Корзина
СТРОЙ СТРАНА. Строительные материалы оптом
+7 (812) 645-18-65

Всё о бетоне

Всё о бетоне
Бетон является искусственным камнем, который составляют четыре основные компонента: цемент, вода, крупные и мелкие заполнители. Расскажем о характеристиках этого материала, процессе укладки бетона, видах спецдобавок и способах его транспортировки

21.06.16

 

 

 

Бетон как стройматериал

 

Бетон является искусственным камнем, который составляют четыре основные компонента: цемент, вода, крупные и мелкие заполнители. Этот стройматериал представляет собой композицию материалов и его получение связано с формованием и твердением правильно подобранной бетонной смеси.

 

Характеристика прочности бетона

 

Самое важное свойство бетона – это прочность. Подобно природному камню, бетон больше проявляет сопротивление на сжатие, чем на растяжение, потому за единицу прочности приняли предел прочности бетона при сжатии.

 

Свойство прочности бетона увеличивается в процессе физико-химического реагирования воды с цементом. Оптимальные условия для этого: должно быть тепло и влажно. Этот процесс останавливается при высыхании или замерзании цемента.

 

Если бетон преждевременно высыхает или замерзает, то безвозвратно ухудшаются его характеристики и строение.

 

Характеристика однородности бетона

 

Важнейшим технологическим требованием является однородность бетона. Чтобы оценить однородность бетона конкретной марки, проводят контрольные испытания образцов бетона за конкретный временной отрезок. Подразумевается, что твердение стандартных образцов происходит при одинаковых условиях и одном и том же промежутке времени.

 

Бетонные образцы по прочности будут отличаться, с отклонениями от средних значений в ту или другую сторону. На прочность оказывают влияние различия качественного состава цемента и заполнителей, насколько точно выполнена дозировка составляющих, тщательное изготовление бетонной смеси и др.

 

Характеристика плотности бетона

 

Плотность бетона – это показатель массы бетона разделенный на его объем (кг/м3). Показатель плотности бетона оказывает большое влияние на его качество: увеличение плотности приводит к повышению прочности.

 

На плотность сильно влияет присутствие пор в бетоне. В основном поры возникают в процессе изготовления бетона: вследствие испарения избыточной воды, которая не прореагировала с цементом во время его твердения, при недостаточном перемешивании бетонной смеси, а также при недостатке цемента в смеси.

 

Характеристики класса и марки бетона

 

Маркой бетона характеризуется предельная величина прочности на сжатие (кгс/см2).

 

Существуют следующие марки, которые применяют при строительных работах: М800, М700, М600, М550, М450, М400, М350, М250, М200, М150, М100, М75, М50.

 

Классом бетона является числовое выражение какой-либо его характеристики, принимаемое с гарантией 95%. Это означает, что установленная классом характеристика обеспечена как минимум в 95 вариантах из 100 возможных.

 

Бетон может быть следующих классов: В60, В55, В45, В40, В30, В25, В20, В15, В12,5, В10, В7,5, В5, В3,5, В2,5, В2, В1,5, В1.

 

Соотношение марки и класса бетона

 

Таблица соответствия класса и марки бетона по прочности

 

 

Характеристика морозостойкости бетона

 

Под маркой бетона по морозоустойчивости подразумевают максимальное число циклов повторной заморозки и оттаивания образцов с установленными размерами, которые они способные выдержать при испытаниях. При этом не должен снижаться показатель прочности на сжатие больше, чем на 5% в сравнении с образцами, испытанными в соответствующем возрасте. В случае дорожного бетона, помимо этого, не должно быть снижения по массе больше, чем на 5%.

 

Существуют такие марки по морозоустойчивости: F500, F400, F300, F200, F150, F100, F75, F50.

 

Характеристика водонепроницаемости

 

Под водонепроницаемостью подразумевают характеристику бетона не разрушаться под действием воды.

 

Марки бетона по водонепроницаемости: W12, W8, W6, W4, W2.

 

При этом под маркой принимают давление воды, при котором пятнадцатисантиметровый образец цилиндрической формы не будет пропускать воду при стандартных условиях проведения испытаний.

 

Понятие осадки конуса (ОК) и способ ее измерения

 

Осадка конуса – характеристика, описывающая качество пластичности бетона. Осадку конуса измеряют в сантиметрах и чем больше ее значение, тем больше подвижность бетона. Измерить осадку конуса довольно легко и возможно в любых условиях.

 

Измерение ОК требует наличия стандартного усеченного конуса, высота которого составляет 30 см, диаметр отверстия сверху – 10 см, а диаметр отверстия снизу – 20 см.

 

Конус ставят на выровненную плоскость меньшим отверстием вверх и наполняют бетоном, периодически проштыковывая его при помощи металлического прута для того, чтобы удалить воздух. Чаще наполнение конуса осуществляется за 2 приема, во время каждого из них проштыковывают заполняемый объем бетона. Первоначально наполняют 2/3 от общего объема и пятнадцатикратно проштыковывают при помощи стандартной штыковки (диаметр – 20 мм). После этого заполняют конус полностью и снова 15 раз штыкуют. Затем осторожно удаляют лишний бетон с конуса и конус неспешно, покачивающими движениями с небольшой амплитудой, поднимают (не допускается резкое поднятие конуса!). Бетон стекает из-под конуса и образуется масса, по форме напоминающая горку. Конус ставят около нее, чтоб облегчить замеры, его переворачивают наоборот, и замеряют расстояние опускания бетонной смеси.

 

О бетоне и его разновидностях советуем прочитать в статье Бетон и его классификация.

 

Укладка бетона в труднодоступные места стройплощадки

 

С этой целью ранее применяли краны, оборудованные бадьями. Во время укладки при помощи крана, бетон доставляется в опалубку непосредственно из бадьи. При этом бетон концентрируется неравномерно и его распределение с помощью глубинного вибратора сопровождается существенным повышением энерго- и трудозатрат.

 

Сейчас применяют более простой и практичный метод: бетон распределяют по опалубке перекачиванием бетононасосом. Во время этого процесса добиваются равномерной укладки бетона; ликвидируются простои, которые связаны, к примеру, с потребностью возведения подмостей, ожиданием бадьи, а также существенно понижаются затраты, связанные с укладкой бетона.

 

Мероприятия по уходу за бетоном

 

За бетоном требуется специальный уход для того, чтобы создать нормальные условия отвердения, особенно первые 15-28 суток после укладки. Во время теплой погоды влага в бетоне сохраняется при помощи поливки и оберегания от прямых солнечных лучей. Поверхность бетона непосредственно после укладки обрабатывают битумной эмульсией или покрывают его пленками (например, из полиэтилена).

 

Основным компонентом бетонной смеси является портландцемент. Его относят к гидравлическим вяжущим материалам, которые набирают прочность в присутствии влажной среды. В связи с этим, до тех пор, пока бетон не наберет прочность, соответствующую его марке, его необходимо поддерживать увлажненным. Бетон при необходимых условиях может повышать свою прочность в течение всей своей жизни, но этот процесс наиболее интенсивен на протяжении первых дней после его укладки.

 

Строителями во всем мире применяется понятие «стандартное время набора прочности» (оно составляет 28 дней).

 

Во время тестовых испытаний образец бетона выдерживают первые сутки в форме при естественных условиях, а следующие 27 суток создают условия с влажностью в 100% и температурой 20°C.

 

Следовательно, удержать воду в бетоне после его укладки – очень важный момент при производстве надежных бетонных конструкций и изделий.

 

По СНиП на бетон укладывают слой сырого песка, мешковины или опилок на срок от 7 суток (в случае бетона без пластификаторов) и с определенной периодичностью круглосуточно заливают водой (если температура воздуха составляет более 20°C – через каждые 3 часа). Бетон же с пластификаторами удерживают таким образом не меньше 14 дней.

 

Регулирование воды в бетоне

 

Чтобы поддержать нормальную гидратацию цемента необходимо поддерживать водоцементное соотношение (в/ц) – примерно 25% воды относительно массы цемента. Но следует понимать, что бетон, который приготовлен с таким соотношением воды и цемента получится очень жестким. В связи с этим зачастую объем воды увеличивают, чтобы улучшить пластичность и удобоукладываемость бетона.

 

Необходимо учесть, что лишнее количество воды, не принявшее участие в процессе гидратации цемента, уменьшит плотность бетона и, за счет образования пор, значительно уменьшит характеристику прочности бетона. Если водоцементное соотношение составляет более 0,6 может начаться процесс расслоения бетонной смеси.

 

Чтобы улучшить удобоукладываемость бетона при сохранении невысоких значений водоцементного соотношения, применяют спецдобавки в бетонную смесь: пластификаторы и суперпластификаторы.

 

После того, как бетон наберет некоторую прочность, излишняя вода уже не сможет увеличить объем бетонной смеси за счет раздвигания ее компонентов и, таким образом, она может только заполнить существующие поры. Процесс гидратации цемента протекает довольно долго: хороший уход за бетоном может способствовать повышению прочности на протяжении многих лет.

 

 Известен факт, что чем больше возраст бетона, тем выше его прочность. Такой факт имеет основание только в том случае, если соблюдаются необходимые условия: теплая температура и повышенный показатель влажности (минимум 90%). Для этого в течение промежутка времени, когда происходит интенсивный набор прочности бетоном, на протяжении 28 дней бетон должен быть увлажненным.

 

Можно сделать вывод, что во время замешивания смеси излишек воды снижает качество бетона, но после укладки бетон постоянно требует дополнительного поступления воды.

 

Каким образом осуществить доставку бетонной смеси к месту укладки

 

Доставка бетонной смеси осуществляется двумя способами: автобетоносмесителем и автосамосвалом.

 

Недостатком перевозки автосамосвалом является угроза расслоения смеси, вследствие чего на стройплощадку доставляется бетонная смесь неоднородной консистенции, требующая дополнительного этапа по перемешиванию.

 

Если доставлять смесь в автобетоносмесителе от этого дефекта расслоения можно избавиться за счет того, что смесь будет перемешиваться прямо во время доставки.

 

Насколько длительно допускается нахождение смеси в автобетоносмесителе до начала укладки

 

Время транспортировки бетонной смеси может варьировать в зависимости от температурного режима и активности цемента, который применяется для приготовления бетона, и составляет 45 мин – 2 часа. Для того, чтобы сохранить качество бетона во время его продолжительной транспортировки, а также требуемую удобоукладываемость в бетонную смесь нужно добавлять замедлители схватывания и твердения, и, помимо этого, пластификаторы.

 

Схватывание бетона во время вращения миксера

 

Существует ложное представление, что во время вращения миксера бетон не будет схватываться. Процесс гидратации цемента берет начало непосредственно после добавления воды к цементу, и добиться замедления его скорости или полной остановки процесса возможно только при добавлении спецдобавок, которые могут позволить отдалить срок схватывания бетона от 2 до 4 часов.

 

Продолжительное перемешивание (на протяжении нескольких часов) только ухудшит качественные характеристики бетонной смеси, в связи с тем, что обрываются начинающие появляться связи цемента, который проявляет себя как цементный клей.

 

При вращении бочки миксера более 3-х часов, бетонная смесь может в принципе не схватиться. Тогда бетон будет представлять собой просто смесь из щебня, которая покрыта отвердевшим слоем раствора из цемента, и характеризоваться прочностными качествами эта смесь не сможет никогда.

 

Заливка полов (бетон или цементный раствор)

 

Для того, чтобы залить полы в производственных или жилых помещениях рекомендуется использовать бетон. Эту рекомендацию можно обосновать тем, что при одинаковой марке по прочности, стойкость к износу у бетона приблизительно в 3 раза больше, чем у цементного раствора.

 

Читайте также: Ровнители для полов

 

Добавление специальных добавок в бетон

 

Добавление добавок в бетон необходимо как с целью улучшения качественных характеристик бетона, так и с целью придания специальных характеристик, которые призваны ускорить процесс проведения строительных работ и снизить затраты, связанные с ним. Добавление специальных свойств бетону необходимо как во время строительства дорог и покрытий для аэродромов, гидротехсооружений, бассейнов, причалов и других спецсооружений, так и во время строительства монолитных жилых или промзданий, свайных работах и т. п.

 

Западные производители бетона на своем опыте убедились, что бетон с добавлением спецдобавок необходимо применять при любом строительстве, т.к. к бетону предъявляются все больше и больше требований, которые невозможно обеспечить без добавления добавок.

 

Виды добавок

 

В наши дни производится большое количество всевозможных добавок. К примеру, при высоких температурах воздуха часто применяются добавки, замедляющие твердение. При заливке полов, которые подвергаются замерзанию и оттаиванию (например, полы морозильных камер или открытых площадок) рекомендуют использовать (помимо замедлителей), только воздухопоглощающие реагенты.

 

Чтобы улучшить удобоукладываемость бетона применяют пластификаторы и суперпластификаторы.

 

При бетонировании на грунте, насыщенном влагой, при строительстве бассейнов и разных резервуаров, применяют добавки, которые в несколько раз повышают качество водонепроницаемости бетона.

 

Бетонирование зимой

 

Во время бетонирования зимой нужно придерживаться ряда правил. Приготовление бетонной смеси в этом случае потребует дополнительных условий:

 

  •  хранение щебня, песка необходимо осуществлять под навесами или в закрытых сооружениях, которые предотвращают попадание влаги;

  •  при температуре окружающей среды менее –10°C необходим подогрев заполнителей;

  •  следующее условие касается транспортировки бетонной смеси: её необходимо осуществлять только в автобетоносмесителях;

  •  и наиболее важное требование – это способность подрядчика проводить зимнее бетонирование.

 

Уход за бетоном, который был уложен при низких температурах

 

Температура бетонной смеси во время укладки в опалубку должна быть не ниже +50°C. Укладка бетонной смеси должна производиться по возможности быстро и непрерывно. Процесс твердения бетона имеет зависимость от физико-химической реакции цемента и воды. Основная роль в нем отводится теплу и воде. В связи с этим, во время зимнего бетонирования, опалубка утепляется и, как только окончено бетонирование, производят утепление верхней открытой части бетона. При отвердевании цементом выделяется теплота и зачастую этого бывает достаточно, чтобы при остывании бетон набрал нужную прочность. Это позволит снять опалубку с конструкции, уже не опасаясь заморозки.

 

Этот метод применяется только во время бетонирования крупных конструкций, т.к. свойство тонкостенных конструкций – быстрое остывание. В таком случае рекомендуют использовать дополнительный подогрев бетона при помощи электрического тока вместе с утеплением опалубки.

 

Как сделать так, чтобы при зимнем бетонировании бетон отвердел без подогрева

 

Этого можно достичь введением в бетонную смесь спецдобавок. Их действие заключается в том, что они снижают температуру, необходимую для замерзания воды и увеличивают скорость отвердения бетона. Эти бетоны достигают твердения и приобретения прочности при температурах ниже нуля. При этом добавки, которые вводятся в бетон, улучшают его качество и не проявляют агрессивность по отношению к арматуре.

Предыдущие статьи