Свойства и составы бетонных смесей, их классификация

Свойства и составы бетонных смесей, их классификация.

Бетон: характеристики и свойства

Бетон – это строительный материал, который получают из смеси воды, цемента, песка и наполнителя. По прочности не уступает граниту или мрамору. Разновидностей этого материала много: характеристики и свойства бетона зависят от пропорций составляющих.

Основные компоненты, входящие в состав

Пропорции ингредиентов определяются ГОСТом и СНИП. Согласно нормам, материал содержит 4 основных компонента:

щебень (4 части); вода (0,5 части); песок (2 части); цемент (1 часть).

Современные производители также добавляют специальные вещества – пластификаторы, повышающие прочность и пластичность сырья. Вышеуказанные пропорции универсальны.

Однако на практике это соотношение зависит от марки бетона и цемента, свойств песка и гравия, добавленных пластификаторов, условий смешивания и других факторов. В промышленности при производстве стройматериалов учитывается несколько десятков показателей.

Свойства

Процентное содержание основных компонентов при смешивании определяет свойства бетона. Они влияют на класс и рейтинг материала.

Прочность

Это главное свойство этого сырья. Для определения прочности изготавливают эталонный куб с ребром 200 мм и испытывают двумя способами:

Разрушение. Контроль силы проводится в лабораторных условиях. Куб помещается под пресс и подвергается нагрузке в несколько десятков тонн. Полученный таким образом коэффициент определяет класс материала. Неразрушающие действия. На бетон воздействуют отражающие, ультразвуковые и ударные импульсы. Затем специалисты рассчитывают значения на основе полученных результатов.

Свойства цемента и заполнителя также влияют на прочность.

Плотность

Это свойство измеряется в процентах и ​​всегда меньше 100%. В зависимости от исполнения материал делится на 3 вида:

Легкие (500-2000 кг / м3). Если плотность до 500 кг / м3, бетон называют особенно легким. Материал состоит из мелкого или крупного пористого заполнителя. Легкое сырье используется при возведении заборов и несущих конструкций. Тяжелый. Плотность материала 2000-2500 кг / м3. Для его получения добавляют крупнозернистый песок или твердые породы, его используют для создания несущих плит. Особенно тяжелый. К этому виду относится железобетон. Его плотность более 2500 кг / м3. Разновидность бетона изготавливается с применением стали, чугуна, барита и др. Тяжелые марки используются при строительстве специальных объектов, например, атомных электростанций. Тяжелый бетон

Чем больше плотность, тем больше прочность.

Структура

Пористость не менее важна, чем плотность. В зависимости от конструкции существует 4 вида материала:

Таял (или густой). В пространстве между зернами находится связующее вещество. Плавленые бетоны морозостойкие и влагостойкие, из них изготавливают несущие плиты. Крупнозернистый. В этом типе пустоты между зернами остаются незанятыми. Пористый. В межзерновом пространстве есть добавки, создающие газ или пену. Сотовая связь. В материалах такого типа поры создаются специально. Для этого используется комбинация порообразующих добавок, мелкодисперсного компонента и связующих веществ. Газобетон используется при возведении изоляционных конструкций и заборов. Газобетон

Пористость не означает потери прочности материала. Чтобы сохранить это свойство, в него добавляют специальные вещества.

Вес материала зависит от свойств заполнителя. По удельному весу сырье делится на 4 вида, под его влиянием изменяется вес кубометра:

0,5 т. Это вес особо легких материалов. Они используются для теплоизоляции: ячейки занимают 85%; 0,5-1,8 т. Это гиря из легкого бетона с пористым заполнителем или без него; 1,8-2,5 т. Это вес тяжелых материалов с крупными заполнителями (гравий, щебень). Этот тип широко используется; 2,5-3 т. Вес зависит от тяжелых заполнителей (металл, барит и др.).

Вес кубометра зависит от прочности и плотности сырья.

Водостойкость

Это свойство определяет, насколько бетон способен противостоять влаге и не разрушиться. Для определения водонепроницаемости изготовлено 2 образца материала. Один из них измельчают в сухом виде на прессе и определяют его прочность.

Другой погружен в воду и позволяет впитывать влагу. Затем образец помещается под пресс. Если коэффициент размягчения больше 0,8, материал используется при строительстве настилов и плотин. Бетон делится на классы в зависимости от его водонепроницаемости, маркировка указывает уровень давления жидкости во время испытания.

Морозостойкость

Характеристики и свойства бетона включают его способность противостоять размораживанию и замерзанию жидкостей. Вода проникает в поры, замерзает под воздействием внешних условий, а затем тает.

Мерой морозостойкости является степень, с которой бетон может выдерживать такие повторяющиеся удары. В этом случае его качество не ухудшается, материал не повреждается.

Теплопроводность

Это свойство передачи тепла, образующегося на поверхности материала под воздействием внешних факторов. Теплопроводность бетона выше, чем у кирпича, но ниже, чем у стали.

Пропорции разных марок

Класс бетона определяется прочностью материала. Обозначается буквой М и цифрами от 50 до 1000. Популярные марки варьируются от М100 до М500. Бетон М350-М500 обладает особой прочностью: его используют при изготовлении гидротехнических сооружений, строительстве мостов.

Если класс является средним показателем, это гарантирует, что бетон выдержит заданное давление. Этот термин используется в профессиональной среде. Класс обозначается буквой B и цифрами.

Марки бетона имеют состав, определяемый ГОСТом. Все компоненты материалов взяты в определенном соотношении. Учитывать состав популярных марок и их назначение в таблице при условии, что используется цемент М500.

При промышленном производстве бетона марку цемента следует выбирать соответствующую марке бетона. Включите другие характеристики, влияющие на пропорции материалов.

Требования к цементам

Основной ингредиент для приготовления бетона – цемент. Есть много видов этого материала с разной вязкостью. В строительстве чаще всего используется портландцемент.

Материалы делятся на марки и определяют класс конечного продукта. Цифры в марке цемента представляют нагрузку в мегапаскалях, которую может выдержать сырье.

Для производства бетона из М300 требуется цемент более высокого класса в 2-2,5 раза. Портландцемент М400 популярен в домашнем хозяйстве: он достаточно прочен для бытовых нужд. Марка М500 используется в промышленности. Это позволяет создавать сырье с большей прочностью.

Выбирая цемент, обратите внимание на его состав в зависимости от назначения будущего бетона. Например, если необходимо добавить антифризы, требуется сырье с содержанием трикальцийсиликата 50% или более. Бетоны со сложными добавками изготавливаются на основе материала с содержанием силиката 8%.

Свежесть цемента играет важную роль. Такое сырье хрупкое и не содержит комков. Если материал впитал влагу, он не пригоден для производства.

Области применения

Свойства и состав бетонных смесей определяются разнообразием сырья в зависимости от их предполагаемого использования. Они разделены на группы в зависимости от характера работы. Классификация позволяет выделить подходящий для строительства тип.

Для наружных работ

Материалы, предназначенные для возведения уличных конструкций, делятся на типы:

Железобетон. В нем сырье сочетается с арматурой. Материал сохраняет свои свойства при температуре от -40 до +60. Его используют для приготовления тарелок. Как и он, железобетон изготавливается из цементного раствора с песком с помощью армирующих элементов. Металлобетон (метан). Последнее изобретение, представляющее собой композит из металлической матрицы и агрегатов (стекло, керамика, шлак). Имеет повышенный запас прочности, что позволяет отливать заготовки без трещин. Применяется для объектов с высоким радиационным фоном. Гидротехнический. Водонепроницаемый бетон, который используется для возведения зданий в местах, где земля подвергается воздействию воды. Для повышения водонепроницаемости используется предварительно гранулированный заполнитель. Силикат. В качестве сырья используют кремнезем и известь, иногда кварц. В качестве заполнителя используется песок. Во время производства его подвергают воздействию пара при температуре более 170 градусов в автоклаве. Глиняный бетон. В качестве заполнителя используется алюмосиликат, что снижает вес материала и его стоимость. Перлитовый бетон. Наполнитель – перлит. Это легкий материал, из которого делают заборы. Туфабетон. Сырье из вулканического туфа используется для изготовления стен и бетонных плит. Подчеркнуть себя. Приготовлен на основе прочного цемента. Последнее придает сырью повышенную морозостойкость и долговечность. Материал расширяется при закалке. Безусадочный бетон классифицируется как предварительно напряженный бетон, который полностью изолирован благодаря содержащимся в нем добавкам. Неэластичные типы используются в бытовых и промышленных приложениях.

Перечисленные разновидности очень долговечны, так как предназначены для использования на открытом воздухе.

Для внутренних работ

Сырье для внутренних работ менее долговечно. Однако он доступен, недорого и прост в обработке.

Бетон для внутренних работ бывает нескольких видов:

Пластбетон. Материал с полимерно-песчаным заполнителем, применяемый для заливки полов. Пемза для бетона. Сырье, в состав которого входит пемза. Используется для теплоизоляции. Гипсобетон. Вместо цемента при его производстве используется строительный гипс. В качестве наполнителей используются камень, солома и дерево. Это водорастворимый материал, применяемый только для внутренних работ. Сотовая связь. Этот вид используется для теплоизоляции. Конкретный. Шпатлевидное вещество. Применяется для заделки трещин, стыков в стенах зданий.

Свойства каждой бетонной смеси зависят от ее предполагаемого использования. Отдельно следует выделить жаропрочный бетон, который используется в доменных печах и выдерживает высокие температуры.

Приготовление

Описание разновидностей бетона говорит о том, что производство материала в промышленных масштабах требует тщательного выбора марки цемента с учетом свойств и характеристик используемых компонентов.

Бетонные блоки и жидкое сырье, полученные на заводах, дешевле, чем производство смеси вручную в домашних условиях. Это связано с наличием в промышленности добавок, снижающих стоимость получаемого сырья.

Схема производства бетонного завода предполагает тщательный предварительный контроль ингредиентов. Они должны быть чистыми и свободными от загрязнений. Особенно хлопотно использование щебня с примесью горных пород.

Засыпку, вес и пропорции элементов контролируют сотрудники, оснащенные современным оборудованием. Воду для приготовления водоцементной смеси берут максимально чистой. Любые химические вещества, попавшие в жидкость, повлияют на свойства конечного продукта. Эта технология включает несколько этапов очистки воды.

Вещества смешиваются с помощью миксера. Для заливки фундамента сырье в жидком виде вывозят на строительную площадку.

Как правильно замесить

Для смешивания ингредиентов идеальным решением будет бетономешалка. Эти устройства обеспечивают высокое качество и однородность сырья. Если у вас нет специального приспособления, используйте для перемешивания дрель с венчиком.

Этот способ более трудоемкий, но гарантирует качественный материал. Вам понадобится ведро или другой глубокий контейнер. Не рекомендуется замешивать бетон лопатой. Продукт получится неоднородным и может быстро затвердеть.

Определение пропорций веществ осуществляется с помощью таблиц с конкретными классами и пропорциями компонентов в составе. Вам необходимо знать объем бетономешалки или емкости и рассчитать вес компонентов. Стандартная бетономешалка вмещает 200 литров.

Сырье можно приготовить двумя способами. Разница между ними заключается в порядке добавления ингредиентов:

Налейте в миксер немного воды. Добавить цемент, перемешать. Затем добавить песок и щебень; смешать все сухие ингредиенты и добавить воды.

При приготовлении соблюдайте правила:

насыпать песок прямо на цемент, подождать несколько минут, чтобы материалы смешались; добавить воду при замесе цемента; в смесь песка и цемента насыпать щебень; в последнюю очередь следует добавлять добавки, пластификаторы; регулировать вязкость и плотность сырья путем добавления воды.

Готовую смесь используйте для бетонирования дорожек, заливки фундамента под небольшую постройку, изготовления лестниц, подъездной дорожки для автомобиля.

Появление бетона еще в древности во многом определило технический прогресс. В настоящее время ученые разрабатывают новые типы материалов с улучшенными свойствами. В то же время это сырье легко приготовить в домашних условиях и использовать для хозяйственных нужд.

Классификация бетонов

Бетон используется во многих различных конструкциях и конструкциях, и требования к нему могут быть самыми разными.

Ключевым параметром каждого бетона является его состав, обеспечивающий необходимую прочность бетонной конструкции и ее долговечность в данных условиях эксплуатации. Но, чтобы правильно подобрать состав, необходимо понимать, какой вид бетона вам нужен и какие задачи он должен выполнять.

С целью систематизации рецептур бетонных смесей в зависимости от места их применения разработан ГОСТ 25192-2012, определяющий основные параметры классификации различных типов бетона.

В соответствии с этим ГОСТом бетон классифицируют по следующим характеристикам:

Основная цель; устойчивость к видам коррозии; вид связующего; тип агрегата; состав; условия отверждения; сила; индекс прироста силы; средняя плотность; морозостойкость; водонепроницаемость; истирание.

Основное назначение

Это разделение бетонов на конструкционные и специальные.

Конструкционный бетон – это бетон общего назначения, используемый при строительстве зданий и сооружений.

Особый – бетон модифицирован различными заполнителями и добавками, выполняя декоративные, тепло – и гидроизоляционные, радиационные и другие функции.

Коррозионная стойкость

По этому признаку бетон делится на 5 классов выдержки:

XO – для использования в нормальных условиях без риска повышенного коррозионного воздействия; XC – арматура, устойчивая к коррозии, вызванной действием углекислого газа из окружающей среды; XD и XS – устойчивы к хлоридам, содержащимся, например, в морской воде или противообледенительным агентам; XF – стойкий к коррозии в результате чередования циклов замораживания и оттаивания (фактически это разрушение бетона в результате чередования замораживания и оттаивания влаги в бетоне); XA – устойчив к химической коррозии, возникающей в особых условиях эксплуатации (химическая промышленность и т. Д.)

Каждый класс обозначается двумя буквами и цифрой, подробно они представлены в ГОСТ 31384-2017.

Вид вяжущего

Эта классификация разделяет бетоны в зависимости от типа основного компонента вяжущего на:

Цемент – традиционный бетон общестроительного назначения; Известь – бетон воздушной вулканизации или автоклавного твердения, используемый в основном в различных типах легких блоков, штукатурках (в том числе цветных декоративных), звуко – и теплоизоляционных материалах; B Шлак – легкий бетон с повышенной трещиностойкостью и морозостойкостью; Гипсобетон – бетоны с ускоренным ростом прочности, чаще всего используются для декоративных элементов интерьера (лепнина, карнизы и др.), В качестве штукатурных растворов и для возведения различных ненагруженных перегородок и панелей; Специальные – например полимербетон – относительно «молодые» строительные материалы, в которых в качестве связующих используются различные полимеры, используются в декоративно-отделочных изделиях из искусственного камня, отличаются высокой устойчивостью к атмосферным осадкам, морозам и невысокой стоимостью по сравнению с камнем. естественный.

Вид заполнителя

Наполнитель для бетонной смеси напрямую влияет на конечную прочность и плотность готового изделия или конструкции. Наполнители делятся на:

Плотные – гравий, щебень, песок. Пористые – пемза, керамзит и другие легкие натуральные материалы. Специальные – металлическая дробь, руда, различные полимерные материалы (полистирол).

Структура

Бетон делится на следующие виды внутренней конструкции:

Плотная – структура бетона, при которой пространство между зернами заполнителя полностью занято цементным камнем и воздушными порами, объем которых не превышает 7% от общего объема;

Условия твердения

Бетон может затвердеть под воздействием:

Природные условия – никаких дополнительных мер, обеспечивающих нормальный прирост силы; Условия термообработки без повышения давления – смесь требует нагрева для нормального процесса твердения; Условия термообработки под высоким давлением (автоклавный бетон) – смесь затвердевает в специальной печи, часто применяемой для производства различных штучных изделий (плитки, блоков, панелей, элементов декора).

Прочность

Прочность зависит от нагрузки, которую бетонная конструкция может выдержать, не разрушая ее, что влияет на долговечность, надежность и безопасность здания или сооружения. Есть два основных типа:

Средняя прочность (класс прочности на сжатие меньше или равный В50) – это основной строительный материал при частном строительстве, отделочных и ремонтных работах самого широкого спектра; Высокопрочные (класс прочности на сжатие не ниже В55) используются при строительстве высотных зданий, бетонных изделий сложной формы и различных высоконагруженных объектов (плотин, дамб, тоннелей и т. Д.).

Выбор типа цемента, заполнителей и модифицирующих добавок напрямую зависит от требований к прочности бетона.

Совместимость марок и марок бетона:

Бетонный класс	Класс средней плотности, кгс / см 2	Соответствующий класс бетона
В5	65	М75
В7,5	98	М100
В10	131	М150
В12,5	164	М150
В15	196	М200
В20	262	М250
В25	327	М350
В30	393	М400
В35	458	М450
В40	524	М550
В45	589	М600
В50	655	М600
В55	720	М700
В60	786	М800
В65	851	М900
В70	916	М900
В75	982	М1000
В80	1047	М1000

Скорость набора прочности

Этот критерий касается скорости набора силы в нормальных условиях, в современном строительстве есть два типа, различающиеся соотношением силы на второй день к 28-му дню (R 2 / Р 28 год ):

Быстрое затвердевание (Р. 2 / Р 28 год более 0,4); Медленное отверждение (R. 2 / Р 28 год меньше или равно 0,4).

Средняя плотность

Это средняя плотность сухой затвердевшей бетонной смеси в кг / м3, обозначенная классом D:

Очень яркий (средний градус плотности ниже, чем у D800); Легкие (средние степени плотности от D800 до D2000); Тяжелые (классы средней плотности от D2000 до D2500); Очень тяжелый (классы средней плотности выше D2500).

Морозостойкость

Постоянное сезонное промерзание и оттаивание влаги в бетоне постепенно приводит к его разрушению. Для расчета долговечности конструкции в заданных климатических условиях бетон делят на степени морозостойкости (F). Этот класс указывает на гарантированное количество циклов замораживания / оттаивания образца выбранного бетона, которое он может выдержать без снижения своей прочности.

Бетон делится на:

Низкая морозостойкость (класс морозостойкости F50 и ниже); Средняя морозостойкость (классы морозостойкости от F50 до F300); Высокая морозостойкость (классы морозостойкости F300 и выше).

Водонепроницаемость

Водонепроницаемость бетона напрямую влияет не только на его долговечность, но и на микроклимат и безопасность помещений. Избыточная влажность способствует росту и размножению плесени и грибка.

Для определения класса водонепроницаемости (W) используется цилиндрический образец бетона высотой 15 см для испытания сопротивления проникновению воды под давлением. Количество атмосфер (или мегапаскали), которое образец может выдержать без проникновения воды, будет определять класс водонепроницаемости бетона.

Низкая водонепроницаемость (класс ниже W4); Средняя водонепроницаемость (класс от W4 до W12); Высокая водонепроницаемость (класс выше W12).

Истираемость

Когда бетон используется в качестве покрытия на полах, дорожках, автостоянках, пандусах или других поверхностях, подверженных износу из-за проезда автомобилей, пешеходов, товаров и т. Д., Стойкость бетона к истиранию является важным параметром. По устойчивости к истиранию бетон делится на три класса (G):

G1 – низкое истирание, подходит для условий интенсивного движения: дорожные и тротуарные плиты на автомагистралях и улицах, тротуары аэропортов, плиты перекрытий с повышенной нагрузкой от ходьбы; Г2 – средний сорт, применяется для элементов лестниц в хозяйственных постройках, тротуаров подземных переходов и др.;) G3 – высокая степень истирания. Бетон этого класса чаще всего встречается в частном строительстве, а также подходит для дорог и тротуаров в жилом строительстве, с низкой транспортной нагрузкой, а также для лестничных клеток в жилых домах.

Заключение

Знание всех типов, классов и других параметров бетона позволит вам выбрать лучший рецепт для конкретного случая, который позволит оптимизировать затраты на строительство и сделает новое здание или объект безопасным, прочным и надежным.

Кроме того, если вы заказываете проект у сторонней организации, зная все маркировки, вы сможете лучше понять проект и то, почему та или иная бетонная смесь будет использоваться в тех или иных работах.

Звоните на нашу горячую линию – мы всегда рады Вам помочь!

8 800 550 52 82 (звонок по РФ бесплатный)