Выбор бетона во время строительства - один из самых важных этапов, ведь затраты на него нередко составляют ⅕ часть стоимости постройки. Большое значение играет его изготовление и нанесение.

Его главные преимущества - надежность и высокая устойчивость к нагрузкам. Однако при перегрузках материал начинает трескаться. Для предотвращения этого бетон усиливается арматурой. В этом случае арматура принимает на себя воздействия нагрузки и здание упрочняется.

Спецификация бетона

Существует несколько видов бетонов. Они классифицируются по усредненной плотности. Среди них различаются: сверхтяжелый, тяжелый и легкий. Каждый из них используется для соответствующего типа строительства и определенным образом обрабатывается. Усредненная плотность измеряется в кг/м3. В процессе их производства используются такие материалы, как гематит, щебень и другие.

На современном рынке смеси классифицируются по структурным признакам. Бетон может быть:

• уплотненным. Эта смесь придает максимальный эффект твердости и плотности, заполняя практически все пространство. Производится из крупных и мелкофракционных заполнителей, связующее вещество плотное;
• пористым. Наиболее часто используется для строительства фасадов и стен;
• ячеистым. Особый вид бетона, не имеющий заполнителя. Вместо них в составе применяются искусственные породы, имеющие форму ячеек с воздухом. Идеально подходит для возведения домов с одним этажом.
• высокопористым. В нем используется крупный заполнитель без применения песка.

Виды бетона согласно связующему ингредиенту

Так же виды бетона можно классифицировать по основным связующим ингредиентам, таким как:

• цемент. Такие смеси применяются при возведении многоэтажных строений;
• известняк. Материал подвергается температурной обработке с использованием автоклавов, что увеличивает силовой эквивалент.
• гипс. Их ключевая особенность - повышенная способность к поглощению воды. Лучше всего подходят для возведения потолков и стен. Очень популярны из-за невысокой стоимости;
• шлаковая щелочь. Эти смеси особенно актуальны из-за их повышенной устойчивости к внешним факторам с повышенной агрессией;
• смолы. Как правило, такие смеси используются для строительства офисов или жилых зданий. Так же эта разновидность хорошо ведет себя на заводах, направленных на металлообрабатывающую и химическую деятельность из-за повышенной устойчивости к условиям высокой температуры.

Специальные разновидности бетона производятся на основе водных ингредиентов. Затвердевающим компонентом выступают полимеры. Они также способствуют увеличению укрепляющей способности бетонных элементов. Такие смеси устойчивы к морозу, прекрасно отталкивают воду и не растягиваются. Их чаще всего применяют для строительства монолитов и конструкций специального назначения.

Зачем нужны термостойкие бетоны

Необычный материал со специфическим назначением. Термостойкий бетон обладает специфическим составом, способным сохранять все свои характеристики при долгих воздействиях на него высоких температур. Идеально подходит для строительства несущих конструкций объектов производственного назначения.

Применение декоративных бетонов

Специфическая разновидность бетонных смесей, использующаяся в отделочных работах. Чаще всего встречается на облицовке строительных сооружений. В этом случае конструкция бетона совпадает с цветом и фактурой, выбранных для постройки. Главная особенность материала - высокая устойчивость ко всем атмосферным особенностям.

Бетон классифицируется по нескольким показателям, среди которых особенно выделяются:

• прочность на сжатие. Именно по ней можно определить класс бетона. В соответствии с приведенными на этикетках цифрами можно понять, какое давление в миллипаскалях может выдержать материал. В соответствии с этим параметром необходимо производить расчеты нормативного и расчетного сопротивления;
• прочность. Маркируется специальными обозначениями в виде буквы М с указанием цифры. Измеряется в килограммах на квадратный сантиметр;
• удобоукладываемость. Обозначается буквой П. По этому параметру бетоны подразделяются на подвижные, жесткие и сверхжесткие;

Также существуют морозоустойчивость (обозначается буквой F с цифровыми показателями), изгибная прочность, водонепроницаемость (обозначается буквой W с соответствующими цифрами). Последняя показывает способность материала выдерживать максимально допустимое значение водного давления.

Заключение

Перед началом строительства обязательно необходимо изучать все разновидности бетона - от выбора смеси будет зависеть качество строения и долговечность эксплуатации. Покупка наобум чревата последствиями.

При выборе бетона для строительства определите цель и нагрузки, которые способна выдержать определенная разновидность бетонной смеси. Прочность и невосприимчивость к деформации сыграют далеко не последнюю роль.

Если все указанные параметры будут учтены, вы легко сможете подобрать необходимую смесь для строительства.

В результате затвердевания тщательно перемешанной и уложенной в конструкцию бетонной смеси получается искусственный камневидный строительный материал - бетон. В строительстве применяют бетоны разнообразного назначения, характеризующиеся различными свойствами. Бетоны классифицируют по ряду признаков: средней плотности, целевому назначению, виду вяжущего, виду заполнителей, структуре.
В зависимости от средней плотности различают особо тяжелые, тяжелые, легкие и особо легкие бетоны. Особо тяжелые бетоны со средней плотностью более 2500 кг/м3 изготовляют на особо тяжелых заполнителях (магнетите, лимоните, барите, чугунной дроби, обрезках стали). Эти бетоны применяют для изготовления специальных конструкций, например при сооружении зданий атомных электростанций для защиты от радиоактивного излучения.
Тяжелые бетоны со средней плотностью 2000...2500... кг/м3 изготовляют на плотном песке и крупном заполнителе из плотных горных пород и используют во всех несуших конструкциях.
Легкие бетоны со средней плотностью 500...2000кг/м3 изготовляют на пористом крупном заполнителе и пористом или плотном мелком заполнителе. Их используют в основном для производства ограждающих конструкций (при рт Классификация бетонов по средней плотности - это, в сущности, разделение по структурному признаку в зависимости от общей пористости. Основная доля в объеме бетона приходится на заполнители, поэтому плотность бетона регулируют, применяя плотные или пористые заполнители. Кроме того, используют и другие пути, например поризацию вяжущего воздухововлекающими добавками.
По назначению (области применения) бетоны подразделяют на конструкционные и специальные.
Конструкционные бетоны используют для изготовления несущих и ограждающих конструкций. Они должны обеспечивать главным образом механические характеристики конструкций - прочность, упругость, деформационные и другие свойства. Из числа конструкционных чаще всего применяют тяжелый бетон, легкий и ячеистый.
Специальные бетоны предназначены для конструкций, эксплуатируемых в особых условиях, и включают в себя теплоизоляционные, жаростойкие, химически стойкие, радиационно-защитные, декоративные бетоны.
Область применения бетона различных видов определяется, с одной стороны, характером их строения, а с другой - способностью противостоять физико-химическим воздействиям окружающей среды. Стойкость к воздействиям окружающей среды в значительной степени зависит от вида вяжущего вещества, использованного для изготовления бетонной конструкции.
По виду вяжущего бетоны подразделяют следующим образом. Бетоны на цементных вяжущих изготовляют преимущественно на портландцементе, шлакопортландцементе, пуццолановом портландцементе и их разновидностях. Такие бетоны универсальны для изготовления несущих и ограждающих конструкций в промышленном, гражданском и жилищном строительстве, за исключением тех случаев, когда предъявляют особые требования, например по жаростойкости, химической стойкости.
Бетоны на известковых вяжущих применяют только для изготовления сборных бетонных и железобетонных элементов на заводах.
Бетоны на гипсовых вяжущих используют из-за низкой водостойкости вяжущих только для производства внутренних конструкций зданий.
Бетоны на шлаковых вяжущих, изготовляемые на основе молотых шлаков и зол с активизаторами твердения, используют при производстве бетонных (а не железобетонных) изделий и конструкций. Применение местных шлаковых вяжущих позволяет экономить цемент и удешевлять конструкции.
Бетоны на специальных вяжущих (органическихили неорганических), к каждому из которых предъявляют определенное требование, включают в себя бетоны на полимерных, фосфатных, магнезиальных связующих, бетоны на жидком стекле.
По виду заполнителей различают бетоны на плотных, пористых и специальных заполнителях.
Бетоны на плотных заполнителях изготовляют на заполнителях из плотных горных пород или шлаков.
Бетоны на пористых заполнителях изготовляют с использованием искусственных пористых заполнителей или заполнителей из пористых горных пород.
Бетоны на специальных заполнителях изготовляют с применением заполнителей, придающих им особые свойства. В число специальных заполнителей входят, например, рудосодержащие породы, чугунный скрап, шамот.
В зависимости от характера структуры выделяют следующие виды бетонов.
Бетоны плотной (слитной) структуры, в которых пространство между зернами заполнителей полностью занято затвердевшим вяжущим веществом. Допускаемый объем межзерновых пустот в уплотненной бетонной смеси не превышает 6 %.
Крупнопористые бетоны (беспесчаные или малопесчаные), в которых значительная часть объема межзерновых пустот остается не занятой мелким заполнителем и затвердевшим вяжущим.
Поризованные бетоны, в которых пространство между зернами заполнителей занято вяжущим веществом, поризованным пено-образующими или газообразующими добавками.
Ячеистые бетоны - бетоны с искусственно созданными ячейками-порами, состоящие из смеси вяжущего вещества, тонкодисперсного кремнеземистого компонента и порообразующей добавки.
Бетоны слитной структуры применяют для изготовления несущих конструкций, к которым предъявляют повышенные требования по морозостойкости и водонепроницаемости. Крупнопористые, поризованные и ячеистые бетоны рекомендуется использовать преимущественно для изготовления ограждающих и теплоизоляционных конструкций.
Технические требования к основным свойствам бетона - прочности, морозостойкости, водонепроницаемости, плотности - установлены в государственных стандартах и СНиПах. Кроме того, в стандартах на специальные бетоцы дополнительно нормируют специфические для данного бетона свойства, например тепловыделение гидротехнического бетона, истираемость дорожного бетона

Бетон представляет собой массу, которая хорошо уплотнена и перемешана. Ее получают из специального материала с добавлением воды и других ингредиентов. В качестве первого выступает цемент. В процессе производства следует руководствоваться точными пропорциями, только тогда раствор затвердеет до каменного состояния и проявит долговечность и прочность.

На сегодняшний момент известно несколько разновидностей бетонных смесей, которые особо распространены в строительстве. Затраты на бетонные материалы довольно часто превышают 20% от стоимости здания. При этом не учитываются затраты бетона на стены. Это позволяет сделать вывод о том, что выбор бетона - это важная составляющая строительства.

Значимым фактором являются процессы приготовления и нанесения раствора. Однако для начала необходимо ознакомиться с основными видами и свойствами бетона. До затвердевания смесь из воды, песка, гравия и цемента имеет жидкую консистенцию. Среди основных преимуществ готовой конструкции - устойчивость к нагрузкам, а также долговечность. Но при сверхвысоких нагрузках материал может покрыться трещинами. Для того чтобы это исключить, следует использовать способ предварительного напряжения.

Его суть состоит в том, что бетонную массу обжимают натянутой арматурой. Все силы растяжения, которые воздействуют на конструкцию, будет воспринимать арматура. Это позволяет увеличить прочность конструкции и самого здания, снижая расходы на арматуру.

Классификация бетона

Рассматривая виды бетонов и их классификацию, вы сможете выделить несколько типов этого материала. Среди прочих факторов, которые позволяют подразделить состав на отдельные группы, следует упомянуть усредненную плотность. Одним из вариантов бетона является сверхтяжелый, усредненная плотность которого составляет больше 2450 кг/м 3 . В процессе производства используются гематит и магнетит. Эти породы являются рудными. Предварительно их измельчают до окалины, стружек или опилок. Материал используется при строительстве атомных электростанций и при необходимости защиты помещений от радиационного излучения.

Еще один вид тяжелого бетона - одноименный материал, плотность которого достигает 2400 кг/м 3 . Тогда как минимальное значение равно 1700 кг/м 3 . Этот материал является наиболее распространенным видом смеси, ведь подходит для строительства несущих и подземных конструкций, а также возведения простых стен, фундаментов и перегородок. Основным компонентом раствора выступает щебень из горных пород, среди них:

• гранит;
• диабазит;
• известняк.

Рассматривая виды легкого бетона, следует выделить одноименный состав, плотность которого достигает 1700 кг/м 3 . Эта смесь может иметь пористые заполнители, которые иногда даже не используются. Заполнители могут быть искусственными или естественными. Структура внутри имеет замкнутые поры. Такие бетоны обладают хорошими теплоизоляционными свойствами и используются в частных домах.

Среди видов легкого бетона - сверхлегкий материал, плотность которого не превышает 450 кг/м 3 . Такие смеси используются в качестве теплоизоляционного ячеистого материала, который обладает большим количеством пор на основе легких пористых заполнителей. Такие конструкции популярны своей высокой теплоизоляцией и могут использоваться не только для утепления полов, стен и потолков, но и в роли целостной конструкции.

Виды бетона относительно структуры

Современный рынок бетонных смесей предлагает растворы, которые классифицируются еще и по структуре. Таким образом, материал может быть уплотненным. С помощью такой смеси можно достичь максимального заполнения пространства, свободные зоны при этом практически отсутствуют, что способствует твердости и плотности. Этот материал изготавливается из мелкофракционных и крупных заполнителей, а также плотного связующего вещества.

В строительстве довольно активно используется и пористый бетон, который имеет соответствующую структуру, а применяется при возведении стен и устройстве фасадов. Ячеистый бетон - это смесь, в состав которой не входят заполнители. Взамен к ингредиентам добавляются искусственные породы в форме замкнутых ячеек, которые наполнены воздухом. Такой раствор распространён при строительстве одноэтажных домов.

Одним из самых популярных материалов в строительстве сегодня является бетон. Вид бетона, который никак нельзя обойти стороной, - сверхпористый. У него структура образуется крупным заполнителем, который не дополняется песчаными породами.

Виды бетона относительно связующего вещества и назначение смесей

Рассматривая классы бетона, можно подразделить материал по внутренним наполнителям. Иногда раствор изготавливается на основе цемента. Такая смесь может предусматривать следующие виды цементов:

• клинкерный;
• шлакопортландцемент;
• портландцемент;
• пуццолановый цемент.

Полученная смесь используется при строительстве многоэтажных домов. Нельзя обойти стороной и силикатные растворы, которые получаются из известняков. В процессе производства используются автоклавы, где материал подвергается термообработке, что позволяет увеличить его силовые показатели. Если в строительстве вы решили использовать бетон, виды бетона обязательно следует изучить.

Среди прочих необходимо выделить гипсовые смеси, которые обладают внушительной способностью к водопоглощению. Такие растворы используются при возведении внутренних стен и устройстве потолков. Этот материал распространён из-за его бюджетности. Смесь может быть ещё и шлаково-щелочной. В качестве связующего вещества выступает шлаковая щелочь. Данный раствор устойчив к агрессивным внешним факторам.

А вот полимерные смеси изготавливаются из одноимённых компонентов, в качестве главного связующего вещества в которых выступают смолы:

• фурановые;
• полиэфирные;
• эпоксидные.

Составы на этой основе рационально использовать для офисных или жилых зданий. Отлично полимерные смеси зарекомендовали себя в условиях заводов, деятельность которых направлена на химическое производство и переработку металлов. Это обусловлено тем, что бетон обладает высокой устойчивостью и износостойкостью по отношению к тепловым условиям.

Специальные бетоны

Специальные виды бетона - это смеси, которые изготавливаются с добавлением компонентов на водной основе. Полимеры применяются в качестве затвердевающего ингредиента. Кроме того, они являются связующим веществом и усиливают крепление элементов в бетоне. Смеси хорошо сопротивляются растяжению, морозоустойчивы и отличаются водоотталкивающими свойствами.

Классификация бетона относительно назначения

Бетоны, которые описаны в статье, могут классифицироваться ещё и по назначению. Таким образом, составы могут быть конструкционными . Они предназначены для возведения несущих конструкций и перекрытий. Такие растворы отлично противостоят силовым нагрузкам. В качестве главных преимуществ выступают устойчивость к деформациям, прочность и возможность использовать при низких температурах.

Конструкционно-теплоизоляционные составы - это растворы, которые широко используются в наружных конструкциях, при строительстве фасадов и ограждений. Основной особенностью этих бетонов выступает способность к теплозащите. Рассматривая основные виды бетона, вы обратите внимание на теплоизоляционные смеси. Они используются для обеспечения высокого термического сопротивления, поэтому их применяют для ограждающих конструкций. Материал позволяет сформировать небольшой слой, но использовать его можно в качестве несущих конструкций.

Теплоизоляционные бетоны могут быть нанесены на поверхность обычных бетонных конструкций. Среди прочих необходимо выделить гидротехнические смеси, которые используются для обеспечения высокой плотности, морозостойкости, водонепроницаемости и устойчивости к агрессивным внешним условиям. Эти бетоны популярные в северной части страны, где их используют для возведения жилых домов.

В статье представлены виды бетона и их применение. Среди прочих - дорожные бетонные смеси, которые используются в роли верхнего слоя дороги и на взлетно-посадочной площадке в аэропорту. Этот класс материала характеризуется высокой устойчивостью к трещинам и деформациям. Под воздействием перепадов температур конструкция не разрушается.

Бетоны, виды, свойства и применение которых описаны в статье, могут быть еще и химически устойчивыми. Они отлично переносят воздействие щелочей, кислот и солей. Обладают уникальными характеристиками и могут похвастать высокой износостойкостью, а также отлично переносят воздействие паров и химических соединений. Этот бетон служит в роли изоляционного материала, а наносить его можно на готовый слой. Но химически устойчивые составы нельзя использовать для несущих конструкций.

Назначение термостойких бетонов

Рассматривая бетон, виды и назначение этого материала обязательно следует изучить. Среди прочих - термостойкий состав, который сохраняет необходимые физико-механические показатели при продолжительном воздействии повышенной температуры. Используются такие составы для производственных объектов в роли несущих конструкций, которые в процессе эксплуатации подвергаются высоким температурам.

Назначение декоративных смесей

Прежде чем использовать в строительстве бетон, виды бетона необходимо изучить. Среди прочих - декоративные составы, которые применяются для фактурной обработки в процессе отделочных работ. Такую смесь можно встретить на внешней поверхности зданий и сооружений. Бетонные конструкции соответствуют выбранным фактуре и цвету. Материал обладает повышенной устойчивостью к атмосферным явлениям.

Основные свойства бетона

Среди основных показателей, которыми характеризуется бетон, следует выделить прочность на сжатие. По ней устанавливается класс материала. Например, обозначение В25 говорит о том, что стандартный кубик из бетона этого класса будет способен выдержать давление, равное 25 МПа.

Для определения прочности следует учитывать коэффициенты. Для вышеупомянутого материала по прочности на сжатие нормативное сопротивление будет равно 18,5 МПа, тогда как расчетное сопротивление составляет 14,5 МПа. Наряду с классами, прочность материала задается марками, которые обозначаются буквой М и цифрой в пределах от 50 до 1000. Она означает предел прочности на сжатие в кг/см². Если в строительстве вы решили использовать бетон, виды бетона обязательно следует рассмотреть. Они подразделяются ещё и по удобоукладываемости. По этому признаку материал обозначается буквой П и может подразделяться на бетоны:

• жесткие;
• сверхжёсткие;
• подвижные.

Среди других важных показателей необходимо выделить:

• прочность на изгиб;
• морозостойкость;
• водонепроницаемость.

Что касается морозостойкости, то она обозначается буквой F и цифрами от 50 до 1000, которые указывают на количество циклов замерзания и оттаивания. А вот водонепроницаемость обозначается буквой W и цифрами от 2 до 20. Они указывают на давление воды, которое будет способен выдержать образец в виде цилиндра.

Разновидности бетона по маркам

Для того чтобы получить хороший бетон, следует соблюдать технологию его изготовления и придерживаться рекомендаций по пропорциям и составу. Во многом состав зависит от назначения и ответственности будущей конструкции. Например, для бетона марки М100 будет израсходовано меньше цемента, чем на бетон марки М400 или М500. Наиболее часто товарный бетон выполняется из цемента марки М400 и М500 с использованием песка, щебня и различных добавок. Последние могут быть противоморозными.

При определении пропорций следует учитывать множество факторов, среди них:

• фракция песка;
• плотность;
• морозостойкость;
• подвижность;
• водонепроницаемость.

Рассматривая виды и марки бетона, можно выделить материал, который обозначается буквой М и цифрами в пределах от 100 до 450. Массовый состав для марки бетона М100 выглядит следующим образом: 1: 4,6: 7,0. В данном случае речь идет о соотношение цемента, песка и щебня. А вот при необходимости приготовления марки бетона М250 следует соединить вышеупомянутые компоненты в пропорциях: 1: 2,1: 3,9 . Для того чтобы изготовить бетон марки М400, следует соединить цемент, песок и щебень в соотношениях, которые равны 1: 1,2: 2,7. В данном случае речь идет о растворе, который изготавливается из цемента марки М400.

Дополнительно о марках стоит сказать, что существуют бетоны М50-М1000. Выбор конкретной марки будет зависеть от требуемой прочности и области использования. В проектной документации можно отыскать марку раствора. Если таковой нет, то следует довериться строителям или сделать выбор самостоятельно. Некоторые полагают, что марка бетона зависит от марки цемента. Однако первую присваивают с учетом используемых пропорций.

Заключение

Бетон, виды и свойства которого были описаны выше, представлен сегодня в широком разнообразии. Поэтому строителям следует задуматься, какую смесь выбрать. Не следует делать необдуманную покупку. Важно определиться с целями, которые вы преследуете, и нагрузками, которые будут выдерживать сооружения из бетона.

Важно обратить внимание на показатели деформации и прочности. Если эти аспекты будут приняты во внимание, то подобрать бетонную смесь будет довольно просто. Например, если вы хотите сделать конструкцию с высокой водонепроницаемостью, то следует приобретать или готовить гидротехнический раствор. Из него возводят здания, которые будут эксплуатироваться в болотистой местности.

Какая существует классификация бетона?

Невозможно представить выполнение современного строительства без применения бетона, который представляет собой основной строительный материал, приготовленный по специальной технологии. Введение дополнительных ингредиентов улучшает эксплуатационные характеристики бетонов и изменяет их структуру.

Являясь главным материалом, применяемым при возведении объектов, бетон используется для следующих целей:

• изготовления сборных железобетонных конструкций;
• заливки монолитных армированных сооружений.

Классификация делит смеси на разновидности, применяемые для выполнения внутренних работ, наружных мероприятий.

Растворы отличаются по своему назначению, виду вяжущего ингредиента, плотности, прочностным характеристикам, водонепроницаемости, стойкости к пониженным температурам, структуре. Рассмотрим особенности различных растворов и их характеристики.

Бетон – это один из базовых строительных материалов, без которого нельзя обойтись ни на одной строительной площадке

Назначение

Специфика эксплуатации изделий из железобетона требует использования различных бетонных составов. Основной акцент делается на то, как монолитная конструкция будет вести себя при эксплуатации. При определенных ситуациях необходима повышенная устойчивость к огню, вибрации, где-то восприимчивость к ударным усилиям, сульфатостойкость.

В зависимости от конкретной сферы использования существуют следующие виды растворов:

• Конструкционного назначения, являющиеся традиционными, применяемыми в конструкциях, на которые действуют приложенные внешние усилия – балках, плитах перекрытиях, колоннах, основаниях зданий. Составы отличаются устойчивостью к деформации, пониженной температуре, имеют повышенную прочность.
• Теплоизоляционно-конструкционные составы, применяемые для изготовления наружных стен объектов, покрытий и ограждающих конструкций. Их особенностью является возможность воспринимать нагрузки одновременно с обеспечением тепловой защиты объекта.
• Смеси теплоизоляционного назначения, которые при незначительной толщине материала способны обеспечить высокую тепловую изоляцию конструкций, построенных из традиционного бетона.
• Растворы, предназначенные для гидротехнического применения, которые, наряду с высокой прочностью и сопротивлением к деформации, имеют значительную устойчивость к проницаемости водой, перепадам температуры и способны на протяжении длительного времени выдерживать воздействие агрессивных факторов.

  

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

• Обладающие химической стойкостью к воздействию щелочей, солей, кислот, которые на протяжении длительного времени сохраняют свои эксплуатационные свойства и применяются в качестве основного строительного материала или защитного слоя бетонных конструкций.
• Смеси для дорожного строительства, используемые для покрытий, аэродромных площадок, которые отличаются прочностью, значительным пределом износоустойчивости, не боятся знакопеременных перепадов влажности, температуры.
• Растворы, обладающие повышенной устойчивостью к воздействию высоких температур и сохраняющие при этом свои физические характеристики, механические свойства. Они используются для технологических нужд, когда при эксплуатации возникает нагрев, при котором необходимо сохранить прочность.
• Растворы декоративного назначения, отличающиеся устойчивостью к воздействию атмосферных факторов и применяемые для отделочных работ различных строительных конструкций. Они отличаются своей структурой, цветовым решением, имеют повышенные эстетические характеристики.

Особенности вяжущих веществ

Одним из основных моментов, определяющих свойства бетонного раствора, является вид применяемого вяжущего вещества. В зависимости от вяжущего для бетона, они делятся на следующие виды:

• традиционно применяемые цементные растворы, основным компонентом которых является портландцемент и его разновидности, содержащие шлаки, глинозем, различные безусадочные, напрягающие, цветные виды цементов. К этой группе относится декоративный материал, предлагаемый в широкой цветовой гамме;



Цементный бетон – часто применяемый на стройплощадках вид раствора, изготавливается на основе цемента

• силикаты на основе извести, произведенные по автоклавной технологии с воздействием на массив повышенной влажности, температуры;
• гипсовые смеси, предназначенные для изготовления внутренних конструкций, применяемых при строительстве объектов – перегородок, отделочных элементов и подвесных потолков. Основным ингредиентом является гипс, который комплексно со специальными ингредиентами обеспечивает высокую водостойкость конструкционных элементов;
• полимерные цементные растворы, основой которых являются водорастворимые смолы, латексы, различные цементы. Они отличаются устойчивостью к агрессивному воздействию химических веществ, повышенной температуре и применяются в химической, литейной промышленности, при переработке сельскохозяйственного сырья, а также для изготовления специальных резервуаров, где хранятся кислоты;
• бетонные растворы на щелочной основе, отличающиеся значительной устойчивостью к агрессивному воздействию различных факторов, повышенной прочностью;
• цементнополимерные смеси, полученные путем смешивания растворов из полимеров с обычным бетоном, которые отличаются значительным уровнем сопротивления растягивающим нагрузкам, устойчивостью к циклам замораживания, химической стойкостью.

Отличие по плотности

Плотность является одним из важных свойств, которое определяет устойчивость бетонного изделия к проницаемости влаги, воздействию отрицательных температур и сопротивлению сжимающим нагрузкам. На удельный вес влияет размер применяемых заполнителей – гравия, гранита, керамзита, известняка и других материалов.



Классификация бетона происходит по классу, прочности материала, а также по марке и назначению

В зависимости от плотности, составы делятся на следующие типы:

• Легкие смеси плотностью 0,5-1,8 т/м3, основой которых являются пористые наполнители, такие, как пемза и керамзит. Эта категория включает ячеистые материалы – газобетонные, вспененные, пористые смеси, полученные методом вспучивания вяжущего ингредиента в процессе химической реакции растворенной в воде специальной добавки.
• Тяжелые составы плотностью 1,8-2,5 т/м3, применяемые при строительстве ответственных конструкций. Они востребованы для гидротехнических сооружений, транспортных, промышленных объектов, находящихся выше и ниже нулевой отметки – оснований зданий, колонн, стен, балок. В качестве заполнителя применяется плотный щебень, крупный гранит диабаз или известняк.
• Растворы с повышенной плотностью до 2,5 т/м3, относящиеся к особо тяжелым, основанным на базе стального наполнителя, чугунной дроби, железорудных ингредиентов. Данный вид смеси используется, как радиационная защита при строительстве объектов энергоснабжения.

Прочностные характеристики

Классификация бетона

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

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

По назначению бетоны бывают следующих видов:

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

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

бетоны напрягающие, бетонополимеры, полимер-бетоны .

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

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

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

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

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

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

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

R ср.бет = В/0,778.

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

Материалы для тяжелого бетона(НАЧАЛО)!

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Материалы для тяжелого бетона(КОНЕЦ)!

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

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

аi = (Gi/G) 100,

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

Ai = a2.5 + a1,25 + ... + ai ,

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

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

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

Мк = (A 2 ,5 +А 1, 25 + A О ,63 + А0,315+ A о,16)/ 100.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Свойства бетонной смеси

Тяжелый бетон должен приобрести проектную прочность к оп­ределенному сроку и обладать другими качествами, соответству­ющими назначению изготовляемой конструкции (водостойкостью, морозостойкостью, плотностью и т. д.). Кроме того, требуется определенная степень подвижности бетонной смеси, которая со­ответствовала бы принятым способам укладки ее.

Бетонная сместь представляет собой сложную многокомпонен­тную систему, состоящую из новообразований, образовавшихся при взаимодействии вяжущего с водой, непрореагированных час­тиц клинкера, заполнителя, воды, вводимых специальных доба­вок и вовлеченного воздуха. Ввиду наличия сил взаимодействия между дисперсными частицами твердой фазы и воды эта система приобретает связанность и может рассматриваться как единое физическое тело с определенными реологическими, физическими и механическими свойствами.

Определяющее влияние на эти свойства будут оказывать количество и качество цементного теста, которое, являясь дис­персной системой, имеет высокоразвитую поверхность раздела твердой и жидкой фаз, что способствует развитию сил молеку­лярного сцепления и повышению связанности системы.

Удобоукладываемость – это св-во заполнять форму при данном виде уплотнения. Хар-ся подвижностью, жесткостью и связанностью.

Подвижность бетонной смеси - способность ее растекаться под собст­венной массой. Для определения под. вижности используют конус (рис. 6.4), который послойно в три приема за­полняют бетонной смесью, уплотняя штыкованием. После уплотнения последней форму снимают. O6paзовавшийся при этом конус бетонной смес ч под действием собственной массы осе­дает. Величина осадки конуса (см) служит оценкой подвижности бетонной смеси. По этому показателю различают смеси подвижные (пластичные) с осад­кой конуса 1...12 см и более и жесткие, которые практически не дают осадки конуса, однако при воздействии вибра­ции последние обладают различными формовочными свойствами. Для оцен­ки жесткости этих смесей используют свои методы.

Показатель жесткости бетонной смеси определяют на специ­альном приборе (рис. 6. 5), который состоит из цилиндрического сосуда с внутренним диаметром 240 мм и высотой 200 мм с за­крепленным на нем устройством для измерения осадки бетонной смеси в виде направляющего штатива, штанги и металлического и ска и шестью отверстиями. Прибор устанавливают на виброплощадку и плотно к ней прикрепляют. Затем в сосуд помещают ме таллическую форму-конус с насадкой, который с помощью специального кольца-держателя закрепляют в приборе и запол­няют тремя слоями бетонной смеси. Затем удаляют форму-конус, поворачивая штатив, устанавливают на поверхности бетонной смеси диск и включают виброплощадку. Вибрирование с ампли­тудой 0,5 мм продолжают до тех пор, пока не начнется выделение цементного теста из двух отверстий диска. Время вибрирования (с) и определяет жесткость бетонной смеси. Классификация бетонных смесей по степени их жесткости (удобоукладываемости) приведена в табл. 6. 2.

Таблица 6.2. Классификация бетонных смесей

На подвижность бетонной смеси влияет ряд факторов: вид цемента, содержание воды и цементного теста, крупность запол­нителей, форма зерен, содержание песка.

Введение в бетонную смесь ПАВ, например СДБ, повышает подвижность бетонной смеси и уменьшает ее водопотребность. Положительное воздействие на подвижность смеси оказывают суперпластификаторы (С-3, 10-03, 40-03 и др.). Их эффектив­ность выше в подвижных смесях, они позволяют снизить водо­потребность смеси на 20...25%.

Вместе с тем следует учитывать, что подвижность смеси со временем уменьшается вследствие физико-химического взаи­модействия цемента с водой.

Связанность- хар-ет однородность строения бетона.

Проектирование состава бетона

Проектирование состава имеет цель установить такой расход материалов на 1 м 3 бетонной смеси, при котором наиболее эконо­мично обеспечивается получение удобоукладываемой бетонной смеси и заданной прочности бетона, а в ряде случаев необхо­димой морозостойкости, водонепроницаемости и специальных свойств бетона.

Состав бетонной смеси выражают в виде соотношения по мас­се (реже по объему) между количествами цемента, песка и щебня (или гравия) с указанием водоцементного отношения. Количество цемента принимают за единицу. Поэтому в общем виде состав бетонной смеси выражают соотношением цемент: песок:щебень = 1: х:у при В/Ц = z (например, 1:2,4:4,5 при В/Ц = 0,45).

Различают два состава бетона: номинальный (лаборатор­ный), принимаемый для материалов в сухом состоянии, и произ­водственный (полевой) - для материалов с естественной влаж­ностью.

К моменту расчета состава бетонной смеси нужно определить качество исходных материалов: цемента, воды, песка и щебня (гравия) - согласно требованиям ГОСТов.

В зависимости от условий, в которых будет находиться бетон в сооружении или конструкции, к нему могут предъявлять­ся также и другие требования, например степень морозостой­кости, стойкость к воздействию агрессивных вод, водонепро­ницаемость. Высокая морозостойкость и непроницаемость плот-ноуложенного бетона регулируются В/Ц и расходом вяжущего, отсюда вытекает необходимость нормирования В/Ц в гидротех­ническом, дорожном и других специальных бетонах.

Расчет состава бетона производят в следующем порядке-определяют цементно-водное отношение, обеспечивающее получе­ние бетона заданной прочности и расход воды; рассчитывают потребный расход цемента, а затем щебня (или гравия) и песка-проверяют подвижность (жесткость) бетонной смеси при откло­нениях этих показателей от проекта; производят корректирова­ние состава бетонной смеси; приготовляют образцы для опреде­ления прочности и испытывают в заданные сроки; пересчиты­вают номинальный состав бетонной смеси на производственный.

Определение цементно-водного отношения производят по сле­дующим формулам:

для бетонов с Ц/В = 2,5

Определение расхода воды . Оптимальное количество воды в бетонной смеси (водосодержание, л/м 3) должно обеспечивать необходимую подвижность (или жесткость) бетонной смеси. Ко­личество воды для затвердения 1 м 3 бетонной смеси для всех расчетов в соответствии с ОНТП 07-85 принимается равным 200 л независимо от вида, жесткости и подвижности бетонных смесей.

Определение расхода цемента . При определенном из формулы значении Ц/В и принятой водопотребности бетонной смеси В рас­считывают ориентировочный расход цемента, кг/м 3 бетона:

Расход цемента на 1 м 3 бетона должен быть не менее мини­мального. Если расход цемента на 1 м 3 бетона окажется ниже допустимого, то необходимо довести его до ■ нормы или ввести тонкомолотую добавку.

Определение расхода заполнителей (песка и щебня или гра­вия) на 1 м 3 бетона. Для определения расхода песка и щебня (гравия) задаются двумя условиями:

1) сумма абсолютных объемов всех составных частей бетона (л) равна 1 м 3 (1000 л) уплотненной бетонной смеси:

где Ц, В, П, Щ - содержание цемента, воды, песка и щебня, (гравия)< кг/м 3 ; q u , q b , g n , Q m - плотности этих материалов,кг/м 3 ;

2) цементно-песчаный раствор заполнит пустоты в крупном заполнителе с некоторой раздвижкой зерен:

где Упуст.щ(г) - пустотность щебня или гравия в стандартном рыхлом состоянии (в формулу подставляется в виде относитель­ной величины); а - коэффициент раздвижки зерен щебня (или избытка раствора); для жестких смесей а= 1,05...1,20, для подвижных смесей а= 1,2...1,4 и более; q h . щ (Г > - насыпная плот­ность щебня (гравия), кг/л; Q m (г >-плотность щебня (гравия),кг/л.

Коэффициент а определяет отношение между песком и щеб­нем в бетоне.

После определения расхода щебня или гравия рассчитывают расход песка (кг/м 3) как разность между проектным объемом бетонной смеси и суммой абсолютных объемов крупного заполни­теля, цемента и воды:

Если гравий или щебень составляют из нескольких фракций, то необходимо заранее установить оптимальное соотношение между ними, пользуясь графиком наилучшего зернового состава или подбирая смесь с минимальным количеством пустот.

Проверка подвижности бетонной смеси . После произведенного предварительного расчета состава бетона делают пробный замес и определяют осадку конуса или жесткость. Если бетонная смесь получилась менее подвижной, чем требуется, то увеличи­вают количество цемента и воды без изменения цементно-водного отношения. Если подвижность будет больше требуемой, то до­бавляют небольшими порциями песок и крупный заполнитель, сохраняя соотношения их постоянными. Таким путем добиваются заданной подвижности бетонной смеси.

Уточнение расчетного состава бетона на пробных замесах. Производят опытные замесы бетона при трех значениях водо-цементного отношения, из которых одно принимают расчетное, а два других больше или меньше на 10...20%. Количество цемен­та, воды, песка и щебня (гравия) для бетона с водоцементным отношением, не равным расчетному, определяют по вышеизло­женному методу. Из каждой приготовленной смеси готовят по три образца куба размером 20X20X20 см, которые выдержи­вают в нормальных условиях и испытывают в возрасте 28 сут при определении класса бетона (или в другие сроки). По резуль­татам испытаний строят график зависимости прочности бетона от цементно-водного отношения, с помощью которого выбирают Ц/В, обеспечивающее получение бетона заданной прочности.

При пробных замесах проверяют также подвижность или жесткость бетонной смеси (она должна удовлетворять проект­ной), определяют ее плотность и по результатам испытания пробных замесов вносят соответствующие коррективы в рассчи­танный состав бетона. При изменении содержания песка и щебня (гравия) учитывают их влажность.

Свойства бетона

Прочность бетона. В конструкциях зданий и сооружений бе­тон может находиться в различных условиях работы, испыты­вая сжатие, растяжение, изгиб, скалывание. Прочность бетона при сжатии зависит от активности цемента, водоцементного отношения, качества заполнителей, степени уплотнения бетонной смеси и условий твердения. Основными факторами при этом ока­зываются активность цемента и водоцементное отношение.

Для получения удобоукладываемой бетонной смеси отношение воды к цементу обычно принимают В/Ц = =0,4..,0,7, в то время как для химического взаимодействия це­мента с водой требуется не более 20% воды от массы цемента. Избыточная вода, не вступившая в химическое взаимодействие с цементом, испаряется из бетона, образуя в нем поры, что ведет к снижению плотности и соответственно прочности бетона. Исходя из этого, прочность бетона можно повысить путем умень­шения водоцементного отношения и усиленного уплотнения.

Наряду с активностью и качеством цемента, водоцементным отношением и качеством заполнителей на прочность бетона в значительной степени влияют степень уплотнения бетонной смеси, продолжительность и условия твердения бетона.