роль бетона

Заполнители в бетоне

Составляющие бетона и их свойства

Составляющими бетона являются цемент, вода, различные заполнители (щебень, керамзитовый гравий, полимеры, шлаки, зола, туф). От последних зависит качество бетона.

От используемого при изготовлении количества песка, щебня, других ингредиентов получаемый бетон различается по следующим свойствам:

• прочность;
• теплопроводность;
• упругость;
• долговечность;
• однородность состава;
• усадка.

Цемент – основа бетона

Марку цемента подбирают таким образом, чтобы она не была выше заданной марки бетона в два-три раза. Скажем, при желании получения бетона марки 160 кгс/см2 марка цемента должна быть не меньше 400 кгс/см2. Перерасход материалов неизбежен, если с цементом переусердствовать. Когда его больше, чем нужно, не получится выйти на приемлемые показатели морозоустойчивости, водонепроницаемости, плотности. К тому же будет ржаветь арматура.

Прочность самих заполнителей имеет меньшее значение, нежели их хорошее сцепление с цементным камнем. Отсутствие оного приводит к неизбежному разрушению конструкций при поперечном растяжении.

Лучшее сцепление заполнителя с цементным камнем достигается подбором оптимальной формы зёрен, обеспечением чистоты их поверхности. Пористость структуры, химический состав, минералы также играют далеко не последнюю роль.

Чистота компонентов

Гравий, щебень, песок не должны иметь посторонних примесей. В противном случае бетонная смесь не будет настолько прочной, чтобы соответствовать требованиям, предъявляемым к возводимым сооружениям.

Если нет возможности получения чистого исходного материала, то доставляемые компоненты промываются проточной водой.

Применение пористых и лёгких наполнителей призвано снизить вес бетона. Такой состав будет отличаться пониженной теплопроводностью.

Высыхая, бетон затвердевает и усаживается. Наблюдается некоторое уменьшение в объёме. Поэтому важно ответственно и добросовестно подойти к подбору заполнителей. Когда этому моменту не уделяют должного внимания, строение обречено на недолгую жизнь. Причина – невозможность противостояния перепадам температур. При таком положении вещей замерзание и оттаивание станут роковыми факторами. Что уж тут говорить о сейсмической активности, цунами?

Надо сказать и о консистенции. Она определяется количеством воды. Её присутствие в недостаточном количестве сопряжено с тем, что придётся смириться с жёсткой укладкой и активным уплотнением. Обилие жидкости приведёт к получению массы, самотёком заливающейся в форму. Работать с подвижной субстанцией, конечно, проще, но не следует забывать о прочностных параметрах. Излишнее увлажнение ни к чему хорошему не приведёт.

Не дозвонились? Нет времени для телефонного разговора? Оставьте заявку и мы обязательно свяжемся с Вами в удобное для Вас время.

Производство и реализация

Полезные советы

Спецпредложения

Помощь специалиста

Новое в блоге

Назначение органосиликатных композиций

Роль эмалей в защите от коррозии металла и бетона

Почти все элементы, используемые в строительных целях, нуждаются в дополнительной защите лакокрасочными продуктами. В основном, требуется защита от коррозии металла – листового с заводским покрытием методом койл-коатинга и защита арматуры в железобетоне. В последнее время всё большую актуальность приобретает защита от коррозий бетонных поверхностей, для этих целей используют эмали ЭП-140 и ЭП-255.

Как производится защита металла и металлических конструкций?

Чаще всего в промышленном строительстве и строительстве частных домов используют алюминиевые и стальные листы. Треть мирового производства алюминия используется в Европе. Алюминиевые листы применяются для формирования потолочных и мозаичных плит, разделительных стен, в качестве элементов для промышленных холодильников и фасадов/наружных стен и другое.

В строительстве металлические элементы окрашиваются сначала непрерывным методом (койл-коатинг), а после этого формуются. Выбор стали или алюминия в качестве подложки и системы лакокрасочных материалов зависят от того, какие нужны свойства покрытий в данной области применения. Для поверхностных слоев в основном применяются полиэфирные эмали, именно они гарантируют 20-летний срок службы с сохранением в течение всего этого времени необходимых характеристик. Лучшей эластичностью и прочностными свойствами отличаются ПУ-системы, но они дороже полиэфирных эмалей. Лучшей стойкостью к атмосферным внешним воздействиям отличаются краски на основе дифторида поливинилидена (PVDF). Но их минусом также является высокая цена, поэтому данные эмали используются только на престижных стройках. Поливинилхлоридные пластизолевые системы дают долговременную стойкость, но используются, как правило, для крыш. Для хорошей термической изоляции специалисты применяют комплексный листовой металл. Система представляет собой 2 металлических листа, обработанных по методу койл-коатинг и установленных между собой на определенном расстоянии, а между ними впрыскивают ПУ-пену.

Свайные стены в строительстве производятся преимущественно из алюминия, стали, бетона и композитов. Их редко защищают лакокрасочными покрытиями, но иногда для эстетических целей покрывают красками и эмалями. Свайные стены, эксплуатируемые в морской воде, предохраняют анодной или катодной защитой или обрабатывают ЭП-1155.

Как производится защита арматурных стержней?

В результате исследований было выявлено, что в течение многих лет эксплуатации в морской среде арматуры в высококачественном бетоне коррозия охватывает более сложные процессы, чем просто окисление стали в присутствии хлоридов. Для предохранения и хорошей антикоррозийной защиты стальной арматуры бетона ученые разработали новое покрытие. Передовое средство состоит из смеси стекла, воды, глины, его наносят на арматуру и обжигают при 760°C. При этом сталь приобретает отличную защиту от коррозии, так как влага не имеет доступа к металлической поверхности. Данные работы проще, чем антикоррозиная защита стали эмалью ЭП-525.

Очень сложной считается антикоррозийная защита армированного бетона, который используется в случае полых туннелей от проникновения воды. Ряд компаний специализируется на выполнении эффективной противоводной изоляции, для данных целей разработана специальная изоляция на основе технологии с применением метакрилатов.

Как производится защита бетона?

Бетон – это один из самых сложных для окраски оснований. Но необходимость ждать 28 дней, чтобы окрасить свежий бетон, по мнению специалистов, не имеет на то оснований. Большинство хороших современных ЛКМ не требуют много времени (например, ХВ-785). По бетону можно производить окраску, когда к нанесению ЛКМ можно подготовить поверхности без их повреждения, и когда влажность подложки не затрудняет нанесение средств защиты (например, эмали ЭП-525, ЭП-5287).

Необходимо помнить, что плохо написанная спецификация окрасочных работ ведет к ошибкам в подготовке поверхности и нанесении защитных покрытий по бетону. Важно тщательно оценить все факторы, влияющие на долговечность защиты и самой подложки, причины нанесения защиты и экономические факторы.

Компания Спецэмаль предлагает Вам лакокрасочные материалы различного назначения: атмосферостойкие, химстойкие, для дорожной разметки, огнезащита и др. Обратите внимание, что мы также продаем огнезащитные материалы для металла, текстиля, дерева, бетона, пластика. Спектр ЛКМ на разной основе: АК, АС, КО, ВЛ, ХС, ХП, ЭП, ФЛ, ГФ гарантирует удовлетворение Ваших потребностей! Действуют специальные цены: эмаль бэп-610, лак хп-734, лак хп-734, состав огнезащитный Экскалибур, грунт ас-071.

Роль суперпластифицирующих добавок в формировании прочности самоуплотняющегося бетона Текст научной статьи по специальности «Строительство. Архитектура»

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Морозов Н.М., Галеев А.Ф.

Применение самоуплотняющегося бетона позволяет значительно повысить качество железобетонных изделий. Для его приготовления необходимо правильно подобрать суперпластификатор, который обеспечит низкое водоцементное отношение и хорошую подвижность. В данной статье рассмотрено влияние расхода цемента и суперпластификаторов на свойства мелкозернистой бетонной смеси, такие как плотность и воздухововлечение , и на кинетику набора прочности бетона.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Морозов Н.М., Галеев А.Ф.,

The role of superplasticizers in the formation of self-compacting concrete strength

The use of self-compacting concrete can significantly improve the quality of concrete products. To make it, you need to choose the right superplasticizer , which will provide a low water-cement ratio and good mobility. Especially important is the optimum dosage of plasticizer, as self-compacting concrete has a number of fine features, leading him to the sensitive bundle recipe: increased consumption of cement increased consumption of plasticizers, reduced consumption of filler, excellent rheological properties. This article discusses the effect of consumption of cement and superplasticizer on the properties of fine-grained concrete mix, such as density and air entrainment , and on the kinetics of a set of concrete strength . The possibility of increasing the strength characteristics of self-compacting concrete sand by choosing the type of superplasticizer . The regularities of time spreading of self-compacting concrete on the dosage of the superplasticizer .

Текст научной работы на тему «Роль суперпластифицирующих добавок в формировании прочности самоуплотняющегося бетона»

Морозов Н.М. – кандидат технических наук, доцент

E-mail: nikola_5 3 5 @mail. ru

Галеев А.Ф. – студент

Казанский государственный архитектурно-строительный университет

Адрес организации: 420043, Россия, г. Казань, ул. Зелёная, д. 1

Роль суперпластифицирующих добавок в формировании прочности самоуплотняющегося бетона

Применение самоуплотняющегося бетона позволяет значительно повысить качество железобетонных изделий. Для его приготовления необходимо правильно подобрать суперпластификатор, который обеспечит низкое водоцементное отношение и хорошую подвижность. В данной статье рассмотрено влияние расхода цемента и суперпластификаторов на свойства мелкозернистой бетонной смеси, такие как плотность и воздухововлечение, и на кинетику набора прочности бетона.

Ключевые слова: самоуплотняющийся бетон, воздухововлечение, суперпластифкатор, прочность.

Повышение качества железобетонных конструкций является одной из важных технологических задач производства. Эта задача решается путем совершенствования технологического оборудования при перемешивании бетонной смеси и формовании изделий из нее, либо улучшением состава самой смеси с целью повышения удобоукладываемости и снижения воздухововлечения. Для реализации второго направления во второй половине XX века появилось такое понятие как самоуплотняющийся бетон (СУБ) – бетон способный приобретать заданную ему форму, лишь за счет собственного веса [1]. СУБ имеет ряд особенностей отличающих его от обычного бетона: повышенный расход цемента, повышенный расход пластификаторов, уменьшенный расход крупного заполнителя, отличные реологические свойства [2-5].

Во многих регионах Поволжья особый интерес представляет мелкозернистый (песчаный) бетон, ввиду использования местных дешевых заполнителей [6, 7]. Поэтому основная цель проводимого исследования выяснить влияние расхода цемента и добавок в самоуплотняющемся мелкозернистом бетона (МСУБ) на свойства бетонной смеси (далее БС) и бетона. Исходя из этого, поставлены задачи сравнить изменение плотности и воздухововлечения БС и оценить кинетику твердения бетона.

В качестве исходных материалов было использовано: портландцемент ЦЕМ I 42,5Б Мордовского цементного завода, соответствующий ГОСТ 31108-2003. В качестве заполнителей и наполнителей использовались: песок камского месторождения, микрокремнезем Челябинского электрометаллургического комбината марки МК-85. В качестве пластификаторов были взяты поликарбоксилатные добавки Melflux 2651F, Sika VisTO Crete 5-600SK и ReoTech Degaset DR 8500 ZF. Воздухововлечение бетонной смеси измерялось прибором «Testing», действие которого основано на принципе определения искомой величины под давлением. Кинетика набора прочности измерялась на 3,7 и 28 сутки и испытания проводились по ГОСТ 10180-2012.

Получены результаты исследования влияния расхода цемента на свойства бетонной смеси, такие как плотность раствора и воздухововлечение и кинетики твердения бетона. Были приведены следующие составы самоуплотняющегося мелкозернистого бетона для исследования технологических свойств, представленые в табл. 1.

Составы самоуплотняющегося мелкозернистого бетона

№ Цемент, кг Песок, кг МК, кг Добавка Melflux 2651F, кг В/Ц

1 400 1650 50 3 0,625

2 500 1600 50 3,75 0,53

3 600 1500 50 4,5 0,44

4 700 1400 50 5,25 0,42

При изготовлении образцов для испытаний МСУБ были проверены такие свойства технологические свойства как плотность бетонной смеси и воздуховолечение. Полученные результаты приведены на рис. 1.

шта, кг на ЕуО -плотность, кг/м,куб воздуиомлеченне, %

Рис. 1. Зависимость плотности и воздухововлечения от расхода цемента

На рис. 1 виден рост плотности бетонной смеси и снижение ее воздухововлечения при увеличении расхода цемента. Максимальная плотность достигнута при расходе цемента в 700 кг на м3, но разность значений по сравнению с расходом в 600 кг незначительна. Воздухововлечение с увеличением расхода цемента снизилось на 40 % и составило 5,1 %. Образцы МСУБ, хранящиеся в условиях нормального твердения, подвергались испытанию на сжатие в возрасте 3, 14 и 28 суток нормального твердения. Результаты испытаний приведены на рис. 2.

Рис. 2. Зависимость прочности бетона от расхода цемента

Из данного графика следует, что увеличение расхода цемента приводит к увеличению кинетики набора прочности и максимальной прочности на 28 сутки. Так максимальная прочность на сжатие с 35,7 МПа при расходе цемента 400 кг на куб увеличилась на 42 % и составила при расходе в 700 кг – 61,3 МПа.

В процессе исследования было установлено, что при увеличении расхода цемента до 700 кг на м3 улучшаются свойства самоуплотняющейся бетонной смеси, растет плотность и снижается воздухововлечение. Так же при данном расходе увеличиваются прочностные показатели самоуплотняющегося мелкозернистого бетона.

Были проведены опыты по выявлению оптимальной дозировки суперпластификаторов. За основу взяты составы с расходом цемента 600 и песка камского месторождения 1600 кг на куб. В первом опыте рассматривалась добавка немецкого производителя марки МеШих с дозировками от 0,5 до 1,25 %, следующем

опыте была взята добавка Sika Visko Crete 5-600 SK с дозировкой от 1 до 2,5 %, после чего рассмотрен отечественный пластификатор ReoTech с дозировкой от 0,5 до 1,5 %.

Составы самоуплотняющихся бетонов

№ Цемент, кг Песок, кг МК, кг Добавки, % В/Ц РК, мм

Melflux | Sika 5-600 | ReoTech

2 600 1600 – 0,75 – –

4 600 1600 – 1,25 – –

5 600 1600 50 – 1 –

6 600 1600 50 – 1,5 –

7 600 1600 50 – 2 –

8 600 1600 50 – 2,5 –

9 600 1600 50 – – 0,5

10 600 1600 50 – – 1,0

11 600 1600 50 – – 1,25

12 600 1600 50 – – 1,5

Из табл. 2 видно, что наиболее эффективно В/Ц бетонных смесей снижает суперпластификатор МеШих в количестве 1 % от массы цемента, В/Ц в таком случае составляет 0,32. Однако наблюдается расслоение бетонной смеи, тогда как при использовании добавки 81ка расслоение отсутствует. Минимальное В/Ц бетонной смеси с добавкой 81ка 5-600 составляет 0,38 при дозировке 2,5 %. Составы бетона с добавкой ЯеоТееЬ имеет максимальные показатели водопотребности среди исследуемых суперпластификаторов.

Рис. 3. Влияние добавок на воздухововлечение самоуплотняющегося бетона

Рис. 4. Влияние добавок на показатель СУБ Т500

Минимальное воздухововлечение самоуплотняющихся бетонных смесей достигается путем введения добавки МеШих в количестве 0,5 % и оно равно 3,3 %. У смесей с добавкой 81ка при максимальной дозировке в 2,5 % воздухововлечение составляет 7 %. При увеличении дозировки суперпластификатора ЯеоТеоЬ воздухововлечение увеличивается с 5,4 до 6,8 %.

Одной из характеристик самоуплотняющихся бетонов является Т500 – это время, за которое бетонная смесь растечется до диаметра 500 мм. Эта характеристика косвенно говорит о скорости сдвига бетонной смеси, что позволяет судить о вязкости растворов.

Как видно из рис. 4 при увеличении дозировки добавки МеШих до 1 % скорость сдвига снижается т.к. увеличивается время растекания, следовательно, повышает вязкость смеси при равной подвижности. Использование других пластификаторов аналогично влияет на характер изменения времени растекания раствора.

При исследовании кинетики твердения самоуплотняющихся бетонов наблюдается скорость и рост прочности при увеличении дозировки суперпластификатора МеШих (рис. 5). Максимальная прочность достигнута при дозировке добавки 1,25 % и составляет на 28 сутки 64 МПа. В составах бетона с суперпластификатором 81ка УС5-600 8К максимальная прочность на 28 сутки при дозировке 2,0 % составила 61 МПа (рис. 6), однако здесь замедляется твердение в возрасте 3 суток по сравнению с добавкой МеШих. При увеличении дозировки суперпластификатора ЯеоТееЬ (рис. 7) равномерное увеличение прочности с 31 до 50 МПа.

Рис. 5. Кинетика твердения самоуплотняющегося бетона с добавкой МеШих 2651Б

Рис. 6. Кинетика твердения самоуплотняющегося бетона с добавкой Sika Visko Crete 5-600SK

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-52970

Роль качественного бетона в современном строительстве

Бетон является одним из самых популярных и востребованных элементов современного строительства, так как с помощью этого материала можно получить надежный, крепкий и долговечный объект или постройку. Однако только качественный бетон, подробнее о том, где можно купить бетон с доставкой здесь, может сделать строительство действительно эффективным и бюджетным.

Бетон получил стойкую крепость и твердость, а его производством занимаются специальные бетонные заводы, которые при производстве применяют щебень, гравий, песок и воду.

На сегодняшний день самым востребованным является товарный бетон, из которого получают монолитный фундамент, дороги, площадки и даже большие бассейны. Товарный бетон отлично подходит для залития стены, строительства перекрытия, мостов, плотин и дорожных магистралей.

Для того, чтобы получить качественный бетон, компании-производители должны придерживаться особых правил и технологического процесса. Вид цемента и другие факторы влияют на то, какой в итоге бетон получится и для чего он будет использоваться. Очень часто производители не просто продают этот товар, но и доставляют его до места строительства в специальных миксерах. Конечно, бетон с доставкой стоит немного дороже, но это быстро окупится своей быстротой, эффективностью и экономией вашего времени и сил.

Если вам необходимо бетонировать фундамент, то специалисты советуют использовать для этой цели готовые смеси, при этом их нужно получать на месте стройки. Готовая семь имеет гораздо большее качество, чем смесь самостоятельного изготовления, а значит вы можете не переживать за свой дом ли целое здание и торговый центр.

В современном строительстве нельзя обойтись без таких материалов, как цемент и бетон. При этом востребованным остается как тяжелый, так и легкий бетон. У легкого бетона имеются отличные теплотехнические и шумоизоляционные характеристики, помимо этого такой бетон способен значительно уменьшить вес постройки. Чаще всего его используют при возведении малоэтажных зданий.

У тяжелого бетона имеется высокая прочность на сжатие, его применяют при строительстве монолитов, несущей конструкции, в строительстве бассейна, дороги и так далее.

Как видите, значимость бетона в современном строительстве просто неоспорима, и, как считают специалисты, это будет продолжаться еще на протяжении длительного времени в далеком будущем.

Роль бетона и железобетона в развитии архитектуры

К одному из самых значимых изобретений в древнем Риме относится создание искусственного каменного конгломерата – бетона на основе минерального вяжущего (воздушной извести).

Массовое использование бетона при строительстве зданий и сооружений различного функционального назначения обусловлено трудами русских учёных в конце XIXв. К этому времени относится и начало применения армированного бетона. Из железобетона изготавливаются элементы каркаса зданий, сборных конструкций, монолитных и сборно-монолитных конструкций. Фйормообразующие возможности железобетона хорошо проявляются при строительстве монолитных сооружений.Их пластическая выразительность не вызывает сомнений. Яркие примеры использования монолитного железобетона – Останкинская телебашня, спортивные сооружения Олимпиады-80 в Москве, многоэтажные жилые дома во многих странах мира.

Разнообразные пространственные покрытия из железобетона – оболочки(призматические, цилиндрические, торовые, купола, пологие, коноиды, гиперболоиды) и висячие покрытия – позволяют архитектору создавать сооружения, практически не имеющие ограничения по форме. Среди характерных примеров складчатое покрытия конференц-зала ЮНЕСКО в Париже.Формообразующие возможности железобетона используются архитекторами при создании оригинального пластического решения фасадов и интерьеров зданий.

С эстетической точки зрения восприятие искусственных каменных материалов, и прежде всего бетона и железобетона, связано с визуальным ощущением «каменистости», тяжести.

№35 Пластмассы. Определение. Классификация по типу связующего и поведению при нагревании.

Пластмасса – это технический продукт, полученный на основе полимеров (высокомолекулярных химических соединений органического происхождения) и обладающий на определенной стадии переработки свойством пластичности.

Классификация: 1) по поведению при нагревании:

– Термопласты – полимеры, молекулы которых имеют линейное строение, способны при нагревании при нагревании размягчаться, при охлаждении – затвердевать.

– Термореактивы – полимеры, имеющие пространственное строение молекул после затвердевания, не могут обратно расплавляться и снова затвердевать.

2) по сырью (типу связующего):

– класс А – в основе лежит реакция полимеризации (полиэтилен, ПВА, полипропилен)

– класс Б – поликонденсация = выделение побочного продукта (полиуретаны, полиэфиры)

– класс В – пластмассы на основе химически модифицированных, природных, высокомолекулярных соединений (альбумин, этилцеллюлоза)

– класс Г – мат-лы на основе высокомолек. вещ-тв, получ. деструкцией нефти, каменного угля, торфа (асфальты, дегти)

Состав: полимерное связующее, наполнитель, краситель, пластификатор, отвердитель, порофоры (газообразователи).

№5 Свойства: морозостойкость = 15-50, Wm = не менее

94.25.169.134 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Применение бетона в современном строительстве

Бетон считается ходовым материалом любых строительно-ремонтных операций. Еще в античные времена бетон использовался разными цивилизациями. Тысячелетия усовершенствования раствора позволили создать высококачественный, надежный продукт, востребованный в любых отраслях хозяйства. Изготовление смесей выполняется с участием вяжущих веществ, разнообразных наполнителей, щебня, воды. Для увеличения эксплуатационных параметров часто применяют дополнительные специализированные добавки искусственного типа.

Виды бетона

Существуют разные классы, марки бетона. Их различие в функциональных, качественных характеристиках, целях использования. Бетон разных марок используется в таких работах:

1. По устройству стен постройки.
2. Для фундамента.
3. При создании площадки.
4. При строительстве дренажной подушки, плотины, дороги, моста.
5. При создании перекрытия и т.д.

Незаменимый материал

При строительстве разнообразных построек часто используют армированный бетон, который изготавливается с применением металлической основы. Этот факт расширяет сферу использования бетона, улучшает механические параметры сооружения. На данном этапе производится множество растворов, различимых по компонентам смеси, назначению. В любом случае, бетон является незаменимым элементом всех видов строительства.

Бетонный материал применяется при закреплении строительных компонентов, в виде материала общих конструкций. Он востребован при выполнении наружной и внутренней облицовки, его применяют при герметизации стыка или щели. Бетон – основа всех фундаментов строений разного назначения.

Наличие огромного разнообразия бетонных смесей позволяет применять материал не только при создании построек, а также для возведения дорог, мостов. Для сооружения гидротехнических построек часто используется специализированный гидротехнический бетон. Для создания элементов декора применяют бетон декоративного типа, который применяется для выполнения высокохудожественных работ.

Потому, отменные эксплуатационные свойства обеспечивают огромную популярность бетона в разнообразных отраслях. Он применяется на всех этапах строительства сооружений, при ремонте дорог, возведении плотин, производственных, промышленных построек. Качество материала жестко контролируется в процессе изготовления. Применение современных решений, автоматизированных линий по выпуску продукции, сводят к нулю погрешность рецепта раствора. Современное производство проводится с учетом всех норм, государственных стандартов, что гарантирует надежность бетонных смесей.

Задание №1272

Укажите два предложения, в которых верно передана ГЛАВНАЯ информация, содержащаяся в тексте.

(1)Роль бетона в современной жизни трудно переоценить, ведь он широко используется в гражданском строительстве для прокладки дорог, каналов и взлётно-посадочных полос, возведения мостов, плотин, небоскрёбов и многого другого. (2)Сегодня бетон является самым распространённым строительным материалом, и популярность его вполне объяснима: когда его в жидком виде заливают в форму, он, застывая, становится подобен скале и может прослужить много столетий. (3) бетон состоит в основном из песка и щебня, что делает его самым дешёвым материалом из всех возможных аналогов.

Песок для приготовления бетона

Всем известно, что песок, цемент, щебень и вода, замешанные в определенных пропорциях, создают такой суперпрочный стройматериал как бетон. Каждый ингредиент играет свою важную роль. Так, пески выступают неотъемлемой составляющей бетонной смеси, которая заполняет пространство между щебнем. Качество мелкого заполнителя играет ключевую роль, поскольку от правильного распределения внутреннего напряжения зависит износоустойчивость и прочность конечного продукта.

Общие требования при выборе

Песок для бетона, который применяют для изготовления бетонного раствора, должен соответствовать нормам ГОСТа. Материал подходит, если в его составе менее десяти процентов частиц с фракцией до 0,14 мм и не больше трех процентов примесей, представленных пылью, илом и глиной. Именно присутствие последней в смеси может негативно сказаться на морозоустойчивости и прочности бетона, поскольку она покрывает песчинки, не давая им надлежащим образом соединиться с остальными компонентами. Также, согласно нормам, не допускается содержания крупноразмерных частиц более 10 мм, а доля частиц размером 5-10 мм должна лежать в пределах пяти процентов от общей массы сыпучего составляющего. Органические вкрапления в материал, представленные гумусом или растительными элементами, должны отсутствовать.

Крупность частиц

Чтобы разобраться, какой песок нужен для бетона, сначала определяются с самым главным параметром при выборе сыпучего стройматериала — модулем крупности (фракции). Различают:

• очень крупный (размером более 3,5 мм);
• повышенной фракции (в пределах 3-3,5 мм);
• крупный (2,5-3 мм);
• среднего размера (2-2,5 мм);
• мелкий (1,5-2 мм);
• очень мелкий (1-1,5 мм);
• тонкий (0,7-1 мм);
• очень тонкий (до 0,7 мм).

Чтобы определить модуль крупности, производители просеивают песок поочередно через сита с фракциями 10 мм, 5 мм, 2,5 мм, 1,25 мм, 0,63 мм, 0,315 мм и 0,14 мм.

Упрощенная классификация может быть представлена так:

Изготовление бетона предполагает использование крупнозернистых песков с достаточным количеством более мелких зерен, иначе бетонная смесь будет содержать много пустот. Возникшие пустоты будет заполнять цемент, что означает увеличение себестоимости конечного продукта. Замечено, что песчинки одной и той же фракции плохо соприкасаются между собой, образуя больше свободного пространства. Поэтому массово пользуются смесью разных размеров частиц для получения наибольшей плотности между элементами.

Исходя из размера частиц, сыпучие материалы классифицируются на два класса. Первый класс отличается отсутствием микрочастиц менее 1,5 миллиметров в диаметре. Такой песчаный материал считают лучше, поскольку наличие очень мелкого заполнителя негативно сказывается на густоте оседания более крупных фракций. Второй класс, соответственно, включает в себя мелкие компоненты. Именно поэтому для приготовления качественного бетона используют сыпучие первого класса.

Песок – это мелкозернистая горная осадочная порода, встречающаяся в готовом виде либо получена путем дробления пород. Помимо размера зерен, важным показателем выступает место добычи, которое определяет его свойства. Выделяют:

Речному песку отдают предпочтение, поскольку в нем отсутствует глина и присутствует очень малое количество камня. Он несколько дороже остальных видов сыпучего, но лучший по качеству. Его песчинки однородны и имеют гладкую овальную форму, плотность их оседания значительно выше, нежели у карьерного, форма которого — не симметричная и имеет неровности на поверхности. Добывается он при помощи землесосных устройств, которые всасывают воду вместе с песком и переносят смесь в хранилище. При этом вода имеет отток назад в водоем.

По свойствам морской песок похож на речной. Его особенность – это содержание мелких крупиц ракушек и морского камня. Поэтому он нуждается в дополнительной очистке. Морская соль делает крупицы однородного размера и правильной формы. Он является самым дорогостоящим сыпучим материалом, потому что добыча его происходит на морском дне с применением затратных технологий.

Состав карьерного сыпучего часто отягощен глиняными примесями и камнями, поэтому после добычи он нуждается в промывании от посторонних частиц. Он — наиболее дешевый. Добывание породы в песчаных карьерах является наиболее массовым.

Кварцевый песчаный материал добывают путем искусственного дробления кварцевых пород специальными измельчающими установками. Он получается без разного рода примесей и характеризуется химической нейтральностью. Исходя из вариантов обработки, существуют следующие способы очистки материала:

• намывной (способ очищения путем водного промывания);
• просеянный (согласно такому способу применяются сита для просевки).

Промывание песка происходит прямо на месте добывания. Для этого материал погружают в воду и несколько раз перемешивают. Таким образом от песчинок отходят разного рода примеси и пыль. Ненужные частицы всплывают наверх и отделяются от общей массы. Такую процедуру проводят несколько раз. Правда, и стоимость сыпучего значительно возрастает. Просеивание – менее затратная процедура, но она не избавляет от микрочастиц пыли.

Характеристика материала

Разного рода песок может иметь разные как физические, так и химические характеристики в зависимости от состава, который может быть:

• химическим;
• минеральным;
• гранулометрическим (отображение состава частиц в процентах зависимо от фракции).

Важным показателем выступает фактический вес одного метра кубического песка. Он колеблется в пределах 1,5-1,8 тонн. Меньший вес считается лучше, поскольку масса примесей минимальна.

Влажность играет далеко не последнюю роль. В норме она должна быть 5%. От этого показателя зависит количество воды, добавляемой в бетонный раствор. Во время домашнего строительства можно проверить влажность материала «на глаз»: если после сжатия в кулаке песок не рассыпается – значит, нормальный уровень влажности превышен, и смесь будет нуждаться в меньшем количестве воды.

Расчет количества

Для приготовления качественного бетона высоких марок, нужно придерживаться норм затрат всех элементов. Обычно это соотношение представлено как одна часть цемента к трем частям песка и к пяти частям щебня. Вода вводится постепенно в пропорции 50-70% от массы цемента. Но чтобы получить бетон высокой марки, когда речь идет о возведении многоэтажных сооружений или несущих плит перекрытия, точный расчет имеет ключевое значение. Чтобы правильно рассчитать массовое соотношение всех ингредиентов, прибегают к следующим рекомендациям:

• для создания бетона марки 100 используют песок диаметром до 2,5 мм с массовым соотношением цемент : щебень : песок как 1:7:4,6;
• при марке 150 – соотношение 1:5,7:3,5;
• в 200-ой – 1:4,8:2,8;
• марка 300 – 1:3,7:1,9;
• для создания более высоких марок 400 и 450 уже используют зерна песка более 3,5 мм в диаметре, причем соотношение ингредиентов будет 1:2,7:1,2 и 1:2,5:1,1 соответственно.

Роль мелкого заполнителя в бетоне часто недооценивается. А ведь именно качественный песок, подобранный в нужных пропорциях, поможет снизить стоимость бетона (путем уменьшения затрат цемента) и повысить его устойчивость и марку. Для приготовления качественной бетонной смеси предполагает использование крупнозернистого речного песка с достаточным количеством мелких крупиц. Возможно также добавление промытого карьерного аналога, применение которого может значительно удешевить бетон. Но стоит учесть, что экономя на составляющих смеси, можно значительно ухудшить показатели прочности и износоустойчивости бетонных смесей и конструкций из них.

Убедиться в качестве сыпучего без лабораторных исследований довольно просто – достаточно в прозрачную емкость с песком долить воды и взболтать несколько раз. Если вода сильно помутнела и на поверхности оказались сторонние частицы – качество песчаного материала является сомнительным.

Тяжелый бетон — свойства и преимущества

Тяжелый бетон — это один из самых актуальных стройматериалов в условиях современного строительства. Его применяют в основном при возведении сборных конструкций и монолитных зданий. Также из материала такого типа, дополненного арматурой, производят множество железобетонных изделий: дорожные плиты, блоки для фундамента, плиты перекрытия, сваи, ЖБК и др.

Преимущества материала

Тяжелая бетонная смесь завоевала большую популярность благодаря следующим достоинствам:

• уникальная прочность после высыхания;
• ценовая доступность;
• высокая плотность;
• практичность;
• долговечность;
• удобство укладки, а также подачи материала.

Состав смеси

Главные компоненты тяжелой бетонной смеси представлены цементом, водой (без примесей щелочей и кислот), специальными добавками, заполнителями и чистым песком (фракции от 0,14 до 5 мм). При добавлении в цементную смесь песка она считается мелкозернистой и может называться пескобетоном.

В качестве крупных и мелких бетонных заполнителей применяются горные плотные породы типа известняка, кварцевого или полевошпатного песка, песчаника, гравия или щебня.

Прочностные характеристики материала обеспечиваются вяжущими веществами, представленными портладцементом, а также его разновидностями: пластифицированным, быстротвердеющим, гидрофобным или сульфатостойким материалом.

Плотность тяжелого бетона обеспечивается за счет правильного подбора пропорций компонентов смеси, а его прочность также напрямую зависит от активности цемента, условий и сроков отвердения.

Качественное различие и количественное соотношение заполнителя, цемента и зоны контакта, образованной между ними, являются основополагающими при определении полезных свойств, плотности и структуры материала.

Соотношение компонентов

Как правило, тяжелую бетонную смесь изготавливают, применяя такие пропорции: 2 части песка (чаще всего берется крупнозернистый), 1 часть бетона (предпочтение отдается маркам с высоким индексом), 4 части заполнителя и около 0,8 части воды.
Иногда пропорции могут незначительно отличаться, но в основном состав цементной смеси рассчитывается на 1 м3 и представлен в следующих соотношениях:

Классификация

Говоря о целях применения тяжелого бетона, его делят на гидротехнический (применяется в условиях высокой влажности); железобетонный (необходим для сооружения перекрытий и ЖБ блоков); дорожный (может эксплуатироваться при высоких нагрузках); литой (изготовленный на основе специальных пластификаторов и застывающего в течение короткого промежутка времени цемента).

Также тяжелый бетон может быть кислотоупорным, высокопрочным (делающим смесь с максимально высокими показателями плотности), жаростойким (часто используется для производства печей промышленного типа), мелкозернистым или декоративным (применяется для отделки фасадов, тротуаров или бордюров).

Класс бетона – показатель его качества, должен варьироваться от 95 до 100%, (обозначается, как правило, индексом 0,95).

Важными параметрами считают также класс бетонной смеси по прочности на осевое растяжение, а также класс смеси на сжатие, согласно которому тяжелый бетон можно классифицировать следующим образом:

• марки М50 и М100 (применяются для некоторых работ при ландшафтном обустройстве территории);
• М150 (используется для стяжек и отмостков);
• М200 (активно используется при реставрации, для фундаментов, лестниц и площадок);
• М250, М300 (применяют в основном для возведения монолитов и конструкций);
• М350 (эксплуатируется при строительстве аэродромных плит);
• М400 (используют для гидросооружений, строительства мостов и хранилищ для банков);
• М500 и М600 (эти марки лежат в основе метростроительных процессов).

Согласно статистике, марки с более высоким значением (до 800 кгс/см2) применяются крайне редко.

Материалы для изготовления тяжелого бетона отличаются индивидуальными техническими параметрами. Особенности смеси некоторых марок можно рассмотреть в таблице:

Характеристика бетона – набор прочности, зависимость характеристики бетона от песка

Набор прочности бетона основная характеристика для бетонных конструкций. Бетон является своего рода искусственной горной породой, в состав которой входят крупные заполнители (щебень или гравий), мелкие заполнители (пески) и цементный камень, окружающий зерна заполнителей и образующий с ними монолитную структуру.

К затвердевшему бетону предъявляется целый ряд требований, перечень которых в каждом случае зависит от назначения бетон железобетонных конструкций. К числу главных требований относятся прочность бетона при сжатии и растяжении, его деформационная способность, стойкость по отношению к внешней агрессивной среде, климатическим переменам и т. д.

Различается макроструктура бетона и микроструктура его цементного камня. Здесь рассматривается только макроструктура бетона, которая определяется пространственным размещением перечисленных выше трех составляющих макроструктуры бетона.

Чем больше в бетоне цементного теста (цемент и вода), тем менее раздвинуты зерна песка (обычно в пределах 20—100γ и больше) и тем меньше вероятность прямого контакта смежных зерен песка, ухудшающего структуру бетона. Чем больше в бетоне раствора (цемент, вода и песок), тем дальше раздвинуты куски гравия или щебня (обычно на 2—5 мм и больше) что также, до известного предела, оказывает положительное влияние на структуру бетона.

Большое значение в наборе прочности бетона имеет степень сцепления поверхности крупных и мелких заполнителей с цементным камнем. Степень сцепления зависит от многих факторов, основными из которых являются: характер поверхности и порода заполнителей, вид цемента, тонкость его помола, жесткость (подвижность ) бетонной смеси, размеры бетонируемой конструкции, способы уплотнения бетона, режим его твердения и ряд других факторов.

Этот вопрос в технологии бетона очень изучен, но считается, что заполнители с шероховатой рельефной поверхностью и угловатыми формами зерен лучше сцепляются с цементным камнем, чем окатанные заполнители с гладкой поверхностью. Ничего пока неизвестно о влиянии самой породы заполнителей на сцепление их с цементным камнем.

Состав бетонной смеси определяет ее производственную характеристику – жесткость (подвижность), сопротивление расслаиванию (связность) и удобоукладываемость.

Набор прочности бетона зависит от свойства бетонной смесй, а та соответственно от содержания в ней щебня (гравия), песка, цемента, воды и различных добавок, характеристик этих составляющих и способа перемешивания смеси, а также от степени раздвижки зерен песка цементным тестом и кусков гравия (щебня) раствором.