Состав бетона

Содержание:

Добавки для бетонных смесей

Бетон для тротуарной плитки

Бетонная смесь для отмостки

Бетонная смесь для фундамента

Как выполнить качественную заливку бетона

Бетон – это строительный материал, образующийся после затвердевания бетонной смеси. В его состав входят в заданных пропорциях четыре основных компонента – цемент, песок, щебень и вода. Песок и щебень называют заполнителями смеси, цемент – вяжущим веществом. В качестве заполнителя могут также использоваться керамзит, шлак, бой кирпича.

В строительстве используется три вида щебня – гранитный, гравийный, известняковый. Наиболее высокими прочностными показателями обладает гранитный щебень, он же является самым дорогостоящим заполнителем. Гравийный щебень имеет более низкие прочностные характеристик, известняковый щебень – наименее прочный и наиболее дешевый материал. Соответственно марки бетона невысокой прочности (М100-300) могут быть изготовлены с применением любого щебня, в том числе известнякового. Бетон более высокой прочности (М350) может быть изготовлен с применением гранитного либо гравийного щебня. Наконец, в процессе изготовления высокопрочных марок бетона (М-400, М-450, М-500) допускается использовать в качестве заполнителя только гранитный щебень.

Бетоны, полученные на гранитном и гравийном щебне, могут применяться при возведении ответственных конструкций. Бетон марки М200 и выше, широко применяется в гражданском строительстве, в том числе при сооружении водонепроницаемых покрытий, изготовлении тротуарных плит и заливке фундаментов. Оптимальной маркой для разного рода фундаментов, исходя из совокупности требований, является марка бетона М350. Высокопрочная марка М-500 необходима для строительства наиболее ответственных конструкций — дамб, плотин, хранилищ. Бетон, полученный с применением известняка (М100, М150) используется в большинстве случаев в качестве материала для подготовительных работ.

Прочность цемента, как вяжущего вещества, также имеет принципиально важное значение для эксплуатационных характеристик бетона. Так, для каждой прочностной марки бетона существует соответствующая марка цемента, применение которой в смеси позволит обеспечить заданные свойства. Ориентировочное соответствие прочностных марок цемента и получаемых из них марок бетона представлено в таблице.

Данные таблицы имеют рекомендательный характер. На практике, взяв за основу конкретную марку цемента, можно определить оптимальные отношения по массе компонентов смеси для требуемой марки бетона. Пропорциональные составы марок бетона М200, М300,М400, полученных с применением цемента марок М400 и М500, представлены в таблице 2.

Таблица 2 — Пропорции бетона в порядке цемент: песок: щебень.

Помимо указанных пропорций в процессе приготовления смеси необходимо соблюдать требуемое водоцементное отношение пропорцию цемента и воды в бетоне, которое показывает сколько литров воды необходимо использовать на 1 кг цемента, в процессе приготовления бетона. Рекомендуемые значения водоцементного отношения для бетона, изготовленного на гравии с применением различных марок цемента, приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Значения водоцементного отношения для марок бетона М200, М300, М400.

Обеспечение требуемой пропорции компонентов бетонной смеси не всегда является гаранти-ей её высоких эксплуатационных характеристик. С целью придания бетону, приготовленному на обычном сырье, специальных свойств и улучшения его качества без значительного повышения себестоимости применяются специальные добавки.

Добавки для бетонных смесей

Применение добавок позволяет существенно улучшить качество бетона без значительных материальных затрат. Добавки, применяемые для придания бетонным смесям специальных свойств, условно делятся на шесть следующих групп:

• • Суперпластификаторы– повышают подвижность бетонной смеси, увеличивают прочность, водонепроницаемость и плотность, позволяя снизить расход дорогостоящего цемента для обеспечения необходимой прочности.
  • Ускорители набора прочности– повышают скорость набора прочности в течение первых трех суток, повышают прочностную марку бетона.
  • Добавки, обеспечивающие сохраняемость подвижности бетона, — востребованы при длительных перевозках и в жаркое время года.
  • Добавки, повышающие морозостойкость, — востребованы при проведении работ в зимнее время.
  • Модификаторы – повышают эксплуатационные характеристики, в том числе позволяют получить высокопрочный бетон на основе обычных заполнителей и цемента.
  • Добавки для самоуплотняющихся смесей– упрощают процесс бетонирования густоармированных и тонкостенных конструкций.
  • Комплексные добавки– обеспечивают комплексное воздействие на бетонную смесь.Комплексные добавки удобны тем, что избавляют производителя от необходимости приобретать разные компоненты для обеспечения необходимых свойств бетона. Кроме того, применение комплексных добавок исключает взаимодействие отдельных химических элементов в смеси и связанные с этим побочные эффекты.Необходимый эффект от добавок можно наблюдать только в случае строгого соблюдения рекомендаций по их использованию. В некоторых случаях их оптимальную дозировку необходимо установить экспериментальным путем в процессе подбора состава бетона. Содержание химических, как правило, не должно превышать 2% от массы цемента. С целью экономии цемента в бетон вводятся тонко молотые добавки (или наполнители). Их количество в смеси может составлять 20% и более.

Применение тонкомолотых добавок оправдано в двух случаях:

• если по условию прочности допускается большее водоцементное отношение, чем требуется по условию долговечности смеси;
• если необходимую прочность бетона можно обеспечить, используя меньшее количество цемента в сравнении с требуемым по условию плотности. Благодаря применению пластификаторов требуемый расход цемента из условий прочности для целого ряда бетонов бывает ниже, чем его расход из условий плотности. В этих случаях для экономии цемента целесообразно использовать тонко молотые добавки.

Бетон для тротуарной плитки

Для получения тротуарной плитки с высокими прочностными характеристиками необходим бетон, содержащий следующие пропорции компонентов:

• Первый вариант: вяжущая основа – портландцемент М500 и песок, максимально очи-щенный от глины. Соотношение по массе — 1:3 соответственно.
• Второй вариант: портландцемент марки М500, песок и отсев гранитного щебня фракцией от 5 до 10 мм. Соотношение по массе 1:2:2 или 1:3:1 соответственно.

Рекомендуется в каждом случае использовать применять гидроизолирующую добавку и пластификатор.
С целью улучшить прочностные характеристики раствор для приготовления плитки армируют полипропиленовыми волокнами. Однако применение волокон более целесообразно в бетоне, состоящем из цемента и песка, поскольку бетон, содержащий гранитный отсев, сам по себе уже является достаточно прочным.

Если для бетона создается раствор из песка и цемента очень важно соблюдать их правильное соотношение, не снижая и не повышая рекомендуемую долю песка. Заниженное содержание песка (менее 2-х частей) может привести к образованию трещин в бетоне. Слишком высокое содержание песка (более 3-х частей) приводит к снижению твердости и постепенному разрушению плитки.

Содержание красителей в бетоне для тротуарной плитки не должно превышать 5 % от общего количества компонентов. В противном случае это приведет к существенному ухудшению качества продукции – снижению морозостойкости, прочности и других показателей.

Бетон для отмостки

Состав бетона для отмостки необходимо подбирать в соответствии с конкретными условиями эксплуатации. В задачи отмостки входят отвод воды и обеспечение прохода вокруг здания. Отмостка должна быть простой по конструкции и экономичной в исполнении, иметь высокие прочностные характеристики и в случае необходимости легко демонтироваться.

Следует учитывать, что в зависимости от сезона отмостка подвергается перепадам температуры и другим атмосферным воздействиям. Поэтому применяемый бетон должен характеризоваться высокими показателями водонепроницаемости и морозостойкости.
Для отмостки должен применяться бетон марки не ниже М200. Рецепт его получения достаточно прост. В качестве вяжущего вещества целесообразно применять марки цемента М400 и М500.Чем выше марка цемента, тем меньшее его количество требуется для обеспечения заданной прочности.

За основу требуется взять цемент М400 и использовать его с остальными составляющими в следующих пропорциях:

• Для бетона М200 в массовом отношении 1: 2,8: 4,8 (цемент: песок: щебень).
• Для бетона марки М250 — 1:2,1:3,9.
• Для бетона М300 — 1:1,9:3,7.

Воды в смеси должно быть как можно меньше. Её оптимальное соотношение с цементом составляет 0,65 с учетом присутствия воды в песке. В случае использования крупнозернистого щебня количество воды допускается уменьшить.

Порядок приготовления бетонной смеси следующий: в смеситель налить воду и добавить цемент, оба ингредиента перемешать до получения однородного «цементного молока», затем высыпать щебень в полученный раствор, в последнюю очередь ввести песок.

Бетон для фундамента

Для приготовления бетона рекомендуется использовать песок фракцией от 1,2 до 3,5 мм. Песок должен быть чистым, без ила и примесей, их содержание допускается до 5%. Проверить степень чистоты песка можно следующим образом: насыпать его в бутылку, налить туда воды, взболтать. Если после взбалтывания вода остается прозрачной или слегка мутнеет, значит, песок достаточно чист. Если же вода сильно мутнеет, приобретает цвет глины или после отстаивания поверх песка оседает глинистый осадок, значит, в песке содержится слишком большое количество глины, и он не пригоден для приготовления бетонной смеси.

Гравий (или щебень) также не должен содержать в большом количестве глину. Размеры его частиц должны находиться в пределах от 10 до 80 мм.

При закладке монолитного фундамента собственными силами в качестве вяжущего вещества оптимальным вариантом будет обычный портландцемент.

Ориентировочные пропорции составляющих для приготовления фундаментного бетона в частях от цемента следующие: 1:3:5 (цемент: песок: гравий) – на 10 кг цемента необходимо 30 кг песка и 50 кг гравия. Изменяя водоцементное отношение можно получать из одной и той же марки цемента различные марки бетона.

Приобретая цемент, важно обращать внимание на срок его изготовления. Цемент сохраняет свои первоначальные характеристики в течение трех месяцев, после превышения которых может утратить порядка 30% прочности.

В бетон для фундамента рекомендуется вводить модифицирующие добавки или сульфатостойкие элементы. Это повысит сопротивление бетонной смеси воздействиям агрессивной среды.

Как выполнить качественную заливку бетона?

Перед тем, как начать заливку бетона, необходимо проверить надежность опалубки, качественно армировать конструкцию композитной арматурой и подготовить землю, уплотнив грунт.
Очень важно в процессе строительных работ качественно залить и распределить бетон. Бетон представляет собой неоднородный состав, поэтому для его равномерного распределения требуется утрамбовка, которая позволит уплотнить заполнитель внутри раствора и исключить присутствие воздушных пузырей.

С этой целью применяется вибрация. Специализированные виброустановки позволяют качественно и быстро утрамбовывать бетон. Для фундаментов и стен применяется специальный инструмент с вибрирующим шлангом. Его погружают в раствор и производят таким образом утрамбовку. Для тонких слоев бетона, например, стяжек, применяются поверхностные аппараты с длинной рейкой. Под воздействием мелкой вибрации, исходящей от привода, она перемещается по поверхности, благодаря чему поверхностный слой бетона выравнивается и одновременно с этим утрамбовывается.

В процессе заливки следует прокалывать бетонный раствор на всю глубину заостренным прутом. Таким способом обеспечивается выход воздуха, который мог задержаться в растворе и сетке армирования. Поскольку заливка производится послойно, то при прокалывании очередной порции бетона, необходимо углубляться примерно на 10 см в предыдущий слой с целью обеспечения их надежного сцепления.

В результате проделанных операций заполнитель плотно утрамбовывается, а на поверхность выступает ровный слой раствора. На последнем этапе производится выравнивание верхнего слоя, которое можно выполнять в несколько приемов по мере сцепления и высыхания раствора в течение 2-х-3-х часов.

При отсутствии профессионального оборудования те же самые операции можно сделать вручную. Для обеспечения вибрации следует при помощи кувалды нанести одинаковой силы удары по бокам опалубки. При этом бить правильно не по доскам щитов, а по скрепляющим брусьям.

Для обеспечения равномерного высыхания бетона и защиты его от внешних факторов необходимо накрыть раствор пленкой. Это предотвратит слишком быстрое высыхание поверхности бетона в сравнении с его внутренними слоями и предохранит от воздействия солнца, жары, холода, осадков. Среднее время высыхания бетона, по истечении которого на его поверхность можно ступать, составляет около 36 час. На время затвердевания оказывает влияние толщина слоя. Полное высыхание может затянуться на период до 28 дней. Именно по окончании этого срока следует снимать опалубку. Еще в течение полугода после этого бетон будет высыхать и укрепляться, достигнув своей максимальной прочности через год с небольшим. Однако производить дальнейшие работы допускается уже через неделю.

Заливку фундамента рекомендуется выполнять в теплое время года (температура не ниже +5ْ С). Работы по заливке фундамента в холодный период также возможны, однако в этом случае необходимо подогревать воду и смесь, чтобы вода не успела замерзнуть до схватывания бетона.