Состав бетонной смеси в зависимости от назначения конструкции: компоненты

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на готовые для применения бетонные смеси тяжелых, мелкозернистых и легких бетонов на цементных вяжущих (далее – бетонные смеси), отпускаемые потребителю для возведения монолитных и сборно-монолитных конструкций или используемые на предприятиях для изготовления изделий и сборных бетонных и железобетонных конструкций.

Настоящий стандарт содержит требования к технологическим характеристикам бетонных смесей, процедурам контроля их приготовления, оценке соответствия показателей их качества, а также количеству бетонной смеси, отпускаемой потребителю.

Настоящий стандарт устанавливает распределение технической ответственности между заказчиком, производителем (поставщиком) и потребителем бетонной смеси в части получения бетонных и железобетонных конструкций и изделий, соответствующих всем предъявляемым к ним требованиям.

Настоящий стандарт не распространяется на бетонные смеси специальных бетонов и бетонов на специальных заполнителях (см. ГОСТ 25192), конструкционных бетонов на основе известковых, шлаковых, гипсовых и специальных вяжущих, а также на сухие строительные смеси.

3.4 бетонная смесь заданного качества: Бетонная смесь, требуемые свойства и дополнительные характеристики которой задаются производителю, несущему ответственность за обеспечение этих требуемых свойств и дополнительных характеристик.

Виды заполнителей для бетонных растворов

Заполнитель в бетонных смесях является компонентом, который определяет прочность, плотность и вес готового изделия из бетонной смеси. Современные заполнители для бетонов различаются по происхождению (искусственные и природные), размеру и весу. Таким образом, на сегодняшний день существует такого вида перечень из основных, наиболее применяемых видов заполнителей в строительстве:

  • песок;
  • щебень;
  • шлак;
  • керамзит;

Заполнители, как правило, являются качественными материалами и брака как такового в них нет. Однако, есть пару нюансов, которые жизненно важны, в прямом смысле этого слова. Первый нюанс — если приобретаете заполнитель сомнительного поставщика, то стоит проверить его счетчиком гейгера на наличие повышенного радиационного фона. Второе — примеси, то есть, например, песок может содержать настолько много глины, что раствор выйдет испорченным.

Заполнитель песок. Данный компонент является натуральным, мелкофракционным (размером до 5 мм) ископаемым, которое добывают разными путями. Так, различают речной и овражный песок, которые имеют происхождение, соответственно их названиям.

Есть важный нюанс: овражный песок имеет примесь глины и не может быть использован в бетонных растворах, предназначенных для изготовления железобетонных и иных несущих нагрузки (находящихся под напряжением) элементах.

Он широко распространен в мелкофракционных растворах, на основе вяжущих цемента, извести и гипса для применения в работах по оштукатуриванию помещений и работах по кирпичной кладке. Растворы на песчаном заполнителе принято считать легкими.

Заполнитель щебень. Это природного происхождения каменный материал, который имеет фракцию от 5 мм до 40 мм и считается что высокой плотности его разновидности являются ходовыми для тяжелых видов бетонных растворов.

Бывает нескольких разновидностей, к тяжелым относятся: пемзы, вулканического шлака, вулканического туфа и туфовых рядов. Легкие же состоят из карбонатных пород (известняка, извести-черепашника) с кремнеземистых пород (опоки, трепела, диатомита, спонголита).

При изготовлении состав бетона необходимо понимать, что форма щебня имеет важное значение, от которого зависит качество бетона. Наилучшая форма считается округлой или квадрата подобной, так как лучше всего укладывается и образует равномерное распределение заполнителя в вяжущем.

Кроме того, имеет место и фракция заполнителя, которая чем меньше, тем считается смесь более легкая в укладке. Кроме того, чем меньше фракция щебня, тем меньше расход мелкого заполнителя в смесь (щебня).

Заполнитель шлак. Разнообразный заполнитель, разновидностей которого уйму и бывают они искусственного и природного происхождения.

Гранулированный шлак является искусственным заполнителем, так как является отходом от промышленности из доменных печей (пережег) и бывает разной формы и фракции. Бывает также отход от пережога топлива, так называемая зола-унос, размер частиц которых не превышает 0,14 мм и используется она как добавка в бетон, относиться к мелкофракционным заполнителям.

Что касается натурального шлака, то это обломки вулканических пород стекла, предоставляемые в сыпучем виде и в виде обломков. По причине пористой воздушной структуры, они обладают малым весом и плотностью, отсюда и применение их в составах легких бетонов обоснованно.

Бетон с содержанием данного природного или искусственного вида наполнителя соответственно называется шлакобетоном. Такой бетон применяется в второстепенном бетонировании и не может иметь применение для производства ответственных, несущих элементов.

Заполнитель керамзит. Пожалуй, самый популярный заполнитель среди легких бетонов с повышенными тепло/звукоизоляционными свойствами. Получают его путем обжига специальных сортов глины, которая заранее подготавливаются в виде гранул. После обжига глина вспучивается и твердеет, в результате чего образуются прочные, пористой структуры гранулы с фракцией 5мм – 40 мм.

Также имеется и песок из керамзита, который представляет собой гранулы-зерна фракцией до 5 мм соответственно. Имеется в продаже керамзит разных марок, которые определяют его плотность.

Состав бетона с таким заполнителем называют керамзитобетоном и используют для черновых бетонных стяжек полов, блоков для перегородок и других, второстепенных, не ответственных работ.

Современные же добавки для улучшения морозостойкости растворов способны дать возможность применять состав бетона даже при температуре впредь до -40 С. Как правило, это солевые добавки, которые растворяют в воде, которую применяют для приготовления бетонных смесей.

Требования к цементам

Главный компонент для приготовления бетона — цемент. Существует много видов этого материала с различной вязкостью. Чаще для строительства применяют портландцемент.

Материалы делятся на марки и определяют класс конечного изделия. Цифры в маркировке цемента обозначают нагрузку в мегапаскалях, которую выдерживает сырье.

Для производства бетона от М300 требуется цемент с показателем марки выше в 2-2,5 раза. В быту популярен портландцемент М400: он достаточно прочный для домашних нужд. В промышленности используют марку М500. Она позволяет создавать сырье повышенной прочности.

При выборе цемента обращают внимание на его состав в зависимости от назначения будущего бетона. Скажем, если предполагается добавление противоморозных веществ, требуется сырье с содержанием трехкальциевого силиката от 50%. Бетоны с комплексными добавками изготавливают на основе материала с количеством силиката 8%.

Большую роль играет свежесть цемента. Такое сырье рассыпчатое, не содержит комков. Если материал впитал влагу, он не годится для производства.

Сырье для внутренних работ менее прочное. Но оно доступно, недорого и удобно в работе.

Составные компоненты бетона

На сегодняшний день очень быстрыми темпами развивается городское и частное строительство. Ежегодно синтезируются и внедряются в практику все новые и новые строительные и отделочные материалы. Но тем не менее, наибольшим спросом пользуются такие, как дерево, кирпич и бетон. Особое место занимает бетон. В отличие от большинства других строительных материалов, он обладает высокой прочностью. Он нашел широкое применение в строительном деле. В большинстве случаев он используется для возведения фундамента больших зданий, для строительства садовых дорожек, перекрытий, стен и так далее.

Таблица по составам обычных смесей на гравии или щебне в объемных частях.

Преимущество его и в том, что благодаря ему сооружение становится более прочным и устойчивым. Большое значение имеет качество, в особенности, если он изготавливается своими руками.

Он бывает разных марок, каждая марка наиболее оптимально подходит для тех или иных работ. Таким образом, качество его может варьировать в широких пределах. Рассмотрим более подробно основные компоненты бетона, их характеристики и требования, которые к ним предъявляются, выбор качественного сырья. Но сперва необходимо ознакомиться с тем, а что же представляет собой бетон.


Таблица по составам обычных смесей на гравии или щебне в объемных частях.

Состав бетонной смеси в зависимости от назначения конструкции: компоненты

При возведении железобетонных строений, особо опасных объектов, гидротехнических сооружений, а также дорожных и аэродромных покрытий активное участие принимают строительные растворы. В зависимости от эксплуатационных условий может меняться состав бетонной смеси и водоцементное отношение. Внимание в первую очередь акцентируется на поведении конструкции в особых условиях.

На фото представлен готовый раствор.

Для обычных железобетонных сооружений

При строительстве фундаментов, перекрытий, стен и других несущих элементов применяются в основном тяжелые смеси на основе портландцемента. В данном случае первостепенную роль играют прочностные характеристики материала в обычных условиях эксплуатации. Поэтому в процессе приготовления состава практически не используются добавки.

Подбор сырья осуществляется с учетом пунктов ГОСТ 26633-91, где имеются технические условия и требования к заполнителям.

Читайте также:  Шпаклевка для деревянного пола: выбор и применение

Прочность раствора в проектном возрасте обычно характеризуется классами, от номера которого будут зависеть пропорции используемых веществ.

Примерное соотношение для обычных бетонов.

  • В качестве вяжущего компонента чаще всего используется портландцемент или любой другой материал, указанный в документации ГОСТ 10178-85. Вид и марка выбирается в зависимости от области применения готовой конструкции. Для изготовления сборных сооружений, подвергающихся тепловому воздействию, должны использоваться вещества, относящиеся к первым двух группам эффективности при пропаривании.
  • Мелким заполнителем может выступать природный или искусственный песок с крупностью зерен до 5 мм. В первом случае сырье образуется при естественном разрушении скальных пород. В другом – происходит специальное дробление промышленных отходов или минеральных веществ.
  • Крупный заполнитель – гравий из плотных пород или щебень. Средняя плотность зерен должна составлять 2000-2800 кг/м3. Не допускается содержание фракций слабых пород более 10 процентов от общей массы, причем это относится к растворам всех классов.
  • Обязательным компонентом является вода, пригодность которой определяется химическим анализом и тестированием полученных образцов. Жидкость считается пригодной, если после проведения испытаний прочностные характеристики бетона не уступают составу, приготовленному на питьевой воде.

Так выглядит подходящий гравий.

Примечание!
Делая предварительный расчет состава бетонной смеси, необходимо учитывать не только марку цемента, но и характеристики основных заполнителей, к которым относятся: объемный и удельный вес, крупность, а также пустотность.

Наиболее используемые марки

Строительному раствору в обязательном порядке присваивается та либо иная категория прочности, что в итоге обуславливает сферу его применения. Маркированная продукция должна соответствовать всем показателям качества. В нижерасположенной таблице приводятся часто применяемые виды.

МаркаИспользованиеКласс
М100Установка бордюров, подготовительные работы при строительстве.B7,5
М150Устройство садовых дорожек, стяжек и других легких оснований.B12,5
М200Создание подпорных стенок и фундаментов для хозяйственных построек.B15
М250Изготовление малонагруженных перекрытий и оснований.B20
М300Возведение стен, монолитных фундаментов и опорных балок.B22,5
М350Строительство многоэтажных зданий, несущих колонн.B30

Компоненты для приготовления растворов М100-М400.

Для массивных гидротехнических объектов

При устройстве железобетонных конструкций такого типа должны соблюдаться условия, изложенные в пунктах СНиП 2.0601-86. В связи с воздействием воды на гидротехнические сооружения к их возведению предъявляются дополнительные требования, касающиеся морозостойкости и водонепроницаемости.

При подборе раствора для объектов, соприкасающихся с водой при разных условиях, следует брать в расчет не только состав, но и соотношение воды, коэффициент расширения фракций крупного заполнителя, условия твердения и некоторые другие факторы.

Грамотный расчет дает возможность получить водонепроницаемую, морозостойкую и самоуплотняющуюся смесь.

Пример массивной гидротехнической конструкции.

  • Основным компонентом, как правило, выступает пуццолановый или сульфатный цемент. Первый из них обладает пониженным тепловыделением, однако он не должен применяться при переменном уровне жидкости. Что касается второго представителя, то его рекомендуется использовать в агрессивных водных средах.
  • В качестве мелкого заполнителя обычно применяется полевошпатовый или кварцевый песок. Эти продукты образуются в результате длительного разрушения изверженных пород. Подробные требования к заполнителям приводятся документацией ГОСТ 4797-69.
  • Крупный заполнитель должен иметь достаточную прочность при активном насыщении водой. В массе допускается содержание пылевидных примесей и глины в количестве 1-2 процента. Что касается величины зерен, то она не должна превышать 120 мм.
  • Активные добавки из пород осадочного и вулканического происхождения позволяют повысить характеристики раствора при нахождении в минерализованных и пресных водах. Вместе с ними используются гидрофобные вещества, снижающие водяную потребность.
  • Растворителем является обычная вода, которая очищена от примесей ила, глины и других твердых частиц.

Образец пуццоланового цемента.

Внимание!
При подборе в обязательном порядке указывается номер номинального состава бетонной смеси, после чего осуществляется корректировка компонентов.
Конечный продукт должен соответствовать условиям эксплуатации.

Для гидротехнических сооружений рекомендуется использовать растворы марок в диапазоне М400-М550. При нахождении конструкции в регионах с отрицательными температурами необходимо учитывать показатели морозостойкости. В таблице приводятся основные обозначения и эксплуатационные условия.

МаркаОписание
F50-150Низкая устойчивость к низким показателям термометра. Такие составы должны использоваться только при положительных температурах.
F150-300Умеренная стойкость к отрицательным температурам. Это обычный показатель для растворов со средними прочностными характеристиками.
F300-500Повышенная морозостойкость. Подобные смеси способны переносить довольно суровые условия в течение нескольких десятилетий.
F500 и вышеВысокий уровень устойчивости к низким температурам. Такими показателями обладают обычно высокие марки бетонных растворов.

Результаты испытаний для легких и тяжелых растворов.

Для конструкций с радиационным излучением

При строительстве атомных станций и специальных лабораторий используются особо тяжелые бетоны, плотность которых превышает 2500 кг/м3. Основное назначение материала в данном случае заключается в защите от гамма-лучей. Цена подобных смесей довольно высока, что объясняется не только высоким содержанием вяжущего вещества.

Демонстрируется объект с радиационной опасностью.

Особой популярностью в данной сфере пользуются гидратные смеси, содержащие максимальное количество воды в связанном состоянии. Поэтому ниже приводятся компоненты именно для их приготовления.

Благодаря высокой плотности улучшается теплостойкость и снижается усадка.

  • Основополагающим веществом является портландцемент высокой марки или глиноземистый цемент. В отдельных случаях возможно применение гипсглиноземистой расширяющейся продукции.
  • Важную роль при приготовлении особо тяжелого раствора играет крупный заполнитель, в качестве которого часто выступает магнитный железняк, представляющий собой черный оксид железа. Наряду с ним используются: чугунный скрап, барит и гематит.
  • Мелким заполнителем может служить лимонитовый или кварцевый песок, а также свинцовая или чугунная дробь. Что касается двух последних веществ, то они применяются в основном для получения смесей с повышенными защитными характеристиками.
  • Специальные добавки используются для того, чтобы удержать максимальное количество воды в химически устойчивом состоянии, так как ядра водорода в больших количествах способны захватывать излучение и осуществлять его нейтрализацию.
  • Растворяющим веществом является простая вода, которая применяется для остальных смесей.

Так выглядит магнитный железняк (магнетит).

Важно!
К заполнителям, входящим в состав особо тяжелых бетонов, предъявляются определенные требования.
Прочность на сжатие магнетита не должна быть меньше 200 МПа, гематита и лимонита – более 35 МПа, барита – от 40 МПа.

Для дорожных и аэродромных покрытий

Чтобы создать шоссе или посадочную полосу, необходимо правильно подобрать состав асфальтобетонной смеси, которая после затвердевания образует надежное и качественное покрытие. С помощью данного состава иногда устраиваются полы на промышленных объектах. Требования к приготовлению изложены в материалах ГОСТ 9128-2013.

На сегодняшний день к проектированию асфальтобетонных составов имеется два подхода. Первый из них подразумевает использование смеси с содержанием непрерывной гранулометрией каменного заполнителя, что позволяет создать высокие механические характеристики.

Во втором случае применяется принцип плотного бетона, поэтому допускается задействовать материалы с окатанной формой частиц.

  • В качестве вяжущих веществ используются чаще всего вязкие нефтяные битумы. Для горячих составов применяются марки БНД 40/60-90/130 и БН 60/90-90/130, для теплых – БНД 130/200 и 200/300, БН 130/200 и 200/300. Для холодных смесей могут использоваться жидкие битумы СГ 70/130, МГО 70/130 и МГ 70/130.
  • В процессе приготовления применяются дробленные, шлаковые и природные пески, играющие роль мелкого заполнителя. Качество данного материала оказывает существенное влияние на характеристики асфальтобетона, поэтому предварительно рекомендуется ознакомиться с требованиями ГОСТ 8736-85.
  • Крупным заполнителем в большинстве случаев выступает щебень из массивных горных пород, гравий или шлак. Базовым показателем качества компонента является прочность при сжатии в цилиндре. Устойчивость к сдвигу зависит от формы зерен.
  • При замешивании также вводятся минеральные порошки, которые образуются путем измельчения доломитов, известняков и других карбонатных горных пород. Могут использоваться измельченные отходы промышленности, но они не должны содержать посторонних примесей.

Технические характеристики некоторых марок битумов.

Справка!
Конечный состав асфальтобетона подбирается по техническому заданию, составленному на базе проекта магистрали.
В нем отражается вид, марка и тип смеси, а также конструктивный слой.

Типы применяемых составов

В зависимости от содержания песка и щебня выделяют несколько типов асфальтобетона, которые обозначаются буквами кириллицы. Далее приводится таблица, распространяющаяся на теплые и горячие смеси. От показателей, приведенных в ней, будет зависеть конечное назначение.

ТипКоличественные показатели
АОт 50 до 65 % щебня
БОт 35 до 50 % щебня
ВОт 20 до 35 % щебня
ГБолее 33 % в дробленом песке
ДБолее 15% в природном песке
Читайте также:  Советы по реставрации подоконника: как выровнять разные типы конструкций своими руками?

Основания для покрытий создаются из эмульсионно-минеральных и пористых асфальтобетонных составов, черного щебня, каменных материалов и грунта. При выборе следует понимать, что материалы, укрепленные неорганическими вяжущими веществами, наиболее эффективны в регионах с мягким климатом.

Укладка асфальтобетона с помощью специальной техники.

Ознакомление с представленной выше информацией пойдет на пользу индивидуальным застройщикам, которые возводят различные конструкции своими руками, ведь были рассмотрены различные виды растворов. Что касается пропорций, то существует специальный калькулятор расчета состава бетонной смеси, позволяющий получить наиболее точный результат. Наглядная инструкция по данной теме есть на видео в этой статье.


Для обычных железобетонных сооружений

Щебень или гравий

Данный элемент бетона, по сути, играет роль заполнителя. Используя щебень в бетонной смеси можно значительно увеличить прочность и долговечность бетонной конструкции, а также уменьшить усадку и ползучесть раствора.

Щебень может быть нескольких видов: известняковый, гравийный и гранитный.

Важно обращать внимание на форму щебня, поскольку она может значительно влиять на удобство заливки бетонной смеси. К примеру, можно отметить, что щебень, имеющий плоскую и игловатую форму, уменьшает прочность конструкции и увеличивает расход других компонентов смеси (например, цемента, который является достаточно дорогим), при этом морозоустойчивость бетона в зимнее время падает. Именно поэтому для приготовления бетона такой щебень не применяют.

  • Гранитный щебень. Данный вид материала чаще всего используется для приготовления бетона, который будет использоваться для дорожных покрытий. Он имеет фракции от 5 до 70 мм, и наиболее популярными являются частицы 20-70 мм.
  • Гравийный щебень. Данный вид является наиболее востребованным и доступным и применяется для приготовления бетона и железобетона. Он имеет в своем составе частицы размером 3-70 мм, и наиболее востребованными из которых являются 5-20 мм.
  • Известковый щебень. Данный вид щебня является экологически чистым материалом. Он обладает повышенной ударостойкостью и морозоустойчивостью.

Какой щебень использовать для бетонной смеси напрямую зависит от сооружения, которое будет выполняться из бетона. Самым оптимальным вариантом для строительства является гравийный щебень, поскольку обладает достаточно высокой прочностью и доступностью для всех слоев населения.

Песок, как и щебень, является заполнителем в бетонной смеси. Чтобы получить качественный раствор необходимо подойти к его выбору достаточно серьезно. На рынке стройматериалов на сегодняшний день существует огромный выбор песка, например речной, карьерный, морской, кварцевый, однако не все из них могут использоваться для бетона.

Маркировка бетонов и цементов

Для удобства потребителя производители цементов и бетонов используют маркировку своей продукции. Сегодня используется маркировка в соответствии с ГОСТ 10178-85 и ГОСТ 31108-2003, причем последний получает все большее распространение, так как более приближен к стандартам Евросоюза.

Согласно ГОСТу 31108-2003 маркируются данные о составе цемента, классе, наличии минеральных добавок, их виде.

  • Цементы, как и бетоны, подразделяют на классы. Класс цемента указывается при маркировке соответствующими цифрами. Для высококлассных цементов применяют литерные обозначения: нормальнотвердеющий (Н), быстротвердеющий (Б);
  • Наличие минеральных добавок обозначается следующим образом: А – добавок до 20%, Б – добавок до 35 %;
  • Добавки обозначаются: Ш — шлак гранулированный, П — пуццолан.

ГОСТ 10178-85 и СНиП регламентирует указание при маркировке состава, особых характеристик, прочности

  • По составу деление производят на портландцемент и шлакопортландцемент. Обозначаются литерами “ПЦ”, “ШПЦ” соответственно;
  • По особым характеристикам цементы делят на белый (БЦ), пластифицированный (ПЛ), водонепроницаемый расширяющийся (ВРЦ), сульфатостойкий (СС), гидрофобный (ГФ);
  • Прочность цемента указывается при помощи марки от 700 до 300;
  • Концентрацию минеральных добавок указывают так: до 20% мин. добавок – Д20, до 5% мин. добавок – Д5, без добавок – Д0.

Бетоны, для указания их физико-механических свойств, также маркируют. Помимо марки класса раствора указывают: водонепроницаемость, морозостойкость, удобоукладываемость.

  1. Водонепроницаемость отражает количество влаги, которое может вобрать в себя вещество и обозначается латинской “W”. По этому показателю растворы градуируются на 10 групп. Самый низкий показатель водонепроницаемости W2, самый высокий W20. При постройке жилых помещений используются бетонные растворы с показателем до W12. Такой уровень устойчивости достаточен для сооружения фундаментов даже при высоком уровне расположения грунтовых вод;
  2. Морозостойкость отражает способность бетона не разрушаться при многократной смене низких и высоких температур. Обозначается латинской “F”. Выбор материала по этому показателю осуществляется на основании климатических данных в регионе;
  3. Удобоукладываемость показывает вязкость раствора и его пластичность. При маркировке обозначается буквами “П”,”Ж”,”СЖ”. По этому показателю бетоны делятся на: подвижные, жесткие, а также сверхжесткие.

Рекомендуется применять щебень в 2 раза прочнее марки бетона. Это диктуется свойством бетонной массы набирать прочность довольно длительное время.

Щебень

В качестве крупного заполнителя обычно применяется щебень – сыпучий материал, получаемый дроблением горных пород, гравия.

Оптимальная фракция щебня выбирается в соответствии с областью применения:

  • 5-10 – это материал с самым мелким зерном. Используется при производстве тонкостенных ЖБИ, для оптимизации фракционного состава бетонной смеси с крупнофракционным заполнителем.
  • 5-20 – сыпучее пользуется большим спросом при производстве ЖБИ, в малоэтажном строительстве, при сооружении мостовых конструкций.
  • 20-40 – средняя фракция. Востребована при возведении фундаментов многоэтажных зданий, строительстве объектов производственного назначения, автомобильных и железных дорог.
  • 40-70 – крупнозернистый материал. Используется при строительстве крупногабаритных объектов, автодорог. Таким щебнем отсыпают на участках строительства временные дороги, по которым будет передвигаться тяжелая техника.
  • 70-120. Это крупнофракционное сыпучее применяется при создании габионов, строительстве сооружений, для отделки водоемов и бассейнов.

При выборе щебня учитывают не только его фракцию, но и другие параметры:

  • Прочность. Эта характеристика зависит от прочности исходной породы. Наиболее прочными являются базальтовый и гранитный щебень марок 1200-1600. Недостатком гранитного щебня является высокий радиоактивный фон, присущий многим его месторождениям. Следующий по прочности – гравийный щебень марок 800-1000. Известняковый щебень М600-М800.
  • Морозостойкость. Это способность выдерживать определенное количество циклов замораживания/оттаивания. Характеризуется маркой. В строительстве используется щебень не ниже марки F300.
  • Радиоактивный фон. Для использования в жилом строительстве к использованию допускается только щебень I класса радиоактивности.

Для замешивания бетонной смеси используют воду из питьевого водопровода. Если питьевую воду достать в нужном количестве невозможно, то применять воду из других источников можно только после ее проверки в лаборатории. В ее составе не должны присутствовать вещества, способные негативно повлиять на характеристики пластичного раствора и отвердевшего бетона.

Номенклатура и соотношение компонентов определяются требуемой маркой прочности, соответствующей конкретной области применения:

Состав смеси и ее характеристики

Бетонная смесь состоит из нескольких компонентов. Четыре из них являются обязательными:

  1. Вода.
  2. Цемент.
  3. Крупный заполнитель — щебень.
  4. Мелкий заполнитель — песок.

По мере необходимости в бетон вводятся специальные добавки — противоморозные, пластифицирующие, газообразующие, ингибирующие, катализирующие, гидроизолирующие, пигментные, увеличивающие прочностные характеристики.

Но все они имеют ограниченное применение и в частном домостроении используются редко.

Марка бетона, который получится при использовании цемента, зависит от характеристики как самого вяжущего, так и от водоцементного соотношения, являющегося базовым при расчете состава бетона.

Пропорции бетона.

Оптимальные пропорции бетона можно получить смешением четырех компонентов: щебня, цемента, песка и воды. Первый компонент является связывающим звеном в смеси, делая её однородной и достаточно густой.

В некоторых случаях допустимо использовать гравий вместо щебня, но в таком случае он должен состоять из различных фракций. Как правило, входящие в состав гравийной смеси плоские и широкие камни не должны превышать 10% от её объема. Также недопустимы посторонние добавки и примеси в гравии, поскольку они могут негативно повлиять на прочность готового фундамента. Онлайн расчет состава цементного раствора.

Выбирая другие компоненты, тоже необходимо соблюдать необходимые требования. Речной песок является идеальным выбором в качестве компонента. Категорически не рекомендуется использовать песок с примесью глины, полностью снижающей прочность бетона и делающей раствор жирным. Из-за свойства глины сжиматься и разбухать под действием воды, на поверхности материала будут образовываться трещины, причем еще на стадии затвердевания. Спустя какое-то время, фундамент распадётся из-за большой концентрации глины.

В отличии от гравия, размер фракции щебня должен быть в диапазоне от 1 до 2 см, являющимся самым оптимальным вариантом. Щебень должен быть чистым и не содержать никаких примесей.

Люди, не имеющее опыта в строительстве, ошибочно полагают, что чем больше цемента будет насыпано в раствор, тем лучше. Однако на деле всё не так. Избыток компонента приведёт к тому, что монолитная конструкция распадётся на куски. Именно поэтому необходимо соблюдать пропорции бетона, установленные ГОСТом.

Читайте также:  Цимбидиум (54 фото): уход за цветком в домашних условиях. Способы размножения, правила пересадки. Как заставить орхидею цвести?

Количество цемента напрямую зависит от назначения будущего раствора. Если целью является фундамент, как правило, используется цемент марки М 500.

Что касается воды, то она обязательно должна быть чистой и не содержать в себе каких-либо примесей. В том числе недопустимо попадание частиц бензина, масла или краски, которые приведут к ухудшению прочности и расслоению бетона.

В отличии от гравия, размер фракции щебня должен быть в диапазоне от 1 до 2 см, являющимся самым оптимальным вариантом. Щебень должен быть чистым и не содержать никаких примесей.

Скорость набора прочности

Скорость набора прочности (твердение) — важный показатель бетонных конструкций, от которого зависит время их введения в эксплуатацию или время проведения отделочных работ. Происходит набор прочности скачкообразно: в первые 5-7 дней после заливки или изготовления показатель твердения достигает 70%, к концу 28 дня он приближается к 100% (при условии соблюдения влажности и температурного режима). После этого срока набор прочности бетонными конструкциями продолжается и может длиться несколько лет.

Существуют 2 вида бетонных смесей: быстротвердеющие и медленнотвердеющие. Для определения скорости набора прочности % прочности 2-дневной бетонной конструкции делят на % прочности этой же конструкции по истечении 28 дней. При показателе больше 0,4 конструкция относится к быстротвердеющим. Показатель меньше 0,4 свидетельствует о медленном твердении.

Чем ниже температура окружающей среды, тем медленнее будет происходить твердение бетонных конструкций. При 0ºС процесс твердения полностью прекращается. Высокая температура приводит к обезвоживанию бетона, что тоже становится причиной замедления или полного прекращения твердения бетонной конструкции и недобору ее прочности.

Использование заполнителей

В этом качестве используются: песок, гравий или их сочетания, которые выполняют следующие функции:

Благодаря добавкам бетон становится гораздо более прочным.

Заполнители удешевляют использование бетона – ведь песок и камни стоят дешевле, чем цемент.

Важно отметить, что строительный песок отличается от обычного. Разница состоит в форме большинства его песчинок – у строительного песка они имеют округлую форму и примерно равную величину. Кроме того, в его составе присутствует немного глины, которая обеспечивает увеличение его пластичности.

В качестве крупноразмерного заполнителя чаще всего используются гранитная крошка, гравий или щебень. Первый вариант применяется для производства наиболее прочных марок бетона (например, М 500). Для М 350 и слабее используются гравий и щебень.

Этот компонент можно назвать вторым по важности. Используется чистая вода. Однако необходимое её количество определяется с учётом водопоглощения цементом и в зависимости от наличия и состава специальных добавок.

Подходящее количество воды позволит получить раствор нужной консистенции.


Этот материал имеет много сфер применения:

Цемент, песок и заполнитель

Цемент

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

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

Технические характеристики цемента

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

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

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

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

Песок

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

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

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

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

Заполнитель

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

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

Таблица характеристик щебня

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

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

Схема приготовления бетонной смеси в бетоносмесителях

Пропорции состава бетона для фундамента

Если бетонные работы производятся в малых объемах, например, при частном строительстве или разовых мелких работах, целесообразно придерживаться пропорций бетона в ведрах. Такие количественные меры применяются, если нет возможности расположить на строительном участке специальную технику, а также когда раствор заливают небольшими порциями.

При производстве бетона под конструкцию фундамента, необходимо придерживаться следующих пропорций бетона на фундамент, приведенных ниже.

Таблица пропорций бетона на фундамент в ведрах, для марок М100, М200, М300 и М400:

При использовании цемента марки 400 и 500 на объем 10 литров


Полученную массу формируют под конус, в середине устраивают углубление, куда и заливают воду. Постепенно ссыпают смесь с краев в середину, пока вода полностью не впитается. Как только первая порция воды пропитается, процедуру с водой повторяют до образования нужной консистенции бетонного раствора.

Расчет компонентов цементного раствора

В цементные растворы, которые используются для кирпичной кладки, ремонтных работ, оштукатуривания и прочих целей, не входит гравий и щебень. В штукатурные растворы могут добавляться известь, гипс, глина и другие дополнительные компоненты.

Пропорции компонентов для таких растворов можно узнать из таблицы.


Некоторые составляющие цемента реагируют быстро, вызывая первичное схватывание бетона, другие — медленно, способствую набору прочности в дальнейшем.

Добавить комментарий