Недостатком тяжелого бетона является
Обновлено: 17.05.2024
Конструкциям, которые сооружаются из тяжелого бетона, предстоит испытать значительные нагрузки. Ведь из этого материала изготавливают фундаменты и железнодорожные мосты, объекты в метро и аэродромные покрытия. А для этого бетон обязан обладать рядом определенных свойств.
Про технические условия, характеристики тяжелых бетонов, их ГОСТ и связь с мелкозернистыми материалами расскажем в этой статье.
Свойства тяжелого бетона и бетонной смеси
Прочность
Начнем с главного параметра тяжелого бетона – прочности. Причем, как известно, бетонные конструкции в основном подвергаются сжимающим нагрузкам. Поэтому определяющей является прочность на сжатие. Ее проверяют через 28 дней после полного затвердевания смеси (при температуре 20 градусов и влажности 95 процентов).
Для испытаний на прочность отливают контрольные образцы – кубики со стороной 15 сантиметров. Прочности у тяжелых бетонов варьируется от 50 до 800 килограмма на квадратный сантиметр и определяется его маркой. Предел прочности обозначается буквой «В».
О том, как производится определение прочности тяжелого бетона, расскажет это видео:
Пористость
Несмотря на высокую среднюю плотность (кг/м3) бетонов тяжелого типа, поры всё же присутствуют, причем порой они составляют 15 процентов общего объема. Их образование происходит из-за того, что закупориваются капли воды.
Сократить количество пор помогает тщательное размешивание цементной смеси. Главное – следить, чтобы не образовались крупные поры – они вредят качеству материала.
Деформация и усадка
Стоит помнить, что данные процессы происходят естественным образом, продолжаясь порядка двух-трех лет. Усадку конуса называют также подвижностью.
Есть смеси подвижные (пластичные, растекающиеся под давлением собственного веса), а есть жесткие (практически не подвергающиеся таким изменениям). Тяжелые бетоны относятся ко второму виду.
Деформативные свойства определяются модулем упругости.
Морозоустойчивость
Для тяжелого бетона важен данный показатель, так как конструкции из этого материала используется на открытом воздухе. Способность многократно замерзать (при температуре минус 18) и оттаивать (при температуре плюс 18), не теряя своей прочности и не трескаясь, обозначается буквой «F». Число после нее – количество циклов заморозки. В данном случае может безболезненно проходить не менее 200 таких циклов. Для высокой морозостойкости содержание капиллярных пор должно быть не более 6-6,5 процента.
Водостойкость
Чем меньше пор в материале и чем выше они мельче, тем лучше этот показатель. Как правило, у данных материалов он находится на достаточно высоком уровне.
Водонепроницаемость у них — не ниже W8. Для повышения водостойкости рекомендуют применять качественные наполнители, а также уплотнительные добавки (хлорное железо, жидкое стекло).
Теплопроводность
В связи с малым количеством пор тяжелый бетон очень хорошо проводит тепло. Поэтому его нерационально использовать, к примеру, для отделочных работ в чистом виде.
Про технические характеристики тяжелых бетонов классов В25, В15, марок М350, М50, М200 и других расскажем далее.
Технические характеристики материала
Для наглядности представим их в виде таблицы.
| Параметр | Значение | Единицы измерения |
|---|---|---|
| Модуль упругости | от 22000 до 35000 | МПа |
| Усадка | от 0,3 до 0,4 | мм/м |
| Водопоглощение (максимум) | от 4 до 8 | % |
| Коэффициент теплопроводности | от 1,2 до 1,5 | Вт/м·К |
| Теплоемкость | от 0,75 до 0,92 | Дж/кг·К |
| Число циклов заморозки | не менее 200 | - |
Про 26633 ГОСТ и другие в отношении тяжелых бетонов и бетонных смесей БСТ рассказывает следующий раздел.
На строительном рынке постоянно появляются новые материалы, однако традиционные решения не теряют своей популярности и продолжают использоваться для решения разных задач. К ним относятся тяжелые бетоны, которые применяются в самых различных случаях. На их основе создаются плиты перекрытий, фермы, перемычки, армированные пояса, громадные блоки и другие конструкции.
Преимущества и недостатки
Разбираясь в вопросе, что такое тяжелый бетон, нужно ознакомиться с преимуществами его использования.
- Простоту подачи и укладки.
- Большой срок службы.
- Повышенные прочностные свойства после засыхания.
- Доступную цену.
- Высокую плотность.
- Соответствие требованиям пожаробезопасности.
К положительным качествам относят устойчивость к воздействию влаги и отрицательных температур.
- Необходимость обустройства дополнительного теплоизоляционного покрытия.
- Необходимость регулярного смачивания водой для получения оптимальных прочностных свойств.
- Необходимость проведения отделочных работ.
- Ряд сложностей при организации коммуникаций.
Сферы применения
Специфические свойства тяжелого бетона позволяют использовать его для решения крупных строительных задач, включая:
- Обустройство ж/б конструкций. Чтобы увеличить прочностные показатели и сократить время застывания, в состав вводят особые минеральные наполнители и подвергают тепловой обработке.
- Возведение гидротехнических сооружений. Подобная сфера требует особого внимания и ответственности, поэтому к классу материала предъявляются высокие требования. Чтобы обустроить промышленный объект с повышенной степенью устойчивости используется особо твердый бетон. Его характеризует большой срок службы и устойчивость к внешним факторам.
- Нанесение покрытия на автомобильные магистрали и дороги аэродромов. Тяжелый бетон, плотность которого достаточно высока, может выдерживать большие нагрузки от массивной техники, а устойчивость к отрицательным температурам способствует обустройству надежного и долговечного покрытия.
- Заливка оснований под промышленные объекты. За счет улучшенных прочностных свойств материал может использоваться для возведения фундаментов под крупные постройки.
- Закладка стен и перекрытий помещений, к которым предъявляются высокие требования в плане надежности. К таким относятся банковские хранилища, государственные объекты, химические предприятия и заводы.
Бетон тяжелого типа необходим для всех конструкций, которые сталкиваются с большими нагрузками. За счет особых свойств и характеристик его популярность остается высокой, несмотря на появление новых материалов и решений.
Виды бетона
Тяжелый бетон, состав которого основывается на высших марках портландцемента, может предназначаться для разных целей.
- Высокопрочный. В процессе замеса вносится лучшая цементная смесь, чистый песок и щебень крупной фракции. Производство выполняется с помощью вибрационного оборудования, которое придает бетону повышенную плотность тяжелого бетона. С целью повышения прочности в состав вносят дополнительные компоненты — пластификаторы.
- Железобетонный. Используется для строительства железобетонных блоков, перекрытий и других ж/б построек.
- Быстросхватывающийся. В его составе присутствует быстротвердеющая цементная смесь и дополнительные элементы, включая хлористый водород. Наличие добавок способствует сокращению сроков застывания без потери качества конечного продукта.
- Для гидросооружений. Представляет собой особую разновидность бетона, которая используется для возведения сооружений во влажной среде. Материалу не страшны воздействия воды, и он сохраняет первоначальный вид даже через несколько лет интенсивной эксплуатации.
- Дорожный. Применяется при покрытии автомагистралей и обладает устойчивостью к большим техническим нагрузкам.
- Литой. Создается на основе быстротвердеющего цемента с пластификаторами и большим содержанием жидкости в составе.
- Мелкозернистый. Создается на базе камней цемента без наличия крупных и тяжелых компонентов. Востребован при возведении построек со стенами небольшой толщины.
- Кислотоупорный. Отличается устойчивостью к воздействию агрессивных веществ и кислот, поэтому задействуется для строительства помещений химического типа.
- Жаростойкий. Не боится продолжительного пребывания в высокотемпературной среде. На основе жаростойких бетонов обустраиваются промышленные печи, работающие с температурой до 12000°C.
- Полимерные разновидности. В процессе производства сырье пропитывается специальными смолами и полимерными добавками. Это обеспечивает повышенную степень прочности и надежности.
- Декоративный. Производится с применением красителей и особых заполнителей, таких как мраморный камень с натуральным окрасом. Материал востребован при возведении аллей и парков, украшении садовых дорожек и бордюров, оформлении фасадов и т.д.
Существуют и специальные виды бетона, которые отличаются разным составом и классом.
Характеристики
Свойства тяжелого бетона напрямую зависят от исходного сырья, применяемого в процессе замешивания смеси, и сферы применения материала.
- По классам.
- По маркам бетонов.
- По ГОСТу.
- По стоимости.
По классам
Существующие классы бетонов отличаются как эксплуатационными характеристиками, так и качеством. По стандартам ГОСТа выделяется целая линейка материала с разной классностью. Она включает в себя такие растворы, как В3,5, В5, В7,5, В10, В12,5, В25, В30, В70, В90, В100 и др. Еще стандартами ГОСТ допускается производство промежуточных классов, таких как 27,5.
Перечисленные разновидности характеризуются особыми свойствами, которым нужно уделять внимание при выборе или создании бетонного раствора. Основные характеристики указываются в стандарте.
Марки бетонов
Идентификация марки определяется показателями прочности на сжатие и осевого растяжения. В зависимости от этих свойств выделяют такие марки, как:
- М50 и М100 характеризуются небольшой прочностью на сжатие, что не позволяет использовать их для широкого спектра строительных работ. Основная сфера применения — обустройство ландшафтов.
- М150 — марка востребована при производстве стяжек и отмостков.
- М200 считается наиболее популярным материалом для реставрации фундаментов, площадок и лестниц.
- М250 и М350 используются для возведения монолитных построек и других конструкций из бетона.
- М350 демонстрирует повышенную степень прочности и задействуется при изготовлении аэродромных плит.
- М400 используется для создания защищенных банковских хранилищ, гидротехнических сооружений и мостов.
- М500-М600 применяются при строительстве метрополитена.
Есть и особо прочные составы с маркой до М800, но их применение встречается достаточно редко.
Каждый состав тяжелого бетона должен соответствовать некоторым требованиям ГОСТ. Любые отклонения от заданных правил недопустимы. При производстве этого стройматериала нужно учитывать стандарт ГОСТ 26633-2012, который предусматривает наличие следующих значений:
- Устойчивость к морозу — F500.
- Водонепроницаемость — W6-W12.
- Показатели усадки при схватывании — 0,15 мм на 1 м.
- Прочность на растяжение — Bt10-Bt40.
Стоимость
Стоимость раствора определяется массой факторов, включая цену всех компонентов. Если воду, щебень и чистый песок найти достаточно просто, то покупка пластификаторов и других добавок потребует некоторых усилий и финансовых вложений. Еще ценник зависит от марки смеси. Производство 1 м³ раствора под маркой М100 составит 2400 руб.
Применение сверхтяжелых бетонов в частном строительстве не оправдывает себя, что обусловлено дороговизной всех составляющих. Раствор предусматривает наличие редких элементов.
Основные свойства
К основным свойствам бетонов относят:
Прочность
Ключевым показателем высокого качества бетона является его прочность. Тяжелые разновидности должны справляться с интенсивными нагрузками, поэтому к прочностным свойствам предъявляются высокие требования.
Они должны соблюдаться как на этапе замешивания смеси, так и при решении всех строительных задач. Поскольку бетон считается материалом с неоднородной структурой, колебания в показателях прочности считаются нормальным явлением.
Водостойкость
Бетон считается водостойким материалом, который не теряет свои начальные характеристики при продолжительном пребывании во влажной среде. Показатели водостойкости зависят от соотношения компонентов в составе и изображаются под буквой W. Диапазон значения варьируется от W2 до W20.
Пористость
Даже самые прочные марки бетона обладают маленькими ячейками, которые обуславливают такое свойство, как пористость. Интенсивность пористости определяется типом и объемом наполнителя, а также соотношением воды и цемента. Еще учитывается степень обработки методом вибрации и масса других факторов. Базовое значение варьируется от 6 до 15%.
Морозостойкость
Степень морозостойкости указывает на устойчивость материала к разрушающему воздействию отрицательных температур или нагрузок при оттаивании влаги после затяжной зимы. Под морозостойкостью подразумевается количество циклов заморозки и разморозки. Чем больше таких циклов, тем выше показатель. Доступные в продаже марки обладают значениями от 50 до 300 циклов.
Теплопроводность
Слабым местом бетонов является его теплопроводность. Несмотря на улучшенные прочностные показатели и большой срок службы, материал подвергается сильному промерзанию и не может удерживать тепло внутри себя. По мере увеличения плотности растет теплопроводность.
Огнеупорность
Огнеупорность считается важнейшим свойством материала, которая определяет его устойчивость к воспламенениям. При воздействии температуры до 200ºС прочностные характеристики снижаются на 30%. При повышении температуры до 500ºС происходит деформация конструкции.
Расчет состава и замес
При составлении расчетов будущей смеси необходимо придерживаться рекомендуемых значений и требований, поскольку они определяют прочность и надежность сооружения. Специалисты предлагают готовые пропорции, позволяющие грамотно рассчитать соотношение всех компонентов:
| Марка бетона | Кол-во бетона из 10 л цемента (л) | Состав объема из расчета на 10 л (П/Щ) | Общий массовый состав (Ц/П/Щ) (кг) |
| 450 | 29 | 10/22 | 1/1, 1/2,5 |
| 400 | 31 | 11/24 | 1/1,2/2,7 |
| 300 | 41 | 17/32 | 1/1,9/3,7 |
| 350 | 43 | 19/34 | ½,1/3,9 |
| 200 | 54 | 25/42 | ½,8/4,8 |
| 150 | 64 | 32/50 | 1/3,5/5,7 |
| 100 | 78 | 41/60 | ¼,6/7 |
При выполнении замеса своими руками необходимо руководствоваться следующей инструкцией:
- Подготавливаем емкость, где будет осуществляться замешивание смеси.
- Помещаем в тару воду (в случае с другими типами бетона изначально помещается наполнитель).
- Вносим в состав цемент, песок и наполнитель, продолжая перемешивать раствор.
- Дальше вносим дополнительные компоненты и пластификаторы, если это нужно.
- Раствор замешивается до тех пор, пока не получится однородная консистенция, не содержащая комков.
Придерживаясь такого руководства, можно сделать качественный раствор бетона, который будет соответствовать всем требованиям и нормам.
Сверхтяжелые бетоны
К сверхтяжелым бетонам относятся материалы, созданные на основе редких и дорогостоящих компонентов, обеспечивающих максимальную степень прочности и увеличивающих вес конструкций. Такое решение востребовано при промышленном строительстве, поэтому для решения частных задач создавать смесь нерентабельно. Также нет смысла покупать ее в специализированных магазинах, сильно переплачивая.
Несмотря на большое количество новых строительных материалов, популярность бетонных конструкций не уменьшается. Бетон имеет повышенную прочность и надежность, поэтому он остается востребованным при строительстве как жилых комплексов, так и хозяйственных построек.
Бетон — что из себя представляет и для чего нужен?
Бетон — это искусственно созданный строительный монолит, или, как его чаще называют, искусственный строительный камень. Изготавливают его из вяжущего вещества, воды, наполнителей и различных добавок, с помощью которых можно изменять свойства бетонной массы, повышая морозостойкость, снижая истираемость, делая ее водонепроницаемой, жаростойкой и т.п.
В классический состав бетона входят:
- цемент;
- песок;
- гравий или щебень;
- вода.
В зависимости от производственной необходимости состав бетонной смеси может меняться. Так, широко используемый в строительстве и ремонтах цементный раствор (смесь цемента, песка и воды) является одной из разновидностей бетона, т.н. пескобетоном. Смеси с использованием полуводного гипса или ангидрида называются гипсобетонами.
Существует и силикатный бетон, изготавливающийся на основе извести. Шлакобетон изготавливают из измельченных шлаков с добавлением в состав цемента, извести, гипса или других активаторов затвердения.
С развитием строительной индустрии в состав бетонных смесей начали добавлять новые материалы, чтобы придать искусственному камню нужные характеристики. Например, после введения в его состав стальных опилок появился сталебетон, обладающий повышенной прочностью. Использование в качестве наполнителей пемзы и туфа привело к появлению пемзо- и туфобетона — материалов, отличающихся от классического строительного материала более легким весом и лучшими теплоизоляционными свойствами.
Добавив в состав железную арматуру, можно получить железобетон, а добавив деревянную арматуру — деревобетон. Одна из последних разновидностей — полимербетон, в состав которого добавлены синтетические смолы (карбамидные, эпоксидные и т.д.).
Применение бетона
Область применения бетона обширна — от строительства атомных электростанций до внутренних отделочных работ. Используют бетон в строительстве жилья, качественного и долговечного дорожного полотна, молов, волнорезов и причалов. Характеристики используемого для различных целей материала существенно разнятся.
Например, в строительстве атомных электростанций используют особо тяжелый бетон. 1 м³ этого вещества весит 2,5 т. При строительстве фундаментов многоэтажных домов, а также при изготовлении прочных железобетонных плит используют тяжелый бетон, 1 м³ которого весит от 1,8 до 2,5 т.
Легкий бетон, вес которого находится в диапазоне от 0,5 до 1,8 т/м³, используется для изготовления стеновых панелей, блоков и перекрытий. Существует и особо легкий бетон, который предназначен преимущественно для наружной теплоизоляции зданий и сооружений. Его вес не превышает 0,5 т/м³.
Состав бетона — основные компоненты
Чтобы быть уверенным в качестве бетонной смеси, ее изготовление лучше всего заказать на специальном заводе. Но при строительстве частных домов и небольших хозяйственных построек их хозяева нередко изготавливают бетон самостоятельно. Преимущественно в таких случаях изготавливается классический вариант бетона, состоящий из песка и щебня в качестве наполнителей, цемента и воды.
Чтобы изготовленный своими руками бетон получился прочным и долговечным, надо знать и соблюдать основные требования, предъявляемые к его компонентам.
должен быть средней или крупной фракции — песчинки от 1,2 до 3,5 мм в диаметре. Мелкие фракции песка для изготовления бетона не подходят, их трудно связать в единый монолит. Поэтому бетонные конструкции с использования песка мелких фракций быстро раскрошатся.
Помимо фракции для прочности бетона важное значение имеет и чистота песка. В теории песок должен быть чистым, без примесей, но в реальности это пока неосуществимо. Поэтому допускается наличие в его составе небольшого количества глины или ила, но общее количество таких примесей не должно превышать 5%.
Другой материал, используемый для приготовления бетона, —
. К ним тоже есть свои требования: размеры используемых для наполнения бетона материалов должны быть в диапазоне от 1 до 8 см. Наполнителями могут быть не только эти материалы, но и керамзит, а для обустройства бетонного фундамента часто используют битый кирпич.
Чем мельче фракция наполнителя, тем прочнее будет искусственный камень. При его самостоятельном изготовлении лучше использовать наполнитель размером не более 2-3 см, максимально очищенный от глины и других примесей.
тоже должна быть максимально чистой. Чем больше в ней будет растворенных солей и посторонних примесей, тем хуже будет качество искусственного камня.
В роли вяжущего при производстве классического бетона используют
- портландцемент;
- шлакопортландцемент;
- пуццолановый цемент.
Портландцемент является основным видом при изготовлении строительных конструкций и заливке фундамента. Шлакопортландцемент обладает пониженной морозостойкостью, а пуццолановый цемент — высокой влагостойкостью. Последний используют для приготовления бетонных конструкций, предназначенных для подземных и подводных сооружений.
Пропорции бетона
Правильно подобранные пропорции компонентов бетонной смеси важны для получения качественного искусственного монолита. Зависят они от марки изготовляемого бетона и используемого для его приготовления цемента.
Например, при использовании для приготовления бетона цемента марки М-400 пропорции для различных марок бетона будут такими:
- М100 — 1 кг цемента, 7 кг щебня, 4,6 кг песка;
- М200 — 1 кг цемента, 4,8 кг щебня, 2,8 кг песка;
- М300 — 1 кг цемента, 3,7 кг щебня, 1,9 кг песка;
- М450 — 1 кг цемента, 2,5 кг щебня, 1,1 кг песка.
С повышением марки бетона расход наполнителей — песка и бетона — уменьшается, а количество расхода цемента остается одинаковым. Эта тенденция сохраняется и при использовании других марок цемента, хотя пропорции компонентов бетонной смеси будут другими. Чем выше марка цемента, тем большую массу наполнителей он может связать.
Добавки для бетона
Чтобы улучшить качество бетона без существенного увеличения себестоимости его производства, производители используют различные добавки и примеси. Все эти добавки принято разделять на несколько больших групп:
- пластификаторы;
- модификаторы;
- ускорители набора прочности;
- добавки для подвижности;
- самоуплотняющиеся добавки;
- морозостойкие добавки;
- комплексные добавки.
Пластификаторы используются для улучшения подвижности изготавливаемой смеси. Улучшенная подвижность позволяет вяжущему веществу плотно и надежно охватывать каждый кусочек наполнителя.
При застывании искусственного камня они делают его прочнее, одновременно уменьшая расход вяжущего вещества. Также применение пластификаторов позволяет увеличить плотность и улучшить водонепроницаемость смеси.
Модификаторы улучшают производственные характеристики, позволяя получать высокопрочную бетонную смесь при использовании цемента низших марок. Ускорители набора прочности позволяют существенно ускорить эту важную техническую характеристику искусственного камня, сократив время набора до 3-4 дней.
Добавки для сохранения подвижности смеси увеличивают время схватывания и используются при необходимости перевозки бетонной смеси на дальние расстояния в летнее время. Самоуплотняющиеся добавки используются при изготовлении тонкостенных и армированных блоков или других конструкций, где использование для уплотнения бетонной массы традиционных виброинструментов затруднено или невозможно. Морозостойкие добавки позволяют существенно повысить морозостойкость бетона.
Разновидности пигментов и их свойства
Пигменты используют для изменения цвета бетонных конструкций. В промышленном производстве для этих целей используются:
- технический углерод;
- двуокись титана;
- окись хрома;
- умбра.
Все пигменты действуют на бетонную смесь одинаково: они поглощают часть световых волн, волны с другой длиной отражают. Такие пигментные добавки обладают повышенной стойкостью к ультрафиолету, не выгорают на солнце, не смываются дождем и обладают стойкостью к воздействию агрессивной химической среды.
Классификация бетона
В строительстве виды бетона классифицируются по нескольким параметрам. Чаще всего искусственный камень классифицируют:
- по прочности;
- по плотности;
- по типу вяжущего;
- по морозостойкости;
- по водонепроницаемости;
- по истираемости;
- по скорости набора прочности.
Такое большое количество разновидностей бетонной смеси может создавать некоторые трудности с правильным выбором материала.
По прочности
Прочность бетона, как и его марка, зависит от количества входящего в его состав цемента или другого вяжущего вещества. Чем больше его объем, тем выше будет показатель прочности. Показатель выражается в кг/см². Определить его можно по марке искусственного камня — чем она выше, тем выше будет показатель прочности.
Плотность
Плотность — показатель, отвечающий за устойчивость искусственного камня к сжатию, его водостойкость, морозостойкость и другие технические характеристики. По этому показателю материал делится на:
Особо тяжелые бетонные конструкции производят, добавляя в состав смеси стальную стружку или железную руду. Для приготовления тяжелых бетонных смесей в качестве наполнителей используют природные минералы: гранит, известняк, диабаз и т.п.
Наполнителями для легких смесей служат пористые материалы: туф, керамзит, пемза и им подобные. К этому классу относятся газобетон и пенобетон — набирающие популярность строительные материалы.
Классификация по типу вяжущего
По типу вяжущего бетонные смеси подразделяются на 2 большие группы — смеси на неорганических вяжущих материалах и смеси на органических вяжущих материалах.
К первой группе относятся:
- цементные;
- силикатные;
- гипсовые;
- шлаковые;
- синтетические смолы;
- специальные кислостойкие смеси.
Во вторую группу входят такие материалы, как асфальтобетон и пластбетон.
Морозостойкость
Показатель морозостойкости определяет количество циклов замерзания и оттаивания бетонной смеси без потери материалом своих качественных характеристик. Обозначают морозостойкость буквой F. Существуют бетонные смеси с показателем морозостойкости от F15 до F1000, где цифры являются показателем количества циклов замерзания и оттаивания.
Марки с показателем от F15 до F50 считаются марками с низкой морозостойкостью. Показатели от F51 до F300 считаются марками со средней морозоустойчивостью. Смеси с показателем F301 и выше считаются марками с высокой морозостойкостью.
Водонепроницаемость
Водонепроницаемость обозначается буквой W и цифрами, показывающими максимально возможное давление воды, которое выдерживает бетонная конструкция. По этому показателю все бетонные материалы делятся на:
- низкие (маркировка менее W4);
- средние (маркировка от W4 до W12);
- высокие (маркировка выше W12).
Истираемость
Истираемость — показатель, определяющий изменение в объеме и массе материала под воздействием истирающих усилий. Истираемость бетонных конструкций обозначается буквой G и имеет 3 разновидности:
- низкая (G1);
- средняя (G2);
- высокая (G3).
Истираемость прямо зависит от прочности материала: чем выше прочность, тем ниже истираемость.
Скорость набора прочности
— важный показатель бетонных конструкций, от которого зависит время их введения в эксплуатацию или время проведения отделочных работ. Происходит набор прочности скачкообразно: в первые 5-7 дней после заливки или изготовления показатель твердения достигает 70%, к концу 28 дня он приближается к 100% (при условии соблюдения влажности и температурного режима). После этого срока набор прочности бетонными конструкциями продолжается и может длиться несколько лет.
быстротвердеющие и медленнотвердеющие. Для определения скорости набора прочности % прочности 2-дневной бетонной конструкции делят на % прочности этой же конструкции по истечении 28 дней. При показателе больше 0,4 конструкция относится к быстротвердеющим. Показатель меньше 0,4 свидетельствует о медленном твердении.
Условия твердения
На скорость набора бетонными конструкциями прочности большое влияние оказывают условия, в которых происходит твердение материала. Оптимальными условиями для его твердения считаются температурный коридор в +18…+22ºС и относительная влажность окружающей среды не менее 90%.
Чем ниже температура окружающей среды, тем медленнее будет происходить твердение бетонных конструкций. При 0ºС процесс твердения полностью прекращается. Высокая температура приводит к обезвоживанию бетона, что тоже становится причиной замедления или полного прекращения твердения бетонной конструкции и недобору ее прочности.
От прочности и надежности бетонных конструкций напрямую зависят сроки эксплуатации построенного здания или сооружения. Поэтому еще до начала строительства нужно определиться, какая марка и какие технические характеристики материала лучше всего подходят для решения поставленных задач.
Мелкозернистый бетон представляет собой строительный материал, относящийся к категории тяжелых бетонов. Для него характерно использование мелкого заполнителя с размерами фракций не более 10 мм. Его активно применяют для возведения армоцементный и тонкостенных конструкций. Поэтому сегодня мы и поговорим про его особенности, отличия мелкозернистого бетона от других тяжелых, рассмотрим ГОСТ (26633 2012 и другие) и технические условия.
Что такое мелкозернистый бетон?
Понятие
На свойства материала влияют те же факторы, что и для обычного бетона. Но при отсутствии крупно фракционного заполнителя, происходит увеличение водопотребности цементной смеси, что приводит к увеличению содержания цемента. Сократить эти расходы можно путем добавления усиленного уплотнителя и высококачественного песка.
Мелкий заполнитель, который используется в процессе производства МБ, позволяет добиться однородной структуры. Таким образом, получается меньшая пористость материала, делая его более прочным. Улучшенная консистенция благотворно влияет на степень вязкости раствора и удобства в процессе кладки.
Достоинства и недостатки
Данный материал обладает широкой сферой применения благодаря своим преимуществам:
- Высокий коэффициент прочности в процессе изгиба и растяжения;
- Возможность создавать материал со специальными свойствами (повышение водонепроницаемости, прочности и прочее);
- Высокая устойчивость к вибрационным нагрузкам;
- Возможность трансформации готовой смеси;
- Однородная структура;
- Возможность использования нескольких методов для создания бетонных конструкций.
К недостаткам мелкозернистого бетона относятся:
- Высокий показатель твердости, который затрудняет механическую обработку;
- Повышенный расход цемента;
- Усадка при отливе изделий.
Виды, классы и марки
В результате добавок, которые изменяют физические свойства и характеристики материала, различают два вида МБ:
- Мелкозернистый бетон. В его состав входят мелкоструктурные наполнители (песок, зола, известь).
- Мелкозернистый цемент. Материал используется в армированных конструкциях.
Прочность материала показывает способность его на сжатие. Она измеряется в мега-паскалях, а само значение и есть класс мелкозернистого бетона. Чем больше значение В, тем более прочным является материал. Смеси могут быть от В3,5 до В80.
На марки МБ влияет два фактора: качество используемых компонентов и процентное соотношение цемента с водой.
Технические характеристики и свойства
К свойствам и характеристикам МБ относятся:
- Высокая прочность при растяжении и изгибе материала, которая на 30% превышает показатель бетона.
- Однородная структура, достигающаяся использованием мелких наполнителей.
- Высокий коэффициент морозоустойчивости, который в 2 раза выше по сравнению с крупнозернистым бетоном.
- Высокая устойчивость к вибрационным нагрузкам.
- В случае правильно подобранных компонентов, высокий коэффициент водонепроницаемости.
- Пористость структуры.
При производстве МБ состав и соотношение смеси должно определяться ГОСТ 26633-91, который распространяется на мелкозернистые и тяжелые бетоны. Также стандарт предусматривает использование различных добавок, в т. ч. пластификаторов. Для увеличения прочности готового продукта разрешается использовать золу, измельченный шлак и другие тонкодисперсные добавки.
Состав и структура
Базовыми компонентами состава МБ в процессе производства данного вида бетона выступают вода и цемент. В качестве наполнителей могут использоваться:
- Речной очищенный песок с фракциями не более 2,5 мм;
- Щебень с фракциями до 5 мм и до 10 мм в определенной пропорции.
Помимо этих составляющих в МБ присутствуют пластификаторы. Для получения однородной структуры и необходимых технических характеристик, необходимо тщательно подбирать соотношение составляющих компонентов.
- Если цемента добавить больше, чем требуется, то готовая смесь будет неудобна в кладке.
- При его недостаточном количестве, материал после застывания будет иметь низкую прочность.
Про долговечность тротуарных изделий из мелкозернистых бетонов и другие способы его применения расскажем далее.
Производство и применение
МБ можно изготовить своими руками, главное соблюдать все требования, которые описаны в стандарте ГОСТ, технологию производства и правильно рассчитать соотношение всех компонентов. Также немаловажным нюансом является соблюдение всех требований, которые выдвигаются к составляющим компонентам.
Благодаря возможности корректировать физические характеристики материала, он получил широкое распространение в следующих сферах строительства:
- Изготовление бетонных изделий из мелкозернистого бетона методом отлива (бордюры, тротуарная плитка, арки и прочее).
- Растворы для заделки трещин и швов в бетонных конструкциях.
- Производство тонкостенных конструкций, имеющих густое армирование.
- Строительство зданий и сооружений на щебневых и песчаных карьерах.
- Создание дорожных покрытий благодаря повышенной прочности, морозоустойчивости и водонепроницаемости.
- Возведение армоцементных конструкций.
Популярные производители и средняя стоимость
На современном рынке строительных материалов наиболее часто встречается продукция российского, украинского и белорусского производства. К популярным брендам, производимым МБ, можно отнести:
- «Стромат»;
- «Альянс»;
- «Carrot»;
- «Апогей-Строй»;
- «Альфатэк» и прочие фирмы.
Возможность самостоятельно задавать мелкозернистому бетону желаемые характеристики обусловили его широкое распространение и популярность. С его помощью возводят бетонные конструкции, арки, различные тротуарные изделия и многое другое.
Существует достаточно много видов бетонов — тяжелые, легкие, мелкозернистые. У каждого из них разный процентный состав ингредиентов, а также их качество, размеры частиц и тип. Различается по маркам и цемент, являющийся основой любого бетона.
Что такое тяжелый бетон?
Итак, чем отличается тяжелый бетон от легкого? Характерная особенность данного материала – высокая плотность, которая достигается оптимальным подбором мелкого и крупного наполнителей, а также немалым содержанием цемента хорошего качества. Кроме того, находящуюся в форме или опалубке бетонную смесь тщательно уплотняют механическим способом.
Так, если сравнить с легкими бетонами, плотность которых не превышает 1800 кг/м 3 , у бетонов тяжелого типа этот параметр имеет минимальное значение от 2200 кг/м 3 . В результате последние гораздо хуже впитывают воду, более морозостойкие и более прочные при нагрузках. Поэтому их можно использовать для основательных сооружений. Более подробно об этом – далее.
Про общие и специальные виды тяжелых бетонов расскажем далее.
О том, что такое тяжелый бетон, и как его производят, расскажет следующий видеосюжет:
Кроме стандартных типов тяжелых бетонов, отличающихся прочностью согласно классам прочности и маркам, существует специальные их виды:
- Бетон гидротехнический изготавливают на основе пуццоланового и сульфатостойкого портландцемента. В результате получается особо стойкий к влаге и замораживанию материал, не боящийся агрессивных сред и слабо отдающий тепло. Используется, согласно названию и свойствам, для конструкций гидротехнического назначения.
- Бетон дорожный обязан иметь высокую прочность на изгиб (в пределах 4-5,5 мегапаскалей) и износ, а также устойчивость к замораживанию. Его применяют для обустройства покрытий дорог в городе, за его пределами, на территории производственных предприятий.
- Бетон декоративный имеет в основе цветной или белый цемент, а также добавки цветных пигментов и окрашенных горных пород. Одновременно он должен быть достаточно прочным (не ниже М150) и морозостойким.
- Бетон жаростойкий имеет в составе глиноземистый цемент, жидкое стекло, шлакопортландцемент. Заполнители также используются особые – шлаки металлургии, бой огнеупорной керамики, базальт, туф. Материал бывает огнеупорным, жароупорным и высокоогнеупорным. Предназначен для изготовления элементов промышленных печей.
- Бетон особо тяжелый содержит такие компоненты, как магнетит, лимонит, чугунная дробь, металлический скрап. Плотность материала может достигать 5000 кг/м 3 . Они используется на атомных станциях для защиты персонала от излучения.
Технические характеристики и свойства
Объемный вес тяжелых бетонов колеблется от 2200 до 2800 кг/м 3 . Прочность (при сжимании) у него составляет от 100 до 600 кг/см 2 . Морозостойкость – от 50 до 1000 циклов, влагостойкость – от W2 до W20.
Соответственно, основные свойства этих материалов: высокая сопротивляемость нагрузкам (напрямую зависит от количества цемента в составе), способность подвергаться многократному замораживанию и размораживанию, малая усадка. Свежеприготовленная бетонная смесь должна обладать достаточной пластичностью и удобством укладки.
Состав и структура
По структуре можно выделить три составляющих: это цемент, заполнители и пространство между ними. Макроструктуру определяет соотношение этих элементов, а также то, насколько однородно они распределены. Микроструктура зависит от состава твердых веществ, величины и количества пор.
- Содержание цемента в общей массе тяжелого бетона не менее 200 килограммов на кубометр.
Для изготовления этого стройматериала берут обычный портландцемент либо его модификации. Например, пуццолановый, пластифицированный, быстротвердеющий.
- Песок (как правило, крупный и средний) – второй непременный компонент.
- Третьим является щебень либо гравий (предпочтительнее из горных пород). Всё это заливают водой (питьевой или природной).
Производство и применение
Для изготовления тяжелого бетона все необходимые компоненты, тщательно дозированные, закладывают в бетономешалку. Затем заливают в форму или опалубку. Делают бетон как на больших стационарных предприятиях, так и на передвижных мини-заводах.
Применение этого материала весьма многогранно. В зависимости от марки из него делают основу под фундамент, полы, дорожные покрытия, изготавливают дорожки и бордюры, плиты перекрытий, мосты, автострады, хранилища, гидротехнические конструкции и многое другое.
Об особенностях применения тяжелых бетонов при строительстве АЭС и подобных объектов расскажет это видео:
Популярные производители и цены на продукцию
С появлением большого количества мобильных бетонных заводов производителей образовалось видимо-невидимо. Есть смысл остановиться на самых крупных предприятиях России, оснащенных современным качественным оборудованием:
- Московские предприятия «Бетон 222» и « Бетон 223». Полностью автоматизированы, работают круглые сутки. Оборудованы новейшими немецкими линиями «Liebherr». За час выпускают 300 кубометров бетона.
- Город Санкт-Петербург, «Объединение 45». Включает три мобильных завода, оснащенных оборудованием марки «Liebherr».
- Город Самара, ООО «Стройиндустрия». Выпуск бетона – от 80 до 100 кубометров час. Предприятие оснащено двумя установками для смешивания: COBRA-100 и БСУ-30.
- Город Екатеринбург, СК «Метеорит». Выпускает 80 кубометров смеси в час. Завод оснащен новейшими установками.
- Город Королев, Московская область, ПКФ «Стройбетон». Завод оборудован собственной лабораторией, где проводится контроль качества.
- ООО «УфаЦемент». Работает на рынке с 2007 года, за это время приобретя популярность благодаря большому ассортименту и высокому качеству продукции.
Что касается цен на тяжелый бетон, то они могут колебаться от 2300 до 6500 рублей за кубометр, завися от марки и класса материала.
Классы и марки
- Класс тяжелого бетона в наибольшей степени отражает колебания его качества. Обозначается буквой «В», численное значение справа – это прочность (на сжатие) в мегапаскалях. Классы варьируются от В3,5 до В80.
- Марка определяет прочность материала по осевому сжатию, для чего испытывают контрольные кубики со стороной 15 сантиметров. Марки варьируются от М50 до М800.
Про различия легких и тяжелых бетонов, их плюсы и минусы читайте ниже.
Преимущества и недостатки перед другими бетонами
О положительных качествах тяжелых бетонов (прочности, влагостойкости, морозостойкости) уже упоминалось. Плотность легких бетонов находится в пределах от 600 до 1800 кг/м 3 . В связи с применением легких заполнителей структура у них ячеистая. Поэтому они могут сильно впитывать влагу (и, значит, слабо противостоять морозам). Естественно, и по прочности они не могут тягаться с тяжелыми бетонами, годясь лишь для различных ограждающих конструкций.
Однако благодаря пористой структуре бетоны легкого типа (кстати, более дешевые) прекрасно справляются с задачами сохранения тепла и защиты от шума, значительно превосходя в этом своих тяжелых собратьев. Если построить дом из легкого бетона, то он будет «дышать». Это большой плюс.
Теперь сравним тяжелый бетон с мелкозернистым (то есть изготовленным без применения гравия, а только с песком). Последний более высокую морозостойкость, а также более однородную структуру, благодаря чему трещины возникают крайне редко. Также он отличается более высокой, чем у тяжелого бетона (процентов на 20 или 30), прочностью на растяжение.
Зато материал тяжелого типа дает гораздо меньшую усадку. И прочность на сжатие у него выше. А расход цемента (благодаря использованию гравия или щебня) – ниже. Меньше нужно и воды. А еще цемент, изготовленный только на песке, отличается большим количеством пор, что требует введения дополнительного количества пластификатора.
Высокопрочные тяжелые и легкие бетоны нашли своих потребителей. Какой из них выбрать, решать вам.
О результатах испытаний легких и тяжелых бетонов расскажет это видео:
Читайте также: