Время схватывания и твердения бетона
Зная, сколько сохнет бетон, можно правильно спланировать строительные работы и оптимизировать время их выполнения без снижения прочности сооружений.
- 1 Принцип отвердевания бетонного раствора
- 2 Общие принципы расчета времени застывания
- 3 Использование опалубки
- 4 Факторы, влияющие на интенсивность и время набора прочности бетоном.
- 5 Сохранение уровня влажности, как способ обеспечения оптимальной прочности
Принцип отвердевания бетонного раствора
Выясняя, сколько сохнет фундамент дома, важно понимать, что помимо обычного высыхания (испарения влаги) пол или иная конструкция из бетона в это время твердеет благодаря происходящим в смеси химическим процессам.
Под воздействием воды компоненты смеси вступают в более тесный контакт, создаются идеальные условия для гидратации или минерализации смеси.
В это время вяжущая составляющая преобразуется в гидраты кальция и объединяет все элементы состава, включая крупнофракционные (щебень, гравий и пр.
) в единый монолит.
Состав бетонных смесей.
Соотношение между компонентами бетонной смеси.
В отличие от обычного высыхания затвердевание бетона не может происходить быстрее, чем это необходимо по технологии, – ускоренная потеря влаги приведет к тому, что в контакт с водой и в реакцию вступят не все гранулы бетонной смеси, внутри фундамент, блок, пол дома или иной конструкции будут оставаться участки с низкой прочностью, сыпучие и способствующие скорому разрушению постройки в целом.
Течение процесса застывания цемента.
Общие принципы расчета времени застывания
Точные вычисления сроков набора расчетной и максимальной прочности бетоном применяются при возведении ответственных объектов, призванных выдерживать значительные нагрузки, в условиях дефицита времени.
График твердения бетона на портландцементе при различных температурах.
В большинстве случаев в частном, коммерческом и промышленном строительстве принято считать, что пол или фундамент дома должен достичь максимальной прочности через 28 дней.
Это утверждение требует корректировки – за указанное время (4 недели) раствор приобретет прочность, достаточную для выдерживания номинальных нагрузок.
Максимальное значение в некоторых случаях достигается через несколько месяцев.
При выполнении небольших бетонных конструкций дома, не испытывающих значительных нагрузок, допускается приступать к дальнейшим строительным работам через 5 суток после заливки раствора, когда он схватывается и по нему можно без опаски ходить, бетон на этом этапе выдерживает контакт с нетяжелыми предметами, незначительную нагрузку.
| Время, сутки | Степень набора прочности, в % от расчетного значения |
| 1-3 | 30 и менее |
| 7-14 | 60-80 |
| 28 | 100 |
Расчетная прочность цемента различных марок
| Цемент | Прочность, кгс/см² |
| М100 | 98,23 |
| М150 | 130,97-163,71 |
| М200 | 196,45 |
| М250 | 261,93 |
| М300 | 327,42-360,18 |
| М400 | 392,9 |
| М450 | 458,39 |
| М500 | 523,87 |
При строительстве усиленных конструкций (мостов, переходов и пр.
) кроме расчетного времени набора прочности применяют такое понятие, как контрольный срок застывания.
Обычно он составляет 90 дней и по истечении этого периода бетон должен стать на 20% прочнее, чем через месяц после заливки.
Использование опалубки
Часто при заливке раствора под пол (цементную стяжку) или фундамент дома используют опалубку, выступающую в качестве внешнего каркаса и не допускающую самопроизвольное изменение геометрических параметров сооружения до затвердевания раствора.
Кроме скрепляющего действия опалубка предотвращает интенсивную потерю раствором влаги.
- При использовании деревянного каркаса его покрывают гидроизолирующим материалом или специальным раствором. Это не только снижает потерю воды, но и способствует легкости демонтажа. Контакт с цементом обработанной опалубки не приводит к их прочному соединению.
- При применении пластиковой опалубки дополнительная гидроизоляция не требуется.
Нет необходимости сохранять опалубку до истечения контрольного срока набора прочности бетоном. Обычно демонтаж возможен после того, как раствор станет достаточно стабильным, чтобы самостоятельно сохранять форму.
- При жаркой погоде летом убрать внешний каркас можно уже через 2-3 дня.
- Чаще всего рекомендуют оставлять фундамент в опалубке около недели, если нет дополнительных, снижающих скорость отвердевания факторов.
- При низких температурах разбирать каркас следует не раньше, чем через 2 недели.
Факторы, влияющие на интенсивность и время набора прочности бетоном
Сколько сохнет фундамент дома, зависит от ряда факторов:
- марки бетона,
- атмосферной температуры,
- наличия присадок.
Так, при снижении температуры срок отвердевания смеси увеличивается, а уже при +10° C вероятность набора прочности до расчетного значения значительно снижается, поэтому при заливке в прохладное время и при зимнем строительстве рекомендуется использование антиморозных добавок.
Возникает вопрос, можно ли ускорить процесс высыхания бетонных конструкций? Такое сокращение сроков возможно и практикуется в производственных условиях при изготовлении ЖБИ.
Чтобы повысить производительность и увеличить оборот форм время набора прочности сокращают до нескольких суток или часов. Для этого изделия подвергают обработке паром.
Высокая температура и интенсивный контакт с разогретой влагой способствуют ускорению гидратации и набору прочности.
Повышение температуры в бытовых условиях (например, если вы сушите бетонный пол дома) приведет к обратному результату – преждевременное испарение воды не даст полностью гидратироваться цементной смеси, что снизит ее прочность.
Ускорить гидратацию и набор прочности позволяет использование модификаторов. Такой метод повышает стоимость строительства, но сокращает его сроки.
Сохранение уровня влажности, как способ обеспечения оптимальной прочности
Кроме использования гидроизолирующей опалубки для поддержания необходимого уровня влажности применяют и другие методы:
- в сухую жаркую погоду бетон в опалубке, стяжку (пол) накрывают пленкой, чтобы избежать интенсивного испарения, исключить контакт с пересушенным воздухом,
- при недостаточной влажности, во время засухи бетон дополнительно увлажняют (обрызгивают водой) поверхность.
Оптимальные условия застывания:
- влажность – порядка 75%,
- температура – от +15° C до +20° C.
На то, как бетонный пол будет сохранять влажность на этапе застывания, влияют и другие факторы.
- Трамбовка или уплотнение смеси после заливки повышает плотность массы и снижает потери влажности. В бытовом строительстве аппаратное вибротрамбование часто заменяют ручным штыкованием.
- Пористые наполнители впитывают и удерживают влагу, поэтому ее испарение из смеси, в состав которой входят шлаки или керамзит, значительно ниже. Контакт напитанных влагой наполнителей с раствором приводит к постепенной отдаче воды.
- В быту пересыхания бетона можно избежать, добавляя в состав раствора бетонит или обычный мыльный раствор.
Уплотнение бетона.
Зная, в каких условиях должен набирать прочность бетон, и расчетные значения характеристик определенной марки, можно определить, сколько времени потребуется для создания надежной конструкции.
« НазадКогда бетон взаимодействует с водой, он твердеет и становится цементным камнем. Однако для влияния на этот процесс необходимо понимать, что происходит: как проистекает твердение, от каких факторов оно зависит. Изучение стадий гидратации позволяет ученым создавать добавки для бетона, ускоряющие схватывание и улучшающие его свойства.
Выгоды от применения добавокПредприятия, производящие железобетонные изделия или выпускающие товарный бетон, пользуются упомянутыми добавками и получают ощутимые преимущества. Ведь добавки позволяют:
Стадия схватывания бетонаЭта стадия занимает небольшой отрезок времени – несколько часов. Сколько именно будет проходить схватывание, зависит от температуры окружающей среды. Эталоном считается температура 20 градусов Цельсия – это так называемая расчетная температура. Она позволяет бетону/цементу схватиться через 2 ч после затворения раствора. Сам процесс схватывания занимает 1 ч. То есть примерно через 3 ч после затворения можно сказать, что бетон/цемент схватился. Но если температура равна 0 градусов, данная стадия занимает 15-20 ч. Да и начало схватывания при нулевой температуре приходится на 6-10-й час после затворения смеси. А вот при высоких температурах картина обратная – пропаривание ЖБИ в специальных камерах позволяет ускорить схватывание до 10-20 мин.На этой стадии можно помешать бетону/цементу окончательно твердеть. Ведь раствор еще остается подвижным, и если его постоянно помешивать, процесс схватывания затягивается – действует механизм тиксотропии. Поэтому раствор доставляют в бетоносмесителе, осуществляющем непрерывное вращение смеси. Так сохраняются ее основные свойства, а будущая надежность и прочность бетона/цемента ничуть не уменьшается.Однако чрезмерное затягивание времени вращения негативно сказывается на качественных характеристиках бетона/цемента. К сожалению, такие случаи бывают – когда форс-мажорные обстоятельства не позволяют вылить раствор в опалубку, и смесь приходится перемешивать в бетоносмесителях в течение 10-12 ч. Особенно неприемлемы подобные ситуации при жаркой погоде, ведь высокая температура воздуха способствует быстрому схватыванию бетона/цемента. Непрерывное вращение не дает смеси твердеть, однако в ней происходят необратимые изменения, отнюдь не улучшающие эксплуатационные характеристики. Стадия твердения бетонаКак только стадия схватывания бетона/цемента закончена, наступает стадия твердения. Смесь лежит в опалубке, она схватилась и теперь твердеет. Поскольку в нормативах прописано время твердения 28 дней, многие считают, что это окончательный срок. На самом деле процесс твердения и набора прочности товарного бетона или ЖБИ идет годами. 28 суток – это регламентированный срок, позволяющий использовать бетонные изделия с некоторой гарантией. За эти четыре недели прочность бетона/цемента нарастает весьма динамично, а далее увеличение твердости происходит малыми темпами. Так получается благодаря входящим в состав смеси компонентам, обеспечивающим ее гидратацию. Компоненты бетонаПри затворении цементного/бетонного раствора его основные компоненты вступают в реакцию с водой. На стадиях схватывания и твердения их поведение значительно различается. Одни ингредиенты сразу же при затворении вступают в реакцию с жидкостью, другие – спустя время, третьи не проявляют активности вовсе. Вот компоненты бетонной/цементной смеси:
Роль трёхкальциевого силикатаМинерал C3S (формула 3СаО х SiO2) способствует нарастанию прочности бетона/цемента не только в течение 28 дней, но и гораздо дольше. Хотя, конечно, наиболее значимый вклад в дело прочности С3S делает в первый месяц существования бетонной или железобетонной конструкции. Трёхкальциевый силикат выделяет тепло, когда в смесь добавляют воду, затем нагревание прекращается на непродолжительное время и возобновляется с началом стадии схватывания. Вся эта стадия идет с выделением тепла, а в процессе твердения температура постепенно снижается. Именно трёхкальциевый силикат играет главную роль в приобретении стройматериалом прочности несмотря на то, что в первые сутки после затворения смеси в ней более активно действует другой компонент – С3А.Трёхкальциевый алюминат – самый быстрый компонентС3А (формула 3СаО х Аl2O3) усилено работает с самого начала стадии схватывания. В первые дни жизни бетонной/цементной конструкции он способствует стремительному нарастанию прочности – его скорость реакции в период схватывания огромна. А вот в стадии твердения и дальнейшем наборе прочности он практически не участвует.Двухкальциевый силикат – помощник на стадии тверденияC2S (формула 2CaO x SiО2) в течение первых четырех недель бездействует. Стадия схватывания и первичный период твердения цемента происходят без его участия. К концу первого месяца активность его «родственника» – трёхкальциевого силиката – угасает. И двухкальциевый силикат вступает в активную фазу. Его благотворное воздействие на прочность бетона/цемента длится годами, способствуя нарастанию этого качества. Кстати, период «спячки» C2S можно значительно сократить, если использовать специальные добавки в бетонную/цементную смесь.Инертность четырёхкальциевого алюмоферритаC4AF (формула 4CaO x Al2O3 x Fe2O3) – минерал, практически не играющий роли в наборе прочности и твердении бетона/цемента. Только на самых поздних сроках твердения он оказывает влияние на увеличение прочности конструкции. Однако воздействие это незначительно.Все эти компоненты вступают в химическую реакцию с водой при затворении. Данная реакция способствует увеличению, сцеплению и осаждению кристаллов минералов, так что гидратация бетона/цемента – это кристаллизация смеси. Усовершенствование качеств бетонаМногочисленные лаборатории и институты подробно изучают процесс гидратации в целом и отдельные его этапы. Благодаря этому производители могут влиять на многие показатели:
Основная роль в оказании такого влияния принадлежит специальным добавкам в бетон/цемент. А современное оборудование, осуществляющее точное дозирование и тщательное перемешивание, помогает достичь отличных результатов по однородности состава бетона/цемента. |
Источник: https://olymp.in/news/vremya-sxvatyvaniya-i-tverdeniya-betona/1332
Схватывание и твердение бетона
Когда бетон взаимодействует с водой, он твердеет и становится цементным камнем.
Однако для влияния на этот процесс необходимо понимать, что происходит: как проистекает твердение, от каких факторов оно зависит.
Изучение стадий гидратации позволяет ученым создавать добавки для бетона, ускоряющие схватывание и улучшающие его свойства.
Набор бетоном прочности
Прочность бетона считается его основным свойством и отражает качество монолитной конструкции, так как напрямую связана со структурой бетонного камня.
Твердение бетона – сложный физико-химический процесс, при котором взаимодействуют цемент и вода.
В результате гидратации цемента образуются новые соединения, и формируется бетонный камень.
При твердении бетон набирает прочность, но происходит это не одномоментно, а в течение длительного периода времени. Набор прочности бетона происходит постепенно – в течение многих месяцев.
Набор прочности условно делят на два этапа:
1. Стадия первая — схватывание бетона
Схватывание происходит в первые сутки с момента приготовления бетонной смеси. Время схватывания бетонной смеси напрямую зависит от температуры окружающего воздуха.
При температуре 20 °С процесс схватывания занимает всего 1 час: цемент начинает схватываться примерно через 2 часа с момента затворения цементного раствора, а окончание схватывания происходит примерно через 3 часа.
С понижением температуры начало этой стадии отодвигается, а длительность значительно увеличивается.
Так, при температуре воздуха около 0 °С период схватывания бетона начинается через 6-10 часов после затворения бетонной смеси и растягивается до 15-20 часов. При повышенных температурах период схватывания бетонной смеси сокращается и может достигать 10-20 минут.
В течение периода схватывания бетонная смесь остается подвижной и на неё можно воздействовать.
Благодаря механизму тиксотропии (уменьшение вязкости субстанции при механическом воздействии) при перемешивании несхватившегося до конца бетона, он остается в стадии схватывания, а не переходит в стадию твердения.
Именно это свойство бетонной смеси используют при её доставке на бетоносмесителях: смесь постоянно перемешивается в миксере, чтобы сохранить её основные свойства.
Во вращающемся миксере автобетоновоза бетон не твердеет в течение длительного времени, но при этом с ним происходят необратимые последствия (говорят бетон «сваривается»), что в дальнейшем значительно снижает его качества. Особенно быстро бетонная смесь сваривается летом.
2. Стадия вторая — твердение бетона
Твердение бетона наступает сразу после схватывания цемента. Процесс твердения и набор прочности продолжается в течение нескольких лет. При этом марка бетона определяется в возрасте 28 суток. Процесс набора прочности и график набора прочности описаны ниже.
.
Как и сколько бетон твердеет и набирает прочность
Класс бетона по прочности оценивают в возрасте 28 суток.
Для испытаний берут образцы в форме стандартного куба со стороной 15 см, испытуемый образец при этом выдерживают при температуре 20±3°С и относительной влажности воздуха 95±5%.
Эти параметры хранения бетонной смеси и есть нормальные условия твердения бетона, а сама камера для хранения испытуемых образцов называется камерой нормального хранения (НХ).
При отклонении температуры твердения в большую сторону от «нормальной» получают твердение бетона при повышенной температуре, а при отклонении в меньшую – твердение при пониженной температуре.
В таблице приведена информация о наборе прочности бетона марок М200 — М300 на портландцементе М-400, М-500 в первые 28 суток в зависимости от среднесуточной температуры:
График набора прочности при различных температурах твердения приведен ниже (за 100% берется набор марочной прочности в первые 28 суток):
Для справки: данными вышеприведенной таблицы и графика можно воспользоваться для определения срока распалубки монолитной железобетонной конструкции, который в соответствии с нормативными документами наступает с того момента, когда бетонная смесь наберет 50-80% от своей марочной прочности (подробнее в статьях «Когда снимать опалубку» и «Уход за бетоном»).
Для твердения бетона характерны следующие особенности:
- чем ниже температура окружающего воздуха, тем медленнее происходит твердение и нарастает прочность;
- при температуре ниже 0°С вода, необходимая для гидратации цемента, замерзает и твердение прекращается. При последующем повышении температуры твердение и набор прочности возобновляются;
- при прочих равных условиях во влажной среде к определенному сроку бетон приобретает прочность выше, чем при твердении на воздухе;
- в сухих условиях дальнейшее твердение замедляется и практически прекращается, из-за отсутствия влаги, необходимой для гидратации цемента;
- при повышении температуры до 70-90° С и максимальной влажности скорость нарастания прочности значительно увеличивается. Именно такие условия создают при пропаривании бетона паром высокого давления в автоклавах.
Заметим, что скорость набора прочности бетона – величина непостоянная. Твердение имеет наибольшую интенсивность в первые 7 суток с момента заливки бетонной смеси.
При нормальных условиях твердения через 7—14 дней бетон набирает 60—70% от своей 28-дневной прочности.
В дальнейшем набор прочности не прекращается, но происходит гораздо медленнее, а к трехлетнему возрасту прочность бетона может достигать 200-250% от величины, определенной в возрасте 28 суток.
.
От чего зависит набор прочности и твердение
На набор прочности бетона влияют множество факторов, среди них можно выделить следующие:
- тип цемента, используемого при производстве бетонной смеси;
- температура, при которой происходит твердение бетона;
- водоцеметное отношение;
- степень уплотнения бетонной смеси.
Влияние каждого из вышеперечисленных факторов на твердение и набор прочности приведено ниже в виде таблицы и графиков.
Зависимость от типа цемента и температуры твердения:
Ниже приведены данные по набору тяжелым бетоном относительной прочности в зависимости от вышеуказанных двух параметров (типа цемента и температуры твердения).
| Время твердения,суток | Тип цемента | Относительнаяпрочность бетона при различных температурах твердения | |||
| 30 оС | 20 оС | 10 оС | 5 оС | ||
| 1 | Б | 0,45 | 0,42 | 0,26 | 0,16 |
| Н | 0,37 | 0,34 | 0,21 | 0,12 | |
| М | 0,23 | 0,19 | 0,11 | 0,06 | |
| 2 | Б | 0,58 | 0,58 | 0,37 | 0,22 |
| Н | 0,52 | 0,5 | 0,32 | 0,19 | |
| М | 0,38 | 0,34 | 0,21 | 0,12 | |
| 3 | Б | 0,65 | 0,66 | 0,43 | 0,26 |
| Н | 0,6 | 0,6 | 0,38 | 0,23 | |
| М | 0,47 | 0,45 | 0,28 | 0,17 | |
| 7 | Б | 0,78 | 0,82 | 0,54 | 0,33 |
| Н | 0,75 | 0,78 | 0,51 | 0,31 | |
| М | 0,67 | 0,68 | 0,44 | 0,27 | |
| 14 | Б | 0,87 | 0,92 | 0,61 | 0,38 |
| Н | 0,85 | 0,9 | 0,6 | 0,37 | |
| М | 0,81 | 0,85 | 0,56 | 0,34 | |
| 28 | Б | 0,93 | 1,0 | 0,71 | 0,45 |
| Н | 0,93 | 1,0 | 0,7 | 0,43 | |
| М | 0,93 | 1,0 | 0,67 | 0,41 | |
| 56 | Б | 0,98 | 1,06 | 0,8 | 0,51 |
| Н | 1,0 | 1,08 | 0,79 | 0,49 | |
| М | 1,0 | 1,12 | 0,76 | 0,47 |
М – медленнотвердеющий портландцемент;Н – нормальнотвердеющий портландцемент;
Б – быстротвердеющий портландцемент.
Промежуточные значения – определяются интерполяцией;
1 (единица) относительной прочности – прочность бетона через 28 суток при температуре твердения 20 оС. При включении в состав бетонной смеси добавок, способных повлиять на динамику процесса твердения, – скорость набора прочности изменяется.
Зависимость прочности бетона от уплотнения и водоцеметного отношения:
Источник: http://podomostroim.ru/nabor-betonom-prochnosti/
Как замешивать бетон М400, М500 — пропорции, советы по расчету, особенности бетонных смесей
Бетон представляет собой строительный материал, получаемый при смешивании связующего вещества, наполнителя, пластификатора и воды и обладающий после затвердевания свойствами камня. Типичной сферой применения бетона является изготовление подложки, выступающей в качестве опоры для фундамента.
Область применения этой смеси диктует требования к ее характеристикам, среди которых наиболее большое значение имеет показатель прочности на сжатие или гарантированно выдерживаемой нагрузки. Необходимость обеспечения прочностных характеристик материала обуславливает жесткую регламентацию качества каждого из компонентов состава этого стройматериала.
Следует отметить, что существуют ориентировочные соотношения частей состава смеси, точное соблюдение которых обеспечивает заданную прочность на сжатие, а, следовательно, и устойчивость возводимой на нем конструкции.
Особенности бетонных смесей
Материалы, входящие в состав раствора обеспечивают способность сохранять пластичность при работе с ним в течение времени,необходимого для придания ему необходимых показателей плоскостности.
Скорость его застывания зависит от:
- крупности фракций, входящих в его состав,
- количества воды в растворе,
- температуры окружающей среды,
- марки и разновидности цемента,
- толщины укладываемого слоя,
- влажности компонентов смеси и воздуха.
Время необходимое для полного затвердевания до состояния камня и приобретения ими необходимых прочностных характеристик составляет 4 недели.К характерным особенностям этого строительного материала относится постепенность приобретения прочностных характеристик.
Так, для достижения оптимальных значений прочности бетона должно пройти не меньше полугода, а максимальные значения этого параметра достигаются по прошествии года.
Основными условиями для качественного затвердевания бетона являются:
- Обеспечение температуры в оптимальном диапазоне значений 18-22°С, при более высоких происходит обезвоживание, снижение же этого показателя приводит к замедлению гидратации и увеличению времени схватывания смеси.
- Влажность окружающей среды должна быть не меньше 90%, причем в среде с большими значениями этого показателя ускоряется процесс затвердевания раствора при одновременном обеспечении необходимых характеристик. В летний период в процессе выдержки бетона необходимо следить за поддержанием необходимой влажности, проводя периодическое смачивание подложки.
В процессе формирования твердой структуры, этот материал проходит фазы схватывания и затвердевания.
На время схватывания влияет марка бетона, например:
- М200 твердеет в течение 2-4 недель, а схватывается на протяжении 2,5ч;
- М400 для достижения необходимых показателей прочности необходима выдержка в течение одной-двух недель, при этом время, необходимое для схватывания составляет 1-2ч.
Смесь должна обладать некоторой текучестью, поскольку в процессе работы с ней и выполнения трамбовки предстоит устранить из нее все воздушные пустоты.
С целью устранения воздушных пустот из раствора используется вибрация, проведение которой при изготовлении фундамента и стен сооружений используется шланг, создающий колебания.
Устранение воздуха происходит при его соединении с приводом и погружении в бетон.
При использовании армирующих элементов, рекомендуется выполнять прокалывание бетона на всю глубину, выполняемое заостренной частью прутка. Таким образом, устраняются воздушные пустоты, располагаемые как в сетке армирования, так и оставшиеся в самой смеси.
При изготовлении тонких конструкций, например стяжки, устранение воздушных пустот из нее осуществляется при помощи агрегата с вынесенной рейкой.
Рабочий орган воспринимает вибрации, поступающие от привода, при его перемещении по обрабатываемой плоскости происходит одновременное уплотнение и устранение воздушных пустот.
Для смеси любой марки, общие характеристики состоят в том, что она представляет собой массу, имеющую неоднородную консистенцию.
Для достижения гомогенной структуры, раствор уплотняется, за счет чего обеспечивается большая плотность соприкосновения отдельных частиц между собой.
Маркировка бетона
Основным отличием марок бетона между собой является количественное соотношение компонентов смеси.
Именно от него зависит устойчивость к действию деформирующих нагрузок.
Помимо этого, на прочностные характеристики стройматериала оказывает дисперсность входящих в состав раствора компонентов.
Существует несколько вариантов маркировки смеси:
- Устаревшая в которой смеси, содержащие определенное количество компонентов цемента, песка и щебня обозначают буквой М. Цифра, указываемая после этого означает прочность на сжатие, выраженная в кгс/см2, что соответствует 0,1МПа. Все виды бетона согласно этой классификации располагаются в диапазоне М50-М1000.
В настоящее время этот строительный материал маркируют буквой В с дальнейшим указанием цифр, которые обозначают гарантированную прочность которую способна обеспечить смесь, выраженную в МПа. Существующие классы бетона обозначаются от В 3,5 до В 80.
Ниже приведено соответствие между марками строительного материала с использованием старого и нового обозначений:
Маркировка, оговоренная ГОСТом, предусматривает помимо указания прочности на сжатие, через дефис обозначать количество примесей, которое может колебаться от 0 до 20%.
Различие между марками бетона состоит в разновидности используемого цемента (М 300-М500), размеров фракций песка и щебня.
Например, при использовании 1 части цемента марки М 400, 4 щебня, 2 песка, получается бетон марки М250(В 20). Количество воды составляет половину нормы цемента.
При использовании таких же пропорций для цемента М 500, получается смесь с маркировкой М 350 (В25).
Области применения
Бетон является универсальным материалом, который используется на каждом этапе строительства, начиная от устройства фундамента до устройства кровли.
Принцип, используемый при устройстве бетонного основания, состоит в том, что перед нанесением основной части бетона, необходимо выполнить подложку под него.
Для этого можно использовать стройматериал марки В7,5, обладающий меньшей по отношению к основной марке прочностью и допускающий возможность применения крупнодисперсных частиц песка.
Марки, имеющие небольшую цифру после обозначения буквы М, например М 100 используются для устройства подкладок под основной объем стройматериала, сооружения бордюров и дорожек.
Для устройства гаража, плит, на которые действует небольшая нагрузка, постройки подсобных помещений, используется М 200.
М 300 изготавливается для сооружения ленточного фундамента, обустройства площадок и заборов.
М 400 характеризуется высокой прочностью, малым временем схватывания и сравнительно высокой ценой, из-за этого его применение в индивидуальном строительстве считается нецелесообразным.
Бетон более высоких марок обладает большей плотностью и массой и используется по большей части для возведения промышленных сооружений.
В рамках строительства гражданских объектов, наиболее часто используются такие марки стройматериала, как М 300-М500.
Компоненты бетонных смесей
Выбор подходящей марки бетона начинается с определения объема сооружения или фундамента и характера действующих нагрузок. Выбранная марка бетона содержит цемент, щебень и песок, смешанные в соотношении, обеспечивающем требуемые прочностные характеристики.
Помимо этого, в составе строительного материала могут присутствовать пластификаторы, антикоррозионные добавки, ускорители, усилители прочности.
К каждому из компонентов смеси предъявляются требования, призванные обеспечить прочностные характеристики материала:
- Цемент должен быть сухим, измельченным до как можно более мелких фракций, не содержать грудок. Для исключения образования комков, необходимо обеспечить определенную влажность помещения, в котором хранится цемент. Наиболее популярным является использование при приготовлении смеси портландцемента, отличающегося повышенным содержанием силикатов кальция. За счет этого, можно достичь хорошие адгезионные характеристики и соединение отдельных частиц компонентов в монолитную цельную структуру.
- Песок, при его использовании в приготовлении бетона, необходимо предпочитать речную разновидность. Размеры фракций могут колебаться от 1,5 до 5мм, содержание посторонних примесей недопустимо.
- Гравий (щебень) должен иметь размеры в пределах 8-35 мм, причем более крупный размер фракций способствует увеличению прочности бетона. Для приготовления раствора под фундамент, рекомендуется использовать щебень с размером фракции 20-35мм, при этом важно обеспечить равномерное распределение материала для лучшего сцепления частиц между собой.
- Вода должна быть очищенной, поскольку при наличии в ней определенных видов микроорганизмов и добавок возможно ухудшение прочностных характеристик. Кроме этого, запрещается использовать для приготовления бетона речную воду, при выборе воды критерием правильности является возможность употребления человеком.
- Пластификаторы, обеспечивают подвижность смеси и предохраняют ее от образования трещин.
- Антикоррозионные добавки используются в случае применения арматуры для предотвращения окисления.
- Ускорители, используются для сокращения времени застывания и схватывания компонентов бетона. Используются в случае ограниченных лимитов по срокам возведения объектов.
Пропорции при замешивании бетона
Количество каждого из компонентов смеси можно вычислить, принимая за основу одну часть цемента или выбрать из таблиц, ориентируясь на выход смеси из 10л цементирующего вещества.
Последний способ может применяться при использовании большого количества бетона. Оптимальным для приготовления фундамента является состав, включающий одну часть цемента, 2,5 песка, 4.5 щебня.
При необходимости сооружения ступеней, заливки садовой утвари и выполнения декорации на объекте может использоваться раствор на основе мелкой фракции щебня. В этом случае может использоваться состав из одной части цемента, 3 песка и 6 щебня с размером 0,3-3,5см.
М400
Марка получается при смешивании 10кг цемента, с 12 кг песка с низкой дисперсностью и 27 кг гравия.
Областью применения этой марки является закладка фундаментов под многоэтажные объекты, строительство стен и обеспечение покрытия на объектах с высокими требованиями к прочности.
М500
Марка содержит большое количество цемента, которое определяет высокую прочность смеси и область ее применения.
М 500 используется при строительстве гидротехнических сооружений и объектов специального назначения.
Соотношение компонентов при изготовлении смеси 1:1,2:2,5.
Советы по расчету
Ориентиром для проведения расчета компонентов смеси является марка цемента и его количество в составе раствора. При этом количество воды выбирается исходя из целевого назначения материала из диапазона 0,5-1 ч.
Для точного отмеривания порций каждого компонента, необходимо выполнить взвешивание одинаковых объемов каждого компонента.
Для этого, мерительная емкость без уплотнения поочерёдно заполняется каждым материалом с взвешиванием каждой порции.
При помощи вычислений проводится пересчет предварительных значений на объем используемых ведер.
При замешивании состава, рекомендуется избегать использования морской гальки, поскольку она обладая низкой шероховатостью не способна обеспечить необходимой прочности сцепления частиц.
Приготовление бетонной смеси вручную
Изготовление раствора может выполняться при помощи бетономешалки в случае масштабного строительства или готовиться вручную при использовании смеси в индивидуальном хозяйстве.
В последнем случае возможны два варианта:
- Отдельное смешивание песка и цемента в сухом виде с дальнейшим добавлением воды. При этом обеспечивается высокая равномерность состава, однако, при добавлении воды возможно долговременное или некачественное промокание смеси. На дне емкости могут остаться не затронутые при перемешивании компоненты, что приводит к нарушению пропорций и ухудшению прочностных характеристик раствора. В случае длительного перемешивания затрачивается много времени, в результате чего может произойти схватывание и расслоение состава.
- Добавление в определенный объем воды цемента, песка и заполнителя. Этот вариант является более предпочтительным, поскольку при смешивании небольших объемов обеспечивает высокую степень равномерности состава.
Залогом успеха при приготовлении бетона с необходимыми характеристиками является точное дозирование компонентов состава и их соответствие требованиям ГОСТа по качеству.
Замешиваем бетон: особенности смесей, пропорции, советыСсылка на основную публикацию
Источник: http://okarkase.ru/strojmaterialy/zameshivaem-beton-osobennosti-smesej-proporcii-sovety.html
