От чего зависит прочность бетона

Обновлено: 26.04.2024

Где использовать бетон разных классов и марок и от чего зависит прочность бетонной смеси?

Есть множество характеристик бетона, в зависимости от которых он может использоваться при тех или иных работах. Классификаций бетона несколько, но главная из них — по прочности на сжатие. Все-таки основным качеством его была и остается прочность. Рассмотрим, как определяется марка и класс бетона, в чем различие между ними и как они между собой соотносятся. А еще — для чего можно использовать бетон разной прочности.

От чего зависит прочность бетона?

Прочность бетона зависит от составляющих, из которых его замешивают, и от их соотношения. По большому счету бетон — это цемент, смешанный с водой. В этот состав добавляется заполнитель крупной и мелкой фракции: это может быть щебень, гравий, песок. Чистота и фракция этих заполнителей напрямую влияют на прочностные характеристики бетона.

Однако первое, что влияет на прочность бетона, — марка цемента и его процентное соотношение в растворе.

Еще надо обратить внимание на тщательность смешивания, качество укладки смеси, ее уплотнение и условия окружающей среды (температура и влажность). Температура воздуха, оптимальная для набора прочности бетона, находится в диапазоне от +18 до +20 градусов по Цельсию. Однако с помощью специальных мер, призванных создать оптимальные условия отвердевания, эти узкие границы можно существенно «раздвинуть». Считается, что при идеальных условиях расчетная прочность бетона наступает через 28 суток после отвердевания.

Чем марка бетона отличается от класса?

Марка и класс бетона — это главные показатели, по которым выбирается состав для выполнения тех или иных строительных работ. Оба этих критерия характеризуют прочность материала на сжатие, но расчет происходит по-разному.

По европейским стандартам бетон подразделяется на классы. Маркируются они буквой В и числом, которое обозначает предельную прочностью на сжатие в МПа (мегапаскалях). Определение класса прочности бетона происходит примерно по той же схеме: кубик с размером ребра в 15 мм твердеет 28 суток, а потом образцы испытывают давлением. Получается предельное сжатие в мегапаскалях, которое образец выдерживает, не треснув и не разрушившись.

Современная прочностная классификация бетона подразумевает использование обеих шкал, есть и приблизительные таблицы их соответствия. Так, марка М50 приблизительно соответствует классу В3,5. М75 — это примерно класс прочности В5; М100 — В7,5; М150 — В10; М 150 — В12,5; М 200 — В15; М250 — В20; М300 — В22,5; М350 — В25; М250 — В 27,5 и так далее.

Где можно применять бетон в зависимости от класса?

Нельзя однозначно утверждать, что бетон низких марок и классов нельзя использовать и он какой-то некачественный. Понятно, что чем выше марка (а значит, и класс), тем дороже материал. Но для разных работ используются разные модификации материала, и есть многочисленные виды строительных операций, для которых подходят легкие бетоны.

Бетон — один из самых широко применяемых строительных материалов с древнейших времен.

Его прочность, долговечность, возможность создавать из него конструкции сложных форм — все это делает бетон очень привлекательным для строительства материалом уже более 6000 лет.

Во все времена строители и инженеры проявляли творческую жилку, экспериментируя с рецептурами бетонных смесей. В старину делалось это по наитию, и результаты радовали не всегда. Но постепенно опыт поколений мастеров накапливался, и сейчас к услугам строителей выпускаются добавки с гарантированным воздействием.

Состав бетона

Классический состав бетона включает:

цемент;
крупные заполнители (гравий, щебень, гранитный отсев, керамзит и другие материалы, крупность зерна которых составляет от 20 до 100 мм и выбирается в зависимости от проекта);
мелкие заполнители (обычно песок средних и крупных фракций, крупность зерна также зависит от проекта);
воду.

Состав бетонов регулируется ГОСТ 26633-2015 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия».

Также применяются цементно-песчаные растворы, которые не включают крупные заполнители. Они применяются в качестве штукатурных, кладочных, ремонтных растворов, также из них могут выполнять стяжки, которые не будут испытывать высоких нагрузок.

Факторы, обусловливающие прочность бетона

Состав бетонных смесей на первый взгляд кажется простым, но прочность готового изделия зависит многих факторов. В первую очередь, влияют на нее количество цемента в замесе и выбор марки цемента. Чем выше марка цемента и чем больше его доля в растворе, тем выше прочность бетона на сжатие. По этому признаку бетоны подразделяются на классы.

На прочность бетона влияют также тип цемента, заполнители, пропорции компонентов, тщательность замеса, обработка уложенного бетона и условия его твердения.

Имеет значение и качество исходных компонентов: чистота воды и заполнителей, отсутствие в них примесей, свежесть цемента.

Что такое активность цемента

Свежесть цемента влияет на качество бетона. При хранении цемент, особенно, если он хранится без упаковки, за несколько месяцев теряет свою активность. Через 3 месяца хранения расчетная прочность цемента снижается на 23%, а быстротвердеющие цементы становятся обычными уже через месяц хранения.

Важно!

Активность цемента — это параметр, который положен в основу классификации цементов на марки. Активностью называют предел прочности на сжатие цементных образцов в возрасте 28 суток. По этому параметру цементы подразделяют на классы: 32,5, 42,5, 52,5. Кроме того, по прочности на сжатие в возрасте 2 (7) суток цементы классифицируют на подклассы:

ЦЕМ I (портландцемент);
ЦЕМ II (портландцемент с минеральными добавками);
ЦЕМ III (шлакопортландцемент);
ЦЕМ IV (пуццолановый цемент);
ЦЕМ V (композиционный цемент).

Цементы ЦЕМ II–ЦЕМ V также подразделяются на подтипы (А, В, С) в зависимости от содержания цементного клинкера и добавок.

Другие факторы, от которых зависит активность цемента:

Можно ли повысить активность лежалого цемента

Лежалый цемент тоже можно использовать для приготовления бетонных растворов. Чтобы из лежалого цемента получить прочный бетон, применяют различные методы активации цемента:

Мокрая активация. На первом этапе в бетономешалку загружают цемент, крупные заполнители и частично воду. В течение 5 минут зерна крупного заполнителя растирают цемент, затем добавляется песок и остальная вода.
Виброактивация. Перемешивание с одновременной вибрацией цемента с песком повышает его активность на 30–40%.
Применение комплексных пластифицирующих добавок, которые позволяют повысить активность цемента и получить из него качественный бетон.

Водоцементное соотношение

Для протекания реакций гидратации требуется строго определенное количество воды, а именно, 0,3 от количества цемента. С целью повышения удобства обработки, обычно применяют водоцементное соотношение, равное 0,45–0,55, однако это все еще довольно жесткая смесь, а дальнейшее повышение в/ц влечет за собой снижение прочности бетона.

Важно!

В зависимости от консистенции, бетонные растворы делятся на жесткие и подвижные. Подвижные растворы подразделяются на пять классов по подвижности, от П1 до П5.

Чтобы повысить подвижность бетонных смесей без ущерба для прочности, применяют пластификаторы и суперпластификаторы, которые позволяют увеличить подвижность с П1 до П5.

Обработка и уход за уложенным бетоном

Прочность и плотность бетона взаимосвязаны. Вообще, бетон — материал пористый, для него характерно наличие капилляров и пор, но для повышения прочности бетона нужно стремиться к тому, чтобы их было меньше, и они имели наименьшие диаметры.

С целью удалить крупные воздушные пузырьки и добиться уплотнения бетонной смеси, после укладки ее в опалубку производится виброобработка, которая требует применения дорогостоящего оборудования, расхода электроэнергии и затрат времени. Применение пластифицирующих и суперпластифицирующих добавок позволяет получать самоуплотняющиеся смеси, не требующие обработки. Размер и количество пор в них уменьшены по сравнению с бетонами без добавок, соответственно, возрастает их плотность и прочность.

Обеспечение оптимальных условий во время набора прочности (28 суток) также имеет важнее значение.

Оптимальными являются температура воздуха 18–22°С и практически стопроцентная влажность. При снижении температуры воздуха процессы набора прочности замедляются, около 5°С и ниже практически прекращаются; таким же образом влияет влажность воздуха 40% и ниже. Поэтому для зимнего бетонирования применяют противоморозные добавки, которые позволяют проводить бетонные работы даже при температуре воздуха до минус 20°С.

При повышении температуры воздуха бетон пересыхает, и это тоже негативно отражается на его прочности. Чтобы бетон не пересыхал, его поливают водой.

Итак, на прочность бетона влияют:

чистота и пропорции основных компонентов;
тип, марка и свежесть цемента;
правильный замес;
обработка и уход после укладки.

Также повлиять нее можно путем внесения специальных добавок.

Какие добавки применялись в мировой истории строительства

Состав бетона включает всего несколько компонентов, но люди всегда находили возможность внести те или иные добавки, чтобы добиться получения материала с какими-либо особенными характеристиками. В старину это были различные подручные вещества, а выбор добавок и их дозировок носил экспериментальный характер, поскольку физико-химические особенности происходящих в смеси цемента с водой процессов тогда еще не были известны. Вот почему некоторые постройки получались прочными, другие быстро разрушались.

В Древнем Риме строители добавляли в бетонные смеси кровь животных, свиное сало, молоко. Гемоглобин крови, как сейчас стало известно, является пластификатором. Свиной жир и молоко применяли для придания водоотталкивающих характеристик. На Руси для повышения прочности в строительные растворы добавляли яйца.

При зимнем бетонировании в России растворы замешивали с добавлением водки и мыла. Например, именно так был залит фундамент Александровской колонны в Санкт-Петербурге.

С 1850 года при изготовлении бетона начали применять портландцемент. В те времена в растворы добавляли гипс. В начале ХХ века применяли хлористый кальций как ускоритель твердения и сахар — как замедлитель твердения бетона.

В СССР в качестве добавок в бетонные растворы применяли нерастворимые мыла на основе жирных кислот, препараты на основе восков, битума.

В качестве ускоряющих добавок применялись соли-электролиты.

В качестве пластификаторов применялись (и применяются):

сульфированные меламиноформальдегидные смолы, а также комплексные добавки на их основе;
модифицированные лигносульфонаты и комплексные добавки на их основе;
продукты конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида, а также комплексные добавки на их основе;
продукты конденсации оксикарбоновых кислот.

Какие добавки применяют для повышения прочности бетона

Внесение в бетонные растворы упрочняющих добавок широко практикуется в строительстве. Но, в отличие от строителей прошлых веков, сейчас применяются добавки, которые разработаны и испытаны в лабораториях, обеспечивают гарантированный эффект, а на их упаковках даны четкие указания по дозировке.

В соответствии с ГОСТ 24211-2008 «Добавки для бетонов и строительных растворов», есть несколько классов добавок для бетонных растворов:

Регулирующие характеристики бетонных и цементных растворов. Это пластификаторы и суперпластификаторы, стабилизирующие, водоредуцирующие, вовлекающие воздух добавки.
Влияющие на кинетику твердения. Это ускорители, замедлители, добавки, снижающие проницаемость бетона.
Придающие специальные свойства (гидрофобизаторы, противоморозные добавки, фотокаталитические добавки).
Минеральные добавки, которые могут быть активными или инертными.

Необходимость внесения добавок определяет ГОСТ 24211-91 (не распространяется на минеральные добавки).

Пластификаторы и суперпластификаторы

Чаще всего для увеличения прочности применяется добавление в растворы пластификаторов и суперпластификаторов.

Они повышают активность цемента и способствуют более полному вовлечению его составляющих в реакции гидратации, что увеличивает прочность бетона. Помимо этого, они позволяют без увеличения доли воды в замесе повысить удобоукладываемость смеси, в результате чего в готовом бетоне меньше пор и капилляров, они меньшего размера, а прочность и плотность бетона повышаются.

Рассмотрим пластифицирующие добавки производства CEMMIX. Это современные добавки, и, что немаловажно, все добавки в линейке совместимы друг с другом и с отечественными цементами. Также они имеют удобную для работы жидкую форму, их легко добавлять в растворы, они хорошо смешиваются с компонентами раствора.

Выпускается несколько добавок CEMMIX с пластифицирующими и упрочняющими свойствами:

При сооружении бетонных конструкций следует понимать, от чего зависит прочность бетона. Существуют разные способы оценки прочностных параметров материала – от лабораторных испытаний до неразрушающих методов контроля непосредственно на месте строительства. На основании этих исследований определяются класс и марка бетона, которые имеют решающее значение при его использовании в тех или иных строительных работах. Если знать, что влияет на прочностные характеристики, можно правильно приготовить бетонную смесь и построить объект, который будет исправно служить многие десятилетия.

Деление бетонов по прочности

Прежде чем выяснить, от каких факторов зависит прочность бетона, рассмотрим классификацию материала по этому показателю. Все растворы делятся на классы и марки, которые могут приблизительно соответствовать друг другу. Класс обозначается литерой В и указывает на кубиковую прочность в МПа. Марка под буквой М позволяет определить прочностные пределы на сжатие в кгс/см². Соотношение наиболее распространенных марок и классов можно увидеть ниже.

Класс	Марка
В5	М75
В10	М100
В15	М200
В20	М250
В22,5	М300
В25	М350
В30	М400

Способы определения прочности

Чтобы понять, как зависит прочность бетона от времени, действующих нагрузок и других факторов, используют лабораторные испытания. Для этого изготавливают опытный образец в виде куба со стороной 150 см и подвергают его разным методам разрушающего воздействия. В частности:

вдавливание посредством шарикового молотка и штамповки;
отрыв и скалывание путем выдергивания из куба заранее установленного металлического прута;
упругий отскок при помощи молотка Шмидта.

В последние годы для контроля активно применяется ультразвуковой тест. Его суть состоит в измерении времени, которое требуется для расширения акустических волн. Впоследствии полученные данные сравнивают с упругостью и плотностью материала.

Факторы, определяющие прочность бетона

В основе бетонной смеси лежат цемент, вода и наполнители. С учетом этих ингредиентов прочность бетона зависит от следующих факторов:

активность цементного порошка;
соотношение компонентов раствора;
тип используемого наполнителя;
способы замешивания раствора;
наличие армирования;
условия внешней среды.

Активность цемента

Одним из основополагающих факторов является активность цемента, под которой понимают предельную прочность на сжатие цементного образца возрастом 28 дней. Параметр может колебаться в зависимости от факторов следующего типа:

химический состав (более активным является цемент, содержащий негашеную известь);
свежесть (при применении цемента, который 3 месяца хранился во влажных условиях, прочность готового суточного образца снижается более чем на 60%);
наличие примесей;
тонкость помола (чем тоньше фракция, тем быстрее нарастают прочностные характеристики).

Соотношение цемента и воды

Рассматривая, что влияет на прочность бетона, надо отметить еще один важный фактор – количество воды и цемента, используемых для приготовления раствора. Чем больше жидкости, тем более смесь подвижна. При добавлении воды раствор становится более пластичным и укладывается без образования пустот, однако его прочностные параметры снижаются.

Тип заполнителя

Наполнителями могут быть материалы мелких и крупных фракций. К ним относят песок, гравий, щебенкауи др. На прочностные параметры могут влиять как форма или чистота наполнителей, так и их зерновой состав. Если зерна шероховатые, имеют неправильную форму, они лучше сцепляются с другими компонентами состава и повышают прочность материала.

Способы замеса

Конечная прочность бетона зависит от способа и качества его замешивания. Приготовление смеси выполняется путем виброактивации или мокрой активации. В первом случае все компоненты смешиваются сразу, во втором – песок добавляется по мере замеса. Важно хорошо смешать все ингредиенты, поскольку при недостаточном перемешивании прочностные параметры будут ниже.

Внешние условия

Оптимальная температура для затвердевания раствора – +15. +20℃, подходящая относительная влажность воздуха – от 90 до 100 %. При укладке смеси в таких условиях прочностные параметры конструкции повышаются вместе со временем твердения. Наибольшие значения показатель приобретает спустя 28 суток после залива.

Помимо этого, прочность бетона зависит от факторов количества азота, который используют для охлаждения смеси. Жидкий азот обычно применяют при больших объемах строительства (к примеру, при возведении тоннелей, мостов, эстакад). Необходимость его использования связана с тем, что температура таких конструкций различается внутри и снаружи, поэтому бетонный раствор может застывать неравномерно.

Поскольку цемент относится к вяжущему водного твердения, после заливки смеси необходимо обеспечить условия для ее застывания. Пока бетон не достигнет критической прочности, следует поддерживать его высокую влажность, иначе полученная конструкция будет не такой прочной, как должна быть на самом деле.

Армирование

Бетонные конструкции, которые укрепляются металлической арматурой, являются более прочными и долговечными. Как вариант, можно использовать объемное армирование, осуществляемое путем добавления разного типа фибры (например, полипропиленовой). Благодаря ее применению прочность материала существенно повышается, так как при застывании он меньше усаживается.

Кроме вышеперечисленных факторов, прочность бетона зависит от его плотности, которая может отражаться и на других качествах стройматериала (водонепроницаемости, морозостойкости). Также на прочностные параметры влияют возраст, порядок укладки (непрерывный или с перерывами), использование вибраторов. Если учитывать эти моменты, можно создать надежную и прочную строительную конструкцию, которая будет сохранять свои свойства долгое время.

Виктор Филонцев

Образование:
НИУ МСГУ, Кафедра Технологии вяжущих веществ и бетонов, 2003.

Опыт работы:
12 лет в сфере производства бетона.

Текущая деятельность:
независимые консультации в сфере строительства.

Чтобы грамотно подобать бетонную смесь, важно знать такие параметры, как класс бетона и марка по прочности. Эти показатели определяются типом и пропорциями ингредиентов в составе материала и оказывают прямое влияние на долговечность будущего сооружения. Знание маркировки необходимо для определения назначения бетона при определенном виде работ. Неправильный подбор материала может повлечь за собой образование трещин, деформацию, разрушение конструкции, поэтому при подготовке к строительству нужно уделять повышенное внимание прочностным характеристикам бетонного состава.

Что такое марка бетона?

Марки прочности бетона обозначаются литерой «М» и позволяют понять, какую нагрузку на квадратный сантиметр площади способна вынести конструкция до своего разрушения. Так, материал марки М300 может сохранять свои прочностные свойства при нагрузках до 300 кг/см². Маркировка зависит от объема цемента. Чем его больше, тем прочнее бетон и тем быстрее он отвердевает после укладки.

Согласно ГОСТу, марка бетона на сжатие имеет значения от М50 до М1000, но самыми распространенными в строительстве являются:

М100 – считается легким бетоном с незначительными показателями морозоустойчивости и проницаемости влаги, применим для подготовительных работ в строительстве;
М150 – в этом типе материала прочность бетона и марка характеризуются доступной стоимостью и подходят для конструктивных элементов, которые не испытывают особых нагрузок;
М200 – популярная смесь для наружных и внутренних работ по отделке;
М250 – оптимальное решение для фундаментов, располагает необходимой прочностью бетона и классом для устройства перекрытий;
М300 – переходный вариант от легкого к тяжелому бетонному составу, оптимален для оснований домов, лестничных пролетов, несущих стен;
М350 – обладает достаточным уровнем прочности для строений, испытывающих существенные нагрузки;
М400 – если необходима повышенная прочность бетона, марка станет актуальным решением и позволит строить высотные здания или гидротехнические конструкции;
М450 – применима для возведения конструкций по спецтребованиям.

Что такое класс бетона?

Класс бетона по прочности на сжатие – это технический показатель, который определяет прочностные параметры в мегапаскалях (МПа). Он выражается литерой «В» и показывает, какое давление выдерживает конструкция при сжатии до разрушения в 95% случаев. Так, при использовании класса В35 материал способен выдерживать давление в 35 МПа.

Индекс показателя может варьироваться от В5 до В60. Точный класс бетона устанавливают на образцах размером 15×15×15 см, которые подвергают испытаниям в лабораторных условиях. Контроль прочности может осуществляться двумя методами:

Механическим – на бетонные кубики оказывают силовое воздействие при помощи зубила или молотка весом до 600 граммов. Посредством инструмента ударяют по кубику и устанавливают прочность бетона по классам согласно следам, которые остаются на поверхности.
Ультразвуковым – кубики подвергаются ультразвуковому воздействию. В данном случае класс бетона по прочности определяется скоростью ультразвуковых волн, проходящих сквозь испытательный образец.

Соответствие класса и марки

Планируя строительство здания, важно понимать соотношение классов и марок, что позволит избежать ошибок в подборе материалов. Несмотря на то, что оба показателя указывают на прочностные характеристики, они имеют некоторые различия. Так, прочность бетона по маркам является техническим свойством материала, а по классам – эксплуатационным параметром. Иными словами, первый показатель позволяет оценить соотношение цемента в готовой смеси, второй – предельную нагрузку, которую сможет выдержать конструкция.

Вместе с тем, оба понятия тесно взаимосвязаны. Если знать марку, прочность и класс бетона, можно подобрать именно тот материал, который полностью соответствует целям строительства. В этом поможет таблица соотношений:

Марка	Класс	Прочность, кг/см²
М100	В7,5	98
М150	В10	131
М200	В15	196
М250	В20	262
М300	В22,5	294
М350	В25	327
М400	В30	393
М450	В35	458
М500	В40	523

При рассмотрении таблицы необходимо принимать во внимание, что некоторые марки бетона по прочности имеют отклонения. Например, устойчивость к давлению у материала М350 бывает не только В25, но и В27,5.

Сфера применения бетона разных марок

При подборе смеси следует понимать, где конкретно она будет использоваться. Выбор осуществляется на основании эксплуатационных условий, нагрузки на возводимую конструкцию и ряда дополнительных факторов. Согласно этому, тот или иной класс бетона на сжатие может применяться в таких случаях:

В7,5 – устройство бетонных подушек при строительстве автодорог, подготовка перед заливанием монолитного основания или бетонной плиты;
В12,5 – выполнение напольной стяжки, фундамент под легкие сооружения, изготовление пешеходных дорожек;
В15 – устройство свайно-ростверковых или ленточных фундаментов, также этот класс бетона по прочности на сжатие подходит для лестничных пролетов или дорожных плит;
В20 – монолитные основания, площадки под автостоянки;
В25 – сооружение любых типов фундамента в гражданских строениях, возведение перекрытий и лестничных площадок;
В30 – возведение гидротехнических сооружений, домов с высокими нагрузками;
В35 – эта прочность бетона, класс бетона подходят для сооружения дамб, мостовых опор;
В40 – бетонирование при строительстве метрополитенов, мостов, прочих гидротехнических построек.

Четкое соблюдение технологии укладки бетонной смеси позволит обеспечить высокое качество строительных конструкций. Однако марку, класс бетона и прочность нужно контролировать в обязательном порядке, чтобы не переплачивать за более дорогостоящие составы и добиваться высоких эксплуатационных характеристик постройки.

Виктор Филонцев

Образование:
НИУ МСГУ, Кафедра Технологии вяжущих веществ и бетонов, 2003.

Опыт работы:
12 лет в сфере производства бетона.

Текущая деятельность:
независимые консультации в сфере строительства.

Основное требование, предъявляемое к бетону, – получение им в определенный срок заданной по расчету прочности на сжатие. В зависимости от прочности на сжатие бетон разделяется на ряд марок. Марка бетона назначается в проекте сооружения. Например, указание на чертеже «марка бетона 200» означает, что прочность бетона при сжатии через 28 дней после затворения составляет 200 кгс/см².

Строительными нормами и правилами предусматриваются следующие марки бетонов: тяжелых – 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 500 и 600; легких – 35, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 350 и 400. Тяжелые бетоны марок 50 и 75 применяются только для неармированных конструкций. Конструкции с предварительно напрягаемой арматурой выполняются из тяжелого бетона марки не ниже 200 или легкого – не ниже 150.

Прочность (марка) бетона зависит прежде всего от качества составляющих материалов и состава бетона. Строительная лаборатория подбирает из предназначенных для бетона материалов такой состав, при котором прочность его была бы не ниже заданной марки. Правильность подбора состава бетона проверяется в лаборатории раздавливанием на специальных прессах стандартных образцов (кубиков), изготовленных из бетона принятого состава и выдержанных определенное время после затворения (например, 7 или 28 дней).

Прочность бетона зависит от условий перемешивания, транспортирования и укладки бетонной смеси и от условий твердения бетона. Тщательное соблюдение правил производства бетонных работ и высокая квалификация бетонщиков - непременные условия для получения высококачественного, прочного бетона.

Факторы, от которых зависит прочность бетона

1. Прежде всего прочность бетона зависит от качества цемента . Чем выше прочность (активность) цемента, тем выше будет и прочность бетона. Чем скорее твердеет цемент, тем быстрее будет нарастать прочность бетона.

2. Количество цемента , расходуемого на 1 м³ бетона. Наилучшие результаты по прочности даёт бетон с таким расходом цемента, при котором густое цементное тесто (смесь цемента с небольшим количеством воды) заполняет все пустоты в песке и обволакивает тонким слоем частицы песка, а цементно-песчаный раствор заполняет все пустоты в крупном заполнителе.

При одном и том же количестве цемента прочность бетона будет тем меньше, чем больше воды содержится в бетоне. Это объясняется следующим: для твердения бетона необходимо количество воды, равное примерно 20% веса цемента (например при расходе цемента 220 - 250 кг на 1 м³ бетона требуется 45 - 50 л воды); при таком количестве воды бетонная смесь получается слишком сухой, ее нельзя достаточно равномерно перемещать и плотно уложить, поэтому практически в бетонную смесь приходится добавлять в 3 - 4 раза больше воды (около 160 - 180 л на 1 м³).

Излишняя вода по мере твердения испаряется, оставляя поры (пустоты). Чем больше воды было добавлено в бетонную смесь при ее приготовлении, тем больше пор образуется в затвердевшем бетоне и тем меньше из-за этого будет его прочность.

3. Качество заполнителей – их чистота, форма и зерновой состав (количество зерен различной крупности и максимальная крупность зерен) – оказывает значительное влияние на прочность бетона. Неправильная форма и шероховатая поверхность зёрен заполнителей бетона обеспечивается лучшее сцепление цементного теста с заполнителями бетона и большая прочность; при округленной форме и сглаженной поверхности – меньшая прочность. Загрязненность заполнителей, ухудшающая сцепление их с цементным тестом, снижает прочность бетона.

4. Качество перемешивания , зависящее от способа и продолжительности перемешивания. Недостаточное перемешивание значительно снижает прочность бетона.

5. Очень важны порядок укладки бетонной смеси в конструкцию (непрерывно или с перерывами) и способ обработки поверхности стыка бетона, укладываемого после перерыва, с уложенным до перерыва. При несоблюдении правил обработки стыка (очистка, насечка, промывка) прочность стыка может сильно снизиться.

6. Бетон, уложенный и уплотненный вибраторами , имеет на 10 - 30% большую прочность, чем бетон, уплотненный вручную.

7. Прочность бетона растет вместе с его возрастом . Особенно быстро растет прочность в начальном возрасте (до 28 дней) и продолжает нарастать медленнее в течение ряда лет.

8. Наибольшую прочность бетон получает при твердении в сырой или влажной среде . Наоборот, твердение в сухом и жарком воздухе может привести к получению низкокачественного бетона. Пониженная температура замедляет нарастание прочности, а при температурах ниже нуля твердение бетона прекращается.

9. Замерзание бетона приостанавливает процесс твердения, но по оттаивании бетон продолжает твердеть. Бетон не теряет прочности, если он замерз после достижения им «критической прочности»; раннее замерзание ведет к понижению конечной прочности бетона. Нужно исключить попеременные замерзание и оттаивание свежего бетона , в результате которых он, в некоторых случаях, может потерять способность к твердению.

Читайте также: