определенного возраста или твердости. На прочность бетона влияют факторы окружающей среды, особенно температура и влажность. Если позволить ему высохнуть преждевременно, он может испытывать неравные растягивающие напряжения, которым невозможно противостоять в недостаточно затвердевшем состоянии.В процессе, известном как отверждение, бетон остается влажным в течение некоторого времени после заливки, чтобы замедлить усадку, возникающую при его затвердевании. Низкие температуры также отрицательно сказываются на его прочности. Чтобы компенсировать это, к цементу примешивают такую добавку, как хлорид кальция. Это ускоряет процесс схватывания, который, в свою очередь, выделяет тепло, достаточное для противодействия умеренно низким температурам. Большие бетонные формы, которые невозможно покрыть должным образом, не заливают при отрицательных температурах.
бетонРабочие, использующие мастерки для разглаживания свежеуложенного бетона.
Помощник фотографа 2-го класса Эрик Пауэлл / США. NavyБетон, затвердевший на заделанном металле (обычно стали), называется железобетонным или железобетонным. Его изобретение обычно приписывают Жозефу Монье, парижскому садовнику, который сделал садовые горшки и кадки из бетона, армированного железной сеткой; он получил патент в 1867 году. Арматурная сталь, которая может иметь форму стержней, стержней или сетки, способствует прочности на разрыв. Обычный бетон с трудом выдерживает нагрузки, такие как воздействие ветра, землетрясения, вибрации и другие изгибающие силы, и поэтому не подходит для многих строительных конструкций.В железобетоне прочность на растяжение стали и прочность на сжатие бетона делают элемент способным выдерживать большие нагрузки всех видов на значительных пролетах. Текучесть бетонной смеси позволяет размещать сталь в точке или около того места, где ожидается наибольшая нагрузка.
Еще одно новшество в каменном строительстве — это использование предварительно напряженного бетона. Это достигается либо предварительным, либо последующим натяжением. При предварительном натяжении отрезки стальной проволоки, тросов или канатов укладываются в пустую форму, а затем растягиваются и закрепляются.После заливки и схватывания бетона анкеры освобождаются, и по мере того, как сталь стремится вернуться к своей исходной длине, она сжимает бетон. В процессе последующего натяжения сталь проходит через каналы, образованные в бетоне. Когда бетон затвердеет, сталь прикрепляется к внешней стороне элемента каким-либо захватным устройством. Приложив к стали отмеренное растягивающее усилие, можно тщательно отрегулировать степень сжатия, передаваемого бетону.Предварительно напряженный бетон нейтрализует растягивающие силы, которые могут привести к разрыву обычного бетона, сжимая область до точки, в которой не возникает никакого напряжения, пока не будет преодолена прочность сжатой секции. Поскольку он обеспечивает прочность без использования тяжелой стальной арматуры, он с большим успехом используется для строительства более легких, мелких и элегантных конструкций, таких как мосты и огромные крыши.
Помимо огромного потенциала прочности и первоначальной способности адаптироваться практически к любой форме, бетон является огнестойким и стал одним из самых распространенных строительных материалов в мире.
Состав бетона — обзор
15.4.5 Бетон, модифицированный переработанной резиной
Производство резинонаполненных бетонных смесей является возможной областью для дальнейшего расширения использования GRT (Raghavan et al., 1994, 1998; Goldstein, 1995; Eldin and Senouci, 1992; Eldin and Senouci, 1993a, b; Eldin and Senouci, 1993; Lee et al., 1992). Преимуществами использования GRT в цементобетонной конструкции являются повышенная трещиностойкость, морозостойкость и ударопрочность, поглощение ударных волн, пониженная теплопроводность и повышенная стойкость к кислотным дождям.Однако добавление частиц каучука к бетону снижает его прочность на сжатие и изгиб. Что касается влияния размера резиновых частиц на прочность на сжатие, результаты противоречивы. Согласно Topcu (1995), Eldin and Senouci (1994) прочность бетона на сжатие снижалась при добавлении крупнозернистых частиц каучука и увеличивалась при добавлении мелкодисперсных частиц. Напротив, тесты (Али и др., 2000) показали противоположные результаты.Это противоречие, возможно, можно объяснить различием в источнике каучука, геометрии частиц и способах получения частиц.
Было изучено влияние формы резиновых частиц на механические свойства, обрабатываемость и химическую стабильность цемента с резиновым наполнителем (Raghavan et al., 1998). Композит, содержащий резиновую крошку, был способен перекрыть трещину и предотвратить катастрофическое разрушение образца, в то время как композит, содержащий гранулированные частицы резины, не смог перекрыть трещину.Испытание на отрыв показал плохое межфазное соединение между частицами гранулированного каучука и матрицей. Фактически, многие исследования в этой области показали, что граница раздела между резиной и цементом является слабой. Попытки улучшить границу раздела были сделаны путем промывки резиновых частиц (Raghavan et al., 1994; Eldin and Senouci, 1993b; Lee et al., 1993). Некоторое улучшение было достигнуто за счет промывки частиц водой (Eldin and Senouci, 1993b), смесью воды и четыреххлористого углерода и смесью воды и латекса (Rostami et al., 1993), что привело к усилению адгезии в цементе с резиновым наполнителем.
Также предлагается несколько модификаций поверхности, включая обработку резины серной и азотной кислотами для химического окисления резины и введения полярных групп. Вопреки ожиданиям, обработка азотной кислотой привела к снижению прочности композита (Lee et al., 1993). С другой стороны, обработка серной кислотой улучшила адгезию резины к бетону (Lepore and Tantala, 1997).Используя комбинацию химических методов и методов поверхностного зондирования, было показано, что гидрофильность поверхности резины значительно улучшается при кислотной или щелочной обработке (Segre and Joekes, 2000; Segre et al., 2002). Поверхность каучука обычно гидрофобна. Это связано с тем, что каучук обычно содержит стеарат цинка, который диффундирует на поверхность и вызывает гидрофобность. Посредством кислотной обработки стеарат цинка можно гидролизовать до стеариновой кислоты. При обработке каучука основанием ионы цинка превращаются в ионы натрия NaOH.Эти превращения создают растворимый стеарат натрия. Также было обнаружено (Raghavan, 2000), что добавление частиц каучука к строительному раствору привело к снижению их прочности на сжатие и изгиб из-за вытягивания частиц. Однако обработка частиц каучука перед смешиванием с бифункциональным силановым связующим агентом, таким как гамма-меркаптотриметоксисилановый связующий агент, улучшила границу раздела и привела к увеличению пластичности (Raghavan, 2000). Предлагается расширить это исследование, чтобы найти влияние типа связующего агента на адгезию и характер разрушения цементного теста, раствора и бетона с резиновым наполнителем.Эти материалы могут быть использованы в покрытиях дорожных покрытий, тротуарах, разделительных полосах, звуковых барьерах и других неструктурных применениях транспорта.
Как упоминалось ранее, добавление частиц резины обычно приводит к ухудшению механических свойств бетона из-за плохой адгезии. Однако было показано, что адгезия GRT со средним размером 120 мкм к цементу была улучшена за счет применения плазменной обработки поверхности GRT, превращающей его гидрофобную поверхность в гидрофильную (Cheng et al., 2012). После плазменной обработки пиковая интенсивность в диапазоне 1400–1600 см-1 увеличивалась из-за образования двойных связей углерод-углерод на поверхности порошка GRT. Кроме того, на поверхности образуются кислородсодержащие полярные функциональные группы. Это привело к повышению компактности и непроницаемости модифицированного сегмента за счет уменьшения максимального размера пор с 50 до 30 нм. Кроме того, при трехосном испытании пластические и упругие деформации были увеличены из-за улучшенного межфазного взаимодействия и адгезии.
GRT с размером частиц в диапазоне 300-600 мкм также был модифицирован путем частичного окисления путем пропускания смеси кислорода и азота в желаемом соотношении через реактор в течение 30 минут (Chou et al., 2010). Затем поток газов прекращали, температуру повышали и выдерживали в течение одного часа при желаемой температуре 150, 200 или 250 ° C для проведения реакции окисления. Было обнаружено, что частичное окисление индуцирует гидрофильные функциональные группы SO и SO на поверхностях GRT, обеспечивая повышенную гидратацию цемента, что приводит к повышению механических свойств прорезиненного раствора.Температура 250 ° C и соотношение кислород / азот, равное или меньшее 0,04, были оптимальными для реакции частичного окисления. Добавление GRT в исходном состоянии в концентрации 6 мас.% Снизило прочность на сжатие при старении в течение 28 дней с 34,8 МПа до 16,3 МПа, прочность на изгиб с 6,1 МПа до 1,8 МПа и предел прочности на разрыв с 3,2 МПа до 1,8 МПа. МПа. Напротив, образцы с GRT, обработанные при 250 ° C, имели значительное увеличение прочности. В частности, при старении 28 и 56 дней прочность на сжатие составила 41.2 и 42,1 МПа соответственно, что больше, чем у контролируемых образцов. Кроме того, прочность на изгиб и растяжение составляла, соответственно, 6,1 и 3,3 МПа через 28 дней и 6,6 и 3,3 МПа через 56 дней, что примерно равно контрольным образцам.
Для улучшения механических свойств прорезиненного бетона был предложен метод модификации поверхности частиц GRT с использованием гидроксида натрия (Chou et al., 2007). Этот метод увеличивает гидрофильность резины, уменьшая негативное влияние резины на гидратацию цемента.Частицы GRT с размером ячеек 30-50 ячеек были частично окислены с использованием горячего воздуха / пара в реакторе с псевдоожиженным слоем для образования гидрофильных групп на поверхности частиц. Бетон, содержащий 5 мас.% Модифицированного каучука, обработанный раствором NaOH, показал увеличение прочности на сжатие, изгиб и растяжение с 307,3 до 344,6, с 54,3 до 55,9 и от 37,7 до 38,7 кгс / см2 соответственно. Кислородсодержащие ОН-группы формировались на поверхности резины обработкой раствором NaOH. Последнее увеличило постоянную Гамакера системы, что привело к более высокой прочности на сжатие.Кроме того, модифицированный каучуком бетон с более высокой прочностью был разработан путем добавления в цемент частиц GRT, поверхность которых была обработана связующими агентами. Модифицированный каучуком бетон с более высокой прочностью был приготовлен путем смешивания частиц GRT с серобетонным смесителем и проведения частичной вулканизации между резиной и горячей серой (Xi et al., 2004).
Были изучены различные свойства, связанные с долговечностью бетона, содержащего частицы GRT, включая усадку, водопоглощение при погружении, капиллярность и устойчивость к карбонизации и проникновению хлоридов (Bravo and de Brito, 2012).Исследовано влияние степени включения, размера и процесса измельчения резиновых заполнителей на производство бетонных смесей. Было обнаружено, что связанные с долговечностью свойства затвердевшего модифицированного каучуком бетона ухудшаются, но они все еще приемлемы в пределах ограниченного коэффициента замены. Однако было показано, что устойчивость к карбонизации увеличилась почти на 50%. Кроме того, увеличение размера агрегатов снизило их долговечность, и только усадка была исключением из этого правила.Также был сделан вывод о том, что долговечность бетона не улучшилась при использовании в бетонных смесях мелкодисперсного криогенно измельченного GRT вместо тонко измельченного механически. Существенное улучшение сопротивления проникновению хлоридов было обнаружено в бетоне, содержащем механически шлифованный GRT. Использование GRT в бетоне также дало дополнительные преимущества, включая хорошие характеристики демпфирования и хорошие тепловые и акустические характеристики.
Было исследовано возможное применение цементных растворов, содержащих GRT, в качестве гибкого межфазного материала (Nehdi and Khan, 2004).Было изучено влияние соотношения вода / цемент, содержания GRT и размера частиц на механические свойства при одноосном и трехосном сжатии растворов. Было высказано предположение, что цементные растворы, содержащие частицы GRT, обладают превосходной пластичностью, чтобы удовлетворить требованиям к деформациям, возникающим вокруг футеровки туннелей, трубопроводов и другой подземной инфраструктуры.
Недавно был опубликован обзор исследований характеристик бетона, содержащего частицы GRT (Pacheco-Torgal et al., 2012). В частности, в этом обзоре обсуждалось влияние обработки GRT, размер частиц GRT и объем замены на свежие и затвердевшие свойства бетона. Обсуждалась также удобоукладываемость свежего бетона, определяющая его текучесть, прочность на сжатие и растяжение, ударную вязкость, модуль упругости, термические и звуковые свойства, а также долговечность затвердевших бетонов, содержащих отходы резины покрышек.
Что такое бетон? — Состав и использование в строительстве
Вы бы предпочли построить дом из дерева? Стали? Конкретный? Как вы можете сказать, у вас есть много вариантов материалов, и их комбинации, а также другие материалы, которые можно использовать для строительства вашего дома или любого другого здания.Что вы наверняка заметите, так это то, что тонны зданий построены с большой зависимостью от строительного материала, известного как бетон и . Давайте узнаем больше о нем и его использовании в этом уроке.
Бетон
Основные компоненты
Бетон состоит из цементного теста, заполнителей (мелких и крупных) и, в некоторых случаях, других материалов.
Цементная паста относится к смеси воды и цемента , последний из которых является связующим веществом, действующим как клей, своего рода клей для смеси.Сам цемент состоит из ингредиентов, содержащих кальций или кремнезем (диоксид кремния). Эти ингредиенты могут включать глину, известняк или даже классные морские ракушки! Каждая бетонная смесь может содержать до 21% воды и до 15% цемента.
Заполнители в бетонных смесях действуют как наполнители и представляют собой комбинацию мелкого материала, такого как мелкий щебень или песок, и крупных заполнителей, таких как более крупный щебень и гравий. Природные источники заполнителей являются наиболее распространенными в бетоне, но иногда используются и искусственные, такие как обожженная глина.Тем не менее, эта смесь заполнителей составляет до 75% процентов от объема бетонной смеси.
В бетонную смесь могут быть добавлены другие материалы, чтобы изменить ее свойства. Например, жидкость, полученная из животных жиров, может быть использована в качестве воздухововлекающего агента для повышения устойчивости бетона к холодной окружающей среде. Воздухововлекающие агенты создают множество микроскопических воздушных камер, которые дают воде расширяться при замерзании.Это помогает снизить внутреннее давление в бетоне, возникающее из-за расширения воды, и, таким образом, минимизировать вероятность растрескивания под этим давлением.
Качество
Различные характеристики и общее качество бетона определяются точным дозированием и смешиванием используемых в нем ингредиентов. Например, когда в смеси не хватает цементного теста, пустые пространства между заполнителями создают довольно пористый бетон, который трудно укладывать и имеет шероховатую поверхность.С другой стороны, если вы используете слишком много цементной пасты, бетон будет красивым и гладким, но он будет легче трескаться.
Вообще говоря, высококачественный бетон изготавливается с минимально возможным водоцементным соотношением , при условии, что смесь все еще может обрабатываться, укладываться и отверждаться. Какое водоцементное соотношение? Это вес используемой воды, деленный на вес цемента.
Да, и под лечением мы не говорим о том, чтобы дать бетону какую-то таблетку, чтобы он почувствовал себя лучше.Под отверждением понимается затвердевание бетона. Реакция, которая не только укрепляет бетон, но и укрепляет его, называется гидратация . Гидратация происходит при смешивании воды и цемента. Прочность бетона на сжатие будет увеличиваться, поскольку реакция гидратации продолжается более 28 дней. Под прочностью на сжатие мы подразумеваем сопротивление бетона «сдавливанию».
Бетонные ингредиенты — archtoolbox.com
Бетон используется в качестве строительного материала на протяжении тысячелетий.Основные ингредиенты остались прежними, но новые технологии добавления добавок позволяют дизайнерам и инженерам точно настраивать окончательные свойства полностью затвердевшего бетона.
Четыре основных ингредиента
Бетон состоит из четырех основных ингредиентов: воды, портландцемента, заполнителей и воздуха. Соотношение ингредиентов изменяет свойства конечного продукта, что позволяет инженеру разрабатывать бетон, отвечающий их конкретным потребностям. Добавки добавляются для корректировки бетонной смеси в соответствии с конкретными критериями эффективности.
Состав бетона: вода, цемент, заполнитель и воздухВода
Вода в бетонной смеси должна быть чистой и без примесей. Количество воды по отношению к количеству цемента влияет на то, насколько легко бетон течет, но также влияет на конечную прочность бетона. Больше воды делает бетон более текучим, но также снижает прочность бетона при отверждении.
Портлендский цемент
Цемент затвердевает при смешивании с водой, которая связывает все ингредиенты вместе.Портландцемент является наиболее распространенным используемым цементом и состоит из глинозема, кремнезема, извести, железа и гипса. Также включены небольшие количества других ингредиентов.
Агрегаты
Большая часть бетонной смеси состоит как из крупных, так и из мелких заполнителей, которые помогают увеличить прочность бетона, превышающую ту, которую цемент может обеспечить сам по себе. В качестве заполнителей используются песок, гравий и щебень. В качестве заполнителей для бетона начинают использоваться переработанные материалы, в том числе доменный шлак, стекло (в основном для декоративных целей) и измельченный бетон.
Воздух
Четвертым основным компонентом бетона является увлеченный воздух. Хотя обычно это не считается ингредиентом, дело в том, что бетонная смесь содержит от 1% до 9% увлеченного воздуха. Когда бетон будет подвергаться очень холодным или морозным условиям, следует добавить большее количество воздуха.
Примеси
Добавки служат для достижения множества целей. Это может быть так же просто, как добавление пигмента для окрашивания бетона. Другие добавки используются для более быстрого отверждения в холодную погоду, создания чрезвычайно высокопрочного бетона или для увеличения текучести бетона без ущерба для прочности.К сожалению, добавки могут привести к нежелательным результатам, например, к плохой адгезии чистового пола. По этой причине многие инженеры-строители и архитекторы не решаются использовать добавки. У нас есть статья, в которой рассказывается о различных добавках.
Гидратация: химическая реакция
Хотя содержание влаги уменьшается по мере схватывания бетона, важно знать, что бетон не «сохнет». Скорее, бетон схватывается в результате химической реакции, называемой гидратацией. Поэтому бетон можно помещать под воду.
Бетон начинает схватываться, как только в смесь добавляется вода.