Пластичность бетона таблица

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 М500

Как 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 размеров

Например, 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 раствора

Иногда 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 бетона

Определяем, сколько цемента, песка, щебня и воды в кубе бетона.

4 Июнь, 2013 — 12:35 Бетон – один из самых востребованных материалов в строительстве. Такая популярность бетона объясняется его превосходными свойствами: прочностью на сжатие, удобностью в формовке и укладке, водонепроницаемостью, водостойкостью, невысокой ценой.

Для изготовления бетона используется цемент, вода и так называемые заполнители, которые могут быть крупными (щебень) или мелкими (песок). Перед строителями часто встает вопрос, как же правильно замешать бетон. Именно на этом этапе обычно требуется определиться с тем, сколько цемента в кубе бетона.

На сегодняшний день существует большое количество марок бетона, различающихся по своему составу, а точнее, по объемному или массовому соотношению входящих в его состав компонентов. Например, для создания 1 кубометра бетона марки 100 требуется 200 кг цемента, для создания 1 куба бетона марки 400 требуется уже 360 кг цемента.

Существуют специальные таблицы, из которых можно понять не только то, сколько цемента на куб бетона потребуется, но также и процентное содержание других компонентов бетона в готовом составе.

Так, например, для самого ходового бетона марки 300 необходимо смешать цемента М400 382 кг, песка 705 кг, щебня 1080 кг и воды 220 литров. Для бетона 100 марки понадобится 214 кг цемента (М400), 870 кг песка, 1080 кг щебня и 210 литров воды.

В общих чертах можно определить, сколько песка в кубе бетона, по следующей схеме:

На 1 объемную долю цемента в бетоне марки 100 приходится 4,1 доли песка и 6,1 доли щебня; для бетона марки 150 соотношение цемента (М400), песка и щебня составляет 1 к 3,2 и к 5,0; для бетона М200 — 1 к 2,5 и к 4,2; для М250 – 1 к 1,9 и к 3,4 (цемент: песок: щебень); для 300 1 к 1,7 и к 3,»; для 340 1 к 1,1 и к 2,4.

Таблица 1. Пропорции цемента, песка и щебня по маркам бетона

Зная данные пропорции, можно не только без труда узнать, например, сколько щебня в кубе бетона, но и замесить абсолютно любое количество качественного бетона без особого труда.

Таблица 2. Соотношения между классом и марками бетона по прочности.

Важно отметить, что от марки цемента, используемого для изготовления бетона, будут зависеть его физические и механические свойства. Так, если вместо цемента М400 добавить цемент М500, марка бетона повысится (скажем, вместо 200 он станет 350)

Для того чтобы получить хороший бетон, следует выбирать щебень, марка которого будет превышать марку бетона, которую мы хотим получить, в 2 раза.

Простая схема замеса бетона

Если для строительства вам не требуется заводская точность, и необходимости строго выдерживать марку бетона нет, можно воспользоваться упрощенной схемой: на 1 часть цемента взять 0,5 части воды, 2 части песка и 4 части щебня. Для изготовления 1 кубометра бетона весовые доли компонентов при данном соотношении будут следующими: цемент – 330кг (0,25 метра кубических), вода 180 л (0,18 метров кубических), песок 600 кг (0,43 метра кубических), щебень 1,25 тонны (0,9 метра кубических).

Сколько необходимо цемента, песка, гравия(щебня) и воды чтобы получить куб бетона:

Бетон М50

• Портланд цемент М400 — 380 кг. (1)
• Гравий — 608 кг.(1,59)
• Песок — 645 кг. (1,69)
• Вода — 210 л.(0,55)

Бетон М75

• Портланд цемент М300 — 175 кг. (1)
• Щебень — 1053 кг.(6,02)
• Песок — 945 кг. (5,4)
• Вода — 210 л.(1,2)

Бетон М100

• Портланд цемент М300 — 214 кг. (1)
• Щебень — 1080 кг.(5,05)
• Песок — 870 кг. (4,07)
• Вода — 210 л.(0,98)

Бетон М150

• Портланд цемент М400 — 235 кг. (1)
• Щебень — 1080 кг.(4,6)
• Песок — 855 кг. (3,64)
• Вода — 210 л.(0,89)

Бетон М200

• Портланд цемент М400 — 286 кг. (1)
• Щебень — 1080 кг.(3,78)
• Песок — 795 кг. (2,78)
• Вода — 210 л.(0,74)

Бетон М250

• Портланд цемент М400 — 332 кг. (1)
• Щебень — 1080 кг.(3,25)
• Песок — 750 кг. (2,26)
• Вода — 215 л.(0,65)

Бетон М300

• Портланд цемент М400 — 382 кг. (1)
• Щебень — 1080 кг.(2,83)
• Песок — 705 кг. (1,85)
• Вода — 220 л.(0,58)

Бетон М350

• Портланд цемент М400 — 428 кг. (1)
• Щебень — 1080 кг.(2,5)
• Песок — 660 кг. (1,54)
• Вода — 220 л.(0,51)

p.s. Последовательность закладки материалов в бетономешалку, влияет на качество бетона.

Какая вагонка лучше? Таблица веса 1 кубометра бетона

Диапазон применения цементного раствора очень большой: от отделки стен жилого дома до строительства массивных дамб

Знание веса бетонных конструкций и ЖБИ имеет немаловажное значение при проектировании различных объектов. Для этого нужно знать, сколько весит один куб бетона, и что влияет на эту величину

От чего зависит вес?

Когда возникает вопрос о весе кубометра бетонной смеси, следует понимать, что речь идет о плотности. Она является одним из основных технических параметров цементного раствора. Единицей измерения служит кг/см3. Чем выше плотность, тем больше вес бетона. Обе эти величины напрямую зависят от типа наполнителя. Именно по нему и производится классификация растворов. Рекомендуем изучить, на какие характеристики влияет значение удельной массы 1 м3 бетона.

Сколько весит различный бетон?

Технические характеристики принято отображать путем разделения на классы и марки. При решении конкретных задач это помогает правильно и точно выбирать бетонную смесь.

1. Классы бетонов.

Это самый распространенный (классический) вид строительных растворов. Он лучше всего подходит для сооружения главных элементов несущих конструкций, заливки стяжки, возведения ограждений и т.д. В состав тяжелых бетонов входят большеразмерные и массивные наполнители: крупнозернистый песок, гравий, щебень. Именно они и занимают основной объем смеси. Кубометр такого материала весит 1800-2500 кг.

Название группы бетонов определяется структурными особенностями наполнителей. При изготовлении используют керамзит, вермикулит, перлит, различные производственные отходы. Пористое строение этих материалов снижает вес куба готового раствора до 500-1800 кг.

Песок содержится далеко не во всех легких бетонах. Там, где он предусмотрен рецептурой, его масса в 1 м3 составляет 600 кг. Легкие бетоны применяются при сооружении строительных блоков, ограждающих конструкций или заливке стяжки.

Особо тяжелые (супертяжелые).

В производстве используются металлические наполнители, придающие массивность готовой продукции. Вес куба бетона составляет 2500-3000 кг. В составе супертяжелых смесей обязательно присутствует цемент повышенной прочности. В частном домостроении не применяются. Обычно из них изготавливают защитные сооружения специального назначения, например, для атомных реакторов.

Особо легкие (теплоизоляционные)

В эту группу входят ячеистые бетоны, в которых не бывает крупных наполнителей. В их составе кроме цемента и песка присутствуют пенообразователи. В процессе производства внутри образуются пустоты, занимающие до 85% всего объема. Поэтому масса куба очень низкая – менее 500 кг. Для усиления прочности в ячеистые растворы добавляют специальные пластификаторы.

Особо легкие виды бетонов используют в производстве блоков и плит с высокими теплоизолирующими свойствами. Их недостатком является слабая морозоустойчивость. Поэтому строительные элементы с пористой структурой нуждаются в обязательной гидроизоляции.

2. Марки бетонов.

В группе тяжелых растворов существует внутренняя классификация. Она определяется разным соотношением компонентов в рецептурах. В зависимости от этого масса кубометра каждой марки несколько отличается.

Советы и рекомендации

Каждый человек, который планирует или занимается строительством, должен знать, что цемент нельзя хранить длительное время. Как утверждают специалисты, цемент после месяца изготовления теряет примерно 10% своих качеств, если его, конечно, не использовать

По такой причине при покупке цемента необходимо уделить особое внимание дате его изготовления

Если приобретается цемент марки 400 и использовать его не сразу, то к моменту приготовления он может потерять часть своих качеств, таким образом, он уже будет использовать как цемент марки 350, а это уже влияет на пропорцию. По рекомендациям опытных строителей замешивать бетон необходимо в небольших объемах. Если раствор изготавливается самостоятельно, то стоит придерживаться определенных пропорций. В основном для замесов используют одну часть цемента, 3 части песка и 5 частей щебня, то есть получается пропорция 1: 3: 5.

Для изготовления качественного бетона по рекомендации специалистов необходимо использовать такие компоненты, которые соответствуют следующим требованиям:

• составляющие материалы раствора должны быть чистыми и не содержать примеси химического и органического типа;
• что касается главного ингредиента в растворе, которым является цемент, то он должен быть маркой 400 и выше, например, для приготовления смеси марки 350 необходимо добавить цемент марки 500;
• не менее важным составляющим бетона является щебень. Для получения качественного бетона нужно использовать щебень с прочность от 800 до 1000 кгс на 1 квадратный сантиметр, так как из такого щебня можно изготовлять бетон марки 400;
• для приготовления бетонной смеси можно использовать как карьерный, так и речной песок, но этот ингредиент должен быть промытым от глинистых и пылевых примесей. Песок должен быть крупно или же мелкозернистый, но никак не смешанный.

Если смесь изготовляется в домашних условиях, то процесс производства должен проходить без разных химических добавок, поскольку они могут повлиять негативным образом на уровень прочности залитого изделия.

Еще важно не забывать, что для бетона должен быть использован песок, который не содержит в своем составе глинистых веществ, которые также негативно влияют на качество раствора. Основное требование к воде, которую добавляют в раствор – это чистота

Для таких целей специалисты не рекомендуют использовать речную воду, которая содержит водоросли и подобные вещества.

В завершение стоит отметить, что для любой строительной работы с бетоном его можно не только самостоятельно замешивать, но и заказать в готовом виде с завода. Такой бетон, конечно, стоит приличную сумму, но качество его будет выше, чем самостоятельно изготовленный. Конечно, если необходимо небольшое количество бетона для домашних нужд, к примеру, что-нибудь подлить для закрепления или надежности, залить площадку под беседку, то заказывать готовую смесь неактуально, так как стоимость такой доставки становится гораздо дороже. Для таких случаев специалисты советуют замешивать бетон самостоятельно.

О том, как правильно рассчитать бетон, смотрите в следующем видео.

Расход цемента на 1 куб бетона

Самое лучшее представление информации подобного рода возможно только в табличном варианте. Пропорции эти сложились десятилетиями. Не стоит идти против строительных стандартов по ГОСТу. Ярким примером могут послужить строительные здания довоенной постройки, которые до сих пор стоят без малейшей трещины.

Таблица пропорций цемента марки М400, песка, щебня для изготовления требуемой марки бетона

Таблица пропорций цемента марки М500, песка, щебня для изготовления требуемой марки бетона

Как видите, чем выше марка цемента, тем меньше его требуется для того, чтобы создать ту или иную марку бетона. Однако следует быть осторожными с высокомарочными цементами из-за крайне быстрого срока застывания. Обычно такие смеси соединяют непосредственно на строительной площадке, а не на бетонном комбинате по той простой причине, что миксер не успеет довезти смесь до места назначения.

Расход цемента на 1м3 бетона в зависимости от марки цемента:

• М-450 – 469 кг;
• М-400 – 417 кг;
• М-300 – 319 кг;
• М-250 – 300 кг;
• М-200 – 241 кг;
• М-150 – 205 кг;
• М-100 – 166 кг.

При изготовлении бетона, как правило, используют марку цемента M-400. Потому как при использовании цемента низкой марки нужно увеличивать количество цемента. Например если взять марку цемента М-300, то по сравнению с цементом марки M-400 его нужно взять больше на 30%.

Таблица расхода воды для получения заданной пластичности бетона

Оптимальное соотношение песка и щебня при изготовлении 1м3 бетона составляет: песка — 0,5 м3, щебня — 0,8 м3 и часть наполнителя. Для бетона марки М200, который используют для фундамента и дорожек, нужно 280 кг цемента, а для бетона марки М300 — 380 кг.

Таблица количества цемента в 1м3 бетона

Используя данную таблицу, можно с легкостью установить сколько цемента вмещает в себя куб бетона при разных марках и различных задачах, стоящих перед бетоном.

Сколько в кубе литров воды?

Расход шпаклёвки на 1м2 — расход стартовой и финишной шпаклёвки

Технические характеристики и свойства бетона

Бетон образуется при смешивании двух компонентов: воды и цемента. При этом получается твердый цементный камень.

Замес раствора требует основательного подхода

Для более крепкого состава требуется добавление специальных наполнителей. Гравий, песок и щебень позволяет создать материал, как бы усиленный арматурой. Это влияет на улучшение прочности. При этом ослабевает свойство деформации. Без дополнительных компонентов в цементном составе образуются микротрещины.

Самый простой ручной замес

В зависимости от прочности бетона, он делится на определенные классы. Числовое значение марки и разновидность по классам определяет, для какого типа конструкции подходит данный материал.

Замешанный раствор выкладывается в более мелкую тару

Марка бетона определяется еще на этапе составления проекта.

Марки бетона и сферы их применения

Различные марки смесей применяются для определенных разновидностей строений. Расход бетона на 1 м3 бетона зависит от разнообразных факторов.  При выборе песка необходимо учитывать состав его примесей и размер частиц. Для щебня значение имеет показатель плотности и содержание посторонних включений.

Свойства смеси

Марка бетона имеет значение для вида работ, для которых будет готовиться раствор. Различные виды используются для заливки фундамента, возведения стен и для бетонной стяжки.

Для разных работ требуется определенная марка

Для высококачественного затвердевания монтажные работы нужно проводить при плюсовых температурах. В течение 12 часов после заливки раствор затвердевает. Через две недели материал набирает большую часть своей прочности, а через месяц конструкция полностью готова к эксплуатации.

Подача готового раствора

Основные составляющие бетонного раствора

Воспользовавшись таблицей пропорции бетона на 1м3, необходимо уделить внимание составным компонентам раствора. Значение имеют их качественные характеристики:. Цемент не должен иметь большой срок хранения

Оптимальный показатель – менее четырех месяцев. Мешки с сырьем не должны иметь затвердевших элементов

Цемент не должен иметь большой срок хранения. Оптимальный показатель – менее четырех месяцев. Мешки с сырьем не должны иметь затвердевших элементов.

Упаковка цемента

Воду следует использовать только пресную.

Используется чистейшая вода

В песке не должно быть примесей глины. Такая смесь будет иметь желтоватый цвет. Для раствора лучше использовать серый или белый песок.

Для строительных работ подходит определенный тип песка

Структура щебня

Для бетонного раствора может применяться известняк или гравий. Гранит характеризуется небольшим поглощением воды и морозостойкостью. Чтобы улучшить некоторые характеристики бетона в смесь добавляются специальные добавки:

• Пластификаторы позволяют повысить пластичность материала. Гидроуплотнители защищают конструкцию от лишней влажности.
• Обеспыливатели позволяют повысить прочность сырья и уменьшить риск его истирания.
• Противоморозные добавки позволяют использовать смесь при низких температурных значениях.
• Замедлители затвердевания помогают регулировать время застывания состава.

Специальные добавки позволяют сделать состав прочнее

Расход материала: таблица пропорции бетона на 1 м3

На качество использованного бетона оказывает влияние марка цемента и назначение конструкции.  Таблица пропорции бетона на 1м3 позволяет определиться с необходимым расходом материала.

Таблица расчета пропорций

Для производства бетона разных марок потребуется различное количество составляющих компонентов. Для примера можно рассчитать состав бетона м200 на 1 м3. На 10 ведер цемента понадобится 35 ведер песка, а щебня 26 ведер. Воды понадобится 5 ведер. Зная плотность каждого вещества можно вычислить его вес в ведре.

Вариант расчета в ведрах

Особенности приготовления раствора для фундамента

При строительстве небольших объектов стоит рассчитывать материал по ведрам. Подобный метод пригодится, если раствор используется небольшими порциями.

Расчет пропорций для качественного основания

Определяя состав бетона для фундамента, пропорции можно взять из нижеприведенной таблицы. При этом бетон подбирается для фундамента в ведрах. Показатели будут отличаться в зависимости от используемых марок.

Вариант заливки для фундамента

Точный состав м300 и пропорции его ингредиентов на кубический метр

Такая марка считается наиболее востребованной для решения определенных вопросов в строительной сфере. Материал применяют для возведения фундаментных оснований, ограждающих конструкций, лестничных маршей и свай.

Чтобы знать, как сделать бетон марки 300 своими руками, необходимо помнить, что все компоненты берутся в максимально точном количестве.

Состав бетонной массы указан в таблице:

В качестве примера рассчитаем количество компонентов в ведрах, составляющих пропорции бетона м300 (м400) из цемента м500. Необходимо взять цементный материал в количестве двух десятков ведер. Песок пропорционально составит тридцать два ведра, щебенка – 64. Воды потребуется около десяти ведер. Уточнив плотность каждого материала, можно легко понять, как приготовить бетон марки 300 своими руками.

Теперь рассмотрим, каковы пропорции бетона м300 из отсева. Он представляет собой фракцию, получаемую во время дробления камней горного происхождения. В таком процессе используется специальное сито. Размер частичек должен составлять от 0 до 10 мм.

Чтобы правильно определить пропорции отсева, следует от стандартной части вычесть по одной доле щебенки и песка, заменив их отсевом в соответствующем количестве.

К примеру, если для бетона применяли одну долю цемента, четыре – щебенки, три – песка, то в приготовлении растворной массы берут часть цемента, три – щебеночного камня, две – отсева либо песка.

Пропорции в ведрах — рецепт и этапы работы

Для расчета стоимости фундамента или отделки используется массовая пропорция компонентов. Стандартное соотношение массы цемента, песка и щебня для бетона с невысокой прочностью (М200) составляет 1:3:5 соответственно, а для материала со средней прочностью (М350) — 1:1,6:2,7.

Однако непосредственно при постройке удобнее пользоваться объемными соотношениями. Универсальной мерой для компонентов является ведро объемом 10 литров.

Соотношение наполнителей, цемента и воды зависит от требуемой прочности бетонной смеси. В современной строительной документации указывается не марка, а класс бетона (например, В25). Он соотносится с прочностным показателем следующим образом:

• М100 соответствует В7,5;
• М150 — В12,5;
• М200 — В15;
• М250 — В20;
• М300 — В22,5;
• М350 — В25;
• М400 — В30;
• М450 — В35.

Используемые пропорции бетона в ведрах для бетономешалки

Данная пропорция приведена для среднепрочных марок цемента. При использовании высокопрочного связывающего материала его количество в соотношении снижается. Соотношение компонентов составлено с учетом их объемной плотности: для цемента она составляет 15 кг/ведро, для щебня — 17,5 кг/ведро, для песка — 19 кг/ведро.

Объем воды для приготовления смеси должен составлять 0,6-1,15 объема цемента. Количество воды обратно зависит от прочности марки.

Как правильно замешивать бетон в бетономешалке:

1. Рассчитать необходимое количество компонентов и с запасом подготовить цемент, наполнители и воду. Для обеспечения прочности материала песок предварительно просеивается, а щебень — промывается и просушивается. Сушить наполнитель нужно на брезенте или другом покрытии, т.к. в противном случае он может загрязнится глиной.
2. Установить бетономешалку на ровную площадку или специально сформированный помост. Смазать стенки устройства смесью воды, цемента и песка, чтобы уменьшить прилипание бетона. Если нет возможности обработать смеситель, то следует увеличить долю песка и цемента для первой партии бетона (достаточно 10%).
3. Включить бетоносмеситель и начать загрузку наполнителей. Для больших устройств рекомендуют залить воду и всыпать около половины сухих компонентов. Затем в отверстие устройства постепенно засыпается остаток цемента, щебня и песка. Между добавками выдерживается около минуты. Для небольших бетономешалок может быть рекомендована другая последовательность: сначала загружается песок, цемент и небольшая часть гравия, масса тщательно перемешивается и разбавляется водой. После повторного перемешивания засыпается остальной щебень.
4. Пластификаторы и другие модифицирующие добавки добавляются после других ингредиентов. В домашних условиях увеличить пластичность бетона поможет жидкое мыло или средство для посуды (2 ст.л.). Если вода добавляется после сухих компонентов, то пластификатор можно предварительно растворить в ней.
5. При использовании бетономешалки с принудительным замешиванием время нахождения бетона в приборе не должна составлять более 1-2 минут. Если применяется смеситель гравитационного типа, то время замешивания составит 1-2,5 минуты. Время смешивания рассчитывается для финальной смеси с полной загрузкой компонентов.
6. Для проверки готовности бетона нужно чуть наклонить емкость смесителя, отлить немного раствора и сделать на нем 4-5 насечек лопатой. Качественная смесь остается гладкой, но сохраняет пики между насечками. Если же сформированные гребни опадают, то вылитый раствор нужно загрузить обратно в резервуар. Готовность бетона определяется и его консистенцией. Наиболее оптимальным является плотный творожистый раствор, который остается достаточно пластичным для формования.
7. Готовая смесь выгружается в подготовленные ведра или тачку. Использовать ее нужно как можно быстрее. Если раствор застыл, его нельзя разбавлять водой или размешивать вручную: это резко снижает прочностные характеристики.
8. После использования нужно промыть стенки бетономешалки. Для этого нужно взять 5-7 л чистой воды и немного песка. Слитую воду с мелким наполнителем можно применять для приготовления следующей партии бетона.

Некоторые строители делают пробную партию материала перед основным смешиванием. Это позволяет избежать как растрескивания бетона из-за высокой влажности, так и излишнего уплотнения, которое затрудняет работу с раствором.

Отличие в пропорции могут быть обусловлены фракциями песка и щебня, маркой цемента, набором «с горкой», характеристиками бетономешалки и др.

Какие материалы понадобятся на кубометр бетона?

Главная » Материалы для дачи.

Для тех, кто не любит большого количества букв, изложим примерный расход материалов на кубометр бетона самой популярной марки М-200:

• Цемент – 320 кг;
• Воды – 160 л;
• Песок – 763 кг;
• Щебень – 1100 кг.

Для тех, кто никуда не торопится, рассмотрим этот вопрос более подробно. Точно установленный расход материалов на 1 м3 бетона позволяет не только проследить за качеством раствора, но и выполнить следующие задачи:

• Определение потребности в материалах;
• Планирование складирования и хранения;
• Планирование расхода.

Почему значения, указанные вначале названы приблизительными? Потому что конкретные параметры расхода материалов зависят от конкретных требований, предъявляемых к конечному раствору.

Первоначально, нам необходимо определится с расходом цемента, так как это основной (наиболее дорогой) компонент бетонного раствора. Для бетона М-100 понадобится примерно 225 кг цемента марки 300 или 400 на 1 кубометр раствора. Для бетона М-150: 265 кг. Для бетона М-200: 320 кг. Для М-300: 380. Далее уже идут специфические армированные бетоны повышенной прочности, которые используются для решения специальных задач. Для них требуется цемент марки 600, и расход его составит около 500 кг.

Количество воды на кубометр бетона зависит от водоцементного соотношения, рекомендуемого при тех или иных обстоятельствах. В интернете можно легко найти соответствующие таблицы (выдержка из СНиП), где указано оптимальное водоцементное соотношение при требуемой прочности раствора. Скажем, для бетона марки М-200, данный показатель составляет 0,5 – 0,65. То есть (при значении коэффициента – 0,5), на каждые 2 кг цемента необходим 1 л воды. Для бетона М-100 водоцементное соотношение равно 0,68 – 0,8. Для марки М-300: 0,53 – 0,64.

Далее, следует песок и щебень, объем которых на кубометр раствора вычисляется методом исключения. То есть, из 1 м3 мы вычитаем объем цемента и воды, благодаря чему получаем необходимый объем песка или щебня. Для этого, очевидно, нам необходимо знать плотность цемента и воды. Если с последней проблем нет (напомним, на всякий случай, что плотность воды — 1 г / см3), то плотность цемента придется узнавать на упаковке или в интернете. Вычислить объем, зная массу и плотность труда не составит (еще раз напомним, что это отношение массы к плотности).

После этого, вычитаем полученное значение из кубометра и получаем объем песка или щебня. В зависимости от того, какой именно песок и щебень будет использоваться, может быть вычислена масса этого компонента.

• Асбоцемент: преимущества и недостатки
• Готовим опилкобетон

samanka.ru

Мы максимально открытая компания! М300

Марка М300 сегодня стала одной из самых востребованных при решении определенных строительных задач. Этот строительный материал используют, когда есть необходимость заложить фундамент зданий, ограждений, лестничных пролетов, свай.

Состав

Для удобства приготовления М300 разработана пропорция компонентов, за счет использования которой можно применять нужные ингредиенты в максимально точном соотношении. В бетоне содержатся следующие ингредиенты:

• цемент;
• песок;
• щебенка;
• вода.

Пропорции на м3

Приведенная ниже таблица показывает, какое количество компонентов требуется на один м3.

Таблица 1.

Если вам необходимо получить высококачественный стройматериал, то лучше, чтобы фракция песка составляла полтора-три миллиметра

При этом важно использовать однородный стройматериал, без глиняных частичек. Строители рекомендуют добавлять речной, поскольку в нем нет примесей

Перед применением карьерного материала его следует промыть. Размер щебенки должен составлять пять-двадцать миллиметров. В таких случаях профессионалы добавляют в бетон гранитный щебень.

Все о бетоне | Цемент, фундаменты, опалубка

Образованный в 1967 году, Кричевский цементный завод действует и активно развивается и сейчас. Стратегия предприятия — формула ИИИ: инвестиции, инициатива, инновации. Практическим воплощением этого лозунга

ОАО «Мордовцемент» считается крупнейшим предприятием по выпуску цемента в России. Мордовский цементный завод находится в Мордовии, вблизи Алексеевского месторождения мергелевого мела.

В 1955 году в Ангарске началось строительство цементного завода по производству материала мокрым способом и в декабре 1957 года ангарский цементный завод начал функционировать. Сначала была запущена первая

В 1963 году в эксплуатацию было введено ЗАО «Михайловцемент». Остановило свою работу предприятие в 1995 году, так как оно использовало мазуту, которая подорожала на 50%. В течение 1,5 лет предприятие стояло

Основан ЗАО «Пикалевский цемент» был в 2003 году. В настоящее время пикалевский цементный завод выступает лидером в производстве цемента в Санкт-Петербурге, в Северо-западном регионе России и Ленинградской области.

Данный завод, занимающийся производством цемента, находится в двухстах километрах к югу от Воронежа. Построили его в годы первой пятилетки. «Подгоренский цементный завод» географически располагается так

В 1949 году в посёлке Первомайском появился завод, который начал производить цемент. Рядом с заводом расположены основы цементного сырья, ряд месторождения глины и известняка. Коркинский цементный

Для заливки фундамента нужна бетонная масса, прочность которой будет зависеть от компонентов, которые входят в ее состав. Марка цемента для фундамента является немаловажным компонентом.

Все мечтают о прочном и надежном доме, но не все уделяют должное внимание составляющим, которые используют при возведении фундамента. Цемент для бетона имеет определенные марки, например, марка М400. Несомненно, основа практически всех строительных материалов – это цемент, поскольку именно он используется, как главный компонент для изготовления штукатурных смесей, строительных растворов и бетона

Несомненно, основа практически всех строительных материалов – это цемент, поскольку именно он используется, как главный компонент для изготовления штукатурных смесей, строительных растворов и бетона.

wizard-beton.ru

Область применения

Из перечисленных свойств вытекает область применения бетона марки В15 М200

Основное, на что стоит обратить внимание, это на водонепроницаемость. Это может оказаться важным при заливке фундамента в условиях высокого уровня грунтовых вод

В таком случае лучше выбрать стойкий к воде состав. В остальном область использования бетона M200 такая:

• При производстве железобетонных фундаментных блоков.
• Лестничные марши, другие элементы лестниц.
• Плиты перекрытия.
• Тротуарная плитка.

• Заливка бетонных дорожек.

• Ленточные фундаменты под одноэтажные дома.
• Фундамент под забор.
• Стяжку (при толщине от 5 см с щебнем мелкой фракции).

В зависимости от толщины требуемого слоя выбирается размер заполнителя — щебня. Максимальный размер частиц должен быть не больше половины слоя. Поэтому различают бетон марки М200 крупнозернистый и мелкозернистый. В первом варианте гравий используют крупного размера, во втором мелкого.

1. Общие сведения о бетонах

Бетоны являются композиционными материалами, состоящими из двух и более компонентов, каждый из которых в составе композита сохраняет свою индивидуальность (структуру, свойства). Материалы могут быть природного и искусственного происхождения. К природным композитам относятся конгломераты, брекчии, песчаники и др. Бетон наряду с железобетоном, строительными растворами, пластмассами является искусственным композиционным материалом (искусственным строительным конгломератом – ИСК).

По определению СТБ EN 206-1 бетоном называют материал, получаемый путем смешивания вяжущего, крупного и мелкого заполнителя, воды и различных добавок, структура которого формируется вследствие процесса гидратации вяжущего. Однако сегодня под термином «бетон» понимается более широкая гамма различных строительных композитов как гидратационного, так и других видов твердения. Многообразие составляющих бетона (вяжущих веществ, заполнителей, добавок) и технологических приемов позволяет получать бетоны различных видов и с самыми разнообразными свойствами. Композиция этих материалов, рационально составленная и тщательно перемешанная до начала процессов схватывания и твердения, называется бетонной смесью.

В современном строительстве бетоны являются самыми востребованными материалами как конструкционного, так и специального назначения (декоративными, теплоизоляционными, для защиты от радиоактивного воздействия и др.). Им, безусловно, принадлежит лидерство среди других известных человечеству строительных материалов. Именно бетон и изделия на его основе во многом определяют развитие технического прогресса и экономическое благополучие во всех странах мира. Природный камень и бетон являются и самыми долговечными строительными материалами в мире. Кроме того, бетон признается материалом архитектурно-привлекательным и экологически благоприятным (биопозитивным).

Несмотря на целый ряд положительных характеристик, бетон имеет и ряд существенных недостатков, например присущая практически всем разновидностям бетонов неоднородность. Если слово «однородный» и можно применить к бетону, то следует сказать, что он исключительно однороден в своей неоднородности, поскольку представляет собой композицию (систему) из разных по величине и форме зерен мелкого и крупного заполнителя, связанных в произвольную структуру цементным камнем с массой пор, пустот, микротрещин, капилляров, заполненных водой, воздухом и другими компонентами. Недостатком бетона, как и любого каменного материала, является также низкая прочность на растяжение и изгиб, которые в 10–15 раз ниже прочности на сжатие, подверженность коррозии и др. И тем не менее это наиболее используемый материал на стройке.

2. Классификация бетонов

Бетоны классифицируют по структуре, виду вяжущего и заполнителя, условиям твердения, физико-механическим характеристикам, назначению и другим показателям (СТБ 1310, СТБ EN 206-1, ГОСТ 25192). В зависимости от характера структуры различают бетоны плотные, крупнопористые, поризованные и ячеистые (рис. 1).

Бетоны плотной структуры представляют собой конгломерат, в котором пространство между зернами мелкого и крупного заполнителя или только мелкого заполнителя полностью заполнено затвердевшим вяжущим, в том числе с искусственно созданной в объеме не более 7% пористостью за счет применения поризующих добавок (рис. 1, а).

Структура плотного бетона может быть с максимальным насыщением объема крупным заполнителем, т.е. с плотной упаковкой крупного заполнителя, зерна крупного заполнителя могут быть раздвинуты в объеме бетона на значительные расстояния и не взаимодействовать между собой (с «плавающим» крупным заполнителем). В структуре бетона с плотной упаковкой крупного заполнителя цементное тесто заполняет пустоты между зернами заполнителя с незначительной раздвижкой слоя обмазки. Зоны взаимодействия отдельных зерен начинают перекрывать друг друга, возникает трение между ними. Такая структура отличается наибольшей эффективностью, бетонные смеси получаются, как правило, нерасслаиваемыми с заданной подвижностью при минимальном расходе цемента.

У крупнопористых (беспесчаных) бетонов пространство между зернами крупного заполнителя не полностью заполнено затвердевшим вяжущим, в том числе с искусственно созданной пористостью за счет применения поризующих добавок. Вяжущее до превращения в камень лишь обволакивает зерна крупного заполнителя тонким слоем и склеивает их в местах контакта между собой, не заполняя межзерновое пространство (рис. 1, б).

Рис. 1. Структура плотного (а), крупнопористого (б) и ячеистого (в) бетонов

У поризованных бетонов пространство между зернами мелкого и крупного или только мелкого заполнителя заполнено затвердевшим вяжущим с искусственно созданной в объеме более 7% пористостью за счет применения поризующих добавок.

Ячеистые – это бетоны без крупного заполнителя, состоящие из вяжущего вещества, воды, тонкодисперсного компонента и искусственно созданных пор по всему объему в виде ячеек, полученных с помощью газоили пенообразователей (рис. 1, в).

По виду вяжущего бетоны могут быть:

• на цементных вяжущих – на основе клинкерных цементов;
• известковых вяжущих (силикатные бетоны) – на основе извести в сочетании с активными гидравлическими (цемент, шлаки, золы) и кремнеземистыми компонентами (песок, минеральные добавки);
• шлаковых и зольных вяжущих – на основе молотых шлаков и зол с активизаторами твердения (щелочными растворами, известью, цементом или гипсом);
• гипсовых вяжущих – на основе полуводного гипса или ангидрита гипса (включая гипсоцементно-пуццолановое вяжущее и др.);
• смешанных вяжущих – на основе двух и более вяжущих веществ (гипсоцементно-пуццолановые, шлакощелочные и др.);
• специальных вяжущих – битумных, дегтевых, полимерных и др.

По виду заполнителя бетоны могут быть на:

• плотных (из плотных горных пород или шлаков),
• пористых (природных и искусственных минеральных),
• органических (измельченная древесина, стебли хлопчатника или рисовой соломы, костра конопли и льна),
• специальных заполнителях (обеспечивающих специальные свойства).

По зерновому составу заполнителя различают:

• мелкозернистые (пескобетоны с крупностью зерен заполнителя до 5 мм);
• крупнозернистые бетоны (с крупностью зерен более 5 мм).

По условиям твердения бетоны подразделяются:

• на твердеющие в естественных условиях – без подвода тепла от искусственных источников, с положительной температурой окружающей среды и при обязательной гидроизоляции открытой поверхности бетона на гидравлических вяжущих (как правило, для монолитных конструкций);
• в условиях тепловлажностной обработки при атмосферном давлении (пропаренные – для изготовления сборных изделий и конструкций) и при давлении выше атмосферного (автоклавного твердения – преимущественно силикатные и ячеистые), – характеризующиеся прямым контактом его поверхности с водяным паром, используемым в качестве теплоносителя;
• с тепловой обработкой без контакта бетона с паровоздушной средой (в термоформах, кассетных установках, электропрогрев, электрообогрев, электромагнитная обработка и др.). Например, прогрев бетона может осуществляться путем подачи теплоносителя (пара, горячей воды, разогретого масла и др.) в тепловые отсеки (в бортах и поддонах форм, стендах, кассетных установках) или размещения в этих отсеках электронагревателей. Электропрогрев – это когда электрический ток пропускается непосредственно через бетон. В этом случае бетон включается в цепь как сопротивление, и внутри него электрическая энергия преобразуется в тепловую. При этом используется только переменный ток;
• в условиях отрицательных температур окружающей среды.

По назначению бетоны подразделяют на конструкционные и специальные.

К конструкционным относят бетоны, используемые в несущих и ограждающих конструкциях зданий и сооружений и обеспечивающих главным образом прочность, жесткость, трещиностойкость несущих конструкций (СТБ 1544).

Специальные бетоны предназначены для конструкций, эксплуатируемых в особых условиях или для конструкций специального назначения, к которым относятся конструкционно-теплоизоляционные, теплоизоляционные, жаростойкие, химически стойкие, радиационно-защитные, декоративные, дорожные, гидротехнические и др.

Различают бетоны по средней плотности:

• тяжелые (обычные) – на плотных крупных и мелких заполнителях со средней плотностью в сухом состоянии в пределах 2000…2600 кг/м3 . По СТБ ЕN 206-1 – нормальный бетон;
• сверхтяжелые (особо тяжелые, по СТБ EN 206-1 – тяжелые) – со средней плотностью в сухом состоянии более 2600 кг/м3 ;
• легкие – на пористом крупном и пористом или плотном мелком заполнителе со средней плотностью в сухом состоянии 800 (500)…2000 кг/м3 , в том числе ячеистые бетоны.

По стойкости к видам коррозии различают бетоны, эксплуатируемые в среде:

• без риска коррозионного воздействия (ХО);
• вызывающей коррозию под действием карбонизации (ХС);
• хлоридов (XD);
• попеременного замораживания и оттаивания (XF);
• химическую коррозию (XA).

В строительной практике различают также особо легкие бетоны с плотностью до 500 кг/м3 . Кроме того, бетоны подразделяются по прочности, морозостойкости, водонепроницаемости, истираемости и другим показателям.

3. Проектирование состава бетона

Состав бетона выражают либо в виде расхода составляющих материалов по массе на 1 м3 уплотненного бетона, либо отношением массы составляющих к массе цемента, принимаемой за единицу, с указанием водоцементного отношения (В/Ц). Например, 1 : 2,5 : 4,0 при В/Ц = 0,48.

Исходные данные для определения состава бетона содержатся, как правило, в архитектурно-строительной части проекта или задании и включают следующие требования:

• проектную прочность или класс бетона по прочности;
• заданную условиями работ удобоукладываемость бетонной смеси;
• при необходимости требования по водонепроницаемости, морозостойкости или коррозионной стойкости бетона;
• данные по наибольшей крупности заполнителя, длительности и режиме твердения и др.

Целью проектирования является определение расходов составляющих или их соотношения между собой, при которых будут гарантированы к определенному сроку один или несколько нормируемых показателей (прочность, плотность, водонепроницаемость, морозостойкость, долговечность, защита арматуры от коррозии и др.) с учетом ряда технологических параметров (подвижности, нерасслаиваемости под действием собственной массы и уплотняющих механизмов) и при минимальном расходе цемента, как наиболее дорогостоящего компонента (СТБ 1182, ГОСТ 27006). В строительно-технологической практике наибольшее распространение получили методы проектирования состава бетона по требуемой прочности на сжатии. Это обусловлено тем, что этот показатель является основным для конструкционных и других бетонов и предполагает однозначное влияние прочности на другие необходимые свойства бетона.

Проектирование состава бетона ведется по разработанным методикам и включает:

• выбор материалов (составляющих) для бетона;
• получение технических характеристик составляющих бетона;
• определение предварительного (расчетного) состава бетона;
• проверку запроектированного состава бетона в пробных замесах;
• корректировку состава бетона;
• расчет материалов на замес бетоносмесителя.

Тип цемента следует выбирать с учетом технологии производства работ, реакционной способности заполнителя, вида конструкции и армирования, условий твердения (в частности тепловой обработки), размеров конструкции и назначения сооружения, условий эксплуатации (агрессивности среды) и с учетом требований ГОСТ 30515.

Марку (класс) цемента принимают в зависимости от проектного класса бетона бетонных и железобетонных изделий и конструкций и условий их твердения. При этом необходимо руководствоваться рекомендациями или нормативными документами. Вместе с тем необходимо учитывать, что при использовании цемента, активность которого ниже прочности бетона, потребуется увеличение его расхода. А это приведет к удорожанию, образованию трещин в результате усадки и другим негативным последствиям. Если активность цемента окажется слишком высокой, это может привести к занижению его расхода и цемент может оказаться меньше минимально допустимого, требуемого техническими условиями. В этом случае в цемент можно вводить тонкомолотые добавки.

Выбор мелкого и крупного заполнителя также зависит от требуемой прочности бетона. Чем выше требуемая прочность бетона, тем выше должны быть требования к качеству заполнителей. При этом необходимо стремиться использовать заполнители местные или из близко расположенных карьеров, но отбираются те из них, которые позволяют получить бетон с заданными свойствами при минимальном расходе цемента.

Разработано множество методов проектирования состава бетона, однако стандартного метода, позволяющего получить требуемый результат только с помощью расчета, в настоящее время не существует. Все они являются, как правило, расчетно-экспериментальными и состоят из расчетной части и обязательной экспериментальной проверки и корректировки назначенного состава.

Расчетная часть сводится к определению расхода составляющих по эмпирическим формулам, накопленным таблицам и графикам, выражающим основные зависимости свойств бетона от его состава. При этом различают номинальный (лабораторный) состав, рассчитанный для сухих материалов, и производственный (рабочий, полевой) – для материалов, находящихся в естественно-влажном состоянии. При незначительных объемах или малосерийном нерегулярном производстве конструкций и изделий допускается принимать ориентировочные составы бетонов, которые могут служить основой при назначении рабочего состава с обязательной экспериментальной проверкой и корректировкой.

Рассчитанный состав бетона проверяют путем приготовления пробного замеса бетонной смеси в объеме 7…10 л. Определяют удобоукладываемость бетонной смеси и при удовлетворительном значении изготовляют контрольные образцы для определения прочности. Если удобоукладываемость приготовленной бетонной смеси оказывается меньше требуемой, то добавляют 5…10% воды от массы, использованной на пробный замес. Чтобы не изменилось В/Ц, одновременно добавляют такой же процент цемента. Если удобоукладываемость бетонной смеси оказывается выше заданной, то добавляют одновременно 5…10% мелкого и крупного заполнителя от их расхода на пробный замес, не меняя соотношения между ними. Из бетонной смеси изготавливают бетонные образцы по ГОСТ 10180 и после двухчасовой выдержки подвергают тепловлажностной обработке по режиму 3 + 6 + 2 ч (подъем, изотермический прогрев при 80 °С, остывание), выдержка 4 ч и испытание. Прочность бетона после тепловой обработки должна составлять не менее 70% от заданной. Если полученная при испытании прочность бетона отличается от заданной более чем на 15%, то изменяют В/Ц в большую или меньшую сторону. Можно использовать и другие технологические приемы, вводить добавки и т.д.

Для уточнения состава бетона рекомендуется также готовить по два пробных замеса с изменением водоцементного отношения на 15…30% в большую и меньшую сторону, и производить расчет четырех составов аналогично приведенному выше. Затем из указанных составов готовят контрольные образцы для определения прочности и испытывают их в возрасте 28 сут нормальновлажностного твердения. По результатам испытаний устанавливают зависимость прочности бетона от водоцементного отношения, по которой назначают окончательное В/Ц, обеспечивающее получение бетона требуемой прочности.

Окончательно определенный лабораторный состав бетона, полученный для сухих материалов, пересчитывают на рабочий состав, в котором учтена влажность заполнителей. Для этого рассчитывают количество воды, содержащейся во влажных заполнителях. С целью повышения надежности и безопасности бетонных и железобетонных конструкций и в соответствии с требованиями нормативных документов проводят также статистический контроль прочности бетона с учетом фактической однородности и установлением коэффициента вариации.

Определяют также коэффициент выхода бетонной смеси. Он равняется отношению объема готовой бетонной смеси в уплотненном состоянии к сумме объемов загружаемых в бетоносмеситель твердых компонентов. Для бетонных смесей коэффициент выхода составляет 0,6…0,7, для растворных – 0,75…0,80.

4. Приготовление и транспортирование бетонной смеси

Бетонной смесью называют рационально составленную и однородно перемешанную смесь компонентов бетона до начала процессов схватывания и твердения. Кроме того, бетонная смесь независимо от ее вида должна обладать хорошей удобоукладываемостью, соответствующей применяемому способу укладки, и сохранять при транспортировании и укладке однородность, достигнутую при приготовлении (СТБ 1035).

Приготовление бетонной смеси состоит из подготовки составляющих материалов, их дозирования и перемешивания. По степени готовности бетонные смеси подразделяются на готовые к употреблению (БСГ), частично затворенные (БСЧЗ) и сухие (БСС).

Подготовка составляющих бетонную смесь материалов производится в основном на соответствующих предприятиях. В случае необходимости такие операции могут быть проведены и на месте приготовления бетонной смеси. Они включают в себя дробление заполнителей, удаление загрязняющих примесей, оттаивание и подогрев заполнителей в зимнее время, активацию цемента, приготовление растворов химических добавок и др.

Дозирование материалов осуществляется дозаторами периодического и непрерывного действия с полуавтоматическим или автоматическим управлением. При этом точность дозирования определяет точность расчета состава бетона.

Выбор способа приготовления бетонной смеси определяется видом и характеристикой составляющих ее компонентов. Для этих целей используются бетоносмесители периодического (цикличного) и непрерывного действия. Бетоносмесители периодического действия бывают двух типов: гравитационные (смешивание осуществляется при свободном падении материалов во время вращения барабана смесителя) и принудительного перемешивания.

Перемешивание в бетоносмесителях свободного падения достигается при вращении барабана определенной формы с корытообразными лопастями на внутренней поверхности. Лопасти захватывают составляющие бетонной смеси, поднимают их на некоторую высоту и при переходе в верхнее положение сбрасывают. В результате многократного подъема и падения составляющих обеспечивается их перемешивание. В таких смесителях готовят пластичные бетонные смеси с крупным заполнителем из плотных пород. Некоторые гравитационные смесители устанавливаются на автомашинах – это передвижные смесители, автобетоносмесители, автомиксеры (рис. 2).

Бетоносмесители принудительного перемешивания представляют собой стальные чаши, в которых смешивание компонентов производится вращающимися лопастями, насаженными на вертикальные или горизонтальные валы. На крупных централизованных растворобетонных предприятиях используются турбулентные смесители. В них сырьевые компоненты перемешиваются в различных направлениях и с большой скоростью, что позволяет получать однородные смеси за сравнительно короткий промежуток времени.

Продолжительность перемешивания бетонной смеси зависит от ее состава, характеристик, типа применяемого смесителя и других показателей. При недостаточной продолжительности перемешивания ухудшается однородность бетонной смеси и снижается прочность бетона. Оптимальное время перемешивания тяжелых бетонных смесей составляет 1…2,5 мин, легкобетонных смесей – 2…6 мин.

Рис. 2. Передвижной смеситель (автомиксер) (а) и схема перемешивания в нем бетонной смеси (б)

Бетонные смеси готовят, как правило, на центральных автоматизированных заводах, в бетоносмесительных цехах на предприятиях сборного железобетона либо в условиях строительной площадки (приобъектно). Бетонные смеси, приготовленные в стационарных условиях и предназначенные для монолитного строительства, в нашей стране и странах СНГ называют товарным бетоном, за рубежом – готовой бетонной смесью. При этом высококачественный бетон может быть получен только при строгом контроле качества составляющих материалов и процессов приготовления смеси как в условиях стационарного, так и приобъектного производства.

Современный завод товарного бетона – это высокоавтоматизированное производство с минимальным количеством обслуживающего персонала, наличием диспетчерской службы и радиосвязи с автобетоновозами и строительными площадками. Применяются также и спутниковые системы управления, которые позволяют получать разнообразную информацию, в том числе топографическую о местонахождении автомиксера с цветовыми выделениями его состояния: движение в загруженном состоянии, разгрузка, возвращение на завод. Автомиксер, как правило, оборудован датчиками фиксирующими время доставки, время простоя под разгрузкой, превышение которого оплачивается дополнительно заказчиком, время начала и конца разгрузки, другую информацию, в частности температуру смеси и т.п. Среднее расстояние транспортирования бетонной смеси составляет в основном от 10…15 до 50 км.

5. Технологические свойства бетонной смеси

Наиболее важным свойством бетонной смеси является ее удобоукладываемость, или формуемость, т.е. способность смеси растекаться и заполнять заданную форму под действием собственной массы, сохраняя при этом монолитность (связность) и однородность. Для оценки удобоукладываемости бетонной смеси используют такие показатели, как подвижность, жесткость и связность (СТБ 1545, СТБ ЕN 206-1, СТБ ЕN 12350, ГОСТ 7473) (рис. 3).

Подвижность бетонной смеси (СТБ ЕN 12350-2) характеризуется ее способностью растекаться под действием собственной массы и оценивается показателем осадки конуса (ОК, см) и показателем диаметра растекания (расплыва) конуса (РК, см) с помощью стандартного прибора-конуса (конуса Абрамса). Если осадка конуса равна нулю, то удобоукладываемость бетонной смеси характеризуется жесткостью (СТБ ЕN 12350-5).

Жесткость (Ж, с) оценивается временем вибрации, необходимым для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе для определения жесткости.

Рис. 3. Определение удобоукладываемости бетонной смеси: а – по осадке конуса: 1 – жесткая смесь; 2 – подвижная смесь; ОК – осадка конуса; б – по расплыву конуса (РК); в – по жесткости: 3 – схема испытания жесткости

По СТБ 1035 и СТБ 1544 бетонные смеси в зависимости от удобоукладываемости характеризуются марками, по СТБ ЕN 206-1 – классами (табл. 1 и 2).

Таблица 1. Классификация бетонных смесей по удобоукладываемости (СТБ 1035, СТБ 1544)

Таблица 2. Классификация бетонных смесей по удобоукладываемости (СТБ EN 206-1)

Если по результатам испытаний смеси осадка конуса составила марку П4 и выше, то подвижность более целесообразно оценивать показателем расплыва конуса. В условиях строительной площадки определение подвижности и жесткости бетонной смеси должно осуществляться на момент ее применения, а для товарного бетона – на момент поставки. При транспортировании бетонной смеси в автобетоносмесителях или других транспортных средствах с мешалкой контроль бетонной смеси должен осуществляться в начале разгрузки.

Разновидностью высокоподвижных смесей являются самовыравнивающиеся (самоуплотняющиеся) бетонные смеси. Они способны укладываться в опалубку под действием силы тяжести без расслаивания и равномерно распределяться во всем ее объеме при сохранении однородности даже при наличии густорасположенной арматуры. Осадка конуса у таких смесей должна быть не ниже 27 см, а расплыв – не менее 65 см.

Связность (расслаиваемость) – это способность бетонной смеси сохранять однородную структуру, т.е. не расслаиваться в процессе транспортирования, укладки, уплотнения, характеризуется водо- и раствороотделением (%). При водоотделении твердые частицы бетонной смеси сближаются между собой и оседают вниз, а избыток воды, как наиболее легкий компонент, вытесняется вверх, образуя сеть вертикальных капиллярных ходов (пор) и полостей под зернами крупного заполнителя. Водоотделение бетонной смеси определяется после ее отстаивания в цилиндрическом сосуде в течение определенного промежутка времени и характеризуется объемом отделившейся воды (%) от объема бетонной смеси.

При раствороотделении крупный заполнитель (если плотный и тяжелый – например, гранитный щебень) оседает вниз, а растворная составляющая вытесняется вверх. У бетонов на пористых заполнителях (керамзит, аглопорит) происходит обратный процесс. При транспортировании и уплотнении бетонной смеси пористые заполнители всплывают на поверхность. Раствороотделение определяется после вибрирования бетонной смеси в мерной форме в течение определенного времени и характеризуется отношением растворных составляющих соответственно в верхней и нижней половинах образца (%).

Водо- и раствороотделение нарушает однородность структуры бетона, повышает водопроницаемость, снижает морозостойкость и истираемость. Чтобы повысить связность и предотвратить расслоение бетонной смеси, необходимо правильно назначать соотношение мелкого и крупного заполнителей в составе бетона и сокращать расход воды затворения, используя пластифицирующие добавки, а также специальные стабилизирующие добавки.

Сохраняемость удобоукладываемости бетонной смеси определяется временем, в течение которого смесь в процессе своего выдерживания после окончания перемешивания теряет удобоукладываемость в пределах диапазонов марок или классов, указанных в табл. 1 и 2. Потеря удобоукладываемости бетонной

смеси зависит в основном от свойств цемента и заполнителей, наличия добавок, температуры окружающей среды и других факторов. По сохраняемости удобоукладываемости бетонные смеси делят на группы (S-1…S-4).

6. Влияние различных факторов на удобоукладываемость бетонных смесей

К факторам, влияющим на удобоукладываемость бетонной смеси, относятся вязкость цементного теста, вид и соотношение мелкого и крупного заполнителей, отношение объема цементного теста к объему заполнителя, условия приготовления, температура и время выдержки бетонной смеси от момента затворения и др. Вязкость цементного теста определяется водоцементным отношением, видом цемента, тонкостью помола, химико-минералогическим и вещественным составом цемента, наличием добавок. Вид заполнителя определяется максимальным размером зерен, зерновым составом, содержанием мелких частиц и пористостью.

Вид цемента. Бетонные смеси одного и того же состава, но на разных видах цемента обладают, как правило, разной подвижностью или требуют разного расхода воды затворения, т.е. характеризуются разной водопотребностью. Зависит это прежде всего от водопотребности цемента, которая характеризуется нормальной густотой цементного теста. Чем она выше (больше), тем меньше подвижность или больше жесткость бетонной смеси при прочих равных условиях. Увеличение нормальной густоты цемента на 1% повышает водопотребность бетонной смеси на 1,5…3%. По этой причине бетонные смеси на портландцементах с минеральными добавками (на пуццолановом, шлакопортландцементе) и с активной кремнеземистой добавкой могут иметь подвижность меньшую, чем смеси на портландцементах без добавок или меньшего их содержания. В целом ряде случаев даже при одинаковой нормальной густоте цементов водопотребность бетонных смесей на различных вяжущих может отличаться на 5…10%, что объясняется дополнительным влиянием их минералогического состава и тонкости помола.

Расход цемента. Увеличение расхода только цемента, при неизменном расходе воды, приводит к увеличению вязкости цементного теста, а следовательно, и к снижению подвижности бетонной смеси, но одновременно увеличивается объем цементного теста и имеет место дополнительная «раздвижка» зерен заполнителя, что способствует росту подвижности. В результате подвижность бетонной смеси изменяется незначительно. Существенный ее рост обеспечивается одновременным увеличением расхода цемента и воды при сохранении постоянной величины водоцементного отношения бетона, как одного из базовых факторов, определяющих его прочностные и эксплуатационные характеристики.

Содержание воды. Всю воду, необходимую для затворения бетонной смеси, условно можно разделить на две части: одна часть расходуется на смачивание частиц цемента и образование пластичного цементного теста, другая – на смачивание поверхности зерен заполнителя и впитывание ее порами заполнителей. С увеличением содержания воды при неизменном расходе цемента уменьшается структурная вязкость цементного теста и бетонной смеси, и следовательно, меньше следует прилагать усилий для перемещения заполнителей с целью их плотной упаковки. В результате подвижность бетонной смеси возрастает, но при этом увеличивается водоцементное отношение, растет пористость и уменьшается прочность бетона. Поэтому неконтролируемо увеличивать содержание воды в бетонной смеси не рекомендуется. Кроме того, бетонная смесь разных составов обладает и определенной водоудерживающей способностью. При повышенном содержании воды часть ее отделяется от бетонной смеси, скапливаясь на поверхности конструкций, что недопустимо, так как ухудшаются все физико-технические свойства бетона.

Водоцементное отношение. При водоцементном отношении (В/Ц) бетонной смеси, соответствующем количеству химически связываемой воды (15…20%), бетонная смесь оказывается неудобоукладываемой, что неизбежно приведет к образованию технологической пористости (пустотности) из-за недоуплотнения бетона при формовании и снижению прочности. По мере увеличения В/Ц (вплоть до оптимального значения) удобоукладываемость бетонной смеси повышается, возрастает плотность и прочность бетона. Дальнейшее повышение В/Ц сверх оптимального приведет к росту пористости, расслоению бетонной смеси (водо- и раствороотделению) и снижению прочности. Как уже отмечалось, с одновременным увеличением содержания цемента и воды при неизменном В/Ц растет объемное содержание цементного теста в бетонной смеси. В этом случае оно не только заполняет пустоты и обволакивает зерна заполнителей, но и раздвигает их, создавая между ними прослойки, способствующие повышению удобоукладываемости смеси.

Содержание цементного теста. Цементное тесто выполняет двойную роль в обеспечении удобоукладываемости бетонной смеси:

• отделяет частицы заполнителя друг от друга и предотвращает их взаимный контакт. В результате уменьшается трение между зернами заполнителя, что приводит к повышению подвижности бетонной смеси;
• являясь материалом с вязкими свойствами, наделяет бетонную смесь способностью к пластическим деформациям.

Если для приготовления бетона плотной структуры цементного теста взять в количестве необходимом только для заполнения пустот между зернами заполнителя, то такая бетонная смесь получится достаточно жесткой и неудобоукладываемой. Для того чтобы получить подвижную бетонную смесь, необходимо не только заполнить пустоты между зернами заполнителя, но и раздвинуть их прослойками цементного теста. В зависимости от вида, свойств заполнителей и соотношения между мелким и крупным заполнителем минимальное содержание цементного теста в 1 м3 бетонной смеси, обеспечивающее ее нерасслаиваемость и качественное уплотнение, должно составить: в жестких бетонных смесях 180…200 л, в подвижных и литых – 220…270 л, что соответствует (в соответствии с действующими нормативами) наименьшему расходу цемента 200…220 кг/м3 . С увеличением содержания цементного теста сверх оптимального при постоянном В/Ц или с уменьшением количества заполнителей подвижность бетонной смеси возрастает, а прочность бетона при этом остается практически неизменной.

Содержание растворной части. Увеличение содержания растворной части в бетонной смеси сверх объема пустот крупного заполнителя приводит к образованию вокруг зерен крупного заполнителя пластичных оболочек, облегчающих их взаимное перемещение при укладке и уплотнении смеси. Если же содержание растворной части ограничивается объемом пустот крупного заполнителя, то многочисленные контакты между его зернами создают большое сопротивление при деформировании бетонной смеси, а следовательно, делают смесь более жесткой и менее удобоукладываемой. Поэтому объем растворной части в бетонной смеси назначается, как правило, несколько большим, чем объем пустот крупного заполнителя, что и учитывается при подборе составов коэффициентом раздвижки зерен – α. Увеличение объема растворной части сверх оптимального приведет к большему расходу цемента и удорожанию бетона.

Содержание заполнителей. Подвижность бетонной смеси зависит от содержания мелкого и крупного заполнителя или их соотношения между собой. Требуемая подвижность достигается при некотором оптимальном их соотношении, устанавливаемом опытным путем. В общем случае с ростом содержания в смеси заполнителей доли крупного (щебня, гравия) и снижении доли мелкого (песка) ее удобоукладываемость (или формуемость) ухудшается, т.е. снижается подвижность (осадка и расплыв конуса) или возрастает жесткость.

Вместе с тем при содержании песка (особенно мелкозернистого) в смеси заполнителей сверх оптимального значения подвижность бетонной смеси (при прочих равных условиях) уменьшается вследствие возрастания суммарной поверхности зерен заполнителя, поскольку значительная часть воды расходуется на смачивание этой поверхности.

Крупность заполнителей. С увеличением крупности заполнителей суммарная поверхность их уменьшается. Воды на смачивание поверхности такого заполнителя уходит меньше, а следовательно, больше воды остается в цементном тесте, что делает его более пластичным, а бетонную смесь – более подвижной. Кроме того, с увеличением крупности заполнителей и уменьшением их суммарной поверхности прослойки цементного теста (при неизменном расходе цемента) на зернах оказываются толще, что в свою очередь тоже увеличивает подвижность бетонной смеси. Мелкозернистые пески, пыль, глинистые, илистые и другие мелкие загрязняющие примеси увеличивают суммарную поверхность заполнителя и, как правило, снижают подвижность бетонной смеси.

Форма и характер поверхности зерен заполнителя. При округлой и гладкой поверхности зерен заполнителя суммарная поверхность их и трение между ними меньше, чем при острогранной форме и шероховатой поверхности. Следовательно, при прочих равных условиях бетонные смеси на природном гравии и окатанном песке подвижнее, чем смеси на щебне и горном или дробленом песке. Замена гравия щебнем той же фракции несколько увеличивает водопотребность бетонной смеси, соответственно снижая ее подвижность. Пористые заполнители, характеризующиеся большим водопоглощением, требуют увеличения расхода воды затворения. В противном случае это приведет к снижению подвижности бетонной смеси.

Другие факторы. Подвижность бетонной смеси закономерно снижается с течением времени ее хранения (транспортирования) и с повышением температуры окружающей среды и собственно смеси. Причинами являются развитие реакций взаимодействия цемента и воды, а также частичное испарение последней. Особенно нежелательно это явление для жестких бетонных смесей. Поэтому их необходимо укладывать в форму (опалубку) как можно быстрее.

Эффективными регуляторами подвижности бетонной смеси и сохранения ее во времени являются пластифицирующие добавки и добавки-замедлители схватывания. Следует учитывать, что в жестких бетонных смесях эффективность действия пластификаторов несколько меньше, чем в подвижных, так как со снижением количества воды затворения проявление эффекта пластификации понижается.

Выбор степени подвижности бетонной смеси. Наиболее экономичными являются, как правило, бетонные смеси минимально необходимой удобоукладываемости, так как на эти составы бетона заданной прочности требуются наименьшие расходы цемента. Исходя из этого условия, подвижность бетонной смеси следует выбирать более низкую из допустимых, но в то же время она должна обеспечить качественную укладку бетона в опалубку.

При выборе степени подвижности (удобоукладываемости, формуемости) бетонной смеси учитывают размеры, вид и сложность конфигурации форм (опалубок) бетонируемой конструкции, степень (коэффициент или густоту) армирования, способы укладки и уплотнения бетонной смеси и другие факторы. В зависимости от перечисленных и других показателей подвижность бетонной смеси расчитывают или назначают по разработанным и приведенным в методиках подбора состава бетона таблицам. Для всех известных и применяемых методов подбора состава бетона обязательна практическая проверка удобоукладываемости (формуемости) смеси расчетного состава.

7. Твердение бетона и уход за ним

Уложенная в опалубку бетонная смесь в результате взаимодействия цемента с водой постепенно твердеет, переходит в камневидное состояние и бетон набирает прочность. Твердение происходит при определенных температурно-влажностных условиях. Для протекания нормального процесса твердения бетона необходима теплая и влажная среда – температура +20 (±3) °С и относительная влажность не менее 90%. Такие условия твердения называют нормально-влажностными. С повышением температуры до 70…90 °С и максимальной влажности (в пропарочных камерах) или при температуре 175 °С и в среде насыщенного водяного пара высокого давления (автоклавах) интенсивность набора прочности еще больше возрастает (рис. 4, 5).

Важным условием нормального твердения бетона является влажность среды. Во влажных условиях твердения (а еще лучше в воде) цементный бетон набирает большую прочность, чем при твердении на воздухе. При испарении влаги из бетона его твердение замедляется и может вовсе прекратиться. При температуре 15 °С и ниже процесс твердения замедляется, а при температуре близкой к нулю – практически прекращается.

Рис. 4. Интенсивность набора прочности различных видов бетона в течение 28 сут: 1 – нормально-влажностного твердения; 2 – предварительно пропаренного; 3 – после автоклавного твердения

Рис. 5. Нарастание прочности бетона во времени: 1 – во влажных условиях твердения; 2 – в сухих условиях твердения

Бетон, твердеющий в нормально-влажностных условиях, набирает прочность достаточно длительное время. Наиболее интенсивно рост прочности наблюдается в ранние сроки твердения. Бетон из пластичных смесей на портландцементе через 3 сут нормального твердения набирает до 30…50% от 28-суточной прочности, а через 7…14 сут – 60…90%. В зависимости от скорости набора прочности в ранние сроки твердения различают быструю, среднюю, медленную и очень медленную динамику прочности. Оценочным показателем динамики набора прочности является отношение средней прочности на сжатие в возрасте 2 сут к средней прочности на сжатие в возрасте 28 сут. По динамике набора прочности определяют период выдержки бетона (отрезок времени, за который бетонная смесь, уложенная в опалубку, переходит в твердофазное состояние, т.е. бетон приобретает вполне конкретные и стабильные физико-механические свойства) и продолжительность последующей обработки.

В последующем интенсивность набора прочности снижается, но при достаточной влажности окружающей среды нарастание прочности продолжается годами и даже десятилетиями. Через 2 мес. твердения в нормально-влажностных условиях прочность бетона повышается (по сравнению с 28-суточной) примерно на 25%, 3 мес. – 35…38%, 6 мес. – 50…55%, через 1 год – 75%, 2 года – до 200%, 3 года ≈ 200…250%. Рост прочности бетона во времени обусловлен снижением его пористости за счет повышения степени гидратации цемента и развития ряда процессов, приводящих к росту плотности и прочности цементного камня и сил сцепления его с зернами заполнителя в бетоне.

В среднем нарастание прочности бетона во времени можно определить (прогнозировать) по логарифмической зависимости

Rn= R28 · lgn / lg28,

где Rnи R28 – предел прочности бетона при сжатии в возрасте соответственно n и 28 сут; n – срок твердения бетона (сут) (при n > 3).

Уход за бетоном во время твердения и эксплуатации конструкций заключается в создании нормальных температурновлажностных условий, способствующих процессам гидратации цемента, включая контроль за температурой и влажностью, особенно на ранних стадиях твердения, когда бетон интенсивно набирает прочность. Способ и режимы ухода за бетоном определяются видом конструкции, требованиями, предъявляемыми к бетону, типом цемента, климатическими условиями и др. Открытые поверхности конструкций из свежеуложенного бетона защищают от испарения влаги – покрывают пленками, песком, опилками, мешковиной, периодически увлажняя их.

Продолжительность ухода зависит от типа цемента и климатических условий. За бетонами на медленно твердеющих цементах продолжительность ухода должна составлять не менее 14 сут, на обычных портландцементах – до 7 сут, быстротвердеющих – 2…3 сут. В сухую погоду открытые поверхности поддерживают во влажном состоянии до достижения бетоном 50…70% проектной прочности.

Уход за бетоном в зимнее время заключается в создании положительной температуры твердения, исключающей замерзание бетона в раннем возрасте до достижения им к моменту замерзания 50% и более проектной прочности. Для ускорения процессов твердения применяют цементы с повышенным выделением тепла и быстротвердеющие, химические добавки (ускорители твердения, противоморозные), тепловую обработку (электропрогрев, контактный обогрев, метод термоса) и др.

8. Свойства затвердевшего бетона

При проектировании бетонных и железобетонных конструкций основными расчетными характеристиками являются прочность на сжатие и растяжение, морозостойкость, водонепроницаемость и др. При этом немаловажными качественными показателями, определяющими как прочность, так и долговечность конструкций из бетона, являются усадка, набухание, плотность и пористость.

Усадка и набухание. Процесс твердения большинства вяжущих, а следовательно, и композиционных материалов на их основе (бетонов), сопровождается изменениями объема. Эти изменения, в том числе линейные деформации, сопровождаются возникновением значительных напряжений в бетоне, которые становятся (особенно, в начальные сроки твердения) больше предела прочности при растяжении и вызывают образование микро- и макротрещин.

Изменение объема вызывается физико-химическими процессами, развивающимися в бетоне при твердении и изменении влажности, и зависит от состава бетона, свойств составляющих и условий твердения. Наиболее существенным является уменьшение объема при твердении в атмосферных условиях или при недостаточной влажности окружающей среды, получившего название – усадка бетона, состоящая из влажностных, контракционных и карбонизационных деформаций, названных так по виду определяющих это явление факторов. Наибольшие напряжения возникают при влажностной усадке, которая составляет 0,2…0,4 мм/м к годичному возрасту.

Усадка поверхностных слоев бетона всегда выше, чем внутри конструкции. Массивный бетон вначале высыхает снаружи, а внутри он еще значительное время остается влажным. Неравномерность высыхания слоев вызывает растягивающие напряжения в наружных слоях конструкции. Если бетон еще не набрал достаточной прочности, будут появляться так называемые усадочные трещины. Они, как правило, появляются при твердении, если скорость испарения влаги с поверхности бетона превышает скорость выделения воды из массы бетона, что приводит из-за уменьшения объема поверхностного слоя к растрескиванию и образованию микротрещин. Усадка цементного камня может вызвать появление трещин и внутри бетона (конструкции) – на контакте с заполнителем, в самом цементном камне. Усадка увеличивается при повышении содержания цемента и воды, применении высокоалюминатных цементов, мелкозернистых и пористых бетонов, использовании мелкозернистых песков, повышенном содержании пылевидных фракций в заполнителях.

Поскольку наибольшую усадку в бетоне имеет цементный камень, то для снижения усадочных напряжений и сохранения монолитности конструкций необходимо стремиться к уменьшению до рационального содержания цементного камня и увеличению доли заполнителя. Увеличение содержания заполнителя не только уменьшает количество цементного камня в единице объема, но и образует своеобразный каркас из зерен заполнителя, препятствующий усадке. Поэтому усадка бетона всегда меньше усадки цементного камня.

При твердении бетона в воде или во влажных условиях уменьшение объема, как правило, не наблюдается, а в ряде случаев происходит его незначительное расширение, называемое набуханием. Набухание тоже сопровождается возникновением напряжений в его объеме, но меньшей интенсивности. Поскольку вследствие усадки и набухания бетона в конструкциях возникают напряжения, то с целью предотвращения неконтролируемого образования трещин в изделиях большой протяженности устраивают так называемые деформационные (усадочные) швы.

Плотность и пористость. Истинная плотность бетона составляет 2,6…2,7 г/см3 , за исключением особо тяжелых бетонов. Средняя плотность бетонов зависит от вида заполнителя, структуры бетона и может находиться в пределах 250…5000 кг/м3 и более. Высокой плотности бетона можно достичь рациональным подбором зернового состава заполнителей (с минимальной пустотностью), применением бетонных смесей с низким В/Ц отношением, интенсивным уплотнением, введением добавок и т.д.

Однако даже выполнение всех этих мероприятий не приведет к получению абсолютно плотного бетона.

Образование пористости наблюдается в результате наличия и испарения воды, не вступившей в химическую реакцию с цементом при его твердении. При этом воды химически связывается менее 20% от массы цемента. Фактическое же содержание воды в бетоне для обеспечения его удобоукладываемости составляет порядка 40…70% от массы цемента и более. Излишек воды над требуемым на гидратацию цемента приводит к образованию пор. Они образуются в бетоне также вследствие воздухововлечения при приготовлении (перемешивании) смеси и неполного удаления пузырьков воздуха при уплотнении. Некачественное уплотнение также может вызвать образование дополнительной пористости.

Прочность бетона. Различают прочность бетона на сжатие и растяжение, но чаще всего подразумевают его прочность на сжатие, так как она является определяющей характеристикой качества. Определяют прочность бетона (СТБ ЕN 13791, ГОСТ 18105) по результатам испытаний стандартных образцов, твердеющих в нормальных условиях в течение 28 сут (для отдельных видов бетона – в течение 180 сут). По прочности на сжатие, растяжение и другим показателям бетоны подразделяются на классы. В нашей стране наряду с классами используется и прежняя характеристика прочности бетона на сжатие – марка.

На прочность бетона оказывают влияние различные факторы.

Водоцементное отношение и водосодержание. Зависимость прочности бетона от водоцементного отношения вытекает из физической сущности формирования структуры бетона. Для получения удобоукладываемой бетонной смеси В/Ц обычно составляет 0,40…0,70, в то время как для химического взаимодействия цемента с водой требуется воды не более 20% от массы цемента. Поэтому с увеличением В/Ц увеличивается содержание воды в бетоне. Избыточная вода, не вступившая в химическое взаимодействие с цементом, испаряется из бетона, образуя в нем капиллярные поры. А это ведет к снижению плотности и соответственно прочности бетона.

Однако зависимость прочности бетона от его водоцементного отношения выполняется лишь в определенных пределах. Для каждой бетонной смеси имеется оптимальное количество воды, которое позволяет получать при данном способе уплотнения бетон плотной структуры с минимальной пористостью и наибольшей прочностью. Снижение В/Ц по сравнению с оптимальным до определенного предела может привести к увеличению прочности при усиленном уплотнении бетонной смеси. Однако излишнее снижение В/Ц может привести к получению очень жесткой неудобоукладываемой бетонной смеси. В результате плотно уложить такую бетонную смесь не представится возможным. В изделиях из такого бетона образуется множество крупных воздушных пустот, полостей, неплотностей, и прочность резко понизится.

Расход цемента. Для каждого состава бетона имеется оптимальный (расчетный) расход цемента, обеспечивающий качественное обволакивание зерен заполнителя цементным тестом и полное заполнение им межзерновой пустотности. При снижении расхода цемента по отношению к расчетному объема цементного теста окажется недостаточно для получения бетона плотной структуры и прочность бетона понизится. Увеличение расхода цемента сверх расчетного при неизменнм В/Ц практически не приводит к увеличению прочности бетона. Наоборот, при значительном увеличении расхода цемента над рациональным, объем цементного камня в бетоне увеличится, что приведет к повышенной усадке, трещинообразованию и возможному снижению не только прочности, но и эксплуатационных свойств бетона (морозостойкости, коррозионной стойкости, истираемости и др.).

Активность цемента. С повышением активности цемента прочность цементного камня увеличивается, а следовательно, увеличивается и прочность бетона и наоборот.

Прочность заполнителей. Крупный заполнитель создает в бетоне каменный скелет (каркас) и поэтому играет существенную роль в формировании прочности. Мелкий заполнитель (песок), располагаясь между зернами крупного, оказывает дополнительное влияние на поведение бетона под нагрузкой, а следовательно, и на его прочность. В целом же прочность заполнителей из плотных горных пород в определенных пределах оказывается, как правило, заведомо выше проектируемого класса бетона и прочности цементного камня и поэтому не оказывает существенного влияния на прочность бетона. Если же применять низкопрочные заполнители, то это может существенно снизить прочность бетона и потребует увеличения расхода цемента.

Вид заполнителя. Важную роль в формировании прочности бетона играет шероховатость поверхности заполнителя. Например, в отличие от гравия, зерна щебня имеют развитую шероховатую поверхность, чем обеспечивается лучшее сцепление с цементным камнем. В результате бетон, приготовленный на щебне при прочих равных условиях, будет иметь большую прочность, чем бетон на гравии. Аналогичное влияние на прочность бетона оказывает и состояние поверхности мелкого заполнителя. Кроме приведенных, значительное влияние на прочность бетона оказывают также качество приготовления (однородность) бетонной смеси, степень уплотнения (характеризуется средней плотностью бетона), условия и продолжительность твердения и другие факторы.

Марки и классы бетона. Марка бетона по прочности на сжатие оценивается по среднему арифметическому значению без учета однородности результатов испытания образцов (кубов с ребром 150 мм) данного бетона в возрасте 28 сут нормально-влажностного твердения и является округленным значением прочности (кгс/см2), причем округление идет всегда в меньшую сторону. При обозначении марки используется индекс «М». В зависимости от среднего значения прочности бетоны подразделяются на марки:

• легкие – М5, М10…М35, М50, М100…М400 и М500;
• тяжелые – М50, М100…М500…М800 и выше (через 100 кгс/см2).

Например, марка бетона М350 означает, что его средняя прочность составляет не менее 35 и не более 40 МПа. Марка использовалась при подборе состава бетона и контроле его прочности на производстве. Однако с 01.01.1983 г. (СТ СЭВ 1406) марка бетона в старом понятии потеряла физический смысл.

Характерной особенностью бетона является неоднородность его свойств, в том числе и прочности на сжатие. Объясняется это изменением (колебанием) свойств его составляющих (мелкого и крупного заполнителей и цемента), отклонениями в режимах приготовления, транспортирования, укладки (степени уплотнения) и в условиях твердения. Всего насчитывается более 50 факторов, которые могут повлиять на прочность бетона, учесть которые при проектировании состава бетона и изготовлении образцов или конструкций практически невозможно. Все это и приводит к разбросу значений при определении прочности даже одного и того же состава и не позволяет абсолютно достоверно оценить качество бетона только показателем его средней прочности. Известно, что чем выше культура производства (лучше качество подготовки составляющих, приготовления и укладки бетонной смеси), тем меньше будут возможные колебания прочности бетона.

Следовательно, для нормирования прочности необходимо использовать такую стандартную характеристику, которая гарантировала бы получение бетона заданной прочности с учетом возможных ее колебаний. Показателем, который учитывает возможные колебания качества бетона (однородность), является класс прочности бетона, соответствующий значениям гарантированной прочности с обеспеченностью не менее 95%. Для выполнения гарантированной обеспеченности требуемую прочность назначают в зависимости от значения фактического коэффициента вариации из условия получения обеспеченности нормативного сопротивления не ниже 95% и одновременно обеспеченности расчетного сопротивления не ниже 99,8%. Коэффициент вариации определяется на основе данных статистического анализа и равен отношению среднеквадратического отклонения отдельных результатов испытаний к средней прочности бетона. Чем меньше значение коэффициента вариации, тем более однороден по свойствам бетон, а следовательно, и выше его качество. В идеальном случае коэффициент вариации может быть равен нулю. Считается, что если коэффициент вариации не превышает 10%, то бетон достаточно однороден.

В производственных условиях значения коэффициента вариации могут изменяться от 5…7% (на предприятиях с хорошей организацией технологического процесса) до 20…25%. Строительными нормами и действующими стандартами принят нормативный коэффициент вариации прочности бетона равный 13,5%, характеризующий технологию бетонных работ как удовлетворительную (СНиП 52-01-2003). При превышении значения в 16% следует останавливать производство и принимать меры по налаживанию его технологии.

Таким образом, класс бетона по прочности на сжатие – это нормативная прочность (МПа), задаваемая с гарантированной обеспеченностью (доверительной вероятностью) 0,95 (при нормативном коэффициенте вариации 13,5%). Это значит, что установленная классом прочность бетона при сжатии обеспечивается не менее чем в 95 случаях из 100. В соответствии с действующими нормативными документами в Республике Беларусь различают классы конструкционных бетонов (СТБ 1544. Бетоны конструкционные тяжелые) и классы других видов бетона (ГОСТ 26633, ГОСТ 25485, СТБ 1187).

Класс конструкционных бетонов по прочности на сжатие (СТБ 1544-2005, СТБ EN 206-1-2009) обозначается буквой С (от англ. concrete – бетон) и числами: над чертой – выражающими значение нормативного сопротивления осевому сжатию (fck, МПа), под чертой – гарантированной прочности на осевое сжатие ( fGc·cube , МПа), т.е.

где f – прочность; с – бетон, сжатие; k – нормативное значение; G – гарантированное.

Нормативное сопротивление осевому сжатию (fck, МПа) устанавливается при испытании призм или цилиндров размером 150×300 мм с учетом статистической изменчивости при обеспеченности 0,95, которое допускается принимать равным

fck = 0,8  fGc·cube (СТБ ЕN 12390). Гарантированная прочность бетона на осевое сжатие ( fGc·cube , МПа) определяется при осевом сжатии кубов размером 150×150×150 мм с учетом статистической изменчивости при обеспеченности 0,95, гарантируемая производителем в соответствии с действующими стандартами. В настоящее время соответствие требуемому классу бетона по прочности на сжатие устанавливают, определяя гарантированную прочность бетона  fGc·cube обработкой результатов испытаний по ГОСТ 18105.

Точность вычисления составляет 0,1 МПа при испытании на сжатие и 0,01 МПа – на растяжение каждого образца.

Класс по прочности на сжатие других видов бетона обозначается латинской буквой В, справа от которой записывают его прочность на сжатие (МПа) (ГОСТ 26633). Например, у класса бетона В15 значение предела прочности на сжатие не ниже 15 МПа с гарантированной обеспеченностью 0,95, т.е. при определении предела прочности бетона при сжатии при испытании образцов или на любом произвольно взятом участке конструкции будет получен результат 15 МПа и выше, и лишь в 5% случаев можно ожидать значения менее 15 МПа. Следовательно, соотношение между классами и марками бетона неоднозначно и зависит от однородности бетона, оцениваемого коэффициентом вариации.

Для перехода от класса бетона (B) к средней прочности (R) при нормативном коэффициенте вариации 13,5% (принимаемом при проектировании конструкций из тяжелого и легкого бетонов) можно использовать формулу

R = B / (1 – t v), или R = В / 0,778,

где t – коэффициент Стъюдента (равный 1,64), характеризующий принятую при проектировании обеспеченность 0,95; v – коэффициент вариации прочности бетона, который принимается равным 0,135.

Таким образом, класс бетона одной и той же марки существенно увеличивается, если снижать коэффициент вариации. Например, при марке по прочности на сжатие М300 и коэффициенте вариации 18% получают бетон класса В15, а при коэффициенте вариации 5% – класса В20, т.е. на целую ступень выше. С уменьшением коэффициента вариации уменьшается и величина средней прочности бетона. Для обеспечения класса В10 при коэффициенте вариации 13,5% требуется средняя прочность бетона 12,85 МПа, а при коэффициенте вариации 7% – средняя прочность может составить 11,3 МПа. Все это указывает на необходимость при производстве бетонных работ тщательного выполнения всех технологических рекомендаций, повышения технического уровня и культуры производства.

Прочность бетонов на осевое растяжение и растяжение при изгибе значительно меньше, чем прочность на сжатие. Численное значение прочности возрастает при повышении класса бетона по прочности на сжатие, однако увеличение сопротивления растяжению замедляется в области высокопрочных бетонов. Как правило, предел прочности при растяжении составляет 1/10…1/17, а предел прочности при изгибе – 1/6…1/10 предела прочности при сжатии. Для повышения несущей способности, в особенности при изгибе и растяжении, бетон сочетают со стальной арматурой, изготовляя железобетонные конструкции, в которых растягивающие усилия воспринимает арматура.

Морозостойкость бетона зависит главным образом от его структуры и качества применяемых материалов. Морозостойкими оказываются, как правило, бетоны высокой плотности, а структура их должна содержать минимум капиллярных сообщающихся пор. Повышению морозостойкости способствует сокращение водопотребности бетонной смеси, увеличение интенсивности уплотнения, применение пластифицирующих добавок. Цемент не должен содержать тонкомолотых добавок, повышающих его водопотребность (трепел, опока); тонкость помола находится в пределах 2800…3300 см2/г, а содержание трехкальциевого алюмината ограничивается 5…8%. Необходимо применять чистые с минимальным количеством примесей заполнители, а морозостойкость их должна быть не ниже требуемой для бетона в целом. Повышению морозостойкости способствует создание в бетоне с помощью воздухововлекающих добавок резервного объема воздушных пор, не заполняемых при обычном водонасыщении бетона, но доступных для проникновения воды под давлением, возникающем при замерзании. Повышает морозостойкость бетона и создание необходимых температурно-влажностных условий для более полной гидратации цемента.

Для бетонов конструкций установлены следующие марки по морозостойкости: F25, F35, F50, F75, F100, F150, F200, F250, F300, F400, F500, F600, F800, F1000.

Марка бетона по морозостойкости характеризуется количеством циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживают образцы в условиях стандартных испытаний по ГОСТ 10060, сохраняя первоначальные физико-механические свойства в нормированных пределах (допустимые потери массы и прочности), т.е. в соответствии с требованиями нормативных документов на конкретный вид бетона. Морозостойкость бетона может быть определена и ускоренными методами: по накоплению остаточных деформаций, замораживанию при температуре 50±2 °С и компенсационному фактору.

Плотный бетон при мелкопористой структуре и достаточной толщине конструкции оказывается практически водонепроницаемым. Водопроницаемость бетона зависит от проницаемости цементного камня, заполнителя и контактной зоны, т.е. основными путями фильтрации воды через толщу бетона могут быть зоны контакта между заполнителем и цементным камнем, микротрещины в цементном камне, дефекты в зоне сцепления бетона со стальной арматурой.

Для бетонов конструкций, к которым предъявляются требования по ограничению проницаемости воды или повышенной плотности и коррозионной стойкости, установлены марки по водонепроницаемости: W2, W4, W6, W8, W10, W12, W14, W16, W18, W20 (ГОСТ 26633).

Марка бетона по водонепроницаемости характеризуется максимальной величиной давления воды (в атмосферах или кгс/см2), при которой не наблюдается ее просачивания через образцы, изготовленные в соответствии с требованиями ГОСТ 12730.5 (образец-цилиндр диаметром и высотой 15 см). Повысить водонепроницаемость можно как на стадии приготовления, укладки и твердения бетонной смеси, так и у затвердевшего бетона. К способам повышентия водонепроницаемости можно отнести применение бездобавочных цементов более высокой активности и качественных заполнителей, снижение В/Ц отношения, интенсивных способов уплотнения бетона, создание благоприятных условий твердения, применение высококачественных пластифицирующих и специальных (цементирующих структуру) химических добавок и др. Основным способом повышения водонепроницаемости затвердевшего бетона является обработка его поверхности гидрофобизирующими веществами, а также пропитка мономерами с последующей их полимеризацией в порах бетона.

Просмотров: 2 920

Важный показатель, свидетельствующий о качестве бетонного раствора, — его класс. На класс бетона,  как и на его марку, покупатели обращают особое внимание при выборе конкретного вида такого стройматериала. Класс бетона представляет собой числовую характеристику определенного его качества, которая гарантированно обеспечена на 95%. То есть это качество сохраняется минимум в 95 случаях из 100. В оставшихся 5 случаях возможно несоблюдение этого свойства.

Класс бетона по прочности на сжатие

Классом смеси по прочности называется степень прочности бетонного образца, выполненного в виде куба. Данный параметр исчисляется в Мпа и показывает давление, выдерживаемое минимум 95 одинаковыми образцами из 100. Класс бетона маркируется буквой «В» и числовым показателем. Существуют классы смеси по прочности от B0,5 до В60.

Применение различных классов бетона:

1. В0,5 — В2,5. Такие смеси используются при выполнении подготовительных работ и создания конструкций, используемых без нагрузки.
2. B3,5 — B5. Эти смеси расходуется в ходе подготовительных операций перед заливкой фундаментов и изготовлением монолитных  плит. Применяются также как бетонная подушка в дорожном строительстве и как основа для укладки бордюрного камня.
3. B7,5. Бетон данной марки применяется для дорожного строительства, для фундаментов, для отмостки и бетонных дорожек. Может использоваться для стяжки пола.
4. B10 — B12,5. Эти смеси используются для создания конструктива. Могут применяться для строительства малоэтажных зданий.
5. B15 — B22,5. Бетоны этих марок являются универсальными. Они применяются для изготовления фундаментов, создания подпорных стен, лестниц, для монолитного перекрытия.
6. B25 — B30. Такие смеси используются для строительства разнообразных ответственных конструкций, в том числе монолитного фундамента, ригелей, плит перекрытия, колонн, емкостей бассейнов и так далее.
7. B35 — B60. Эти бетоны расходуются при строительстве мостов, денежных хранилищ, гидротехнических сооружений и прочих конструкций со спецтребованиями.

Класс бетона по морозостойкости

Чем выше класс бетона, тем большую степень морозостойкости он имеет. Морозостойкостью данных смесей называется их способность сохранять свои свойства после нескольких циклов попеременного замерзания и оттаивания. Так, бетон класса В7,5 способен выдержать 50 таких циклов, а бетон В40 – до 300 циклов. Ниже приведена таблица, в которой указано соответствие класса бетона и степени его морозостойкости.

Степень морозостойкости бетонного раствора может быть увеличена благодаря использованию специальных добавок. Смеси с низкой морозостойкостью используются в условиях умеренного климата и для создания внутренних элементов зданий. Бетон с максимальной морозостойкостью применяется в регионах с холодным климатом, например, в условиях севера.

Классы подвижности бетона

Бетон, как вещество достаточно текучее, обладает определенной подвижностью. Данным понятием называется способность такого раствора заполнять форму, в которую он помещен. Подвижность является параметром удобоукладываемости бетона, которая определяется опытным путем исходя из степени осадки конуса. Для этого бетонный раствор заливается в форме конуса. Его высота должна соответствовать 30 см. После осадки конуса определяется разница между первоначальной высотой и окончательной. Если бетон осел на 5 см и менее, то такая смесь считается жесткой. Раствор с осадком 6-12 см является пластичным.  Бетонные смеси по степени подвижности делятся на классы:

1. П1 – малоподвижные. Осадка конуса такого бетона не превышает 5 см.
2. П2 – подвижные. Конус такого бетона осаживается на 5-10 см.
3. П3 – сильноподвижные. Осадка конуса таких веществ варьируется в пределах 10-15 см.
4. П4 – литые. Конус таких бетонов уменьшается на 15-20 см.
5. П5 – текучие. Осадка конуса этих смесей равняется 21 см и более.

На практике потребители используют те бетонные смеси, подвижность которых достаточна для выполнения необходимой задачи. Наибольшей востребованностью обладает бетон класса П3, так как он достаточно подвижен, но не излишне текуч. Такая бетонная смесь быстро занимает свободное пространство и принимает необходимую форму. Для повышения подвижности растворов используются специальные пластификаторы. Добавление воды вместо таких веществ может сильно ухудшить качество смеси.

Класс бетона на растяжение при изгибе

Бетон – материал универсального назначения. Он используется не только для создания конструкций с прямыми формами, но и для изготовления бетонных изделий с изогнутой формой. Важной характеристикой смесей подобного назначения выступает их класс на растяжение при изгибе. Данный параметр важен также для дорожного бетона. Он обозначается в маркировке числовым показателем после аббревиатуры «Btb» и исчисляется в Мпа. По данному критерию выделяют классы Btb0,4 – Btb8,0 с шагом в 0,4 Мпа. Показатель растяжения при изгибе у бетона всегда ниже нагрузочной способности этой смеси. Данный параметр бетонного раствора учитывается на этапе проектирования здания или бетонной конструкции. Чем выше класс бетона по данному параметру, тем большую нагрузку при изгибе смесь может выдержать без потери свой формы и монолитности.

Класс бетона по водонепроницаемости

С повышением класса бетона увеличивается его степень устойчивости  к влаге. Водонепроницаемость таких смесей обозначается цифровым значением после буквы «W». Соответствие класса бетона и степени его водонепроницаемости отражено в таблице:

Как и степень морозостойкости, водонепроницаемость таких составов может быть увеличена благодаря использованию специальных добавок. Водонепроницаемые бетоны применяются при строительстве гидростанций, бассейнов, отделке ванных комнат и прочих объектов с повышенной влажностью. Смеси с низкой устойчивостью к влаге используются на объектах, где нет необходимости обеспечивать качественную гидроизоляцию.

Как определяется класс бетона?

Современное разнообразие видов бетонов осложняет выбор потребителей. Порой у них возникает необходимость определения класса бетонной смеси. Это необходимо для уточнения его важных характеристик: прочности, морозостойкости, влагонепроницаемости, растяжимости. Определение класса бетона осуществляется разными методами. Для этого может использоваться специализированное оборудование, например, ультразвуковые приспособления, склерометры, а также простой инвентарь – молоток и зубило. Для подобного исследования бетон смешивается в смесителе и заливается в куб определенного размера. После его застывания, которое заканчивается на 28 день, он отправляется в специальную лабораторию для испытаний. Такое исследование позволяет определить фактические показатели конкретного вида бетона. Благодаря этому потребитель сможет ответить на вопрос: подходит ли бетонный раствор для решения конкретной задачи.