Особенности изготовления бетона: факторы, от которых зависит качество бетона, виды бетонной смеси

Классификация, характеристики, виды и свойства бетона

Бетон – строительный материал искусственного происхождения. Получается в результате отверждения специально подобранных и перемешанных вяжущих, заполнителей, воды и других компонентов. Для улучшения эксплуатационных, химико-механических характеристик, в бетонные смеси (БС) вводятся минеральные и химические добавки, наполнители или различные волокна.

Подбор состава бетона

Подбор (расчёт) состава БС производится с целью получения камня с заданной прочностью и другими качественными характеристиками, регламентируемыми проектной документацией Госстандарта при минимальном расходе вяжущего.

Расчёт номинального состава предпринимается при организации производства новых изделий, а также при изменении технологии изготовления ранее выпускавшейся продукции. Расчётные работы должны проводиться в лабораторных условиях предприятия-производителя.

Определение состава бетона включает в себя следующие этапы:

  1. Подбор характеристик материалов для изготовления бетона.
  2. Расчёт основного состава.
  3. Расчёт состава для дополнительных проб.
  4. Производство пробных (в небольшом объёме) замесов.
  5. Изготовление опытных образцов бетонного камня и их испытание на соответствие заявленным требованиям.
  6. Внесение корректив в состав: изменение процентного соотношения добавок и основных компонентов.
  7. Изготовление новых образцов.

Основываясь на результатах нескольких испытаний, утверждается состав с оптимальными характеристиками при минимальных затратах на производство смеси.

Особенности производства бетона

Изготовление БС состоит из двух этапов:

  1. Дозировка компонентов. Для получения бетонных смесей с заданными характеристиками, а также стабильности этих показателей в каждом замесе очень важна точность дозировки. Отмеривание производится специальными мерниками, работающими по непрерывному или периодическому принципу.
  2. Перемешивание составляющих материалов также производится постоянным или периодическим методом. Перемешивание осуществляется принудительными или гравитационными установками, для некоторых видов бетона применяются вибрационные смесители.

В процессе доставки бетонных смесей на строительный объект важно сохранить их однородность и подвижность. Для этих целей используют автобетоносмесители, периодически перемешивающие состав в процессе доставки, таким образом, не давая ему загустеть в результате естественной гидратации.

Укладка и уплотнение БС – наиболее сложный и трудоёмкий процесс. Для его ускорения используются механизированные бетоноукладчики или простые бетонораздатчики. Особое внимание уделяется заполнению углов и узких мест опалубки или других форм.

После заполнения форм, производится уплотнение бетона. Наиболее применяемый метод – вибрационный, для которого используются электромеханические и пневматические вибрационные установки. Кроме вибрационного, существуют и другие методы уплотнения БС: прокат, центрифугирование, виброштампование, вакуумирование.

Твердение бетона

Бетонная смесь в результате затвердевания превращается в бетонный камень. На время формирования камня (скорость отвердевания) влияют следующие факторы:

  • вид вяжущего;
  • вид дополнительных добавок и их процент от общего объёма;
  • влажность и температура окружающей среды.

Для ускорения/замедления скорости затвердевания применяются различные пластификаторы.

Способы классификации и виды бетона

Основные критерии и способы классификации, а также свойства и некоторые определения бетонов регламентирует ГОСТ 25192–2012. В соответствии с этим документом, классификация производится по следующим признакам.

По назначению

Исходя из сферы применения, выделяют следующие виды бетона:

  1. БС общего назначения не обладают выдающимися характеристиками, применяются при строительстве промышленных и гражданских зданий: заливке фундамента, изготовлении плит перекрытий, стеновых блоков и других ж/б изделий.
  2. Специальные: имеют повышенную прочность, стойкость к механическим нагрузкам и воздействию агрессивных сред. Подразделяются на гидротехнические, дорожные, теплоизоляционные, декоративные. Применяются при проведении дорожных работ, возведении дамб и мостов, проведении отделочных и теплоизоляционных мероприятий.
  3. Бетоны специального назначения: жаростойкие, гидратные, химически стойкие, звукопоглощающие, защищающие от радиоактивного излучения. Имеют специальные свойства, адаптированные под объект, на котором они применяются.

По виду вяжущего вещества

Один из основных критериев классификации БС – тип применяемого вяжущего. По этому параметру бетон бывает:

  • Цементный – изготавливается на основе портландцемента и его основных видов. Самый применяемый тип, подходит для большинства видов строительных работ.
  • Силикатный. Состав получают в результате использования извести в качестве вяжущего. Затвердевание происходит в автоклавах, а свойства изделий во многом зависят от фракционности и процентного содержания песка в бетоне. Применяется для производства стеновых панелей, лестничных маршей и других изделий, применяющихся в гражданском строительстве.
  • Гипсовый. В качестве вяжущего используется гипсоангидритовая основа. Камень имеет хорошие теплоизоляционные свойства, но низкие влагостойкие и прочностные характеристики. Основная сфера применения – внутренние отделочные работы, возведение перегородок и простенков без несущих функций.
  • Шлакощелочной бетон получают в результате затворения молотых шлаков и зол растворами щелочей. Продукт отличается низкой себестоимостью, и относительно невысокой прочностью. Используется для изготовления бетонных блоков с ограниченными несущими способностями.
  • Асфальтобетон производится на битумном вяжущем, применяется при строительстве и ремонте автодорог, путепроводов.
  • Пластобетон (полимербетон) изготовляется из смеси, в состав которой входит полимер или мономер. Это существенно улучшает такие свойства бетонного камня, как устойчивость к агрессивным средам, механическим и истирающим нагрузкам, увеличивает водо- и морозостойкость.

В зависимости от процентного содержания вяжущих компонентов, бетонные смеси подразделяются на три вида:

  1. Товарные: стандартное соотношение вяжущего и заполнителя.
  2. Тощие: обеднённые вяжущими компонентами, вместо которого добавлен заполнитель крупной фракции.
  3. Жирные: меньшее содержание крупного заполнителя, большое количество вяжущего.

По виду заполнителей

По применяемому заполнителю бетонные смеси бывают:

  1. Плотные: в качестве заполнителя используется щебень горных пород, гравий или искусственный песок из продуктов дробления твёрдых пород, а также отходы промышленности (шлаки). Такой бетон применяется при возведении объектов с повышенными требованиями к прочности, а также заливки мощных фундаментов и опалубок, рассчитанных на значительные нагрузки.
  2. Пористые: на таких искусственных заполнителях, как зольный или керамзитовый гравий и песок, а также щебень, гравий и песок, получаемые из пористых горных пород (известняк, ракушечник и так далее). Данные заполнители применяются для приготовления отделочных растворов и бетонов с усреднёнными прочностными и другими эксплуатационными характеристиками.
  3. Специальные заполнители придают БС определённые расчётные свойства. Например, для изготовления бетонов с защитными свойствами от радиации, используется материал из дроблённых металлосодержащих руд (гематит, лимонит), поглощающих излучение. Для получения жаростойкого материала в качестве заполнителя применяют шамотный песок или щебень, а также бой керамических изделий.
Читайте также:
Потери электроэнергии в электрических сетях

По структуре

По структурному строению бетон подразделяется на следующие виды:

  • Плотный: материал, в котором свободное пространство между зёрнами наполнителя заполнено отвердевшими вяжущими компонентами. Структурная плотность может достигаться применением специальных добавок, снижающих пористость. Бетон с плотной структурой подходит для возведения несущих конструкций, заливки фундаментов, изготовления плит и строительных блоков.
  • Поризованный. Бетон отличается тем, что его структура поризуется при помощи газообразующих примесей, которые выделяют пузырьки воздуха в процессе затвердевания. Это позволяет снизить вес изделий с сохранением их прочности с одновременным увеличением теплоизоляционных свойств.
  • Ячеистый бетон содержит искусственно созданные и равномерно распределённые по структуре материала поры, которые получаются в результате введения в состав вспучиваемого порообразователя. В зависимости от компонентов вспучивающей смеси, выделяют пено- и газобетон. Материал отличается высокой теплоизоляционной способностью, но недостаточной прочностью. Применяется для изготовления штучных строительных изделий, заливки в опалубки в жилищном малоэтажном строительстве.
  • Крупнопористый. Отличается большим количеством межзерновых пустот, незанятых вяжущим или наполнителем. Во время производства необходимо следить, чтобы раствор не получался слишком жёстким и не расслаивался при перемешивании и уплотнении.

По условию твердения

Твердение бетона – сложный физико-химический процесс, скорость которого зависит от многих аспектов. При благоприятных условиях, прочность бетонного слоя набирается постепенно, непрерывно увеличиваясь. В зависимости от технологических условий, вида и назначения БС, твердение производится следующими способами:

  • В естественных условиях, под которыми подразумевают температуру в пределах +15–20 °C с нормальной влажностью воздуха. Не допускается прямое воздействие солнечных лучей на бетонную поверхность, которую рекомендуется укрыть плотной полиэтиленовой плёнкой, чтобы уменьшить поверхностное испарение влаги. В жаркую погоду практикуется дополнительное увлажнение. Такой метод применяется при проведении бетонирования на открытых строительных площадках, заливке фундамента и других конструкций в частном строительстве.
  • Тепловлажностная обработка при атмосферном давлении позволяет ускорить процесс твердения БС и одновременно улучшить её прочностные и другие характеристики. Суть метода заключается в периодическом увлажнении бетона и прогреве его до 70–90 °C паром или электротоком. Для уменьшения теплопотерь, прогреваемый объект укрывается полиэтиленовой плёнкой. Такой способ часто применяют при проведении бетонирования в холодное время, когда есть риск замерзания воды, содержащейся в растворе.
  • Автоклавное твердение производится при температуре 175–200 °C и давлении пара 0,9–1,6 МПа. Это позволяет значительно ускорить процесс твердения, повысить прочность и другие свойства бетонного камня. Этот метод применяется при производстве бетонных конструкций повышенной прочности и надёжности, применяющихся при возведении специальных объектов.

По объёмной массе

По показателям объёмного веса, бетоны подразделяются на следующие виды:

  • Особо тяжёлые составы имеют плотность более 2500 кг/м³. К этой категории относятся бетоны на основе таких минералов, как барит, магнетит, лимонит. Также могут содержать такие заполнители, как металлическая стружка или опилки, чугунный скрап. Для повышения защитных свойств от радиации в такие составы вводят карбид бора, кадмий или литий. Сфера применения особо тяжёлых БС – специальные объекты промышленного, транспортного и военного назначения, строительство гидротехнических сооружений.
  • Тяжёлый бетон. Средняя плотность – 2200–2500 кг/м³. Функцию заполнителя выполняет известняк, гранит, кварцевый песок. Обладает высокой прочностью, морозо- и водостойкостью, устойчив к износу. Широко применяется для оформления фундаментов, несущих опор и конструкций для промышленных и гражданских объектов. При использовании дополнительных компонентов используется в специальных целях.
  • Облегчённая бетонная смесь обладает плотностью в пределах 1800–2200 кг/м³. В качестве заполнителя используется щебень твёрдых горных пород. Один из самых применяемых составов при строительстве жилых, социальных и административных зданий.
  • Лёгкий: имеет плотность в диапазоне 500–1800 кг/м³. Изготавливаются на основе гидравлических вяжущих с добавлением природных или искусственных заполнителей. В эту категорию относятся следующие материалы: керамзитбетон, пенобетон, газобетон, пемзобетон, арболит, вермикулитобетон и другие. Основная сфера применения – наружные и внутренние стены зданий, имеющие требования к высокой теплоизоляции.
  • Особо лёгкие марки обладают плотностью до 500 кг/м³, отличаются малым весом и низкой теплопроводностью. Применяются при малоэтажном строительстве, утеплении эксплуатируемых зданий, возведения внутренних перегородок.

Эксплуатационные свойства и обозначение бетонной смеси

Основными характеристиками для БС являются следующие свойства.

Прочность бетона на сжатие

Прочностные характеристики являются ключевыми для любых видов бетонов. В зависимости от прочности бетонного камня на сжатие, изделия подразделяют на классы, обозначающиеся буквой B. В таблице приведены все классы, их соответствие маркам бетона (характеристика применяющегося вяжущего), а также возможные сферы применения.

Читайте также:
Отопление дачи на дровах, как правильно выбрать теплогенератор и котел, устройство системы своими руками, преимущества оцилиндрованного бревна, фото и видео примеры

В качестве подготовительного слоя перед армированием плитного фундамента, изготовление бордюров, теплоизоляция строительных конструкций.

Удобоукладываемость

Под этим термином подразумевается способность готовой смеси заполнять форму при уплотнении. Характеризуется:

Средняя плотность бетона

Исходя из средней плотности бетонных смесей, выделяют следующие марки:

  1. особо лёгкие (менее D800);
  2. лёгкие (D800–D2000);
  3. тяжёлые (D2000–D2500);
  4. особо тяжёлые (более D2500).

Другими важными свойствами БС являются:

  • Морозостойкость (количество циклов замерзания/оттаивания) обозначается буквой F и числовым обозначением от 50 до 300 и более.
  • Стойкость к истиранию: марки G1, G2, G3.
  • Водонепроницаемость (литера W): низкая менее 4; средняя 4–12; высокая – более 12.

Технические стандарты

Требования к производству и эксплуатации, характеристики и другие аспекты регулируются следующими нормативными документами:

Основные производители

Производство бетона очень развито по всей территории России. Прежде всего, это связано с большими объёмами строительства во всех регионах и сложностью транспортировки готовых БС на большие расстояния. Рассмотрим некоторые заводы-изготовители бетонных смесей.

ООО «СКС БЕТОН» осуществляет производство и доставку бетона любых марок на строительные площадки города Москвы и области. Две производственные площадки позволяют осуществлять бесперебойную поставку продукции в любых объёмах.

«Группа ЛСР» реализует свою продукцию в г. Санкт-Петербурге и Ленинградской области. Компания разработала и внедрила уникальную систему «Бетон-Online», которая позволяет заказывать и отслеживать процесс производства и доставки в режиме реального времени без посещения офиса производителя.

ОП ООО «КАМЕЛОТ» (г. Ростов-на-Дону) кроме бетонных смесей занимается производством и продажей готовых ж/б изделий строительного назначения.

Группа компаний «Премиум плюс» (г. Волгоград) занимается широким спектром деятельности в регионе: производством и поставкой раствора, бетона, кирпича, стеновых блоков, нерудных материалов и другой продукции.

ООО «Бетонорастворный завод» (г. Кострома) изготавливает и поставляет бетон всех классов прочности на производственные площадки региона.

Технология изготовления бетонной смеси

Бетон является единственным материалом, без которого трудно представить себе какое-либо строительство. Возведение любого сооружения начинается с вопроса, как приготовить бетон. Уникальность этого материала позволяет применять его при изготовлении фундамента, стен, колонн, различных перекрытий и т.д.

В настоящее время технология серийного производства основных компонентов бетона позволяет ему конкурировать с признанными природными материалами, такими как камень или гранит. Основные его прочностные и технологические свойства во многом зависят от того, как приготовить бетон. В целом такой процесс достаточно прост. Он может быть выполнен собственными силами и требует только аккуратного подхода.

Основные свойства бетона

Бетон представляет собой водную смесь цементного раствора и различных наполнителей и добавок. В свою очередь, цементный раствор (или простейший бетон) состоит из смеси цемента и песка, приготовленного в виде водного раствора. Полный состав конкретного типа бетона определяется рецептурой в зависимости от назначения материала.

Схема состава бетона

Главным параметром бетона при определении его назначения и качества является механическая прочность на сжатие, т.е. стойкость при вертикальной нагрузке. Принятые стандарты регламентируют прочность бетона в пределах от 7,5 до 80 мПа. Соответственно, марки строительного бетона колеблются от В7,5 до В80.

Прочность в основном зависит от прочностных свойств цемента (марки используемого цемента) и в определенной степени от содержания и качества других компонентов. Для повышения прочностных свойств специальных типов бетона, в их состав могут включаться армирующие добавки.

К технологическим параметрам бетона можно отнести эластичность (пластичность), вязкость и однородность раствора. Для облегчения работ по наложению материала и улучшения внешнего вида укладки в состав могут добавляться пластификаторы и другие добавки. Вопросы вязкости решаются изменением объема воды, а однородность массы зависит от качества перемешивания.

Важным свойством бетона является то, что окончательное его высыхание протекает очень медленно, и в течение всего этого процесса материал увеличивает свои прочностные характеристики. Окончательное высыхание бетона наблюдается не ранее, чем через 6 месяцев после укладки, а наивысшей своей прочности он достигает примерно через 12 месяцев. Такое свойство бетона в основном определяется особенностью цемента.

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%.

Читайте также:
Рекомендации, как правильно подбирать цвет межкомнатных дверей для любого стиля помещения

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.

Вспомогательные компоненты

В состав бетона может входить ряд вспомогательных компонентов. Для увеличения текучести и технологичности смеси обычно добавляются пластификаторы. В бетоне для фундаментов их применение необязательно, а вот для кладок или штукатурки — целесообразно.

Схема приготовления бетонной смеси в бетоносмесителях

Для повышения пластичности массы находит применение добавка в смесь гашеной извести. В то же время следует помнить, что известь может уменьшить адгезию цемента к наполнителю, что требует осторожного подхода к количеству этой добавки.

Находят применение суперпластификаторы, которые повышают технологические свойства бетона, увеличивают его влагостойкость и морозоустойчивость. Для удобства работы с бетоном иногда добавляются ускорители и замедлители высыхания раствора.

Все рекомендуемые вспомогательные компоненты выпускаются серийно и предлагаются торгующими организациями. Следует помнить, что общее количество добавок не должно превышать 2% от массы бетона, для того чтобы они не повлияли на прочностные характеристики материала.

Не следует халатно относиться к использованию воды, чтобы приготовить бетон. Вода не должна иметь загрязнений и примесей, особенно органического происхождения. Заметное влияние на качество бетона может оказать присутствие в воде кислотных или щелочных веществ, масел и сахаров.

Запрещено применение болотных или неочищенных сточных вод. Осторожно следует использовать воду из рек и других водоемов. Наиболее удовлетворяет всем требованиям водопроводная питьевая вода.

Рецептура бетона своими руками

Схема пропорций бетонной массы

Чтобы приготовить бетон, прежде всего следует определиться с его рецептурой. Она зависит от назначения бетона и может варьироваться в достаточно широких пределах. Самый простой бетон (так называемый, тощий бетон) марки В7,5 приготавливается в следующем соотношении ингредиентов:

  • цемент М400 — 1 часть;
  • песок — 10 частей;
  • вода — 0,5 части.

Такой бетон используется для подложек (в том числе под фундамент), черновых сглаживающих заливок и т.д. Он не отличается прочностью и пластичностью.

Достаточно распространен бетон марки В15, имеющий следующую рецептуру:

  • цемент М400 — 1 часть;
  • песок — 2,1 части;
  • щебень или гравий — 5 частей;
  • вода — 0,6 части.

Большей прочностью обладает бетон марки В25 (цемент М500 — 1 часть, песок — 2 части, щебень — 4 части, вода — 0,5 части). При самостоятельном приготовлении бетона для фундамента часто усредняют рецептуру: цемент М500 — 1 часть, заполнитель — 5 частей, вода — 0,5-1 часть.

Читайте также:
Оригинальный дизайн-проект дома на маленьком участке

Для части фундамента, расположенной ниже поверхности земли содержание наполнителя уменьшают до 3 частей. Следует помнить, что содержание песка во всем объеме наполнителя должно быть не менее 30%. Добавление дополнительных компонентов производится по усмотрению исполнителя работ.

Приготовление бетона: инструкция

Инструмент и приспособления

  • емкость для перемешивания;
  • мерное ведро;
  • вибратор;
  • лопата;
  • безмен;
  • кувалда;
  • сито;
  • тачка или носилки;
  • совок или мастерок.

Для того чтобы приготовить бетон, необходимо выполнить несколько операций: подготовка компонентов, приготовление смеси компонентов и перемешивание смеси с водой. Подготовка компонентов включает удаление примесей, просеивание и развеску согласно рецептуре. Цемент тщательно разминается во избежание попадания комочков и при необходимости просеивается через мелкое сито.

Песок для удаления примесей и крупных зерен просеивается через сито с размером ячеек до 5 мм. Гравий и щебень целесообразно просеять через это же сито с целью удаления частиц размером менее 5 мм.

Развеску ингредиентов лучше производить с помощью мерного ведра, т.е. по объему (поэтому рецептуру удобнее указывать в частях).

Взвешивание компонентов может привести к заметной погрешности из-за различной степени влажности песка и колебания удельного веса материала наполнителя. Для ориентирования можно привести примерное соответствие объемного и весового измерения. Так, объем стандартного мерного ведра (10 л) соответствует 13 кг цемента М500, 14 кг песка или гравия.

Приготовление смеси компонентов возможно двумя способами. Первый способ основан на сухом перемешивании всего объема цемента и наполнителя с последующим заливом водой. Такой способ при ручном перемешивании не дает гарантии, что весь объем будет полностью перемешан и на дне не останется сухого остатка.

Второй метод предусматривает поочередную загрузку компонентов в воду при одновременном перемешивании. Этот способ грешит тем, что не может обеспечить равномерного распределения ингредиентов по объему. Наиболее частое применение находит все-таки второй способ.

Перемешивание компонентов с водой производится до получения монолитной массы густой сметанообразной консистенции равномерного серого цвета. Не допускается наличия сухих комочков. Дополнительные компоненты предварительно размешиваются в воде и добавляются в раствор бетона при одновременном перемешивании.

Если необходимо приготовить бетон для фундамента в больших количествах, целесообразно арендовать механическую бетономешалку, что намного ускорит и облегчит работы. В этом случае подготовка ингредиентов производится так же. Замешивать смесь следует в следующем порядке: залить в бетономешалку воду и замесить в ней цемент до сметанообразного состояния; загрузить наполнитель и все перемешать в течение не менее 2 минут (до 5 мин) до получения однородной массы.

Бетон должен получиться пластичным, но не очень густым и достаточно текучим, чтобы заполнить опалубку без образования пустот. Время использования раствора не должно превышать 1,5 часа. Укладка бетона должна сопровождаться уплотнением (утрамбовкой). Если нет специальных вибраторов, утрамбовку можно произвести самому методом штыкования стальным прутом. Такое уплотнение целесообразно проводить через каждые 20 см заливки.

При любом строительстве необходим бетон. Приготовить бетон самому не представляет больших сложностей. Главное — необходимо правильно определить требуемые параметры материала, а исходя из них, выбрать нужную рецептуру. Сам процесс приготовления бетона достаточно прост и обеспечит необходимое качество при выполнении элементарных правил.

Особенности и методы производства бетона

Особенности и методы производства бетона

Производство цемента основано на простом технологическом процессе, но является довольно трудоёмким делом. Для начала производства бетона необходимо запустить бетонный завод.

Содержание

Общая информация о бетоне

Оборудование для производства бетона

Строительные смеси на основе цемента имеют давнее происхождение, но не потеряли актуальности и сегодня. Такое стало возможно, благодаря удачному соотношению компонентов и простоты технологии использования. Строительная сфера в нашей стране всегда выгодно отличалась от других отраслей. Её развитие идёт большими темпами, поэтому требуется огромное количество самых различных материалов.

Собственное производство бетона для многих предпринимателей становится хорошим стартом для успешного развития. Для начала деятельности достаточно приобрести небольшой завод. Оборудование доступно по стоимости и всегда можно подобрать оптимальный комплект.

Завод по производству бетона TRUMIX-30 от 1 руб.

Завод по производству бетона TRUMIX-60 от 1 руб.

Завод по производству бетона TRUMIX-90 от 1 руб.

Исследование рынка показало, что такие бизнес-проекты в большинстве случаев оказываются удачными, ведь бетонные смеси всегда нужны на рынке и пользуются стабильным спросом, чего не скажешь о других видах стройматериалов. Материал широко применяется в строительстве жилого фонда и развитии инфраструктуры населённых пунктов.

Наши города, как губки, потребляют огромное количество цементных смесей. С наступлением тепла это особенно заметно – на всех объектах усиливается активность и появляются новые, требующие материалов.

Производство цемента основано на простом технологическом процессе, но является довольно трудоёмким делом. Для получения материала однородного состава необходимо тщательно перемешать несколько компонентов, согласно предусмотренной рецептуре.

При этом конечный продукт не может храниться долго, а используется сразу на различных строительных объектах. Если для мелкого частного строительства можно готовить смеси прямо на месте ручным способом, то более крупным объектам такой вариант не подходит. Необходимо производить бетон в промышленных масштабах.

Бетонирование монолитных конструкций

Для обеспечения готовыми смесями крупных строительных проектов используется кооперация с мощными компаниями. Малому бизнесу также находится своя ниша – небольшие партии для малых и средних объектов.

Читайте также:
Плетение из газет корзины для цветов

Розничная торговля бетоном быстро окупает затраты и приносит хорошие дивиденды. С увеличением количества компаний, занимающихся возведением зданий и сооружений, повышается спрос на материалы для работы. Большую роль для удовлетворения такой потребности играют заводы по производству бетона.

Бизнес-проекты в этой сфере отличаются высокой конкурентоспособностью и быстрой окупаемостью.

Заводы для производства бетона

Для повышения эффективности и упрощения обслуживания заводы, предназначенные для производства бетона, оснащаются системами автоматизации. Это способствует снижению участия человека и уменьшает количество возможных ошибок. Небольшой по размеру завод, при обычном рабочем цикле, может выдавать 30-60 куб.м смесей в час.

Стоимость комплектов оборудования может значительно отличаться. Конечная цена завода зависит от выбранного покупателем типа, производительности и дополнительных устройств. Самый доступный вариант можно приобрести за 1,5 млн. рублей. За полностью автоматизированный завод, высокой производительности, компании нужно выложить около 8-12 млн рублей.

Мобильное оборудование для производства бетонных смесей, в отличие от полностью стационарного, можно при необходимости за очень короткое время демонтировать, погрузить на платформы, перевести на новый объект и там запустить в работу. Таким образом предприниматель может обеспечить строительный объект нужным материалом прямо на месте. Перед выбором комплекта оборудования нужно учитывать сферу его применения и необходимые объёмы. Кроме самих бетоносмесительных узлов мы также предлагаем ряд комплектующих.

Автоматизированные линии не требуют большого количества работников, исключают ошибки и являются отличной инвестицией на будущее. Опыт реализации подобных заводов показывает, что бизнесмены могут зарабатывать на них ежемесячно до 1 млн рублей и более. Для обслуживания производства вполне достаточно содержать штат из трёх работников.

Специалистам, занимающимся изготовлением бетона на автоматизированных заводах, не нужны особые знания и длительное обучение. Работодателям выгоден такой вариант, потому что можно значительно сократить расходы.

Готовые смеси, приготовленные стационарным заводом, необходимо вовремя доставить заказчику. Груз является специфическим и во избежания расслоения бетонной смеси, он требует быстрой доставки, поэтому нужно приобрести подходящую технику. Если выбирать отечественный автобетоносмеситель, на базе грузовой платформы КАМАЗ, то придётся затратить сумму от 2,8 млн рублей. Импортные миксеры значительно дороже.

Принцип работы всех бетонных заводов, по сути одинаков. Чтобы лучше понять процессы, происходящие внутри бетонного завода, которые скрыты от глаз наблюдателя, посмотрите этот короткий ролик. Благодаря анимации, стены станут прозрачными, а процессы понятными.

Технология производства бетонных смесей

Современный вариант технологии применения строительных смесей на основе цемента ведёт своё происхождение с 1824 года, когда британский строитель Д. Аспдин взял первый патент на изготовление портландцемента. В названии материала фигурирует городок Портленд, отличающийся живописной местностью и серыми скалистыми горами, так похожими по цвету на новый строительный материал. С этого времени цемент стал широко распространяться по Европе и миру, постоянно набирая популярность и завоёвывая рынки.

Отечественные бетонные смеси изготавливались по ГОСТ 25192. В нормативном документе перечислены различные классы, химические и физические параметры, марки.

Хиты продаж

Материалы, необходимые для производства бетона

В зависимости от сферы использования, погодных условий и предполагаемых нагрузок, необходимы различные по составу и качеству смеси. Наибольшей популярностью и востребованностью обладает тяжёлый бетон. Он сегодня необходим в огромных количествах для возведения опорных конструкций, фундаментов, монолитных строений и других ответственных объектов.

Компоненты бетонной смеси

Для производства тяжёлого бетона применяется следующее сырьё:

  • Цемент. Самый важный и ответственный компонент. Он применяется во всех марках бетона и должен отвечать нормативным требованиям. Материал имеет порошкообразную сыпучую структуру и серый цвет. Оттенки могут отличаться и зависят от исходного сырья и технологии производителя;
  • Крупный заполнитель. Выполняет одновременно несколько функций: сокращает расход самого дорогого компонента, снижает стоимость, создаёт нужную заказчику структуру и прочность. Чаще всего в качестве наполнителя применяются мелкие и средние фракции щебня и гравия. Для увеличения механических свойств лучше подходит наполнитель, имеющий острые углы и грани. В этом случае получается лучшая адгезия и повышается плотность материала. Лучше всего подходит щебень с размером фракций 5-20 мм. Материал добывают механическим способом из природных источников. Он состоит из горных пород различного состава и плотности. Строительные технологии постоянно развиваются и сегодня всё чаще на замену натуральной щебёнке приходят искусственные заменители: подготовленные шлаки, керамзит и другие. Они удешевляют материал, но несколько снижают прочностные характеристики;
  • Мелкий заполнитель – это, как правило, песок. Для использования в качестве компонента строительных смесей необходим однородный хороший песок без большого количества примесей и солей. Морской песок для этой роли не подходит, поэтому материал обычно добывают карьерным способом на суше. Средний размер песчинок должен находится в диапазоне 0,65-2,5 мм;
  • Вода. Обязательный компонент готовой бетонной смеси. Жидкость должна соответствовать необходимым требованиям и содержать ограниченное количество примесей и солей.
  • Цемент марки 400 – 3 части;
  • Песок – 5 частей;
  • Наполнитель – 8 частей.

Чтобы стройматериал получился качественным и не было претензий от заказчиков нужно придерживаться следующих требований:

  • Не нарушать рецептуру составления смесей. Каждый компонент нужно строго дозировать;
  • Качественный материал можно получить только при хорошем перемешивании компонентов;
  • Количество воды может немного варьироваться и зависит от характеристик цемента, песка и наполнителя. В этом стоит ориентироваться на опыт и внешний вид, либо иметь в штате компании технолога;
  • Не нужно экономить на качестве основного компонента – цемента.
Читайте также:
Обувница в прихожую: размеры, кованые, обувница-пуфик в современном стиле, красивые шкафы для обуви, фото

Для строительства водоемов, дамб, банковских хранилищ используют бетоны, устойчивые к воде. Выбор марки зависит от типа сооружения, его расположения и предназначения. Прочитав статью, Вы узнаете, чем отличается бетон для дамбы, бассейна, банковского хранилища от бетонных растворов, предназначенных для других целей. Почему бетон собственного производства предпочтительнее покупных строительных смесей.

Бетонный раствор – популярный материал для строительства заборов разных видов. Из статьи Вы узнаете, какой бетон нужен для заливки фундаментов, кладки, строительства монолитных ограждений. Почему выгоднее купить оборудование для отливки бетонного забора, чем покупать готовые блоки у поставщика. От чего зависит выбор марки бетона для кирпичной кладки.

Бетон – основной материал, незаменимый в строительстве большинства зданий и сооружений. Прочитав статью, Вы узнаете, какие марки бетонного раствора используют для возведения несущих стен из бетона. Какие факторы влияют на выбор марки бетона для строительства. Почему строительные компании покупают собственные бетонные заводы для производства бетона.

Бетон – незаменимый материал в строительстве. Прочитав статью, Вы узнаете, что входит в состав бетонного раствора. Какие существуют марки бетонов, чем они отличаются друг от друга. Почему для каждого вида строительства необходимо использовать определенный тип бетонной смеси. Причины, по которым бетон собственного производства предпочтительнее покупного раствора.

Прочитав статью, Вы узнаете, как добиться, чтобы бетонный раствор после заливки стал однородным, прочным, долговечным. Какие основные особенности ухода за бетоном. Чем отличается правильный уход за бетонной смесью летом и зимой. Какая температура застывания раствора считается оптимальной. Когда следует начинать ухаживать за свежеуложенным бетоном.

Надежность и долговечность зданий во многом зависит от качества бетона, используемого при строительстве. Как не допустить критических ошибок разберем в статье.

От качества бетона зависит не только прочность и долговечность зданий, сооружений, но и безопасность людей, которые будут в них находиться, жить. Давайте разберемся со способами контроля качества

Особенности изготовления бетона: факторы, от которых зависит качество бетона, виды бетонной смеси

Ни одно строительство не обходится без бетонирования. Готовой бетонной смеси доверяют не все, да и доставка в отдалённые посёлки затруднительна.

Поэтому посредством ручного замеса или с помощью бетономешалки можно приготовить раствор самостоятельно. Для этого нужно ознакомиться с составляющими компонентами, пропорциями и маркировкой.

Многие путают цементный раствор с бетоном. В состав цементной смеси входит песок, цемент и вода. А бетон включает ещё и щебень. Да и к песку выдвигаются требования несколько другие – используется более крупная фракция.

Факторы, от которых зависит качество бетона

— влажность песка, щебня;

— марка и качество цемента;

— длительность нахождения раствора в миксере (возможен процесс сваривания);

— высокая температура, низкая влажность;

— тщательное уплотнение во время заливки;

— увлажнение в жаркую погоду в течение 10-15 дней после застывания.

Посмотрите видео о марках и классах бетона

Цемент обладает свойством затвердевания при условии увлажнения. Но в процессе испарения влаги, твёрдое покрытие будет образовывать трещины. Поэтому для создания каркаса и предотвращения деформации в раствор добавляют песок и щебень. Усадка отстоявшегося покрытия минимальная, а прочность высокая. Увеличить срок службы можно выполнением простого условия – использования материалов только высокого качества.

Читайте также: Льняной утеплитель: преимущества и недостатки, виды, область применения, особенности монтажа утеплителя изо льна

Бетон

Выбор качественных материалов для изготовления бетона

Цемент

— глинозёмистая цементная смесь;

При использовании любого вида необходимо учитывать время застывания.

Щебень

— мелкой фракции 3-12 мм;

— среднего размера 15-40 мм;

— крупной фракции 40-70 мм.

Разрешается использование гравия тех же фракций, но с увеличением пропорции воды на 5%.

Бетон

Песок

Используются в основном средние и крупные зерна. Песок не должен содержать крупные частицы или мусор. Если обнаружились инородные предметы нужно просеять сыпучий материал через мелкое сито. При дозировке воды следует учитывать степень влажности песка из расчёта:

— сухой наполнитель 1%;

— обычный наполнитель 5%;

— мокрый наполнитель 10%.

Подойдёт чистая питьевая вода из водопровода или скважины. Техническую жидкость не рекомендуется использовать из-за неизвестных примесей в составе.

Бетон

Виды бетонной смеси

• Силикатный бетон, состоящий из кремния, извести и песка.

• Гидротехнический бетон, имеющий высокую водонепроницаемость.

• Железобетон, включающий в состав стальную арматуру.

• Керамзитобетон относится к лёгкому раствору, используемому на вертикальных поверхностях или на горизонтальных с малой нагрузкой.

• Асфальтобетон производится горячим методом при температуре 150°. Вместо цемента используется битум и минеральный порошок. Применяются 3 способа укладки, имеющие разные условия и температурный режим.

• Туфобетон имеет структуру большой прочности благодаря наполнителю – вулканическому туфу.

• Перлитобетон относится к лёгкому виду бетона за счёт добавления перлита. Используется в основном для изготовления декоративных элементов.

Бетон

Марки бетона

Для возведения фундаментов частных построек рекомендуется использовать соответствующую нагрузке марку:

Читайте также:
Разновидности стропильных систем четырехскатной крыши

— под лёгкие дома, каркасные сооружения, срубы – М200;

— под одноэтажные кирпичные строения с бетонными перекрытиями – М250;

— под дома из 2-3 этажей – М300.

Бетон бывает нескольких марок, отличия которых зависят от пропорций компонентов и условий его схватывания. Для получения основных марок бетонной смеси М200, М250, М300 используются марки портландцемента М400, М500.

Пропорции сухих компонентов для получения бетона марки М200 составляют:

— щебень 4,8 частей;

— песок 2,8 частей;

Бетон

При изготовлении бетонного раствора учитывают использование марки цемента М400.

При расчёте количества бетона на закладку фундамента нужно учесть:

— уровень грунтовых вод для определения объёмов траншеи или котлована;

— материал и его нагрузку;

— тип грунта на участке.

И ещё один нюанс в изготовлении бетона. Выполнять замес нужно тщательно, не полагаясь только на технику (бетономешалку). Смесь должна быть однородной и эластичной. При заливке нужно использовать вибраторы для уплотнения бетонного покрытия. От качества замеса и монтажа зависит длительность эксплуатации.

Особенности изготовления бетона: факторы, от которых зависит качество бетона, виды бетонной смеси обновлено: 16 мая, 2017 автором:

Свойства бетонной смеси

Основные свойства бетонной смеси

Бетонной смесью называют рационально составленную и тщательно перемешанную смесь компонентов бетона до начала процессов схватывания и твердения. Состав бетонной смеси определяют, исходя из требований к самой смеси и к бетону.

Основной структурообразующей составляющей в бетонной смеси является цементное тесто.
Независимо от вида бетона бетонная смесь должна удовлетворять двум главным требованиям: обладать хорошей удобоукладываемостью, соответствующей применяемому способу уплотнения и сохранять при транспортировании и укладке однородность, достигнутую при приготовлении.
При действии возрастающего усилия бетонная смесь вначале претерпевает упругие деформации, когда же преодолена структурная прочность, она течет подобно вязкой жидкости. Поэтому бетонную смесь называют упруго-пластично-вязким телом, обладающим свойствами твердого тела и истинной жидкости.
Свойство бетонной смеси разжижаться при механических воздействиях и вновь загустевать в спокойном состоянии называется тиксотропией.

Технические свойства бетонной смеси

При изготовлении железобетонных изделий и бетонировании монолитных конструкций самым важным свойством бетонной смеси является удобоукладываемость (или удобоформуемость), т.е. способность заполнять форму при данном способе уплотнения, сохраняя свою однородность.

Для оценки удобоукладываемости используют три показателя:
подвижность бетонной смеси (П), являющуюся характеристикой структурной прочности смеси;
жесткость (Ж), являющуюся показателем динамической вязкости бетонной смеси;
связность, характеризуемую водоотделением бетонной смеси после ее отстаивания.

Подвижность бетонной смеси характеризуется измеряемой осадкой (см) конуса (ОК), отформованного из бетонной смеси, подлежащей испытанию. Подвижность бетонной смеси вычисляют как среднее двух определений, выполненных из одной пробы смеси. Если осадка конуса равна нулю, то удобоукладываемость бетонной смеси характеризуется жесткостью.
Жесткость бетонной смеси характеризуется временем (с) вибрирования, необходимым для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе для определения жесткости.

Классификация бетонных смесей

Связность бетонной смеси обуславливает однородность строения и свойств бетона. Очень важно сохранить однородность бетонной смеси при перевозке, укладке в форму и уплотнении. При уплотнении подвижных бетонных смесей происходит сближение составляющих ее зерен, при этом часть воды отжимается вверх. Уменьшение количества воды затворения при применении пластифицирующих добавок и повышение водоудерживающей способности бетонной смеси путем правильного подбора зернового состава заполнителей являются главными мерами борьбы с расслоением подвижных бетонных смесей.

Удобоукладываемость бетонной смеси

Количество воды затворения является основным фактором, определяющим удобоукладываемость бетонной смеси. Вода затворения (В, кг/м3) распределяется между цементным тестом (Вц) и заполнителем (Взап): В= Вц + Взап. Количество воды в цементном тесте определяют его реологические свойства: предельное напряжение сдвига и вязкость, а следовательно, и технические свойства бетонной смеси – подвижность и жесткость.

Водопотребность заполнителя Взап является его важной технологической характеристикой; она возрастает с увеличением суммарной поверхности зерен заполнителя и поэтому велика у мелких песков.
Для обеспечения требуемой прочности бетона величина водоцементного отношения должна сохраняться постоянной, поэтому возрастание водопотребности вызывает перерасход цемента. При мелких песках он достигает 15-25%, поэтому мелкие пески следует применять после обогащения крупным природным или дробленым песком и с пластифицирующими добавками, снижающими водопотребность

Деформативные свойства бетона

Под нагрузкой бетон ведет себя иначе, чем сталь и другие упругиe материалы. Конгломератная структура бетона определяет его поведение при возрастающей нагрузке осевого сжатия.

Область условно упругой работы бетона – от начала нагружения до напряжения сжатия, при котором по поверхности сцепления цементного камня с заполнителем образуются микротрещины.

Опыты подтвердили, что при небольших напряжениях и кратковременном нагружения для бетона характерна упругая деформация, подобная деформации пружины.
Модуль упругости бетона возрастает при увеличении прочности и зависит от пористости: увеличение пористости бетона сопровождается снижением модуля упругости. При одинаковой марке по прочности модуль упругости легкого бетона на пористом заполнителе меньше в 1,7-2,5 раза тяжелого. Еще ниже модуль упругости ячеистого бетона. Таким образом, упругими свойствами бетона можно управлять, регулируя его структуру. Модуль упругости бетона при сжатии и растяжении принимают равными между собой:

Ползучестью называют явление увеличения деформаций бетона во времени при действии постоянной статической нагрузки.
Ползучесть зависит от вида цемента и заполнителей, состава бетона, его возраста, условий твердения и влажности. Меньшая ползучесть наблюдается при применении высокомарочных цементов и плотного заполнителя – щебня из изверженных горных пород. Пористый заполнитель усиливает ползучесть, поэтому легкие бетоны имеют большую ползучесть по сравнению с тяжелыми.
Преждевременное высыхание бетона ухудшает структуру и увеличивает его ползучесть. Однако насыщение водой затвердевшего бетона может вызвать рост ползучести.
Ползучесть и связанная с ней релаксация напряжений может играть отрицательную роль. Например, ползучесть бетона приводит к потере натяжения; в предварительно напряженных железобетонных конструкциях.

Читайте также:
Простые идеи осеннего интерьера : описание и особености, фото

Усадка и набухание бетона

При твердении на воздухе происходит усадка бетона, т.е. бетон сжимается и линейные размеры бетонных элементов сокращаются. Усадка слагается из влажностной, карбонизационной и контракционной составляющих.

Вследствие усадки бетона в железобетонных и бетонных конструкциях возникают усадочные напряжения, поэтому сооружения большой протяженности разрезают усадочными швами во избежание появления трещин. Ведь при усадке бетона 0,3 мм/м в сооружении длиной 30 м общая усадка составляет около 10 мм. Массивный бетон высыхает снаружи, а внутри он еще долго остается влажным. Неравномерная усадка вызывает растягивающие напряжения в. наружных слоях конструкции и появление внутренних трещин на контакте с заполнителем и в самом цементном камне.

Для снижения усадочных напряжений и сохранения монолитности конструкций стремятся уменьшить усадку бетона. Наибольшую усадку имеет цементный камень. Введение заполнителя уменьшает количество вяжущего в единице объема материала, при этом образуется своеобразный каркас из зерен заполнителя, препятствующий усадке. Поэтому усадка цементного раствора и бетона меньше, чем цементного камня.

Бетон наружных частей гидротехнических сооружений, цементно-бетонных дорог периодически увлажняется и высыхает. Колебания влажности бетона вызывают попеременные деформации усадки и набухания, которые могут вызвать появление микротрещин и разрушение бетона.

Морозостойкость бетона

Морозостойкость бетона определяют путём попеременного замораживания в холодильной камере при температуре от 15 до 20°С и оттаивания в воде при температуре 15-20°С бетонных образцов кубов с размерами ребра 10, 15 или 20 см (в зависимости от наибольшей крупности заполнителя). Образцы испытывают после 28 сут выдерживания в камере нормального твердения или через 7 сут после тепловой обработки. Контрольные образцы, предназначенные для испытания на сжатие в эквивалентном возрасте, хранят в камере нормального твердения. Морозостойкость бетона зависит от качества примененных материалов и капиллярной, пористости бетона. Объем капиллярных пор оказывает решающее влияние на водопроницаемость и морозостойкость бетона. Морозостойкость бетона значительно возрастает, когда капиллярная пористость менее 7%.

Водонепроницаемость бетона

С уменьшением объема капиллярных макропор снижается водонепроницаемость и одновременно повышается морозостойкость бетона. Для уменьшения водонепроницаемости в бетон при его изготовлении вводят уплотняющие (алюминат натрия) и гидрофобизующие добавки. Нефтепродукты (бензин, керосин и др.) имеют меньшее, чем у воды, поверхностное натяжение, поэтому они легче проникают через обычный бетон. Для снижения фильтрации нефтепродуктов в бетонную смесь можно вводить специальные добавки (хлорное железо и др.). Проницаемость бетона по отношению к воде и нефтепродуктам резко уменьшается, если вместо обычного портландцемента применяют расширяющийся.

Теплофизические свойства бетона

Теплопроводность – наиболее важная теплофизическая характеристика бетона, в особенности применяемого в ограждающих конструкциях зданий.

Теплопроводность тяжелого бетона в воздушно-сухом состоянии 1,2 Вт/(м.°С), т.е. она в 2-4 раза больше, чем у легких бетонов (на пористых заполнителях и ячеистых). Высокая теплопроводность является недостатком тяжелого бетона. Панели наружных стен из тяжелого бетона изготавливают с внутренним слоем утеплителя.

Теплоемкость тяжелого бетона изменяется в узких пределах -0,75-0,92 Вт/(м.С°).
Линейный коэффициент температурного расширения бетона составляет около 0,00001 °С, следовательно, при увеличении температуры на 50 °С расширение достигает примерно 0,5 мм/м. Во избежание растрескивания сооружений большой, протяженности разрезают температурно-усадочными швами.

Крупный заполнитель и раствор, составляющие бетон, имеют различный коэффициент температурного расширения и будут по разному деформироваться при изменении температуры.

Большие колебания температуры (более 80°С) смогут вызвать внутреннее растрескивание бетона вследствие различного теплового расширения крупного заполнителя и раствора. Характерные трещины распространяются по поверхности заполнителя, некоторые из них образуются в растворе, а иногда и в слабых зернах заполнителя. Внутреннее растрескивание можно предотвратить, если позаботиться о подборе составляющих бетона с близкими коэффициентами температурного расширения.

Что такое бетон: состав и область применения, классификация бетона по разным техническим характеристикам

Несмотря на большое количество новых строительных материалов, популярность бетонных конструкций не уменьшается. Бетон имеет повышенную прочность и надежность, поэтому он остается востребованным при строительстве как жилых комплексов, так и хозяйственных построек.

Бетон

Бетон — что из себя представляет и для чего нужен?

Бетон — это искусственно созданный строительный монолит, или, как его чаще называют, искусственный строительный камень. Изготавливают его из вяжущего вещества, воды, наполнителей и различных добавок, с помощью которых можно изменять свойства бетонной массы, повышая морозостойкость, снижая истираемость, делая ее водонепроницаемой, жаростойкой и т.п.

В классический состав бетона входят:

  • цемент;
  • песок;
  • гравий или щебень;
  • вода.

В зависимости от производственной необходимости состав бетонной смеси может меняться. Так, широко используемый в строительстве и ремонтах цементный раствор (смесь цемента, песка и воды) является одной из разновидностей бетона, т.н. пескобетоном. Смеси с использованием полуводного гипса или ангидрида называются гипсобетонами.

Существует и силикатный бетон, изготавливающийся на основе извести. Шлакобетон изготавливают из измельченных шлаков с добавлением в состав цемента, извести, гипса или других активаторов затвердения.

С развитием строительной индустрии в состав бетонных смесей начали добавлять новые материалы, чтобы придать искусственному камню нужные характеристики. Например, после введения в его состав стальных опилок появился сталебетон, обладающий повышенной прочностью. Использование в качестве наполнителей пемзы и туфа привело к появлению пемзо- и туфобетона — материалов, отличающихся от классического строительного материала более легким весом и лучшими теплоизоляционными свойствами.

Читайте также:
Скамейки из металла и дерева

Добавив в состав железную арматуру, можно получить железобетон, а добавив деревянную арматуру — деревобетон. Одна из последних разновидностей — полимербетон, в состав которого добавлены синтетические смолы (карбамидные, эпоксидные и т.д.).

Применение бетона

Область применения бетона обширна — от строительства атомных электростанций до внутренних отделочных работ. Используют бетон в строительстве жилья, качественного и долговечного дорожного полотна, молов, волнорезов и причалов. Характеристики используемого для различных целей материала существенно разнятся.

Например, в строительстве атомных электростанций используют особо тяжелый бетон. 1 м³ этого вещества весит 2,5 т. При строительстве фундаментов многоэтажных домов, а также при изготовлении прочных железобетонных плит используют тяжелый бетон, 1 м³ которого весит от 1,8 до 2,5 т.

Изделия из бетона

Легкий бетон, вес которого находится в диапазоне от 0,5 до 1,8 т/м³, используется для изготовления стеновых панелей, блоков и перекрытий. Существует и особо легкий бетон, который предназначен преимущественно для наружной теплоизоляции зданий и сооружений. Его вес не превышает 0,5 т/м³.

Состав бетона — основные компоненты

Чтобы быть уверенным в качестве бетонной смеси, ее изготовление лучше всего заказать на специальном заводе. Но при строительстве частных домов и небольших хозяйственных построек их хозяева нередко изготавливают бетон самостоятельно. Преимущественно в таких случаях изготавливается классический вариант бетона, состоящий из песка и щебня в качестве наполнителей, цемента и воды.

Чтобы изготовленный своими руками бетон получился прочным и долговечным, надо знать и соблюдать основные требования, предъявляемые к его компонентам.

должен быть средней или крупной фракции — песчинки от 1,2 до 3,5 мм в диаметре. Мелкие фракции песка для изготовления бетона не подходят, их трудно связать в единый монолит. Поэтому бетонные конструкции с использования песка мелких фракций быстро раскрошатся.

виды песка

Помимо фракции для прочности бетона важное значение имеет и чистота песка. В теории песок должен быть чистым, без примесей, но в реальности это пока неосуществимо. Поэтому допускается наличие в его составе небольшого количества глины или ила, но общее количество таких примесей не должно превышать 5%.

Другой материал, используемый для приготовления бетона, —

. К ним тоже есть свои требования: размеры используемых для наполнения бетона материалов должны быть в диапазоне от 1 до 8 см. Наполнителями могут быть не только эти материалы, но и керамзит, а для обустройства бетонного фундамента часто используют битый кирпич.

Что лучше для бетона щебень или гравий

Чем мельче фракция наполнителя, тем прочнее будет искусственный камень. При его самостоятельном изготовлении лучше использовать наполнитель размером не более 2-3 см, максимально очищенный от глины и других примесей.

тоже должна быть максимально чистой. Чем больше в ней будет растворенных солей и посторонних примесей, тем хуже будет качество искусственного камня.

В роли вяжущего при производстве классического бетона используют

  • портландцемент;
  • шлакопортландцемент;
  • пуццолановый цемент.

Портландцемент является основным видом при изготовлении строительных конструкций и заливке фундамента. Шлакопортландцемент обладает пониженной морозостойкостью, а пуццолановый цемент — высокой влагостойкостью. Последний используют для приготовления бетонных конструкций, предназначенных для подземных и подводных сооружений.

Пропорции бетона

Правильно подобранные пропорции компонентов бетонной смеси важны для получения качественного искусственного монолита. Зависят они от марки изготовляемого бетона и используемого для его приготовления цемента.

Например, при использовании для приготовления бетона цемента марки М-400 пропорции для различных марок бетона будут такими:

  • М100 — 1 кг цемента, 7 кг щебня, 4,6 кг песка;
  • М200 — 1 кг цемента, 4,8 кг щебня, 2,8 кг песка;
  • М300 — 1 кг цемента, 3,7 кг щебня, 1,9 кг песка;
  • М450 — 1 кг цемента, 2,5 кг щебня, 1,1 кг песка.

С повышением марки бетона расход наполнителей — песка и бетона — уменьшается, а количество расхода цемента остается одинаковым. Эта тенденция сохраняется и при использовании других марок цемента, хотя пропорции компонентов бетонной смеси будут другими. Чем выше марка цемента, тем большую массу наполнителей он может связать.

Добавки для бетона

Чтобы улучшить качество бетона без существенного увеличения себестоимости его производства, производители используют различные добавки и примеси. Все эти добавки принято разделять на несколько больших групп:

  • пластификаторы;
  • модификаторы;
  • ускорители набора прочности;
  • добавки для подвижности;
  • самоуплотняющиеся добавки;
  • морозостойкие добавки;
  • комплексные добавки.

Пластификаторы используются для улучшения подвижности изготавливаемой смеси. Улучшенная подвижность позволяет вяжущему веществу плотно и надежно охватывать каждый кусочек наполнителя.

При застывании искусственного камня они делают его прочнее, одновременно уменьшая расход вяжущего вещества. Также применение пластификаторов позволяет увеличить плотность и улучшить водонепроницаемость смеси.

Читайте также:
Отопление дачи на дровах, как правильно выбрать теплогенератор и котел, устройство системы своими руками, преимущества оцилиндрованного бревна, фото и видео примеры

Модификаторы улучшают производственные характеристики, позволяя получать высокопрочную бетонную смесь при использовании цемента низших марок. Ускорители набора прочности позволяют существенно ускорить эту важную техническую характеристику искусственного камня, сократив время набора до 3-4 дней.

Морозостойкая добавка

Добавки для сохранения подвижности смеси увеличивают время схватывания и используются при необходимости перевозки бетонной смеси на дальние расстояния в летнее время. Самоуплотняющиеся добавки используются при изготовлении тонкостенных и армированных блоков или других конструкций, где использование для уплотнения бетонной массы традиционных виброинструментов затруднено или невозможно. Морозостойкие добавки позволяют существенно повысить морозостойкость бетона.

Разновидности пигментов и их свойства

Пигменты используют для изменения цвета бетонных конструкций. В промышленном производстве для этих целей используются:

  • технический углерод;
  • двуокись титана;
  • окись хрома;
  • умбра.

Все пигменты действуют на бетонную смесь одинаково: они поглощают часть световых волн, волны с другой длиной отражают. Такие пигментные добавки обладают повышенной стойкостью к ультрафиолету, не выгорают на солнце, не смываются дождем и обладают стойкостью к воздействию агрессивной химической среды.

пигменты

Классификация бетона

В строительстве виды бетона классифицируются по нескольким параметрам. Чаще всего искусственный камень классифицируют:

  • по прочности;
  • по плотности;
  • по типу вяжущего;
  • по морозостойкости;
  • по водонепроницаемости;
  • по истираемости;
  • по скорости набора прочности.

Такое большое количество разновидностей бетонной смеси может создавать некоторые трудности с правильным выбором материала.

По прочности

Прочность бетона, как и его марка, зависит от количества входящего в его состав цемента или другого вяжущего вещества. Чем больше его объем, тем выше будет показатель прочности. Показатель выражается в кг/см². Определить его можно по марке искусственного камня — чем она выше, тем выше будет показатель прочности.

замер марки бетонна

Плотность

Плотность — показатель, отвечающий за устойчивость искусственного камня к сжатию, его водостойкость, морозостойкость и другие технические характеристики. По этому показателю материал делится на:

Особо тяжелые бетонные конструкции производят, добавляя в состав смеси стальную стружку или железную руду. Для приготовления тяжелых бетонных смесей в качестве наполнителей используют природные минералы: гранит, известняк, диабаз и т.п.

Наполнителями для легких смесей служат пористые материалы: туф, керамзит, пемза и им подобные. К этому классу относятся газобетон и пенобетон — набирающие популярность строительные материалы.

Классификация по типу вяжущего

По типу вяжущего бетонные смеси подразделяются на 2 большие группы — смеси на неорганических вяжущих материалах и смеси на органических вяжущих материалах.

К первой группе относятся:

  • цементные;
  • силикатные;
  • гипсовые;
  • шлаковые;
  • синтетические смолы;
  • специальные кислостойкие смеси.

Во вторую группу входят такие материалы, как асфальтобетон и пластбетон.

Морозостойкость

морозостойкость

Показатель морозостойкости определяет количество циклов замерзания и оттаивания бетонной смеси без потери материалом своих качественных характеристик. Обозначают морозостойкость буквой F. Существуют бетонные смеси с показателем морозостойкости от F15 до F1000, где цифры являются показателем количества циклов замерзания и оттаивания.

Марки с показателем от F15 до F50 считаются марками с низкой морозостойкостью. Показатели от F51 до F300 считаются марками со средней морозоустойчивостью. Смеси с показателем F301 и выше считаются марками с высокой морозостойкостью.

Водонепроницаемость

Гидрофобизатор для бетона

Водонепроницаемость обозначается буквой W и цифрами, показывающими максимально возможное давление воды, которое выдерживает бетонная конструкция. По этому показателю все бетонные материалы делятся на:

  • низкие (маркировка менее W4);
  • средние (маркировка от W4 до W12);
  • высокие (маркировка выше W12).

Истираемость

Истираемость — показатель, определяющий изменение в объеме и массе материала под воздействием истирающих усилий. Истираемость бетонных конструкций обозначается буквой G и имеет 3 разновидности:

  • низкая (G1);
  • средняя (G2);
  • высокая (G3).

Истираемость прямо зависит от прочности материала: чем выше прочность, тем ниже истираемость.

Скорость набора прочности

— 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.

прочность бетона

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.

Условия твердения

На скорость набора бетонными конструкциями прочности большое влияние оказывают условия, в которых происходит твердение материала. Оптимальными условиями для его твердения считаются температурный коридор в +18…+22ºС и относительная влажность окружающей среды не менее 90%.

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.

От прочности и надежности бетонных конструкций напрямую зависят сроки эксплуатации построенного здания или сооружения. Поэтому еще до начала строительства нужно определиться, какая марка и какие технические характеристики материала лучше всего подходят для решения поставленных задач.

Ссылка на основную публикацию