Состав бетонной смеси и свойства бетона
Карта сайта
Характеристикой вязкопластичных свойств бетонной смеси служит
удобоукладываемость —
способность бетонной смеси легко укладываться в форму и уплотняться под действием различных способов уплотнения, не расслаиваясь. Удобоукладываемость различных смесей оценивают по их подвижности и жесткости.
Подвижность
служит характеристикой удобоукладываемости пластичных смесей, способных деформироваться под действием собственного веса. Подвижность характеризуется осадкой конуса, отформованного из испытуемой бетонной смеси
(рис. 94)
. Для этого стандартный конус заполняют смесью, уплотняя его штыкованием. После выравнивания верхней поверхности уплотненной смеси, форму–конус снимают и измеряют осадку конуса бетонной смеси
(рис. 95)
, значение которой (в сантиметрах) послужит показателем подвижности (П).
Рис. 94. Определение подвижности смеси (размеры в мм): А — эталонный конус с образцом смеси; Б — геометрические размеры эталлонного конуса
Рис. 95. Подвижность смеси: I — малоподвижная (жесткая); II— подвижная; III — пластичная; IV — литая
Жесткость
— характеристика удобоукладываемости бетонных смесей с малой подвижностью, у которых не наблюдается осадка конуса.
Её определяют по времени вибрации (в секундах), необходимому для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса из бетонной смеси.
Устройство для определения жесткости включает вибростол, металлическую цилиндрическую ёмкость и металлический диск с шестью отверстиями, закрепленный на штативе
(рис. 96)
Для определения жесткости бетонной смеси конус заполняют смесью и уплотняют его штыкованием. Затем форму–конус снимают и опускают металлический диск на поверхность бетонной смеси. После этого включают вибратор
(рис. 90, б)
Время в секундах, в течение которых смесь распределится в цилиндре равномерно и хотя бы через два отверстия диска начнет выделяться цементное тесто, принимают за показатель жесткости бетонной смеси (Ж).
Рис. 96. Определение жесткости смеси: А — образец перед началом испытаний; Б — образец в конце испытаний; 1 — штанга; 2
Таблица 15. Классификация бетонных смесей по удобоукладываемости
В зависимости от назначения, вида монолитных конструкций и степени их армирования рекомендуются следующие показатели жесткости и подвижности бетонной смеси
Связанность
— способность бетонной смеси сохранять однородную структуру, т. е. не расслаиваться в процессе транспортирования, укладки и уплотнения. При нормальной подвижности распределение фракций заполнителя в объеме смеси достаточно равномерное
(рис. 97, а)
. При повышенной влажности и наличии в смеси тяжелых фракций вода, как наиболее легкий компонент смеси, отжимается вверх; а крупный заполнитель (гравий, щебень), плотность которого обычно больше растворной части смеси (цемент, песок и вода), опускается вниз
(рис. 97, б)
.
Рис. 97. Схема расслоения бетонной смеси: А — свежеприготовленная смесь; Б — расслоившаяся смесь; 1 — крупный заполнитель; 2 — цементно–песчаный раствор; 3 — вода; 4 — направление движения воды
Застройщик, собирающийся отливать бетонную опору при высоком уровне грунтовых вод, должен учитывать возможность расслоения тяжелой бетонной смеси от повышенной влажности. Если воду из скважины сложно удалить, то в бетонную смесь не следует вводить тяжелые фракции размером больше 2…3 см; лучше применить пескобетонную смесь, без щебня.
При создании легких бетонов на керамзите или шлаке следует учитывать возможность всплытия легких фракций, если в смеси будет избыток воды. Такое расслоение может произойти как при бетонировании, так и в процессе приготовления бетонной смеси в бетоносмесителе.
Избыточная влажность делает бетон неоднородным, снижая его прочностные показатели и морозостойкость. Связанность бетонной смеси обеспечивается правильным подбором её составляющих.
Процесс приготовления пенополистиролбетона сложно было бы осуществить без использования адгезива, который «приклеивает» цемент к шарикам пенополистирола, утяжеляет их, вовлекая в процесс перемешивания и песчаную составляющую смеси.
Прочность — свойство бетона сопротивляться разрушению от действия внешних нагрузок. Она определяется прочностью цементного камня и его сцепления с заполнителем. Как у всех каменных материалов, прочность бетона на сжатие значительно выше, чем на растяжение или изгиб (в 10…20 раз).
Бетон на портландцементе набирает прочность постепенно. При нормальной температуре и постоянном сохранении влажности рост прочности бетона продолжается длительное время, но скорость ее набора со временем затухает
(рис. 88)
.
Прочность бетона принято оценивать по результатам испытаний его образцов через 28 суток твердения в нормальных условиях (температура 20 °С, влажность 95%). По итогам этих опытов бетону присваивают марку. Так, если бетон выдержал нагрузку 350 кг/см2, то его марка — М350.
Отличительная особенность бетона — неоднородность его свойств. Это объясняется изменчивостью качества сырья, разными режимами приготовления смеси и её транспортировки, разнообразием условий твердения как по температуре, так и по влажности. Квалификация работников, организация контроля над строительством косвенным образом также сказываются на прочности бетона.
В практике выполнения бетонных работ вводится и такое понятие, как класс бетона — показатель, который учитывает возможные отклонения реальных свойств бетона от тех, которые оценены по результатам испытания образцов. Принимается, что реальные свойства бетона составляют 80…90% от свойств испытанных образцов. Например, класс бетона ВЗО соответствует бетону М400, а В40 — М550.
Прочность бетона зависит от марки цемента и соотношения воды и цемента (водоцементное соотношение В/Ц). Чем выше марка цемента, тем при прочих равных условиях прочнее будет цементный камень.
Влияние на прочность водоцементного соотношения объясняется следующим. Цемент при твердении химически связывает 20…25% воды от собственной массы, а чтобы обеспечить необходимую подвижность бетонной смеси, приходится брать 40…80% воды от массы цемента
(рис. 98)
. После набора прочности в массиве бетона остаются мелкие поры, не оказывающие ощутимого влияния на свойства бетона.
Рис. 98. Схема взаимодействия зерен цемента с водой при нормальном количестве воды: 1 — зерно цемента; 2 — вода; 3 — гидратные новообразования; 4 — поры
Естественно, чем больше будет свободной воды, тем больше останется пор в цементном камне, уменьшится его прочность
(рис. 99)
. Морозостойкость также будет снижена, ибо вода, попавшая в поры, при замерзании своим расширением начнет разрушать структуру цементного камня изнутри.
Рис. 99. Схема взаимодействия зерен цемента с водой при избыточном количестве воды: 1 — зерно цемента; 2 — вода; 3 — гидратные новообразования; 4 — поры
На основании опыта была установлена зависимость прочности бетона в возрасте 28 суток от цементно–водного отношения и марки цемента.
R28 = 0,6 RЦ (Ц/В — 0,5) — для бетона с В/Ц=0,4…0,7;
R28 = 0,4 RЦ (Ц/В + 0,5) — для бетона с В/Ц ≤ 0,4;
где RЦ, — марка цемента; Ц/В — цементно–водное отношение (по массе);
Обращаем внимание, что в формуле используется именно цементно–водное соотношение, обратное водоцементному.
Но вообще в строительной практике чаще используется термин водоцементное отношение (В/Ц), так как он сразу характеризует подвижность бетонной смеси — определение, более понятное для восприятия.
Графически зависимость прочности бетона от водоцементного отношения показана на
рис. 100
Рис. 100. Зависимость прочности бетона от В/Ц
Как уже отмечалось, скорость набора прочности цементным камнем сильно зависит от температуры. Влияние температуры окружающей среды на интенсивность набора прочности бетона показано на рис. 89.
Источник: http://poisk-novyh-klientov.ru/sostav-betonnoj-smesi-i.html
Определение состава бетона
Как это не удивительно звучит, но современный бетон был открыт всего каких-то 200 лет назад.
Однако еще 6 000 лет назад, строители, возводившие грандиозные сооружения Римской Империи использовали бетон на основе известкового раствора. Сегодня, для различных строительных работ используется разный состав бетона.
И оттого как точно он был рассчитан и соблюдены пропорции при изготовлении этого стройматериала, зависит как надежность, так и прочность возводимых построек.
Пропорции и соотношения
В состав готовой бетонной смеси входят четыре основных ингредиента, которые замешивают в точно выверенных пропорциях:
- цемент;
- песок;
- вода;
- щебень.
Функции компонентов
Основными связывающими между собой все остальные элементы смеси являются цемент и вода. При производстве бетона важно соблюсти водоцементное отношение, учитывая уровень влажности песка и цемента, а также насколько активно они поглощают влагу.
Кроме того, в процессе производства используются как крупные – щебень, так и мелкие – песок, заполнители. Именно они создают структурный каркас, благодаря которому готовый бетон имеет большую прочность и упругость. Также, присутствие заполнителей снижает риск необратимых деформаций бетона в результате воздействия длительных нагрузок.
Стандартные пропорции составов
Прежде чем приступить к замешиванию смеси, для того чтобы правильно подобрать пропорции, нужно ответить на несколько важных вопросов:
1. Каким образом, вручную или посредством механизмов, будет производиться укладка раствора? От ответа на этот вопрос зависит, будет ли состав пластичным, либо более плотным – для ручной или механизированной укладки.
2. Насколько качественные компоненты войдут в ее состав?
3. Для строительства каких частей здания смесь будет использоваться?
Универсального и единого рецепта для получения бетона различных марок не существует. Качество входящих в состав компонентов довольно сильно различается, поэтому можно указать лишь ориентировочные пропорции для бетонных смесей разных марок.
Одной из немногих стандартных пропорций позволяющей выполнить расчет состава товарного бетона является соотношение песка к цементу — 4:1 или 3:1.
В зависимости от того, для каких целей предназначен бетон и от качества наполнителей, необходимое соотношение достигается опытным путем.
Для получения обычной бетонной смеси берут материалы в следующих пропорциях:
- 1 часть цемента;
- 2 части песка;
- 4 части щебня;
- ½ части воды.
Состав бетонной смеси на 1 м3 бетона
Какой цемент выбрать?
При выборе цемента для производства бетона ориентируются на следующие факторы:
1. Особенностей возводимого сооружения.
2. Способов и технологий производства конструкций и конструктивных элементов из железобетона.
3. Водонепроницаемости.
4. Морозостойкости.
5. Прочности.
6. Устойчивости к воздействию различных агрессивных сред и веществ.
Сколько и какого цемента нужно на 1м3 основания?
Несущие основания различных сооружений могут быть выполнены из цемента различных марок. В представленной ниже таблице указано, для каких целей можно использовать ту или иную марку, а также необходимое количество для получения 1 м3 бетонного раствора:
| Марка цемента | Назначение | Вес (кг) необходимый для изготовления 1м3 бетона |
| М100 | строительство несущих конструкций для малых и средних конструкции | 220 |
| М200 | создание подпорных площадок, легких фундаментов | 280 |
| М250 | возведение лестничных пролетов, сегментов заборов и ограждений, основы для сооружений | 330 |
| М300 | применяется для создания несущих основ зданий и заливки различных плоскостей | 350 |
В состав смеси бетона для фундамента входят все те же составляющие, что и при изготовлении любого другого бетонного раствора: цемент, щебень, песок и вода. Насыпная плотность всех материалов примерно одинакова, и это позволяет перевести килограммы в ведра, что значительно удобней, если раствор замешивается самостоятельно. Наиболее часто при возведении фундамента используется бетон М300.
Таким образом, чтобы приготовить бетон м300 на 1 куб, состав будет следующим:
- цемент м-400–350 кг или 25 ведер;
- песок – 650 кг–43 ведра;
- щебень – 1300 кг–90 ведер;
- вода – 180 кг–18 ведер.
Количество воды может быть уменьшено, в том случае если песок или цемент очень влажные. Кроме того, если изначально известно, что используемая для замешивания вода — жесткая.
Ингредиенты смеси закладываются в следующем порядке: сначала смешивают между собой песок и цемент, после чего, постепенно, добавляют воду, отслеживая консистенцию и вязкость получающегося раствора.
В самую последнюю очередь добавляют полный объем щебня.
Особо легкие бетоны
Такие составы имеют отличные теплоизоляционные свойства и небольшой вес, высокую морозостойкость и влагоустойчивость. Но, в отличие от обычных бетонов, прочность у них невысока. К этой группе, называемой еще ячеистыми бетонами, относятся:
Создаются строительные материалы этой группы благодаря пенообразующим добавкам, вводимым в их состав и создающим ячейки-поры. Благодаря этому, в особо легких бетонах основным наполнителем является воздух, заключенный в порах материала.
Составы для особо легких бетонов
Несмотря на множество общих моментов в процессе производства, есть и существенные отличия как в составе, так и в технологии изготовления газо- и пенобетона.
Газобетон
Для изготовления газобетона необходимы следующие компоненты: шлам – измельченную смесь песка и извести, цемент и алюминиевая пудра, выступающая в роли газообразующей добавки. Смесь замешивают в бетономешалке, поочередно вводя цемент и шлам. Через три минуты добавляется отмеренная порция пудры из алюминия.
На протяжении последующих 8 минут состав перемешивается, а затем его разливают по формам на 8-10 часов. За это время газобетонная масса в формах вспучивается в виде «горбушки», которую срезают.
Затем формы с газобетонным составом помещают в автоклав, где они обрабатываются паром при давлении в 10 атмосфер и температуре около +100 °C.
Пенобетон
Этот материал изготавливается из смеси цемента, воды, песка и, например, канифольного мыла, играющего роль воздухововлекающей добавки. Смесь всех компонентов активно «взбивают» во вращающейся на больших оборотах бетономешалке.
Полученную пенистую массу разливают по формам для отвердения и схватывания. Возможно изготовление пенобетона и другим способом: пену создают в специальном аппарате и только потом, добавляют к остальным ингредиентам в бетономешалку.
Источник: http://stoneguru.ru/opredelenie-sostava-betona.html
Состав бетона
2 Фев by admin
Бетон – это строительный материал, образующийся после затвердевания бетонной смеси. В его состав входят в заданных пропорциях четыре основных компонента – цемент, песок, щебень и вода. Песок и щебень называют заполнителями смеси, цемент – вяжущим веществом. В качестве заполнителя могут также использоваться керамзит, шлак, бой кирпича.
В строительстве используется три вида щебня – гранитный, гравийный, известняковый. Наиболее высокими прочностными показателями обладает гранитный щебень, он же является самым дорогостоящим заполнителем. Гравийный щебень имеет более низкие прочностные характеристик, известняковый щебень – наименее прочный и наиболее дешевый материал.
Соответственно марки бетона невысокой прочности (М100-300) могут быть изготовлены с применением любого щебня, в том числе известнякового. Бетон более высокой прочности (М350) может быть изготовлен с применением гранитного либо гравийного щебня.
Наконец, в процессе изготовления высокопрочных марок бетона (М-400, М-450, М-500) допускается использовать в качестве заполнителя только гранитный щебень.
Бетоны, полученные на гранитном и гравийном щебне, могут применяться при возведении ответственных конструкций. Бетон марки М200 и выше, широко применяется в гражданском строительстве, в том числе при сооружении водонепроницаемых покрытий, изготовлении тротуарных плит и заливке фундаментов.
Оптимальной маркой для разного рода фундаментов, исходя из совокупности требований, является марка бетона М350. Высокопрочная марка М-500 необходима для строительства наиболее ответственных конструкций — дамб, плотин, хранилищ.
Бетон, полученный с применением известняка (М100, М150) используется в большинстве случаев в качестве материала для подготовительных работ.
Прочность цемента, как вяжущего вещества, также имеет принципиально важное значение для эксплуатационных характеристик бетона.
Так, для каждой прочностной марки бетона существует соответствующая марка цемента, применение которой в смеси позволит обеспечить заданные свойства.
Ориентировочное соответствие прочностных марок цемента и получаемых из них марок бетона представлено в таблице.
Данные таблицы имеют рекомендательный характер. На практике, взяв за основу конкретную марку цемента, можно определить оптимальные отношения по массе компонентов смеси для требуемой марки бетона. Пропорциональные составы марок бетона М200, М300,М400, полученных с применением цемента марок М400 и М500, представлены в таблице 2.
Таблица 2 — Пропорции бетона в порядке цемент: песок: щебень.
Помимо указанных пропорций в процессе приготовления смеси необходимо соблюдать требуемое водоцементное отношение пропорцию цемента и воды в бетоне, которое показывает сколько литров воды необходимо использовать на 1 кг цемента, в процессе приготовления бетона. Рекомендуемые значения водоцементного отношения для бетона, изготовленного на гравии с применением различных марок цемента, приведены в таблице 3.
Таблица 3 – Значения водоцементного отношения для марок бетона М200, М300, М400.
Обеспечение требуемой пропорции компонентов бетонной смеси не всегда является гаранти-ей её высоких эксплуатационных характеристик. С целью придания бетону, приготовленному на обычном сырье, специальных свойств и улучшения его качества без значительного повышения себестоимости применяются специальные добавки.
Добавки для бетонных смесей
Применение добавок позволяет существенно улучшить качество бетона без значительных материальных затрат. Добавки, применяемые для придания бетонным смесям специальных свойств, условно делятся на шесть следующих групп:
-
- Суперпластификаторы– повышают подвижность бетонной смеси, увеличивают прочность, водонепроницаемость и плотность, позволяя снизить расход дорогостоящего цемента для обеспечения необходимой прочности.
- Ускорители набора прочности– повышают скорость набора прочности в течение первых трех суток, повышают прочностную марку бетона.
- Добавки, обеспечивающие сохраняемость подвижности бетона, — востребованы при длительных перевозках и в жаркое время года.
- Добавки, повышающие морозостойкость, — востребованы при проведении работ в зимнее время.
- Модификаторы – повышают эксплуатационные характеристики, в том числе позволяют получить высокопрочный бетон на основе обычных заполнителей и цемента.
- Добавки для самоуплотняющихся смесей– упрощают процесс бетонирования густоармированных и тонкостенных конструкций.
- Комплексные добавки– обеспечивают комплексное воздействие на бетонную смесь.Комплексные добавки удобны тем, что избавляют производителя от необходимости приобретать разные компоненты для обеспечения необходимых свойств бетона. Кроме того, применение комплексных добавок исключает взаимодействие отдельных химических элементов в смеси и связанные с этим побочные эффекты.Необходимый эффект от добавок можно наблюдать только в случае строгого соблюдения рекомендаций по их использованию. В некоторых случаях их оптимальную дозировку необходимо установить экспериментальным путем в процессе подбора состава бетона. химических, как правило, не должно превышать 2% от массы цемента. С целью экономии цемента в бетон вводятся тонко молотые добавки (или наполнители). Их количество в смеси может составлять 20% и более.
Применение тонкомолотых добавок оправдано в двух случаях:
- если по условию прочности допускается большее водоцементное отношение, чем требуется по условию долговечности смеси;
- если необходимую прочность бетона можно обеспечить, используя меньшее количество цемента в сравнении с требуемым по условию плотности. Благодаря применению пластификаторов требуемый расход цемента из условий прочности для целого ряда бетонов бывает ниже, чем его расход из условий плотности. В этих случаях для экономии цемента целесообразно использовать тонко молотые добавки.
Бетон для тротуарной плитки
Для получения тротуарной плитки с высокими прочностными характеристиками необходим бетон, содержащий следующие пропорции компонентов:
- Первый вариант: вяжущая основа – портландцемент М500 и песок, максимально очи-щенный от глины. Соотношение по массе — 1:3 соответственно.
- Второй вариант: портландцемент марки М500, песок и отсев гранитного щебня фракцией от 5 до 10 мм. Соотношение по массе 1:2:2 или 1:3:1 соответственно.
Рекомендуется в каждом случае использовать применять гидроизолирующую добавку и пластификатор.
С целью улучшить прочностные характеристики раствор для приготовления плитки армируют полипропиленовыми волокнами. Однако применение волокон более целесообразно в бетоне, состоящем из цемента и песка, поскольку бетон, содержащий гранитный отсев, сам по себе уже является достаточно прочным.
Если для бетона создается раствор из песка и цемента очень важно соблюдать их правильное соотношение, не снижая и не повышая рекомендуемую долю песка. Заниженное содержание песка (менее 2-х частей) может привести к образованию трещин в бетоне. Слишком высокое содержание песка (более 3-х частей) приводит к снижению твердости и постепенному разрушению плитки.
красителей в бетоне для тротуарной плитки не должно превышать 5 % от общего количества компонентов. В противном случае это приведет к существенному ухудшению качества продукции – снижению морозостойкости, прочности и других показателей.
Бетон для отмостки
Состав бетона для отмостки необходимо подбирать в соответствии с конкретными условиями эксплуатации. В задачи отмостки входят отвод воды и обеспечение прохода вокруг здания. Отмостка должна быть простой по конструкции и экономичной в исполнении, иметь высокие прочностные характеристики и в случае необходимости легко демонтироваться.
Следует учитывать, что в зависимости от сезона отмостка подвергается перепадам температуры и другим атмосферным воздействиям. Поэтому применяемый бетон должен характеризоваться высокими показателями водонепроницаемости и морозостойкости.
Для отмостки должен применяться бетон марки не ниже М200. Рецепт его получения достаточно прост. В качестве вяжущего вещества целесообразно применять марки цемента М400 и М500.
Чем выше марка цемента, тем меньшее его количество требуется для обеспечения заданной прочности.
За основу требуется взять цемент М400 и использовать его с остальными составляющими в следующих пропорциях:
- Для бетона М200 в массовом отношении 1: 2,8: 4,8 (цемент: песок: щебень).
- Для бетона марки М250 — 1:2,1:3,9.
- Для бетона М300 — 1:1,9:3,7.
Воды в смеси должно быть как можно меньше. Её оптимальное соотношение с цементом составляет 0,65 с учетом присутствия воды в песке. В случае использования крупнозернистого щебня количество воды допускается уменьшить.
Порядок приготовления бетонной смеси следующий: в смеситель налить воду и добавить цемент, оба ингредиента перемешать до получения однородного «цементного молока», затем высыпать щебень в полученный раствор, в последнюю очередь ввести песок.
Бетон для фундамента
Для приготовления бетона рекомендуется использовать песок фракцией от 1,2 до 3,5 мм. Песок должен быть чистым, без ила и примесей, их содержание допускается до 5%. Проверить степень чистоты песка можно следующим образом: насыпать его в бутылку, налить туда воды, взболтать.
Если после взбалтывания вода остается прозрачной или слегка мутнеет, значит, песок достаточно чист.
Если же вода сильно мутнеет, приобретает цвет глины или после отстаивания поверх песка оседает глинистый осадок, значит, в песке содержится слишком большое количество глины, и он не пригоден для приготовления бетонной смеси.
Гравий (или щебень) также не должен содержать в большом количестве глину. Размеры его частиц должны находиться в пределах от 10 до 80 мм.
При закладке монолитного фундамента собственными силами в качестве вяжущего вещества оптимальным вариантом будет обычный портландцемент.
Ориентировочные пропорции составляющих для приготовления фундаментного бетона в частях от цемента следующие: 1:3:5 (цемент: песок: гравий) – на 10 кг цемента необходимо 30 кг песка и 50 кг гравия. Изменяя водоцементное отношение можно получать из одной и той же марки цемента различные марки бетона.
Приобретая цемент, важно обращать внимание на срок его изготовления. Цемент сохраняет свои первоначальные характеристики в течение трех месяцев, после превышения которых может утратить порядка 30% прочности.
В бетон для фундамента рекомендуется вводить модифицирующие добавки или сульфатостойкие элементы. Это повысит сопротивление бетонной смеси воздействиям агрессивной среды.
Как выполнить качественную заливку бетона?
Перед тем, как начать заливку бетона, необходимо проверить надежность опалубки, качественно армировать конструкцию композитной арматурой и подготовить землю, уплотнив грунт.
Очень важно в процессе строительных работ качественно залить и распределить бетон.
Бетон представляет собой неоднородный состав, поэтому для его равномерного распределения требуется утрамбовка, которая позволит уплотнить заполнитель внутри раствора и исключить присутствие воздушных пузырей.
С этой целью применяется вибрация. Специализированные виброустановки позволяют качественно и быстро утрамбовывать бетон. Для фундаментов и стен применяется специальный инструмент с вибрирующим шлангом. Его погружают в раствор и производят таким образом утрамбовку.
Для тонких слоев бетона, например, стяжек, применяются поверхностные аппараты с длинной рейкой.
Под воздействием мелкой вибрации, исходящей от привода, она перемещается по поверхности, благодаря чему поверхностный слой бетона выравнивается и одновременно с этим утрамбовывается.
В процессе заливки следует прокалывать бетонный раствор на всю глубину заостренным прутом. Таким способом обеспечивается выход воздуха, который мог задержаться в растворе и сетке армирования. Поскольку заливка производится послойно, то при прокалывании очередной порции бетона, необходимо углубляться примерно на 10 см в предыдущий слой с целью обеспечения их надежного сцепления.
В результате проделанных операций заполнитель плотно утрамбовывается, а на поверхность выступает ровный слой раствора. На последнем этапе производится выравнивание верхнего слоя, которое можно выполнять в несколько приемов по мере сцепления и высыхания раствора в течение 2-х-3-х часов.
При отсутствии профессионального оборудования те же самые операции можно сделать вручную. Для обеспечения вибрации следует при помощи кувалды нанести одинаковой силы удары по бокам опалубки. При этом бить правильно не по доскам щитов, а по скрепляющим брусьям.
Для обеспечения равномерного высыхания бетона и защиты его от внешних факторов необходимо накрыть раствор пленкой. Это предотвратит слишком быстрое высыхание поверхности бетона в сравнении с его внутренними слоями и предохранит от воздействия солнца, жары, холода, осадков.
Среднее время высыхания бетона, по истечении которого на его поверхность можно ступать, составляет около 36 час. На время затвердевания оказывает влияние толщина слоя. Полное высыхание может затянуться на период до 28 дней. Именно по окончании этого срока следует снимать опалубку.
Еще в течение полугода после этого бетон будет высыхать и укрепляться, достигнув своей максимальной прочности через год с небольшим. Однако производить дальнейшие работы допускается уже через неделю.
Заливку фундамента рекомендуется выполнять в теплое время года (температура не ниже +5ْ С). Работы по заливке фундамента в холодный период также возможны, однако в этом случае необходимо подогревать воду и смесь, чтобы вода не успела замерзнуть до схватывания бетона.
Источник: http://nerudr.ru/blog/beton/sostav-betona/
При расчете состава бетона ставится задача — получить бетон, имеющий определенные качественные показатели
1. В виде весового (реже объемного, менее точного) соотношения между количествами цемента, песка и гравия (или щебня) с обязательным указанием водоцементного отношения. Количество цемента принимают за единицу, поэтому соотношение
между составными частями бетона имеет вид: 1 : х : у при определенном В/Ц (например, 1:2:4 по весу при В/Ц = 0,6).
Устанавливать составы бетона по объему допустимо только на небольших стройках, но при этом цемент всегда должен дозироваться по весу.
2.
На крупных стройках и центральных бетонных заводах все материалы дозируют по весу, при этом состав бетона обозначают в виде расхода материала на 1 м3 уложенной и уплотненной бетонной смеси, например:
цемента……………… 280 кг щебня……………… 1250 кг
песка………………… 700 кг воды……………….. 170 кг
—————————————————————————
Итого 2400 кг на 1 м3 бетонной смеси
Правильный расчет состава является одной из наиболее важных операций в технологии бетона. Различают два состава бетона: номинальный (лабораторный), устанавливаемый для сухих материалов, и производственный (полевой) для материалов в естественно влажном состоянии.
При расчете состава бетона ставится задача
получить бетон, имеющий определенные качественные показатели, а именно:
прочность, равную полной проектной прочности или части ее, достаточной для распалубки бетона и частичной загрузки сооружения (от 50 до 75% проектной прочности); бетон заданной прочности получают надлежащим выбором марки (активности) цемента и расчетом В/Ц по формулам или графикам; заполнители должны иметь удовлетворительное качество; срок достижения полной или частичной прочности, соответствующий графику производства работ, также обеспечиваемый правильным выбором В/Ц и марки цемента; обычный срок твердения бетона 28 дней; плотность, которая влияет на прочность бетона, на стойкость его по отношению к атмосферным и химическим воздействиям, на защиту арматуры от коррозии, сцепление с арматурой в железобетоне, водонепроницаемость; плотность зависит от В/Ц,. степени заполнения цементным тестом пустот в смеси заполнителей и от тщательности уплотнения бетонной смеси при укладке; подвижность и у добоу кладываемость, принимаемые по табл. 1; они зависят от расхода цементного геста, а следовательно, и от расхода воды на 1 м3 бетонной смеси;
экономичность, в основном заключающуюся в возможно меньшем расходе цемента на единицу объема бетона, удовлетворяющем, однако, условиям прочности, плотности, сцепления со стальной арматурой и подвижности.
Исходя из этого, в технических условиях установлен наименьший допускаемый расход цемента на 1 м3 железобетона, а именно: для сооружений, находящихся на открытом воздухе или в воде,—250 кг; для конструкций, находящихся внутри зданий — 220 кг; для бетона, уплотненного вибрированием на 20 кг ниже. Прежде чем рассчитывать состав бетона, необходимо выбрать марку цемента и исследовать местные заполнители (песок, гравий, щебень), а также воду.
Для экономного расходования цемента
необходимо выбирать марку цемента (при его испытании в растворе пластичной консистенции) так, чтобы она была равна или немного превышала заданную марку бетона (для нормального 28-дневного срока твердения бетона), например для бетона марки R28= 150 требуется цемент активности Rц.пл = 150—200.
При определении марки цемента Ruв растворе жесткой консистенции необходимо, чтобы она в 2—2,5 раза превышала заданную марку бетона; R28 (за исключением бетонов самых высоких марок). Если марка цемента будет ниже, чем здесь указано, то это приведет к слишком большому расходу цемента на 1 м3 бетона.
Наоборот, когда марка цемента слишком высока, может случиться, что расход цемента будет меньше требуемого по техническим условиям для получения бетона необходимой плотности.
В этом случае к цементу надо добавить тонкомолотую добавку активную кремнеземистую или инертную (молотый кварцевый песок, инертный при обычном твердении бетона без автоклавной обработки, каменную муку из гранита, плотного известняка и т. п.).
В бетоне невысоких марок можно использовать,в качестве добавки кирпичную глину, не загрязненную органическими и сернокислыми примесями. Активность смешанного вяжущего вещества (при испытании в растворе пластичной консистенции) должна быть Rсм.nл.=R6 или немного выше R6.
Добавка может быть размолота в сухом состоянии и заранее смешана с цементом или же ее размалывают с водой и вводят в виде суспензии непосредственно в бетономешалку.
Для расчета состава бетона необходимо следующее
:
1) вычисление водоцементного отношения;
2) определение расхода воды и цемента на 1 м3 бетона;
3) определение отношения между весом песка и весом крупного заполнителя, а также между отдельными фракциями крупного заполнителя;
4) предварительное вычисление состава бетона;
5) экспериментальное определение подвижности и удобоукладываемости бетонной смеси; внесение необходимых поправок в расчет состава, если требуемая подвижность не достигнута;
6) вычисление окончательного расхода материалов на 1 м3 бетона;
7) испытание прочности бетона. На производстве необходимо пересчитывать номинальный состав на полевой с учетом влажности заполнителей.
Водоцементное отношение вычисляют по заданным марке и сроку твердения бетона, известным заранее активности цемента и роду заполнителей на основании формул или графиков, приведенных выше. Если задан расчетный срок п, не равняющийся 28 дням, то сначала вычисляют R28 по формуле
R28=Rn lg28/lgn
и затем по R28 определяют водоцементное отношение.
Весовое отношение между песком и крупным заполнителем определяют, исходя из полного заполнения пустот в крупном заполнителе.
Если обозначить весовое количество песка х и крупного заполнителя у, объемные веса их — fоп, fок, пустотность крупного заполнителя (выраженную относительной величиной) V, то объем пустот в у частях крупного заполнителя будет равен:
у / fок , V
Для заполнения этого объема пустот необходим объем песка
откуда x / f on т.е. x / fon = y / f ок . V откуда x / y = V fоn / f ок
По этой формуле рассчитывают минимальное значение — x / y
Обычно для подвижной бетониои смеси содержание песка приходится увеличивать, так как требуется раздвинуть зерна гравия или щебня. Для этого при расчете соотношения — вводится в формулу поправка а, называемая коэффициентом раздвижки зерен и равная 1,1 —1,2 и более. Тогда формула приобретает вид
x / y = V fon / f ok a
Для выбора оптимального соотношения между песком и крупным заполнителем рекомендуется опытным путем проверять как минимальное соотношение — x / y =V f on / f ok — в бетоне, так и соотношение x / y — с коэффициентом а =1,1—1,2 и более. Чем выше требуется подвижность бетонной смеси, тем больший берется коэффициент а .
Если гравий или щебень составляют из нескольких фракций, необходимо заранее установить оптимальное соотношение между ними, пользуясь графиком наилучшего зернового состава или подбирая смесь с минимумом пустот.
После определения водоцементного отношения дальнейший расчет состава бетона можно вести по способу последовательного приближения к заданной подвижности, добиваясь в конечном счете наименьшего расхода цемента, как показано ниже в примере расчета
Источник: http://www.advicehouse.ru/beton-osnovnye-ponyatiya/raschet-sostava-betona.html
Восемнадцать вопросов дачника о бетоне
Бетон — искусственный камень, образующийся в результате химических реакций, происходящих в смеси цемента, наполнителей и воды.
Сколько дней длится процесс отвердевания (схватывания) бетона?
Наиболее интенсивно химические реакции в бетонной смеси происходят в течение первых семи суток. Окончательное схватывание — процесс очень длительный, считается, что требуемую прочность бетон набирает за 28 суток. После окончания этого периода скорость набора прочности резко замедляется.
Что такое марка бетона?
Марка бетона — цифра, соответствующая пределу прочности на сжатие бетонного куба 28-суточной выдержки со стороной 20 см, выраженная в кг/см2.
Как приблизительно определить марку бетона?
С помощью молотка и зубила. Если под ударом молотка весом 300-400 г зубило вбивается в бетон не более чем на 5 мм, прочность бетона соответствует марке 75-100, больше чем на 5 мм — прочность бетона менее 75. Если зубило «не идет» и откалывает от бетона мелкие кусочки, прочность такого бетона — не менее 150-200 кг/см2.
Какую марку цемента выбрать для бетона?
Цифры в маркировке цемента (например, М300, ПЦ500) характеризуют прочность изделий из него. Марку цемента выбирают, исходя из необходимой прочности (марки) бетона.
Общее правило: для бетонов марки до 300 выбирают цементы, значение марки которых в 2,5-3 раза выше; для бетонов более высоких марок соотношение снижается до 1-1,5.
Практически используемые соотношения марок бетона и цемента приведены в таблице 1.
Таблица 1. Соответствие марок требуемого бетона и используемого цемента
| Марка цемента | 300 | 300-400 | 400-500 | 400-600 | 500-600 |
Как правильно хранить цемент?
Срок хранения цемента ограничен, ввиду его способности впитывать влагу из воздуха.
Поэтому для увеличения срока хранения цемент надо хранить в сухом помещении без сквозняков в заводской упаковочной таре, дополнительно укутанной несколькими слоями воздухонепроницаемой (полиэтиленовой) пленки.
Цементы разных марок не следует держать вместе. При соблюдении этих условий цемент без значительной потери свойств можно хранить до полутора-двух лет.
Как определить, не ухудшились ли свойства цемента после длительного хранения?
Сжатый в кулак цемент хорошего качества должен «вытекать» сквозь пальцы. Оставшийся в кулаке рыхлый комок свидетельствует о потере части активности цемента. В дачном строительстве его еще можно использовать, но расход целесообразно увеличить примерно в полтора раза.
Какие наполнители используются в бетонах?
Разные, от древесных опилок до керамзита. Классические наполнители — песок, гравий, щебень.
Какой песок можно использовать для замеса бетона?
Чистый — без мусора, пыли, остатков растений, глины и суглинков. всех глинистых и илистых частиц в песке для обычного бетона не должно превышать 5%. Тонкий песок с диаметром песчинок менее 1,2 мм малопригоден.
Как определить пригодность песка для бетонной смеси в домашних условиях?
Наберите в бутылку или другую емкость 200 мл песка. Залейте его водой и хорошо взболтайте. После отстаивания в течение 1,5-2 минут слейте воду. Повторите процедуру несколько раз до тех пор, пока сливаемая вода не будет чистой. Если после этого в емкости осталось более 185-190 мл песка, такой наполнитель годится для замешивания бетона.
Какие максимальные размеры частиц наполнителей можно использовать в бетоне?
В любом случае размер частиц наполнителя (щебень, гравий) не должен превышать 120 мм (150 мм для бутобетона). Общее правило по определению пригодности наполнителя по наибольшему размеру частиц — он не должен превышать 1/3 минимального размера конструкции и 3/4 от расстояния между прутьями арматуры.
Что такое бутобетон?
После замеса раствора в процессе заливки в опалубку часто укладывают крупные камни, обломки кирпича или строительных блоков с целью экономии материала. Такой бетон называют бутобетоном.
Какую воду можно применять для замеса бетона?
Воду, пригодную (в сыром виде или после кипячения) для питья.
Что такое водоцементное отношение?
Водоцементное отношение В/Ц — это пропорция веса цемента и воды, используемая для приготовления бетонной смеси. Наряду с маркой цемента В/Ц определяет марку бетона, его прочность. Практические значения водоцементного отношения для бетонной смеси на основе гравия приведены в таблице 2. При использовании щебня значения В/Ц из таблицы следует увеличить на 0,05.
Таблица 2. Значения В/Ц для различных марок цементов и бетонных смесей на гравии
| Марка цемента | ||||||
| 300 | 0,75 | 0,65 | 0,55 | 0,50 | 0,40 | — |
| 400 | 0,85 | 0,75 | 0,63 | 0,56 | 0,50 | 0,40 |
| 500 | — | 0,85 | 0,71 | 0,64 | 0,60 | 0,46 |
| 600 | — | 0,95 | 0,75 | 0,68 | 0,63 | 0,50 |
Сколько воды требует приготовление бетонной смеси?
От количества воды в смеси зависит ее пластичность и прочность бетона после застывания.
При определении необходимого количества воды следует ориентироваться на жесткие бетоны с минимальной пластичностью, так как при неудобстве в работе добавить воду в смесь всегда легче, чем добавлять цемент и наполнители.
Внешний признак жесткого бетона — бугорок смеси на лопате сохраняет форму и не расползается. Использование наполнителей с мелкой фракцией требует большего расхода воды.
Как определить количество ингредиентов для замеса бетона?
В дачном строительстве часто используемый вариант бетонных смесей — 1/3/5, что означает, что на каждый килограмм цемента требуется ввести в смесь 3 кг песка и 5 кг гравия или щебня.
Исходные данные для расчета бетонной смеси — вид наполнителя, марка имеющегося цемента, требуемая прочность бетона. При расчете пригодятся данные, приведенные в таблицах 1-3. Предположим, требуется бетон марки М200, вналичии есть цемент М400 и крупный гравий с размером зерна 40 мм.
Водоцементное отношение В/Ц для цемента М400 — 0,63 (табл. 2). В таблице 3 находим, что для бетона с гравийным наполнителем 40 мм потребуется 155 л воды на кубометр смеси. По значению В/Ц определяем вес цемента 155/0,63=246 кг.
Исходя из принятого соотношения ингредиентов (1/3/5) вычисляем, что для приготовления одного кубометра бетонной смеси кроме цемента потребуется 738 кг песка и 1230 кг крупного гравия.
Как осуществляется приготовление бетонной смеси?
Для начала цемент тщательно перемешивают с песком, после этого смесь слегка (!) смачивают водой,снова перемешивают и вводят гравий или щебень, постепенно и понемногу добавляя требуемое количество воды.
Воду лить следует крайне осторожно; момент, когда ее становится много, наступает неожиданно, поэтому добавлять воду можно только маленькими порциями. Количество воды, приведенное в таблице 3 — не конечные идеальные значения.
На практике воды может понадобиться больше или меньше в зависимости от влажности ингредиентов.
В древности бетонные смеси готовили, перемешивая ингредиенты вручную. Это очень кропотливый и трудоемкий процесс.
Дачнику ручное смешивание можно рекомендовать только в случае малых объемов работы и их редкой периодичности во времени.
В любом случае, использование бетономешалки предпочтительнеее, так как происходит сокращение трудозатрат и улучшается качество смешивания составляющих, от которого напрямую зависит прочность бетона и его долговечность.
Как правильно заливать опалубку?
Основная трудность при заливке опалубки — уплотнение бетонной смеси. Наличие пустот снижает прочность. Чтобы заполнить все пустоты, применяют электрические вибраторы. При их отсутствии бетон в опалубку заливают слоями 10-15 см, тщательно уплотняя каждый слой штыкованием металлическим штырем или деревянной палкой, а также несильным, но частым постукиванием по опалубке деревянной колотушкой.
Источник: http://www.diy.ru/post/2844/
