Состав бетонной смеси в зависимости от назначения конструкции: компоненты

Компонентный состав бетона

Такой строительный материал как бетон является очень распространенным материалом, который можно получить, смешав определенные компоненты, такие как вяжущее вещество, вода, заполнители и добавки. Пожалуй, каждому известно, что бетон используется повсеместно в различных сферах строительства, будь то обычное частное строение или же строительство промышленных и индустриальных построек. Еще на момент проектирования будущего строения составляется смета и определяется марка и состав бетона для каждого конкретного бетонного элемента, будь то несущая стена, фундамент и пр.

Классификация бетона

Существует большой выбор бетонных смесей, которые можно классифицировать в зависимости от различных характеристик, например по прочности сжатия, по объемной массе.

• По прочности сжатия бетон можно разделить на цементный, силикатный, полимербетон и прочие виды. В данном случае классификация происходит по типу вяжущего вещества, который определяет не только прочность, но и марку бетона.
• По объемной массе бетон можно классифицировать на легкий и тяжелый. В первом случае его масса обычно составляет максимум 1800 кг на 1 куб. м., во втором случае его масса значительно превышает 1800 кг и в большинстве случаев используется исключительно в индустриальном строительстве.

Характеристика основных составляющих бетона

Из чего состоит бетон? Как правило, основными компонентами качественного бетона являются:

• Щебень или гравий.
• Песок.
• Цемент.
• Вода.
• Различные химические добавки.

Каждый компонент смеси должен иметь определенные характеристики, о которых дальше пойдет речь.

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

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.

К примеру, песок, который в своем составе имеет глину, значительно снижает морозоустойчивость и прочность бетона, поэтому данный вид песка категорически не рекомендуется использовать.

При серьезном строительстве для приготовления бетона рекомендуется использовать речной песок, поскольку он имеет однородные фракции и хорошее качество, в нем не содержится большого количество инородных органических или глинистых примесей, поэтому он является наиболее идеальным.

В случае если на готовую бетонную конструкцию больших нагрузок не предвидеться, а прочность нужна не слишком велика, то в таком случае можно использовать карьерный песок, который позволит сообщить составу необходимую вязкость.

Песок можно классифицировать в зависимости от фракций зерен, и наиболее пригодным для бетона является крупный, который содержит оптимальное количество средних и мелких зерен.

Кроме того, для приготовления бетонной смеси высокого качества рекомендуется использовать сухой песок с невысокой влажностью. В случае если просушить песок не представляется возможным, рекомендуется уменьшить количество воды при приготовлении бетона.

Цемент

Цемент является наиболее дорогим компонентом бетонной смеси, поскольку является вяжущим веществом. Его производят на специальных цементных заводах, которые можно отнести к тяжелой промышленности. Цемент можно классифицировать по марке и количеству химических добавок.

Самый популярной разновидностью цемента является портландцемент, который имеет в своем составе специальные добавки, улучшающие свойства материала.

Чтобы правильно подобрать необходимую марку цемента для бетона, можно воспользоваться следующими рекомендациями от специалистов:

• Цемент марки М400 и ПЦ400(Д20) наиболее часто используется при строительстве фундамента для частного сектора.
• Цемент марки М400 и ПЦ400 (Д0) не имеют в своем составе добавок, которые позволяют использовать его для фундамента с высокой устойчивостью к воде и морозам.
• Цемент марки М500 и ПЦ500 (Д20) наиболее часто используется при строительстве высокоэтажных, промышленных построек, гипермаркетов и пр.
• ПЦ500 (Д0) используется только для промышленных нужд, чаще всего для участков, где влажность превышает допустимые нормы, а климат является неустойчивым.

Химические добавки

Существует огромное количество различных химических добавок, которые добавляются в бетон для придания различных свойств. Одни могут повышать прочность конечной конструкции, другие повышают морозоустойчивость и позволяют использовать бетон в зимнее время.

Количество воды для бетона определяется в зависимости от необходимой марки бетона и может корректироваться. Для бетона лучше всего использовать не холодную, но и не горячую чистую воду, без всяких примесей.

Процесс приготовления бетона

Рассмотрим процесс приготовления 100 кг бетонной смеси. Для него необходимо подготовить следующий состав:

• Цемент 30 кг.
• Песок 70 кг.
• Щебень 100 кг.

Первое что необходимо сделать, это смешать все сухие составляющие, то есть песок, цемент и щебень до однородной массы. Затем можно постепенно вливать воду, пока смесь не получиться нужной консистенции. Зачастую бетонный раствор напоминает “густой творог” и не растекается.

Также немаловажно помнить, что приготовление бетона должно происходить при плюсовой температуре окружающего воздуха, иначе это может повлиять на характеристики бетона.

В заключение нужно сказать, что для получения высококачественного бетонного раствора необходимо уделять большое внимание его составляющим, в особенности, если бетон заказывается на заводе, поскольку на сегодняшний день существует достаточно много недобросовестных производителей. Цена бетона напрямую зависит от цены всех компонентов, и если стоимость раствора занижена, это может означать только то, что в процессе его изготовления используются дешевые материалы.

Состав и технические характеристики бетона

Строительство любого сооружения — это сложный многоэтапный процесс, требующий высокой квалификации и наличия определенного багажа знаний. Не все и не всегда этими знаниями обладают, и чтобы восполнить их часть, мы поговорим о бетоне, а точнее его типах, составе, пропорциях и о многом другом.

Классификация бетона по марке и классу

При покупке или изготовлении вручную самодельного бетонной смеси в первую очередь необходимо обращать внимание на прочность. Марка и класс тяжелого бетона — основные показатели его прочности.

Марка — это усредненный показатель, отражающий нагрузку, которую способен выдержать материал. Измеряется он в кгс/см.кв. Спектр марок бетона колеблется от М 50 до М 1000, соответственно есть такие марки как 250, 300, 450. Соответственно, чем выше показатель, тем прочнее материал.

Марки от М 50 до М 350 широко используются в индивидуальном строительстве. К примеру, бетонные смеси марок от М 100 до М 150 можно использовать в бетонных конструкциях не подверженных нагрузкам. Смесь М 200 отлично подойдет для стяжек, фундаментов и дорожек. Самой популярной маркой товарного бетона является М 350, она подходит для возведения ленточных фундаментов, балок и стен. Более прочные и высококлассные смеси применяются при строительстве специальных сооружений, с повышенными нагрузками.

На прочность материала оказывает влияние не только количество цемента в смеси, но и наполнители которые используются в процессе производства. Бетонная смесь обретает постоянные показатели прочности, лишь на 28 день после заливки. По прошествии полугода эти показатели возрастают.

Чтобы определить фактическую прочность применяется специальная классификация, называемая классами бетона. Обозначаются классы латинской B. Самыми популярными в использовании являются классы в интервале от В-7 до В-40. При проектировании зданий и сооружений инженеры закладывают классы, а не марки бетона. Тем не менее М100 марка тоже хороша, её средняя прочность – 98,2 кгс.см.кв, а класс бетона В 7,5.

Соотношение классов и марок бетона по прочности

Состав бетонных смесей

В зависимости от назначения бетонной смеси, может меняться и её состав. Но какой же он? Тем не менее он всегда содержит в себе несколько основных компонентов: цемент; песок; щебень; вода.

Соотношение компонентов бетонной смеси

Цемент — это основное связующее звено в растворе. От марки цемента зависит марка будущего бетона, также он, наряду с водой, выполняет роль связующего звена в растворе.
Многие заблуждаются, считая цемент самодостаточным материалом для приготовления бетонной смеси, однако без песка и щебня материал не приобретает необходимой прочности и деформируется. Поэтому будьте внимательнее, читая разные форумы.
Для правильного подбора марки цемента необходимо отталкиваться от назначения бетона. В зависимости от назначения раствора применяются различные виды цементов. Самыми распространенными классами цементов являются:

• Портландцемент — самый распространённый вид цемента. Отлично подходит для индивидуального строительства. Используя его, можно производить кладочные и отделочные растворы, тротуарную плитку, монолитные бетоны и стеновые блоки. Марки М 400 и М 500 подойдут для изготовления растворов в подавляющем большинстве случаев;
• Шлакопортландцемент — медленнее твердеющий вид цемента. В его состав, помимо основных компонентов, добавляется гранулированный шлак. ШПЦ выделяет меньше тепла и практически не подвержен деформациям. Также немного дешевле относительно портландцемента. Можно использовать для изготовления сооружений, находящихся под землёй, и во влажных условиях;
• Гидрофобный цемент не впитывает влагу из атмосферы. Из него получают морозостойкий и влагонепроницаемый бетоны. Используется для наружной отделки зданий;
• Глиноземистый вид цемента очень быстро твердеет. При отвердевании выделяет много тепла и поэтому очень часто применяется в зимнее время.

Строительный песок выполняет функцию придания каркаса в бетоне. Для изготовления бетонных растворов лучше всего применять пески, образовавшиеся в водоёмах.

Это обусловлено тем, что такие песчинки имеют более круглую форму, а это в свою очередь позволяет легче и качественнее перемешивать раствор. Также в речных песках присутствует небольшой процент глиняных включений, которые делают раствор более плотным и вязким.

Щебень или галька в растворе выполняет такую же функцию, как и песок, т.е. придает затвердевающему раствору каркас.

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

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.

Расчет объёмов бетонной смеси

Для экономного расхода материалов следует заранее просчитывать объём получаемого материала, и объём, необходимый для выполнения работ. Из 1 м.куб. сухой смеси в среднем получается 0,65 м3 раствора. Следовательно, можно рассчитать объём материалов и в литрах, и в лопатах, и в частях расходуемых для приготовления заданного количества строительного материала.Чтобы определить необходимый объём материала, необходимо знать размеры и форму будущей бетонной конструкции.

Для расчета конструкций цилиндрической формы применяют формулу: S=3.14xR^2, где R^2 — это радиус конструкции. Получившееся значение, необходимо умножить на длину объекта. Дабы рассчитать расход бетонной массы для изготовления конструкций прямоугольных форм, необходимо просто перемножить ширину, высоту, а также длину сооружаемой конструкции.

Точно также можно рассчитать объем весовой, в кг и бетономешалках.

Пропорции изготовления и набор прочности бетонной массы

Для того, чтобы изготовить качественную бетонную смесь необходимо учитывать назначение конструкции, для изготовления которой она служит. При поверхностном подходе в выборе пропорций смеси можно получить очень хрупкий материал, не подходящий по параметрам прочности, водонепроницаемости, морозостойкости или подвижности. Или наоборот получить раствор высокого класса, с высокими физико-механическими показателями, там где в этом нет необходимости. Чтобы изготавливать бетонные растворы, выполняющие свои функции, применяют таблицы:

Состав и пропорции бетона из цемента

Бетон не приобретает всех своих качеств в те 2–3 дня, когда он кажется уже абсолютно твёрдым. В первую неделю после заливки смесь приобретает 70% своей прочности.

Марочной прочности материал достигает на 28 день после укладки. При этом набор прочности после 28 дня не прекращается. В течение трех лет после заливки, конструкция может достигать 300% относительно прочности на 28 день. Он становится очень крепким.

Чтобы оценить скорость набора бетонными массами прочности используют график:

График набора прочности бетона

При постройке собственного дома всегда можно нанять специалистов, которые сделают в домашних условиях всё за вас. Если же обладать некоторым багажом знаний, всегда можно приготовить легкий бетон своими руками или оценить её качество, не упуская деталей.

Видео

Посмотрите видео о классификации бетонов и бетонных смесей.

А вот видео как замесить бетон в бетономешалке, пропорции даны в ведрах.

Более прочные бетоны подразумевают использование в качестве наполнителя разнообразный щебень с фракцией от 2-3 мм идо 30-35 мм. Качество бетона напрямую зависит от чистоты и состава всех его компонентов. Так что прежде чем разбираться с пропорциями и способами приготовления, чтобы сделать раствор бетона правильно, стоит рассмотреть каждый компонент в отдельности.

Добавить комментарий Отменить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

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.

Основные компоненты

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

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.

Марка	Использование	Класс
М100	Установка бордюров, подготовительные работы при строительстве.	B7,5
М150	Устройство садовых дорожек, стяжек и других легких оснований.	B12,5
М200	Создание подпорных стенок и фундаментов для хозяйственных построек.	B15
М250	Изготовление малонагруженных перекрытий и оснований.	B20
М300	Возведение стен, монолитных фундаментов и опорных балок.	B22,5
М350	Строительство 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.

Составляющие смеси

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.

Показатели морозостойкости

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.

Марка	Описание
F50-150	Низкая устойчивость к низким показателям термометра. Такие составы должны использоваться только при положительных температурах.
F150-300	Умеренная стойкость к отрицательным температурам. Это обычный показатель для растворов со средними прочностными характеристиками.
F300-500	Повышенная морозостойкость. Подобные смеси способны переносить довольно суровые условия в течение нескольких десятилетий.
F500 и выше	Высокий 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.

Состав раствора

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.

Базовые вещества

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.

Тип	Количественные показатели
А	От 50 до 65 % щебня
Б	От 35 до 50 % щебня
В	От 20 до 35 % щебня
Г	Более 33 % в дробленом песке
Д	Более 15% в природном песке

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.

В заключение

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.

Состав бетонной смеси в зависимости от назначения конструкции: компоненты

Дата введения 2020-01-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 “Межгосударственная система стандартизации. Основные положения” и ГОСТ 1.2-2015 “Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены”

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона им.А.А.Гвоздева (НИИЖБ им.А.А.Гвоздева) – структурным подразделением Акционерного общества “Научно-исследовательский центр “Строительство” (АО “НИЦ “Строительство”)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 “Строительство”

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 29 марта 2019 г. N 117-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 июня 2019 г. N 296-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 27006-2019 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2020 г.

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе “Национальные стандарты“, а текст изменений и поправок – в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты“. В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты“. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на тяжелый и мелкозернистый бетоны по ГОСТ 26633 и устанавливает правила подбора, назначения и передачи на производство состава бетона при изготовлении сборных бетонных и железобетонных изделий и монолитных конструкций.

Правила, устанавливаемые в настоящем стандарте, следует учитывать при разработке производственных норм расхода материалов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия

ГОСТ 10060-2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости

ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 10181-2014 Смеси бетонные. Методы испытаний

ГОСТ 12730.5-84 Бетоны. Методы определения водонепроницаемости

ГОСТ 18105-2015* Бетоны. Правила контроля и оценки прочности

* Текст документа соответствует оригиналу. – Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 24211-2008 Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия

ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты” за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

3.1 Термины и определения

3.1.1 нормативная прочность класса бетона: Средняя кубиковая прочность бетона, соответствующая его классу с обеспеченностью 0,95 (тяжелый и мелкозернистый) при коэффициенте вариации 13,5% или с обеспеченностью 0,9 (гидротехнический бетон) при коэффициенте вариации 17%.

3.1.2 начальные составы бетона (основной и дополнительные): Составы бетона, рассчитанные теоретически и используемые после экспериментальной проверки, для назначения номинального состава бетона.

3.1.3 номинальный состав: Состав бетона, определяющий расход материалов фиксированного качества, необходимый для изготовления 1 м бетона заданного качества, который после твердения в определенных условиях обеспечивает в проектном возрасте (и других нормируемых возрастах) получение бетона, соответствующего всем нормируемым показателям качества.

3.1.4 рабочий состав: Состав бетона, полученный из номинального состава, путем его корректирования, учитывающего отличия фактических показателей качества материалов, применяемых для изготовления бетонной смеси, от показателей качества материалов, использованных при подборе номинального состава бетона.

3.1.5 уровень основного эффекта действия добавки: Критерий эффективности добавки по ГОСТ 24211 и техническим условиям изготовителя.

3.1.6 критерий оптимизации: Экстремальное значение количественного или качественного показателя свойств компонентов или состава бетона.

3.1.6.1 компоненты бетонной смеси: Экстремальный расход цемента или заполнителя, минимальная экзотермия цемента, минимальная водопотребность песка и т.д.

3.1.6.2 технологическая характеристика бетонной смеси: Минимальная пустотность смеси заполнителей, минимальная водопотребность бетонной смеси, минимальная расслаиваемость и т.д.

3.1.6.3 физико-механические свойства бетона: Кинетика набора прочности, усадочно-деформативные свойства, однородность свойств и т.д.

3.1.6.4 номинальный состав бетона: Минимальные стоимость, трудоемкость, сроки строительства и т.д.

3.1.7 рабочая дозировка: Дозировка рабочего состава бетона, необходимая для получения определенного объема готовой бетонной смеси.

3.2 Обозначения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

– доза -го материала по массе, кг;

, – необходимое количество мелкого и крупного заполнителя соответственно в 1 м бетона после корректирования, кг/м ;

– процентное содержание мелкого заполнителя в крупном заполнителе, %; , , и – расход мелкого заполнителя, крупного заполнителя и воды соответственно в скорректированном по влажности рабочем составе, кг/м ;

, и – расход цемента, мелкого заполнителя, крупного заполнителя и воды в номинальном составе соответственно, кг/м ;

Состав бетона

• 1 Виды вяжущих для бетонных растворов
• 2 Виды заполнителей для бетонных растворов
• 3 Виды модифицирующих добавок для бетонных растворов

Строительство нового образца зданий и сооружений диктует новые требования и стандарты, приближенные к европейским или которые являются таковыми.

Таким образом, появились новые строительные материалы, среди которых имеются и современные виды бетона, обладающие новыми, специфичными свойствами.

Рассмотрим же подробнее разновидности этого материала, их преимущества и недостатки, а также сферы применения той или иной разновидности. Статья очень большая, так что составим план, о чем будет идти речь. Перечень под тем таков:

1. Виды вяжущих для бетонных растворов (цемент, известь, гипс, жидкое стекло, битум, полимерные смолы).
2. Виды заполнителей для бетонных растворов (песок, щебень, шлак, керамзит).
3. Виды модифицирующих добавок для бетонных растворов (регуляторы схватывания, морозостойкости; пластифицирующие, армирующие, поризующие добавки, усилители прочности, ингибиторы коррозии).

Итак, современные бетоны — это строительные растворы, состоящие из вяжущего, заполнителя, воды и иногда из специальных модифицирующих примесей. Каждый из компонентов может быть искусственного или природного происхождения, иметь определенные свойства, которые будут влиять на сферу применения. Рассмотрим же компоненты бетона и их происхождение, свойства.

Виды вяжущих для бетонных растворов

Главным компонентом, который обеспечивает прочность бетонной смеси после ее затвердевания, является вяжущее. Существуют разные виды вяжущих, которые обеспечивают прочное связывание, в каком-то роде «склеивание» различных компонентов в цельный (монолитный), твердый подобно камню материал. Рассмотрим разновидности этого компонента, которые имеются в видах современного бетона, перечень их выглядит так:

• цемент;
• известь;
• гипс;
• жидкое стекло;
• битум;
• полимерные смолы.

Современные вяжущие для бетонных смесей бывают проходят дополнительную обработку, в результате чего их свойства меняются (в лучшую сторону), а также могут поставляться на рынок в различном виде (фасованные, не фасованные; каменные, порошковые). Ниже поговорим и рассмотрим подробно их и ихние свойства.

Цементные вяжущие. Самые распространенные вяжущие, с содержанием которых производятся бетонные смеси для промышленного и гражданского строительства.

Цемент бывает разных марок, которые определяют его расход для получения бетонной смеси определенной марки. Например, для того, чтобы получить бетон марки М100, можно взять цемент марки М400 в соотношении с заполнителем 1:4 (одна часть цемента на четыре части вяжущего).

Кроме того, стоит сообщить, что бывают разновидности цемента, их не мало: портландцемент, белый цемент, гидрофобный цемент, быстротвердеющий цемент, водонепроницаемый расширяющийся цемент, напрягающий цемент, глинозёмистый цемент, магнезиальный цемент, карбонатный цемент, тампонажный цемент, песчанистый цемент, расширяющийся цемент, пластифицированный цемент, сульфатостойкий цемент, пуццолановый цемент, шлаковый цемент.

Кроме того, имеется специальный щелочной цемент, который разбавляется раствором щелочи с добавлением остальных ингредиентов для приготовления бетона и специального шлака, в результате чего появляется шлакощелочная бетонная смесь, состав бетона, обладающий кислотостойкостью.

Известковые вяжущие. Они являются довольно популярными в строительстве и имеют несколько особенностей перед остальными вяжущими, а конкретно: известь обладает бактерицидным свойством, то есть препятствует развитию грибка и плесени; растворы на основе извести не дают высолов после схватывания и на весь период эксплуатации; изделия из известковых растворов крепнут с годами в отличии от цементных, которые набирают прочность в течении месяца.

Бетонные смеси на основе известкового вяжущего называются силикатными бетонными смесями и могут быть тяжелыми (с наполнителем щебнем) и легкими (с наполнителем песком). В современном строительстве тяжелые бетоны на известковом вяжущем не применяются, так как являются гораздо менее износостойкими чем цементные, но штукатурные растворы с песочным наполнителем применяются во всю в штукатурных работах.

Гипсовое вяжущее. Данный материал природного происхождения, как и предыдущий и имеет не мало слабых сторон, как: низкая прочность, боязнь воды и влаги, высокий коэффициент деформации. Однако, бетон на основе гипса (гипсобетон) применяется в около строительном производстве.

По причине того, что он очень быстро схватывается и является легким материалом, его применяют в производстве искусственных декоративных изделий (лепнина, барельефы и скульптуры, имитация колотого камня и др.), а также блоков для устройства перегородок.

Конечно, существуют специальные добавки и раствор карбамидной кислоты, которые позволяют свести к минимуму недостатки гипсового бетона, но все же, в устройстве несущих и ответственных элементов сооружений его не используют.

Вяжущее жидкое стекло. Данное вяжущее используют для получения специального назначения бетона, который обладает особой стойкостью к водным воздействиям. Таким образом, эти смеси применяются широко в гидротехническом строительстве. Кроме того, часто-густо жидкое стекло выступает в качестве добавки в цементные растворы для улучшения их водоотталкивающих свойств.

Однако, в последнее время появилось множество более эффективных модификаторов, которые более легки в применении и способны усилить водостойкость бетона в большей степени, нежели жидкое стекло. Однако, свойства связующего у них нет, поэтому в данном списке находится именно жидкое стекло, а не тысячи брендовых модификаторов, состав бетона которых может вмещать в себе.

Битумные вяжущие. Смолы природного или синтетического происхождения, которые применяются как вяжущие компоненты в бетонных растворах, применяемых в дорожном строительстве (асфальтах).

Особенности такого бетона (асфальта), наверное, все знают, они являются не водными составами, в отличии от остальных, а также готовятся при высоких температурах и схватываются по мере того, как остывают.

Такие бетонные смеси являются канцерогенными и не могут применятся в строительстве внутри жилых сооружений. Ими выполняют производство дорог и площадей автостоянок, взлетных полос аэропортов.

Полимерное вяжущее. Данные компоненты являются синтетическими связующими, на основе которых производится полимербетон, который является весьма рентабельным на сегодняшний день в строительстве, особенно в производстве наливных полов.

Славен он своими свойствами абсолютно не поддаваться разрушению влаги, воды, микроорганизмов, а также имеет отличные показатели прочности и деформационной стойкости.

Этих смол довольно много, основные из них – это: фурановые, ненасыщенные полиэфирные, карбамид-ные, эпоксидные, кумарон-инденовые, термопластичные. Как и остальные бетонные растворы, полимербетонная смесь бывает тяжелой, средней тяжести и легкой, что определяется типом наполнителя. Важно понимать, что полимербетонная смесь по сути является смесью жидкой пластмастмассы и наполнителя, разновидностей которых бывает уйму.

В зависимости от того, какова пропорция вяжущего к наполнителю, смесь приобретает те или иные свойства. То есть, чем больше вяжущего имеет состав бетона, тем больше проявляются свойства пластмассы, то есть прочность при изгибе, растяжении, ударная вязкость. Ежели наибольшее содержание заполнителя, то такой бетон проявляет качества камня, то есть стойкость на сжатие и малый коэффициент деформации.

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.

Виды модифицирующих добавок для бетонных растворов

Современные строительные смеси, в том числе и бетонные смеси, имеют разнообразные модифицирующие добавки, которые придают новые свойства или усиливают существующие. Это позволило расширить диапазон применения бетонных растворов в тех или иных климатических условиях.

Действуют они в смеси по-разному: одни вступают в реакцию с вяжущим, другие действуют независимо. Кроме того, они бывают направлены на улучшение различных показателей; универсальных добавок не существует, а посему ниже рассмотрим их разновидности и принципы действия. Перечень их таков:

• регуляторы скорости схватывания;
• регуляторы морозостойкости;
• пластифицирующие добавки;
• армирующие добавки и усилители прочности;
• поризующие модификаторы;
• ингибиторы коррозийных процессов;

Регуляторы скорости схватывания. Такие современные добавки в бетон отлично подходят для случаев, когда необходимо максимально ускорить строительное производство. Достигается оно путем ускорения времени схватывания, соответственно, уменьшением времени технологических пауз.

Добавки работают, вступая в реакцию с вяжущим (цементом) и ускоряя образование кристаллической сетки. Следовательно, за сутки можно добиться такой прочности бетона, что можно снимать опалубку и приступать к дальнейшим работам.

Регуляторы морозостойкости. Очень полезные составы при работе в зимних условиях. Предшественником этих регуляторов было хлорное железо, которое обладало токсичностью и было мало эффективным.

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.

Пластифицирующие добавки. Это специальные составы, которые в бетоне действуют таким образом, что раствор содержит в себе воду более длительное время, не расслаиваясь, как это происходит очень быстро. Таким образом, процесс укладки становиться гораздо проще.

Сама же добавка создает множество мелких пузырей, внутри которых содержатся компоненты песок, вяжущее и вода. Так что ежели раствор со временем расслоился, его достаточно взболтать, чтобы он опять на долгое время набрал пластичность.

Армирующие добавки и усилители прочности. Что касается сугубо армирующих добавок, то это минеральные, органические составы в виде нитей. Это как правило – фибра – базальтовые нити, которые добавляются в раствор в определенной пропорции.

В смеси с вяжущим и мелкофракционным заполнителем в результате перемешивания возникает однородная, сплетенная нитями масса, которая по мере затвердения демонстрирует куда лучшую стойкость на изгиб и разрыв.

Что касается усилителей прочности, то это химические вещества, которые вступают в реакцию с вяжущим, образуя более мощную кристаллическую сетку, в результате повышается марка бетона.

Поризующие модификаторы. Нового образца строительные добавки, которые способствуют образованию воздушных пор в структуре бетона, делая его плотность меньше. Благодаря им повышается пластичность раствора во время работы, а в готовом изделии наблюдаются повышенные тепло/звукоизоляционные свойства за счет образования пор.

По принципу действия они бывают воздухововлекающие (связывающие раствор с воздухом, объёмом 6-12% от объёма раствора), пенообразующие (заранее приготовленные в виде пены, добавляемые в раствор) и газообразующие (при добавлении в раствор выделяют газ).

Ингибиторы коррозийных процессов. Вещества, которые препятствуют развитию процессов коррозии, а проще говоря, останавливающие ржавчину. Есть смысл их применять в составах бетона, которые предназначены для производства железобетонных конструкций. Суть их заключается в том, что будучи внутри раствора длительное время, арматурный металлический каркас не ржавеет.

Таким образом, не образуется ржавая прослойка, которая уменьшает сцепление раствора с металлическими арматурными изделиями. Кроме того, если бетонная конструкция не защищена гидроизоляцией и постоянно подвергается воздействию влаги, соответственно намокает до арматуры, арматура менее коррозирует.

«Сколько вешать в граммах?» Пропорции компонентов бетона

С древних времен самым прочным материалом для строительства считался камень.

Но, как выяснилось, человек может создавать камень самостоятельно: искусственным камнем называют бетон.

Компоненты для приготовления бетона

В отличие от натурального камня, бетон изначально имеет подвижную, тестообразную форму, поэтому его можно залить в опалубку и получить изделие практически любой конфигурации. Этим он выгодно отличается от камня, обработка которого значительно сложнее.

Бетон или раствор? В чем разница?

Основной компонент как бетона, так и раствора — цемент. Это порошкообразное вещество серого (иногда белого) цвета, составляющие которого вступают в реакцию с водой, образую новые кристаллические соединения высокой прочности.

Цемент — вещество водного твердения. Это означает, что смесь воды и цемента не просто высыхает, а, реагируя с водой, образует новый материал. Для того, чтобы реакции гидратации происходили полноценно, необходимым условием отвердевания бетона является высокая влажность и оптимальная температура воздуха (+ 18—20° С). Соблюдение этих условий напрямую влияет на прочность готового изделия.

Помимо портланцемента и воды, в цементные растворы включают также заполнители.

Состав бетона

Бетон — это твердый композитный материал, в состав которого входят:

1. цемент;
2. вода;
3. крупные заполнители (щебень, гравий);
4. мелкий заполнитель (песок).

Благодаря такому составу бетон — это очень прочный материал, который используется в монолитном строительстве, изготовлении фундаментов, плит перекрытий и прочих конструкций, требующих высокой прочности.

Состав цементного раствора

Цементный раствор не включает крупные заполнители и состоит из следующих компонентов:

1. цемент;
2. вода;
3. песок.

Консистенция цементного раствора более однородная; используют его для кирпичной кладки, оштукатуривания, стяжек под линолеум, ламинат, паркет.

Как в бетонную смесь, так и в цементный раствор можно и нужно включать специальные химические добавки, которые обеспечивают дополнительные свойства:

1. пластификаторы, которые позволяют экономить цемент и воду, повышают пластичность и удобоукладываемость смесей, предотвращают ее расслаивание, повышают прочность и плотность готовых изделий;
2. противоморозные добавки, которые позволяют вести бетонные работы даже зимой;
3. ускорители твердения бетона, обеспечивающие быстрое схватывание;
4. гидрофобизирующие добавки, благодаря применению которых получается устойчивый к воздействию влаги бетон;
5. фиброволокно для объемного армирования.

Также существуют добавки, объединяющие сразу несколько свойств — суперпластификаторы.

Требования к компонентам для бетона

Чтобы получить качественный материал, необходимо использовать компоненты, отвечающие определенным требованиям.

Требования к цементам для бетонов

Для бетона рекомендуется тяжелый портландцемент с высокой прочностью, минимум, ЦЕМ I 32,5Н ГОСТ 31108-2016 (старое обозначение М400) — ЦЕМ I 42,5Н ГОСТ 31108-2016 (старое обозначение М500). Для цементного раствора может использоваться цемент более низких марок.

Для замеса бетона необходима чистая вода. Обычно используют холодную воду, но в условиях низких температур один из способов обеспечить прочность — замесить бетон на горячей (до 70° С) воде и прогретых заполнителях. Затем «теплый» бетон укладывают в прогретую теплым воздухом опалубку и укрывают. При массивной конструкции тепла, выделяющегося при реакциях гидратации, может быть достаточно для набора критической прочности. «Теплый» бетон также замешивают с добавлением противоморозных добавок.

Песок

Используют чаще всего речной песок, чистый, свободный от примесей и мусора.

Крупные заполнители

Размер фракции крупных заполнителей зависит от назначения бетона.

Различные технологии изготовления бетона

Не существует единой и для всех правильной технологии приготовления бетона.

Благодаря исследованиям стало возможным получать бетоны с заранее известными свойствами, тем не менее, в зависимости от конкретных условий окружающей среды, бетоны могут отличаться.

Поэтому применяется лабораторное испытание прочности образцов, которые твердели в аналогичных условиях.

Бетон может приготавливаться на бетонных заводах и поставляться к месту строительства. В этом случае его постоянно перемешивают, чтобы избежать схватывания, однако доставить его нужно оперативно, поскольку слишком долгое перемешивание вредит его свойствам.

В домашних строительных и ремонтных работах бетонные смеси и цементные растворы замешивают в небольших бетономешалках, строительным миксером или даже вручную, лопатой.

Методы замеса могут быть разными: иногда заполнители и цемент засыпают по очереди в воду с растворенными в ней добавками, в других случаях воду наливают в цемент, смешанный с заполнителями.

Важно, чтобы смесь была хорошо перемешана и отвердевала в оптимальных условиях.

Бетон своими руками: как правильно рассчитать пропорции компонентов

Большое значение для характеристик будущего бетона имеет соотношение компонентов.

Чем больше в смеси цемента, тем прочнее будет бетон. Но увеличение количества цемента влечет повышенные расходы. Поэтому важно выдержать баланс. Иногда используют цемент более высокой марки, но добавляют его в меньшем количестве.

Другой важный показатель — водоцементное соотношение или в/ц — отношение количества воды к количеству цемента. Чем больше значение в/ц, тем больше воды в смеси, а значит, смесь становится более жидкой.

С одной стороны, жидкая смесь — это неплохо, потому что она более подвижная, легко укладывается и уплотняется. С другой стороны, слишком большое количество воды отрицательно влияет на прочность, что видно из таблицы.

Для того, чтобы в смеси протекали реакции гидратации, достаточное водоцементное соотношение — 0,3. На практике это очень жесткая смесь, поэтому стандартное в/ц составляет 0,45—0,55.

Казалось бы, ситуация тупиковая, но на самом деле есть элегантный выход — добавление пластификатора.

Пластификаторы добавляются в очень небольших количествах и удорожают смесь незначительно. Но, благодаря тому, что они позволяют существенно (до 20%) экономить цемент, воду, а также беречь электричество, сокращая время обработки уложенного бетона (и даже отказываясь от нее), эти расходы можно вообще не учитывать.

Пропорции компонентов бетона можно узнать из таблиц.

Важно внимательно отнестись к единицам измерения: поскольку плотность компонентов смесей (кроме воды) не равна единице, их объем не совпадает с весом. Поэтому, если материалы взвешиваются, нужно ориентироваться на массовые доли, если отмеряется ведрами — на объемные единицы.

Так, например, исходя из таблицы, если нужно приготовить раствор бетона класса В20 на портландцементе ЦЕМ I 42,5Н ГОСТ 31108-2016 (старое обозначение М500), на каждое ведро цемента понадобится 2,4 ведра песка и 3,9 ведра щебня.

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.

Набор прочности бетона. Классы и (или) марки бетона

Превращение тестообразной бетонной смеси в плотный и твердый камень происходит в результате отвердевания бетона. Это процесс запускается реакциями гидратации, которые протекают в смеси цемента с водой.

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

Бетон — уникальный материал, который медленно набирает прочность многие годы, но основная прочность набирается к возрасту 28 дней. В это время бетон достигает расчетной прочности.

Различают также критическую прочность — набор 50—70% от расчетной прочности, после чего бетону уже не страшны неблагоприятные внешние условия, и распалубочную прочность, по достижении которой можно снимать опалубку.

В условиях строительства быстрое достижение распалубочной прочности позволяет увеличивать оборачиваемость оборудования, поэтому целесообразно использовать добавки-ускорители твердения. Также они применяются при зимнем бетонировании с целью быстрее достичь критической прочности бетона.

Прочность бетона — его основная характеристика, которая определяет его класс.

До 1986 года в СССР в ходу были марки бетона, затем классификация изменилась. Классы и марки соответствуют друг другу не полностью. Марки, которые обозначаются литерой «М» и числовым показателем, обозначают среднее давление, которое выдерживает данный бетон (в кг/см2). Класс бетона, который обозначается литерой «В» и числом, показывает предельную прочность на сжатие в МПа.

Ознакомиться с примерным соответствием марок и классов можно в таблице.

Как сделать цветной бетон

Для изготовления цветного бетона используются порошковые красители, которые добавляются в раствор. Но из-за серого цвета цемента оттенки получаются пыльными. Чтобы получить чистые оттенки, нужно замешивать бетон на белом цементе.

Чтобы сэкономить дорогой белый цемент и пигменты, используют послойную заливку: сначала заливают обычный бетон, а сверху — слой цветного.

Цветной бетон широко используется для изготовления тротуарной плитки.

Бетон для фундамента своими руками

Для изготовления фундамента прежде всего нужно выбрать класс бетона:

1. для легкого деревянного дома — В15;
2. для кирпичного дома в один этаж — В20;
3. для двух- или трехэтажного дома — В22,5.

Необходимо точно соблюдать пропорции составляющих. Бетон замешивается в бетономешалке или вручную, с помощью лопаты.

В частном строительстве для облегчения работ и экономии материалов целесообразно воспользоваться пластификатором для бетона, который позволит увеличить удобоукладываемость смеси и повысить все основные характеристики готового изделия: прочность, плотность, морозостойкость и влагоустойчивость. Используйте специальную добавку для фундаментынх работ CemBase.

Видео: замес бетона своими руками

Видео: замес бетона вручную. 3 способа

Добавки для бетона позволяют получить «супербетон», который легко укладывается и уплотняется, не боится воды и мороза. Незнчительные затраты на приобретение добавок с лихвой окупаются впоследствии.

Из чего делают бетон — состав и пропорции

Смеси на основе цемента давно вошли в группу востребованных материалов для различных видов строительных работ. Рассмотрим, из чего делают бетон, как отбирают базовые компоненты с химическими добавками, рецепты часто используемых растворов.

1. Состав бетона — что в него входит
2. Пропорции бетона разных марок
3. Какие требования предъявляются к цементам
4. Что можно использовать в качестве заполнителя
5. Размеры и характеристики
6. Требования к воде
7. Применение добавок
8. Противоморозные добавки
9. Гидрофобизаторы
10. Упрочняющие присадки
11. Порядок изготовления смеси

Состав бетона — что в него входит

В базовый состав бетона входят цемент, вода и зернистый наполнитель из песка, гравия или щебня. Зернистый наполнитель обеспечивает высокую прочность сухому остатку. Минеральный композит замешивается по рекомендуемым нормам, которые обуславливают заверенное качество готового материала.

Пропорции бетона разных марок

Основная классификация бетонов ведется по прочности: усредненная (М) и гарантированная (В). Первая в цифровом эквиваленте находится в пределах от 50 до 1000, вторая – от 3 до 40. Например, сухой остаток М250 может выдержать нагрузку в 250 кг/кв. см (за образец для испытаний берут куб монолита).

Классическая формула бетона выглядит так в ведрах:

• 1 – вода;
• 2 – цемент;
• 6 – песок;
• 10 – щебень.

Однако соотношения на самом деле могут значительно отличаться в зависимости от природы сырьевой базы.

В таблице представлены базовые рецепты. Они помогут с решением вопроса, как рассчитать марку бетона на основе компонентов в зависимости от типа связующего (М400 или М500) и заявленных характеристик рабочего состава.

Бетон (М)	Пропорции бетона на 10 кг цемента М400	Пропорции бетона на 10 кг цемента М500
100	10*46*70	10*58*81
200	10*28*48	10*35*56
250	10*21*39	10*26*45
300	10*19*37	10*24*43
400	10*12*27	10*16*32
450	10*11*25	10*14*29
500	10*10*22	10*12*25

Из таблицы видно, что для раствора с марочной прочностью М300 нужно взять 10 кг цемента М400 и 19 кг песка, 37 кг щебня. Раствор с аналогичными характеристиками можно приготовить из 10 кг цемента М500, 24 кг мелкого и 43 кг крупного наполнителя.

Пропорция воды для бетона может быть в пределах от 50 до 100 % в соответствии с объемом цементного вяжущего. Например, для бетона М100 вяжущий М500 не используют, а с М400 добавляют 1,03 части к одной цемента. Чтобы получить раствор М300, заливают 0,53 (с М400) или 0,61 (с М500) части от объема клинкерного порошка.

Какие требования предъявляются к цементам

В производстве бетона, как правило, используется три вида портландцемента с марками М400 и М500: шлаковый, глиноземистый или пуццолановый. Базовый критерий выбора здесь скорость образования отвердевшей массы. Соответственно, у первого расчет идет на 12, у второго на 10 и у третьего на 8 часов.

Действующими регламентами относительно характеристик вяжущего компонента являются ГОСТ 31108-2003, СНиП 2.03.11-85 и ТР-166-04. Вот некоторые критерии:

• помол 350-380 кг/кв. м с допустимой погрешностью в 10 %;
• густота смеси обусловлена содержанием воды 25-27 %;
• процесс затвердевания раствора занимает 2-5 часов.

Основные требования сводятся к срокам гарантийного качества исходного сырья. Для фундаментных и несущих конструкций применим только свежий порошок, только вышедший с фасовочного конвейера. Причина тому – быстрое снижение показателей клинкерного связующего. Через месяц это 10 %, через полгода – уже 30-35 %. Не менее важно соблюдение правил хранения вяжущего порошка. Это должны быть: герметичная упаковка, низкая влажность, деревянный настил, положительная температура.

Любые отклонения приведут к ускоренному снижению качества, образованию цементного камня. Такой материал пригоден будет только для стяжки пола или отливки пешеходной дорожки с армированием полотна, тротуарной плитки.

Что можно использовать в качестве заполнителя

В состав бетонной смеси добавляют только очищенный от природных примесей песок. Лучшим сырьем считается речная масса, так как карьерная естественным путем не промывается. Допустимо небольшое содержание глины, что придает раствору пластичность.

Крупной фракции наполнитель выбирают на основании требуемой марочной прочности. Это также касается определения соотношений компонентов в бетоне. Например, в комбинации с цементом М500 в смесь добавляют гранитную крошку. С вяжущим М350 могут присутствовать гравий или щебень.

Размеры и характеристики

Готовый для замешивания бетона строительный песок имеет округлую форму, практически идентичные размеры. Фракции зерен могут быть от 1,5 до 5 мм. Содержание остаточных природных примесей и глины для возведения ответственных конструкций допускается в пределах 5 %.

Для конкретной марки бетона применяется песчаная масса, в которой разница в размерах зерен не должна превышать 1-2 мм.

Крупный заполнитель должен быть с ломаными гранями. Округлые (как у гальки) формы обеспечивают слабые связи между компонентами смеси для бетона. По размерам различают три стандартные формы: 3-10, 10-20 и 20-40 мм. Мелкой зернистости наполнитель может быть добавлен объемом до 30 % от общего.

Если формирование бетонной конструкции подразумевает наличие армированного каркаса, то размер крупных зерен не должен превышать ⅓ минимального расстояния между отдельными прутьями. Для тонкослойной отмостки ориентируются на ее толщину и рассматривают ту же ⅓.

Требования к воде

В качестве растворителя применяется технически чистая вода. Здесь не должно быть твердых примесей, щелочей, кислот, масел и солей. Для приготовления рабочей массы в домашних условиях заливают водопроводную питьевую жидкость. Объем определяется содержанием цемента и функциональных присадок, уровнем влажности песка.

Применение добавок

Рассмотрим, из чего еще состоит бетонная смесь. Различного рода присадки добавляют в рабочий раствор бетона для корректировки тех или иных технических характеристик сухого остатка. Производство и применение таких материалов регламентируется действующим ГОСТом 24211-2008. Если предполагается металлическое армирование конструкций, то рассматривается ГОСТ 31384-2008.

К основным характеристикам сухого остатка относятся не только марочная прочность бетона. Производитель также указывает в сопроводительной документации морозостойкость (F), водопоглощение (W). На каждый из трех показателей можно повлиять с помощью функциональных добавок.

Противоморозные добавки

По технологии формирование сухого остатка, набор прочности должен проходить в условиях положительных температур (от 10 до 25 градусов по Цельсию). При низких показателях происходит кристаллизация влаги, что негативно сказывается на связке компонентов. Если строительство проводится зимой, то в раствор делают со специальными присадками. Они не влияют на качество бетона и позволяют проводить строительство зимой при температуре от -30 градусов по Цельсию.

Противоморозные добавки дополнительно способствуют ускорению процесса высыхания бетона. Зимой без них потребовалось бы более 2-х месяцев.

К плюсам относят естественность процесса набора прочности. Здесь не нужно утеплять опалубку, подогревать конструкции при минусовых температурах. Однако стоит отметить риск образования солевых подтеков, содержание токсичных веществ, строгие требования по пропорциям в составе бетона.

Гидрофобизаторы

Нередко из бетона отливают конструкции, которые в той или иной степени контактируют с влагой во время эксплуатации. Для цемента характерно низкое водопоглощение, но пористая структура полностью не исключает проникновения влаги в тело фундамента, цоколя либо стены из блоков.

Когда недостаточно устройства наружной гидроизоляции, в раствор добавляют гидрофобизаторы. Они способны заполнять микропоры, способствовать повышению плотности сухого остатка. Правда здесь ухудшается ситуация с теплопроводностью плиты.

Упрочняющие присадки

С этой задачей хорошо справляется армирующий каркас или сетки. Однако конструкции из бетона бывают толщиной менее 5 см, что исключает укладку сердцевины из прутьев. Здесь для усиления сопротивления к изгибам и сжатию используют волокна и жидкие присадки.

Технически упрочнители подразделяют на три группы: слабые, средние и сильные. Они также положительно влияют на стойкость бетона к морозам, снижают паропроницаемость.

Порядок изготовления смеси

В домашних условиях методика изготовления бетонного раствора практически не отличается от заводской. Пошагово мероприятие включает всего 3 этапа. Сначала в емкость засыпают сухие составляющие бетона. При этом сюда не входит гравий крупной фракции. После перемешивания засыпки вливают воду и жидкие присадки. Доведенную до однородности массу обогащают камнем. Здесь обращают внимание на сплошное укрывание щебня вяжущей массой.

Работая с бетономешалкой допустимо приготовление рабочего раствора в такой последовательности:

1. цемент разводят в части воды относительно планируемой порции;
2. в полученной пасте смешивают песок и мелкий щебень;
3. в завершение добавляют остальные компоненты, доводят массу до однородного состояния.

Первый подход повышает риск скопления сухого порошка и пыльной части наполнителя на стенках емкости или барабана. Решением проблемы – только тщательное перемешивания смеси. Однако не стоит забывать об ограниченном сроке рабочего времени раствора.

Второй подход сложен относительно приготовления однородного цементного молочка. Этот процесс также занимает много времени. Здесь нужно помнить о скорости образования связей между клинкерным порошком и зерновым наполнителем.

В работе автобетоносмесителя имеются также свои недостатки. На перемешивание должно уходить ограниченное количество времени. Если оно превышено, то сухой остаток может сформироваться с расслоениями.

Что такое цемент — свойства, из чего делают

Технология приготовления бетона для декоративных работ

Технология изготовления архитектурного бетона