Компоненты бетона: Состав бетона — БЕТОНКОМПЛЕКТ

Содержание

Состав бетона — БЕТОНКОМПЛЕКТ

Товарный бетон (приготовленная в заводских условиях бетонная смесь) состоит из 4 главных компонентов. Это цемент, песок, щебень и вода, которые замешивают, придерживаясь определенной пропорциональности. Без щебня смесь получится совершенно другой и будет называться цементным раствором или пескобетоном с той лишь оговоркой, что в пескобетоне используется песок большего модуля крупности.

Чтобы получить бетон, компоненты для его приготовления применяют в следующем весовом соотношении:

  • цемент — 1 доля;
  • песок — 2 доли;
  • щебень — 4 доли;
  • вода — 0,5 доли.

Например, с 330 кг цемента используется 600 кг песка, 1,25 т щебня и 180 л воды. Цифры неточные, так как на практике большое значение имеет требуемая марка бетона, свойства используемых песка и щебня, марка цемента, использование или неиспользование пластификаторов, иных добавок и многие другие факторы. Условно говоря, если использовать цемент марки М-400, бетон получится соответствующим марке М-250, а с цементом М-500 марка бетона тоже повысится — до М-350. Вот почему при изготовлении бетонной смеси на заводе в расчет берут несколько десятков параметров.

Цемент и вода

Вода и цемент — основные компоненты бетона, которые выполняют главную функцию: связывают все составляющие смеси в единую цельную структуру. Одна из главных задач при производстве бетона — добиться правильного водоцементного соотношения. Причем речь идет не просто о количестве этих компонентов, а об учете таких характеристик, как влажность применяемого щебня и песка, степень их влагопоглощения и других подобных.

В процессе гидратации (контактирования с водой) цемент может схватываться и твердеть, в результате образуется цементный камень. Многие потребители сталкиваются с этим явлением в быту, когда, например, открывают мешок цемента, пролежавший длительное время в условиях сырости. Казалось бы, камень и так самодостаточен, для чего в этом случае вводить в смесь и другие компоненты? Дело в том, что цементный камень склонен к деформациям. Его объемная усадка может доходить до 2 мм/м. Несмотря на невысокий показатель, усадочные процессы приводят к внутренним напряжениям и образованию микротрещин, которые не видны, но отрицательно сказываются на прочности и длительности службы цементного камня. Уменьшить такие деформации позволяет введение в состав готовящейся смеси заполнителей.

Щебень и песок

Щебень используется в качестве крупного заполнителя, песок — мелкого. Роль этих компонентов в составе бетонной смеси — создать структурный каркас, противостоящий усадочным напряжениям. Благодаря добавлению заполнителей готовый бетон характеризуется меньшей усадкой. Кроме того, увеличивается его прочностной показатель и модуль упругости, т. е. конструкция меньше деформируется под воздействием нагрузки, уменьшается ползучесть, при которой бетон деформируется из-за длительных нагрузок. Помимо прочего, заполнители удешевляют материал, ведь цемент стоит намного дороже, чем песок или щебенка.

Прочность щебня подбирается исходя из расчетной марки бетона: щебень должен быть прочнее примерно в 2 раза. Объясняется эта закономерность тем обстоятельством, что проектная марка бетона всегда ниже реальных прочностных характеристик, которые он набирает спустя полгода-год. Тогда как прочность щебня со временем остается прежней. Поэтому на практике разницу между прочностными показателями стараются свести к минимуму, хотя делается это в виде нерегламентированного проектными нормативами запаса прочности.

При использовании щебня важно учитывать еще много других нюансов, в том числе лещадность, процентное количество зерен слабых пород. Большое внимание уделяется видам щебня, основные из которых следующие:

  • Известняковый. Марка по прочности — 500-600. Отдельные виды наполнителя из известняка (до 800) подходят для производства бетона до марки по прочности М-350. Но из-за низкой морозостойкости известняк обычно не применяется при изготовлении высоких марок бетона. Его используют для получения марок от М-100 до М-300.
  • Гравийный. Прочностных показателей основных видов гравия, как правило, достаточно для производства бетона до М-450. Это самый часто используемый вид наполнителя. Ему присущи все качества, нужные для получения разных типов бетонных смесей. Бетон на гравии получается в меру прочным и недорогим, что актуально для индивидуального строительства. К тому же радиационный фон такого материала меньше, чем гранитного.
  • Гранитный. Относится к самым прочным среди других видов щебня. Отличается также более высокими показателями морозостойкости и низким водопоглощением. Поэтому используется в наиболее ответственных конструкциях, например, обязателен к применению (и не может быть заменен на другой в соответствии с ГОСТ) при строительстве дорог.

Процесс приготовления бетонной смеси

Если перевести весовые доли, указанные в начале статьи, в объемные, то получится, что для приготовления 1 м3 бетона требуется следующее количество материала:

  • цемент при средней насыпной плотности 1300 кг/м3 — 0,25 м3;
  • вода — 0,18 м3;
  • щебень при плотности 1350 кг/м3 — 0,9 м3;
  • песок при плотности 1400 кг/м3 — 0,43 м3.

При сложении показателей общий объем оказывается равным 1,76 м3. Как такой объем помещается в 1 м3 бетона, можно понять, рассмотрев простой пример. Если взять обычную литровую банку и заполнить щебенкой, то между зернами останется много межзерновой пустотности, т. е. свободного места. Эту пустотность можно засыпать, потряхивая и помешивая, двумя стаканами песка, стаканом цемента и залить стаканом воды. В результате всё вмещается и получается плотная консистенция. После этого бетон быстро начинает твердеть. Снова придать приготовленной смеси пластичности помогает вибрирование и перемешивание.

Готовая бетонная смесь имеет определенный буквенно-цифровой индекс и описывается с обязательным указанием марки (М) и класса (В) по прочности, подвижности (П), водонепроницаемости (W) и стойкости к морозу (F).

пропорции, соотношение компонентов на куб готового бетона

Бетон – строительный материал, широко применяемый в гражданском и промышленном строительстве. Существует множество его разновидностей.

 

Наиболее популярен тяжелый бетон, в котором в качестве вяжущего используется цемент. Его характеристики регламентирует ГОСТ 26633-2015. При высоких требованиях к теплоизоляционным свойствам используют легкие бетоны – газобетоны, пенобетоны, материалы на пористых заполнителях, соответствующие ГОСТу 25820-2014.

Среди легких бетонов индивидуальные застройщики чаще всего выбирают смеси с керамзитом в качестве заполнителя и цементом в качестве вяжущего.

Из чего состоит тяжелый бетон: основные компоненты смесей на цементном вяжущем

К тяжелым относятся бетонные смеси, плотность которых равна или превышает 2000 кг/м3. В состав тяжелого бетона входят: вяжущее, крупный и мелкий заполнители, модифицирующие добавки, красящий пигмент, вода.

Цемент

Чаще всего в строительстве в качестве вяжущего используется портландцемент марок М400 (В 32,5) и М500 (В42,5) с содержанием минеральных добавок 0-20 %. По новому ГОСТу 31108-2016 портландцементы с миндобавками обозначаются как ЦЕМ II с указанием класса прочности. В индивидуальном строительстве чаще всего используется вяжущее ЦЕМ II 32,5 (М400). Для сооружения объектов, рассчитанных на серьезные нагрузки, востребован ЦЕМ II 42,5 (М500).

При покупке вяжущего необходимо обращать внимание на целостность упаковки и срок годности материала. Свежий цемент представляет собой порошкообразный материал без комков и уплотнений.

Если в таре с вяжущим прощупываются уплотненные участки, то такой материал к употреблению не пригоден, поскольку он частично или полностью утратил вяжущие свойства.

Песок

В качестве мелкого заполнителя используется песок, соответствующий требованиям ГОСТа 8736-2014. Норматив ограничивает содержание в нем пылевидных и глинистых частиц, значительно ухудшающих характеристики пластичной бетонной смеси и готового бетона. В строительстве используется песок: карьерный сеяный или намывной, речной, промытый от илистых частиц. При приготовлении смеси необходимо учитывать влажность мелкого заполнителя. Все пропорции рассчитаны на использование сухого песка. Применение влажного сыпучего может нарушить оптимальное соотношение компонентов и привести к снижению прочности готового бетона.

Щебень

В качестве крупного заполнителя обычно применяется щебень – сыпучий материал, получаемый дроблением горных пород, гравия.

Оптимальная фракция щебня выбирается в соответствии с областью применения:

  • 5-10 – это материал с самым мелким зерном. Используется при производстве тонкостенных ЖБИ, для оптимизации фракционного состава бетонной смеси с крупнофракционным заполнителем.
  • 5-20 – сыпучее пользуется большим спросом при производстве ЖБИ, в малоэтажном строительстве, при сооружении мостовых конструкций.
  • 20-40 – средняя фракция. Востребована при возведении фундаментов многоэтажных зданий, строительстве объектов производственного назначения, автомобильных и железных дорог.
  • 40-70 – крупнозернистый материал. Используется при строительстве крупногабаритных объектов, автодорог. Таким щебнем отсыпают на участках строительства временные дороги, по которым будет передвигаться тяжелая техника.
  • 70-120. Это крупнофракционное сыпучее применяется при создании габионов, строительстве сооружений, для отделки водоемов и бассейнов.

При выборе щебня учитывают не только его фракцию, но и другие параметры:

  • Прочность. Эта характеристика зависит от прочности исходной породы. Наиболее прочными являются базальтовый и гранитный щебень марок 1200-1600. Недостатком гранитного щебня является высокий радиоактивный фон, присущий многим его месторождениям. Следующий по прочности – гравийный щебень марок 800-1000. Известняковый щебень М600-М800.
  • Морозостойкость. Это способность выдерживать определенное количество циклов замораживания/оттаивания. Характеризуется маркой. В строительстве используется щебень не ниже марки F300.
  • Радиоактивный фон. Для использования в жилом строительстве к использованию допускается только щебень I класса радиоактивности.

Вода

Для замешивания бетонной смеси используют воду из питьевого водопровода. Если питьевую воду достать в нужном количестве невозможно, то применять воду из других источников можно только после ее проверки в лаборатории. В ее составе не должны присутствовать вещества, способные негативно повлиять на характеристики пластичного раствора и отвердевшего бетона.

Добавки

При необходимости в состав бетона вводят специальные добавки различного назначения – пластифицирующие, противоморозные, гидрофобизирующие.

Состав тяжелого бетона: пропорции компонентов в смесях разных марок прочности

Номенклатура и соотношение компонентов определяются требуемой маркой прочности, соответствующей конкретной области применения:

  • М100 (В 7,5). Малопрочный материал, используемый на начальных этапах строительства для устройства подстилающего слоя перед заливкой ленточных и плитных фундаментов, установки бортового камня.
  • М150 (В 10, В 12,5). Применяется в подготовительных строительных работах, для устройства стяжек пола, не предназначенных для восприятия серьезных нагрузок, в дорожном строительстве, для монтажа бортового камня.
  • М200 (В 15) – М300 (В 22,5). Это популярные строительные материалы, используемые при возведении фундаментных конструкций, изготовлении ЖБИ, устройстве подпорных стен.
  • М350 (В 20). Бетон, используемый при производстве ЖБИ, предназначенных для восприятия серьезных нагрузок, – плит перекрытия, колонн, балок, чаш бассейнов.
  • М400 (В 30) и выше. Эти высокопрочные бетоны в рядовом гражданском и промышленном строительстве не используются. Их области применения – строительство мостов, банковских хранилищ, гидротехнических сооружений.

Таблица составов бетона разных марок прочности














Марка цемента

Марка бетона

Состав сухой бетонной смеси Ц/П/Щ по массе, кг

Состав сухой бетонной смеси Ц/П/Щ по объему, м3

400

100

1/4,6/7,0

10/41/61

500

1/5,8/8,1

10/53/71

400

150

1/3,5/5,7

10/32/50

500

1/4,5/6,6

10/40/58

400

200

1/2,8/4,8

10/25/42

500

1/3,5/5,6

10/32/49

400

250

1/2,1/3,9

10/19/34

500

1/2,6/4,5

10/24/39

400

300

1/1,9/3,7

10/17/32

500

1/2,4/4,3

10/22/32

400

400

1/1,2/2,7

10/11/24

500

1/1,6/3,2

10/14/28

Легкие бетоны на пористом заполнителе: области применения и пропорции компонентов

Из легких бетонов на пористом заполнителе наиболее популярен керамзитобетон.

По применению этого материала существуют определенные рекомендации, связанные с его свойствами:

  • Низкий коэффициент теплопроводности. Благодаря ему, керамзитобетон используют в малоэтажном строительстве для возведения стен, устройства чернового пола, перемычек.
  • Небольшая плотность. Это свойство позволяет использовать его в конструкциях, которые не должны оказывать серьезную нагрузку на основание.
  • Высокое водопоглощение. Это отрицательная характеристика, ограничивающая применение керамзитобетона в местах, не защищенных от атмосферных осадков.

Соотношение количества компонентов при изготовлении керамзитобетона определяется требуемой маркой бетона по средней плотности и насыпной плотностью керамзита.

Таблица расхода компонентов на приготовление 1 куба керамзитового конструкционного бетона








Марка бетона по средней плотности

Марка керамзита по насыпной плотности

Расход материалов

Цемент М400, кг

Керамзит, м3

Песок, кг

1500

700

430

0,8

420

1600

600

430

0,68

680

1600

700

400

0,72

640

1700

600

410

0,56

880

1700

700

380

0,62

830

Применение качественных сырьевых материалов, соблюдение пропорций компонентов и технологии изготовления бетонной смеси – важнейшие параметры, обеспечивающие качество готового бетонного элемента.

Состав бетона — пропорции компонентов

Готовый бетон (товарный) является подвижной смесью, в состав которой входят четыре компонента, смешиваемые в определенных количествах: вода, песок, щебень и цемент.

Ориентировочный баланс составляющих для приготовления жидкого бетона выглядит следующим образом: 1 часть – цемент, 4 части – щебень, 2 части – песок и 1/2 части — вода.

Пример весового соотношения: на 330 кг цемента потребуется 1250 кг щебня, 600 кг песка и 180 литров воды.

Приведенные цифры являются условными, фактически количество смешиваемых компонентов зависит от необходимой марки бетона, характеристик песка и щебня, марки цемента, применения пластификаторов и т.п.

Для примера можно упомянуть, что если используемый цемент маркируется как М400, то бетонная смесь будет обозначена М250, а при наличии в составе цемента М500 бетон обозначается как М350 (цифры также приведены условно). При серийном производстве бетона учитываются несколько десятков параметров.

Главными составляющими бетона являются вода и цемент, связывающие все элементы смеси в единое целое. Основная задача в производстве бетона – соблюдение необходимого соотношения базовых компонентов, причем речь идет не только о количестве. При изготовлении бетонной смеси учитываются все нюансы, влажность песка и щебня, уровень влагопоглощения и т.д.

При взаимодействии с водой цемент схватывается и твердеет. В результате образуется камень, который в ходе данного процесса усаживается (объем усадки – до 2 мм на 1 метр). На первый взгляд – не так уж много, хотя при неравномерном распределении усадочных процессов в цементном камне могут возникнуть внутренние напряжения, а через некоторое время – небольшие трещины. Эти дефекты значительно снижают прочность камня.

Для уменьшения деформации в состав смеси добавляются крупные и мелкие заполнители, каковыми являются щебень и песок. Данным ингредиенты предназначены для создания единой структуры, воспринимающей усадочные напряжения.

Кроме того, использование заполнителей увеличивает показатель упругости бетона и его прочность, а также снижает ползучесть (необратимая деформация при длительной нагрузке). Заполнители существенно уменьшают стоимость конечного продукта, так как цемент является более дорогим строительным материалом, нежели щебень и песок.

Основные компоненты, входящие в состав бетона

1. Вода

Предполагается, что в процессе изготовления бетонной смеси будет использована чистая вода. Использование воды дождевой, жирной, с содержанием масла либо иных химических примесей нежелательно. В состав ответственного бетона (железобетонные перекрытия, несущие конструкции) должна входить чистая водопроводная вода.

2. Цемент

Самая общеупотребительная марка цемента – М400. Большинство изготовителей выпускают цемент одной маркировки, но – разного качества. Чаще всего в состав бетона входит балаклеевский цемент М400 ШПЦ ӏӏ/Б-Ш-400 или амвросиевский ПЦ ӏӏ/Б-Ш-400.

3. Щебень

Прочность щебня должна в два раза превышать расчетную марку бетона. Данное требование обусловлено тем, что проектная марка бетона (которая набирается за 28 суток) всегда меньше, чем его действительная прочность, которая будет набрана через год. В то же время прочность щебня не увеличивается, так как структура камня остается неизменной. Для «уравнения в правах» и выполняется подобная нивелировка, хотя означенный запас прочности не оговаривается в проектном задании.

Основные виды щебня для бетона:

  • Известняк – средний запас прочности от 500 до 600. Отдельные виды известняка (с запасом прочности до 800) могут быть использованы для приготовления бетона М350, хотя из-за низкой морозоустойчивости известняк в основном входит в состав бетонных смесей М100-М300.
  • Гравий. Прочность – от 800 до 1000, пригоден для изготовления бетона М450, является самым распространенным видом наполнителя. Гравию свойственны все параметры, необходимые для получения самых распространенных бетонных смесей. Материал достаточно дешев, отличается пониженным радиационным фоном.
  • Гранит – самый прочный компонент из вышеперечисленных. Дополнительные преимущества – высокая прочность (1400), низкая водопоглощаемость и повышенная морозоустойчивость. 

4. Песок

Самый лучший строительный песок – карьерный. Это объясняется тем, что песчинки из карьера имеют неправильную форму, что увеличивает площадь сцепления. Главный недостаток карьерного песка – присутствие в нем глины, которую удаляют посредством намывки.

Морской или речной песок «отполирован» водой, а потому поверхность песчинок очень гладкая.

Таблица 1. Состав и пропорции бетона марок М100 — М450 из цемента М400

Марка используемого цемента Массовый состав*, кг Объемный состав*, л
Бетон М100 1 : 4,6 : 7,0 1 : 4,1 : 6,1
Бетон М150 1 : 3,5 : 5,7 1 : 3,2 : 5,0
Бетон М200 1 : 2,8 : 4,8 1 : 2,5 : 4,2
Бетон М250 1 : 2,1 : 3,9 1 : 1,9 : 3,4
Бетон М300 1 : 1,9 : 3,7 1 : 1,7 : 3,2
Бетон М400 1 : 1,2 : 2,7 1 : 1,1 : 2,4
Бетон М450 1 : 1,1 : 2,5 1 : 1,0 : 2,2

* Значения приведены в порядке — цемент : песок : щебень

Таблица 2. Состав и пропорции бетона марок М100 — М450 из цемента М500

Марка используемого цемента Массовый состав*, кг Объемный состав*, л
Бетон М100 1 : 5,8 : 8,1 1 : 5,3 : 7,1
Бетон М150 1 : 4,5 : 6,6 1 : 4,0 : 5,8
Бетон М200 1 : 3,5 : 5,6 1 : 3,2 : 4,9
Бетон М250 1 : 2,6 : 4,5 1 : 2,4 : 3,9
Бетон М300 1 : 2,4 : 4,3 1 : 2,2 : 3,7
Бетон М400 1 : 1,6 : 3,2 1 : 1,4 : 2,8
Бетон М450 1 : 1,4 : 2,9 1 : 1,2 : 2,5

* Значения приведены в порядке — цемент : песок : щебень

состав смеси, соотношение, как замесить

Бетон — хлеб строительства. Без него, не обходится любая стройка, производятся различные конструкции и изделия от строительных — фундамент, стены, лестницы — до декоративных — скамейки, садовые дорожки и малые архитектурные формы. И все это — несложная по составу смесь. Правда пропорции бетона и его характеристики могут быть самыми разными — под выполнение разных задач.

Из бетона делают большие многоэтажные дома, дорожки и небольшие скульптуры. Для этого используют бетон разного состава

Содержание статьи

Состав бетона: компоненты, их размеры и характеристики

В большинстве своем бетон состоит из трех основных составляющих:

  • Вяжущего — чаще всего это цемент, иногда — известь.
  • Заполнителей — песка, щебня, гальки.
  • Воды.

Разное количество всего трех компонентов дает широкую гамму качеств и характеристик. Для придания особых свойств еще используют различные присадки и добавки, что еще во много раз расширяет область использования этого материала.

Все эти марки бетона изготовлены из одних компонетов, но в разных пропорциях

Основная характеристика бетона — его прочность или та нагрузка, которую он может выдерживать длительное время без потери прочностных характеристик. Именно этот параметр является ключевым при выборе марки бетона для фундамента. Также важны могут быть водопроницаемость, морозостойкость. Но это характеристики «вызревшего» материала, которые зависят от рецептуры. А при замесе вас может интересовать такая характеристика, как удобоукладываемость. Она отражает степень текучести бетона и зависит от количества воды в составе. Повысить текучесть без добавления воды можно при помощи добавок, как и повысить морозостойкость и водоотталкивающие свойства.

Прочность бетона зависит от того, насколько точно придерживались рецептуры, от качества составляющих и от того, насколько тщательно все перемешали. Только при однородном составе и качественных составляющих можно добиться проектных характеристик. Подробнее о том, какие компоненты можно использовать и требования к ним читайте в конце статьи.

Принцип маркировки бетона

Основные характеристики бетона — его прочность и класс на сжатие. Класс на сжатие обозначается буквой «В» далее идут цифры класса от 3 до 40, марка по прочности обозначается буквой «М», после которой стоят цифры от 50 до 1000. Они обозначают максимальную нагрузку, которую данный вид бетона может вынести. Например, марка М300 обозначает, что максимальная нагрузка на 1 квадратный сантиметр не может быть выше 300 кг.

В частном строительстве наиболее популярны марки М200-М250, для фундаментов двухэтажных домов может использоваться бетон М300-М350, намного реже льют М400 — для тяжелых зданий на сложных грунтах. Более высокие вообще встречаются редко. Их область применения — промышленное строительство и объекты со специальными свойствами (пирсы, дамбы, дороги и т.п.).

Соответствие между марками бетона по прочности и по сжатию приведено в таблице (применяемые в частном строительстве).

Класс бетона по прочности на сжатие Прочность бетона на сжатие кг/см2 Ближайшая марка бетона по прочности
В 5 65.5 M 75
B 7.5 98.2 M 100
B 10 131.0 M 150
B 12.5 163.7 M 150
B 15 196.5 M 200
B 20 261.9 M 250
B 22.5 294.4 M 300
B 25 327.4 M 350
B 30 392.9 M 400
B 35 458.4 M 450
B 40 523.5 M 500

Пропорции бетона разных марок

Весь этот ассортимент и спектр качеств получается при использовании одних и тех же материалов, просто в разном количестве. Для достижения требуемых характеристик необходимо рекомендованные пропорции соблюдать строго.

При строительстве своего дома, хочется сделать все как можно лучше, в связи с чем при составлении бетона возникает желание добавить больше цемента: чтобы было прочнее. Делать этого не следует. Лучше станет вряд ли, а вот хуже — запросто. Для набора прочности бетону необходимо определенное количество воды и других компонентов. Если воды будет мало, цемента много, связи между частицами образуются в недостаточном количестве, из-за чего бетон может трескаться и крошиться. Тоже относится и к количеству заполнителей. И слишком большое их содержание, и недостаточное, негативно сказывается на качествах бетонного камня.

Пропорции бетона отображаются обычно в долях. За единицу берется количество цемента, а остальные компоненты прописываются по отношению к нему. Данные приводятся в виде таблиц для соответствующих марок, обязательно указаны единицы измерения. Такую таблицу компонентов бетона вы видите ниже.

Пропорции бетона разных марок из портландцемента М400 и М500

Как определить требуемые пропорции бетона по этой таблице? Во второй колонке находите требуемую марку бетона. Например, нужен M250. В зависимости от того, какой портландцемент будете использовать М 400 или М 500, выбираете одну из двух строк. В третьей колонке указаны пропорции для бетона в килограммах: для 400 цемента это 1/2,1/3,9. Обозначает это вот что: для получения бетона марки М 250, на 1 кг портландцемента М400 необходимо добавить 2,1 кг песка и 3,9 кг щебня. Аналогичным образом определяете пропорции для бетона М200 — данные для него в таблице находятся чуть выше, или бетон М 300 — чуть ниже.

В четвертой колонке представлены объемные доли: все компоненты даны из расчета на 10 литров. Выбираются они аналогично.

В подобных таблицах не указано количество воды. Оно зависит от того, какой густоты вам необходим раствор. Водо-цементное отношение дают отдельными таблицами. Например, ниже даны данные о количестве вводы по отношению к килограмму цемента, при условии использования заполнителей средних размеров.

Количество воды для получения бетона требуемой марки при использовании щебня и песка средних размеров

Например, для получения бетона марки М 300 пропорции цемента М 500 и воды определены как 0,61. Это значит что на 1 кг цемента в раствор добавляют 0,61 литра воды (610 мл). При этом получается среднепластичный раствор, который используется чаще всего. Но при заливке фундаментов или других конструкций с густым армированием может понадобиться пластичный раствор. Тогда при определении количества воды кроме марки цемента необходимо учитывать еще и размеры заполнителей и то, насколько текучим должен быть раствор. Эти данные представлены в таблице ниже.

Количество воды в бетоне в зависимости от размеров щебня /гравия и текучести раствора

Иногда необходимо определить, сколько же цемента вам потребуется для той или иной задачи. Для этого необходимо знать, сколько цемента содержится в кубометре бетона. Данные по маркам бетона и цементов вы найдете в таблице ниже.

Количество цемента на куб бетона

Области применения

С тем, какие требуются материалы для бетона в каких пропорциях определились, но какая марка нужна? Это зависит от назначения конструкции и условий ее эксплуатации. Проще будет ориентироваться, если будете знать, какие марки бетона для чего могут быть использованы (назовем только те, которые применяются при строительстве частного дома, его ремонте или обустройстве участка).

М100 (В7,5). Это так называемый тощий бетон. Его используют в для подготовки площадки под ответственные конструкции. Например, при строительстве ленточного фундамента на гравийно-песчаную подсыпку укладывают слой тощего бетона, а после начинают работы по армированию. Этот же состав применяют при укладке бордюрного камня, например при изготовлении дорожек или отмостки вокруг дома.

М150 (В12.5). Этот состав применяют при подготовке под плитный фундамент, для стяжек, заливки бетонных полов или садовых дорожек. Этот вид бетона может использоваться для изготовления фундаментов под небольшие легкие постройки типа деревянной бани или небольшого гостевого дома из бруса или бревна.

М200 (В15). Одна из наиболее популярных марок бетона. Из него делают фундаменты любого типа для легких домов на нормальных грунтах, стяжки, лестницы, отмостки, дорожки. Из бетона этой марки изготавливают цементные блоки в домашних условиях, его же используют на заводах для изготовления фундаментных и строительных блоков.

О том, как построить самостоятельно фундамент из блоков ФБС читайте тут.

Соотношение цемента и песка для бетона влияет на прочностные характеристики

М250 (В20). Область применения практически та же, но в более сложных условиях. Делают любые фундаменты на сложных грунтах, или на нормальных, но для домов, построенных из тяжелых материалов. Делают отмостки, которые будут использоваться как дорожки, наружные лестницы, бетонируют крыльцо, заборы и т.п. Также из него делают плиты перекрытия при небольших нагрузках.

М300 (В22,5). Также подходит для всех перечисленных выше областей, но в еще более суровых условиях эксплуатации. Изготавливают фундаменты под тяжелые дома на пучныстых грунтах, делают монолитные стены, дорожки, водонепроницаемую отмостку и т.п. Из этой марки бетона в основном делают плиты перекрытия и ростверки для свайно-ростверковых фундаментов.

М350 (В25). Прочность этой марки для частного строительства в основном чрезмерна. Это бетон используется для строительства монолитных чаш бассейнов или для изготовления фундаментов при высоком уровне грунтовых вод, для других сооружений, требующих высокой водостойкости. Эта марка уже чаще используется в промышленном строительстве.

М400 (В30). Это уже дорогая марка бетона, которая используется на объектах со специальными требованиями: для больших бассейнов, дамб, хранилищ в банках и т.д.

Приготовление бетона

При больших объемах работ лучше заказать бетон на заводе. Изготовление большого количества раствора вручную или даже с использованием бетономешалок задача сложная, а укладка порциями требует дополнительных усилий на то, чтобы слои хорошо сцепились. Тем не менее, приготовить бетон можно и вручную. В этом случае есть две последовательности действий:

  1. Сначала в сухом виде перемешивают бетон и песок. Его смешивают до тех пор, пока цвет не станет однородным. Потом засыпают щебень, все снова перемешивают, и последней добавляется вода.
  2. Сначала заливается вода, в нее — цемент. Когда все перемешается добавляют песок и потом крупный заполнитель.

    Порядок добавления составляющих для бетона при замесе может быть разный

В первом варианте есть возможность, что при ручном замесе на дне, возле стен емкости останется неразмешанный состав, что приведет к снижению прочности бетона. Выход — хорошо и тщательно все перемешивать. Но слишком много времени тратить на это нельзя: раствор начнет схватываться.

Во втором варианте свои минусы: для получения однородного цементного молочка (смеси воды и цемента) порой уходит много времени. В результате на образование связей с засыпкой его просто не хватает: цемент «схватывается» и прочность бетона тоже снижается.

Все это не столь критично при использовании бетономешалок, но тоже неидеально. Тут есть другая сложность. Доставляется бетон на стройплощадку обычно в тележках. В одну весь объем не помещается, и остаток оставляют крутиться в бетономешалке. Это лучше, чем оставить его просто стоять, но при слишком длительном перемешивании раствор может начать расслаиваться, результат — прочность бетона станет ниже. Выход — две тележки и два человека, которые их повезут. Способ засыпки — первый или второй — выбирайте сами.

При небольших объемах бетон можно замешивать вручную

Так все-таки, как приготовить бетон. Выбор за вами. Если объемы небольшие — можете месить вручную. Только делайте это тщательно. Для заливки фундамента лучше-все-таки заказать миксер, но можно справиться и бетономешалкой (или двумя, в зависимости от объема). А чтобы решить проблемы с неоднородностью замеса (хотя лучше, чтобы он был хорошим), обработайте укладываемый бетон вибратором. Большая часть проблем уйдет.

Далее поговорим о требованиях к компонентам бетона, их размерах и качествах.

Требования к цементам для бетонов

Для большей части строительных работ используют цементный бетон, где в качестве вяжущего компонента используется портландцемент. Бывает еще и известковый, но его область применения ограничена в основном отделочными работами, которые делают «по старинке».

Виды портланцементов и их хранение

Видов портландцемента несколько — шлакопортландцемент, глиноземистый и пуццолановый. Все они немного отличаются по характеристикам, но для частного строительства подходит любой. Разница может сказаться только на времени схватывания: дольше всех не застывает шлакопортландцемент — до 12 часов, затем идет стандартный портландцемент — до 10 часов, а быстрее всех застывает глиноземистое вяжущее — не более 8 часов.

Цемент для бетона должен быть сухой, сыпучий и свежий

Цемент требователен к условиям хранения, и особенно к влажности. Для изготовления важных конструкций — фундаментов, перекрытия и т.п. желательно использовать свежий, недавно вышедший с завода. Уже через месяц он теряет до 10% свои свойств, а через 6 месяцев они ухудшаются на 30-35%. Потому, например, для заливки фундамента лучше брать его максимум двух недельной давности, и закупать незадолго до использования.

Хранить в сухом проветриваемом помещении. Если помещения нет, складывают под крышей или укутав от влаги несколькими слоями пленки. Обратите внимание — укутав, а не укрыв. И желательно не на землю, а на деревянный настил. Все дело в том, что при попадании влаги, даже в парообразном состоянии, цемент становится комковатым, что намного ухудшает характеристики бетона. При обилии влаги он просто становится камнем и использовать его нет никакой возможности. Потому о месте для хранения цемента позаботьтесь заранее.

Маркировка цемента

Какую марку цемента нужно брать, указывается обычно в рецептуре бетона. Она обозначается буквой М и цифрами, которые обозначают максимальную прочность бетона, которая может быть достигнута с этом вяжущим. Например, с цементом марки М400 максимально можно получить бетон марки М400, а также более низкие.

Далее идет буква «Д» и цифры, обозначающие количество примесей. М400 Д15, обозначает, что примесей в вяжущем 15%. Для строительных работ эта цифра не должна быть больше 20%.

Заполнители — щебень и песок

Состав бетона определяется теми функциями и характеристиками бетона, которые необходимы при его эксплуатации. Наиболее распространенные — песок и щебень. К ним предъявляются не менее жесткие требования, чем к качеству цемента. Иногда используют гальку, но только если она имеет острые грани, а не округлые. При наличии ломанных линий лучше сцепление заполнителя с раствором, в результате прочность бетон имеет значительно выше.

Песок

Строительный песок может быть речным или карьерным. Речной стоит дороже, но он, как правило чище и имеет более однородное строение. Его лучше использовать при составлении бетона для заливки фундамента, стяжки. Для кладки или штукатурки уместно использовать более дешевый карьерный песок.

Кроме происхождения, песок различают по фракциям. Для строительных работ используют крупные или средние. Мелкие и пылеватые не подходят. Нормальный размер зерен песка — от 1,5 мм до 5 мм. Но оптимально в растворе он должен быть более однородным, с разницей в величине зерен в 1-2 мм.

Песок должен быть чистым, лучше с одинаковыми размерами зерен

Важна также чистота песка. В нем точно не должно быть никаких посторонних органических включений — корней, камней, кусков глины и т.п. Нормируется даже содержание пыли. Например, при замесе бетона для фундамента количество загрязнений не должно превышать 5%. Определяется это опытным путем. В полулитровую емкость засыпается 300 мл песка, все заливается водой. Через минуту, когда песчинки осядут вода сливается и заливается снова. Так повторяют до тех пор, пока она не будет прозрачной. После этого определяют, сколько песка осталось. Если разница не более 5%, песок чистый и его можно использовать при замесе бетона для фундамента.

Для тех работ, где наличие глины или извести только плюс — при кладке или штукатурке — особо заботиться о чистоте песка нет необходимости. Органики и камней быть не должно, а наличие глиняной или известковой пыли только сделает раствор более пластичным.

Щебень

Для ответственных конструкция — перекрытий и фундаментов — используется дробленый щебень. Он имеет острые грани, которые лучше сцепляются с раствором, придавая конструкции большую прочность.

Фракции щебня стандартны:

В бетоне используют одновременно несколько разных фракций. Самый крупный фрагмент не должен превышать 1/3 размера самого маленького элемента заливаемой конструкции. Поясним. Если заливается армированный фундамент, то элемент конструкции, который принимается в расчет — армирование. Находите два элемента, расположенных ближе всех. Самый крупный камень не должен быть больше 1/3 этого расстояния. В случае с заливкой отмостки самый маленький размер — толщина бетонного слоя. Щебень выбираете так, чтобы он был не больше трети ее толщины.

Мелкого щебня должно быть порядка 30%. Остальной объем поделен между средним и крупным в произвольной пропорции. Обращают внимание и на запыленность щебня. Особенно нежелательна известковая пыль. Если ее много, щебень моют, после — сушат, и только после этого засыпают в бетон.

Хранение заполнителей

Понятно, что стройплощадка — не самое чистое и обустроенное место.и песок и щебень часто сгружают прямо на землю. В таком случае при загрузке необходимо следить, чтобы в замес не попадала земля. Даже небольшое ее количество негативно скажется на качестве. Потому желательно насыпать заполнители на твердые площадки.

Также необходимо предохранять их от осадков. В рецептурах бетона количество составляющих дано в расчете на сухие компоненты. Учитывать влажность компонентов учатся с опытом. Если у вас его нет, приходится заботиться о состоянии и укрывать песок и щебень от дождя и росы.

Вода

Для получения бетона нормального качества должна использоваться питьевая вода. Так прописано в СНиПе: «питьевая, в том числе после кипячения». Воду из реки или озера брать нельзя, техническую — тем более. Никаких загрязняющих веществ, кислот, солей, щелочей, масел и т.д. Все эти вещества негативно влияют на прочность бетона, а что хуже всего — результат предсказать невозможно.

Рецептура изготовления и состав бетона по маркам

Содержание статьи:

Когда мы говорим о свойствах бетона или БСГ, практически всегда определяющим показателем для любой характеристики материала является именно состав. Состав бетона характеризует его способности, назначение и сферу применения, определяет его «поведение» при воздействии агрессивных сред и с течением времени.

Состав бетона можно свести к трём основным компонентам:

  • вяжущее вещество (цемент)
  • заполнители (песок, щебень, гранит и проч.)
  • вода

Возможно присутствие в определённых составах специальных добавок и присадок для обеспечения определённых характеристик и свойств раствора.

Различные процентные комбинации составляющих раствора определяют его свойства и выделяют по определённым признакам. От состава бетона отталкиваются многие классификации бетонных смесей.

Компоненты бетонной смеси

Свойства материала зависят от свойств его составляющих, поэтому важно знать о компонентах смеси, чтобы понять механизмы работы бетона.

Цементный раствор является важнейшим элементом в БСГ, он выполняет вяжущую функцию, связывая между собой остальные компоненты. Отметим, что бетонный состав без щебня именуется цементным раствором. Визуально цемент представляет собой серый порошок, содержащий известняк. При взаимодействии с водой цемент замешивается в смесь, которая при высыхании твердеет за счёт кристаллизации частиц. Цемент является определяющим звеном в замешивании бетона, так как в сочетании с водой он позволяет соединить все компоненты в единую смесь, в последствие образующую монолит.

Вода – это сопутствующий компонент смеси, необходимый для создания определённого агрегатного состояния, образования связующего элемента и обеспечения текучести бетонной смеси, необходимой при её укладке.

Заполнителем в растворе может быть как единый компонент, так и сочетание нескольких. Например, цементный раствор с добавлением песка мелких фракций называется пескобетоном. А смесь песка с гравием в пропорции 1:3, которую часто используют при замесе бетона, называется балластом или «общей» смесью. В составе растворов также применяется щебень различных фракций, благодаря этому приобретаются конкретные свойства и регулируется экономия затрат.

Важнейшая задача изготовления бетонной смеси как самостоятельно, так и на производстве – чёткий баланс между её компонентами. К сожалению, самостоятельно достичь точного требуемого соотношения в «домашних» условиях редко удаётся. Так каково это соотношение на практике

Состав смесей наиболее популярных марок

Каждая марка бетона соответствует его значению или промежутку значений по прочности (пределу) на сжатие. Естественно, состав этих марок различается, мы опишем наиболее часто применимые в практике.

Важно знать, что у каждого производителя состав на одну и ту же марку может отличаться. Это зависит от типа и качества применяемых материалов (марка цемента, фракции наполнителя и т.д.) Описывая состав обычной бетонной смеси (средней степени плотности) при использовании цемента марки 400, можно говорить о следующих пропорциях:

  • 1 часть цемента
  • 2 части песка
  • 4 части щебня
  • ½ части воды

Состав марки бетона М-100

Бетон этой марки считается дешёвым и относительно прочным, его используют больше для побочных строительных работ, нежели для капительной стройки. Стандартный состав бетонной смеси марки М-100 на 1 м3 составляет: 1 доля (210 кг) цемента/(5 долей)1080 кг щебня/4 доли (870кг) песка и 1 доля (210 л) воды. Данный состав позволяет использовать марку для подготовки дорожных оснований, монолитных полов, устройства бордюров, тротуаров и отмосток.

Состав марки бетона М-200

Вот особенности состава этой марки при приготовлении обычной смеси: 1 доля цемента/ 3,8 доли щебня/ 2,8 доли песка/0,7 долей воды. При этом М-200 является самым популярным бетонным раствором, применяется для заливки ленточного фундамента, перекрытий, стяжки пола. Это наиболее выгодная марка в соотношении «цена-качество».

Состав марки бетона М-250

Как и предыдущая марка, М-250 отличается своей популярностью в современной стройке. Состав М-250 на 1 м3: 1 доля цемента (332 кг) /3,3 доли щебня (1080 кг)/2,3 доли песка (750 кг)/0,65 доли воды (215 кг). Что характерно, тенденция повышения марки напрямую связана с количественным приростом цемента в смеси (обратите внимание).

Состав марки бетона М-400

Пропорции этой марки таковы: 400кг цемента (1 доля)/660 (1,2 доли) кг песка/ 1166(2,7 доли) кг щебня/160 л воды.

Достаточное количество вяжущего компонента в составе даёт возможность использовать М-400 для заливки монолитных фундаментов, сооружения дорожных покрытий высокого класса, перегородок стен и перекрытий.

Выбор состава и способа приобретения бетона

Как мы говорили, бетон требуемой марки общего назначения (товарный бетон) можно изготовить самостоятельно. Вам не нужны дополнительные добавки или присадки для обеспечения специальных свойств. Однако, точно соблюсти пропорции состава и технологию замешивания раствора порой не всегда удаётся. Кроме того, следует адекватно подходить к выбору состава и марки и не всегда погоня за дешевизной приводит к экономии. Сейчас огромное количество изготовителей бетона предлагает всевозможные варианты смесей на любой достаток и вид работы. Вы можете сами выбрать тип составляющего компонента, а изготовитель просчитает нужное сочетание и сделает технологически идеально необходимую смесь. Очень удобны готовые варианты бетонных смесей, требующие только растворения в воде и тщательного перемешивания. Выбирайте надёжный вариант, в современных условиях рынка он будет даже более экономичным собственных ресурсных и трудовых затрат.

Компоненты бетона: характеристики, пропорции, расчет

Компоненты бетона определяют его качество, прочность, марочную и классовую принадлежность, а также массу других параметров и характеристик раствора и затвердевшего материала. Мы расскажем, какое соотношение компонентов бетона считается нормальным, а также покажем, как произвести расчет компонентов для бетона.

Состав бетона и пропорции его ингредиентов напрямую определяют качество и прочность готового материала.

Компонентный состав бетонной смеси

Общие сведения

Однородная на вид масса состоит из нескольких субстанций.

Бетоном принято называть искусственный камень, который производят методом затворения вяжущего вещества водой с введением крупных и мелких заполнителей, а также различных целевых добавок – пластификаторов, гидрофобизаторов, антисептиков и т.д. Существуют также безводные бетоны, такие как асфальтобетон и некоторые другие.

Мы будем говорить о традиционных бетонах, применяемых в гражданском строительстве – смесях на основе цемента в качестве вяжущего вещества, так как помимо цемента в качестве вяжущих используют различные шлаки, полимеры, смолы и т.д.

Цемент – основной компонент бетонного раствора.

Итак, для производства цементобетона используют такие ингредиенты:

  • Портландцемент (иногда быстротвердеющий шлакоцемент) – минеральная пыль, которая вступает в реакцию гидратации с водой и твердеет с образованием плотного и твердого камня. Играет роль клея, который связывает все компоненты в одну монолитную структуру;
  • Песок – мелкий заполнитель, который способствует экономии цемента и играет роль в создании мелкоструктурного каркаса, предотвращающего деформации и образование микротрещин при твердении и усадочных процессах;
  • Щебень – крупный заполнитель, который наряду с песком удешевляет смесь, так как цена заполнителей невысока. Препятствует разрушениям во время усадки и твердения, создает структурный каркас и повышает модуль упругости материала, а также уменьшает его ползучесть;
  • Вода – один из важнейших компонентов смеси, который участвует в процессе гидратации цемента и образовании твердеющего клея, а также является средой, где происходит перемешивание, взаимодействие и равномерное распределение остальных составляющих раствора;
  • Добавки – пластификаторы, гидрофобизаторы, антисептики, уплотнители и прочие. Повышают определенные показатели, такие как текучесть, влагостойкость, морозоустойчивость, химическую и биологическую инертность, плотность и т.д.

На фото – цементный камень, получаемый в процессе гидратации цемента.

Важно! Как видим, состав бетонной смеси неоднороден, поэтому качество продукта зависит от многих переменных. Марки бетона и соотношения компонентов, а также их качество и тип связаны прямой зависимостью.

Требования к компонентам

Для производства качественного раствора своими руками следует правильно подбирать его состав.

Теперь поговорим о компонентах подробнее. Одним из основных составляющих, без которого не получится ничего, является цемент. В строительстве, как правило, используют портландцемент марок М300 – М500, однако следует учитывать, что для производства бетона марки М350 потребуется цемент не ниже М500, а из цемента М400 получится бетон марки не выше М250.

Марка показывает предел прочности материала на сжатие, и для индивидуального и гражданского строительства прочности М250 – М350 вполне достаточно, поэтому вы можете смело использовать продукт марки М500 даже для ответственных узлов. Единственное замечание – соотношение компонентов в бетоне для фундамента должно быть подобрано наиболее тщательно, поэтому для бетонирования этой части дома обычно используют раствор товарного качества с завода.

Наиболее подходящая для индивидуального изготовления бетонного раствора марка.

Щебень – еще один важный ингредиент смеси. Считается, что прочность щебня должна примерно вдвое превышать проектную прочность бетона, которую он набирает в течение 28 дней. Это связано с тем, что бетонный камень вызревает несколько лет и набирает дополнительную прочность, которая в результате становится примерно равной прочности щебня, который остается прежним по этому показателю.

Для изготовления традиционного бетона достаточно прочности гравийного щебня, которая составляет примерно 800 – 1000 кгс/кв. см, чего вполне достаточно для получения бетонного материала марки М450. Для производства изделий марки М100 – М300 можно использовать известняковый щебень, но самым прочным и дорогим является гранитный камень, который чаще всего используют для производства специальных, дорожных и высокопрочных разновидностей бетона.

Для жилищного строительства вполне подойдет обычный карьерный гравий.

  Важно! Иногда намеренно используют непрочный известняковый щебень, например, когда предстоит шлифовка или резка железобетона алмазными кругами. Также таким способом облегчается алмазное бурение отверстий в бетоне.

Песок можно использовать карьерный или речной, промытый от глинистых и пылевидных примесей. Чаще всего применяют среднюю и мелкую фракцию, а для изготовления пескобетона берут песок крупного размера зерен.

Если говорить о добавках, то стоит сразу отметить, что качественное введение химикатов возможно только в условиях фабричного производства. Компоненты для производства газобетона, например, включают алюминиевые пудры, пасты и эмульсии, дозировка которых должна быть точной.

Введение добавок требует точного соблюдения рецептуры и условий производства.

Аналогично, компоненты для производства пенобетона – пенообразователи – также нуждаются в точном соответствии рецептуре, так как компоненты для пенобетона могут испортить материал и понизить его марку при незначительном отклонении от нормы.

Расчет

Учимся правильно определять соотношение и пропорции ингредиентов.

Как было сказано, соотношение компонентов – важнейший параметр при производстве бетонной смеси. Классическая инструкция предполагает такую пропорцию (цемент/щебень/песок/вода): 1:4:2:0.5. Числа в пропорции соответствуют массовым долям.

Само собой, такое соотношение весьма условно и примерно, так как на практике мы имеем дело с реальными материалами, которые имеют множество примесей, по-разному поглощают воду, имеют различную исходную влажность. Для более точного определения рецептуры следует пользоваться таблицами и специальными компьютерными программами, однако и они не гарантируют соответствия полученного продукта ожидаемой марке или классу.

Для вычисления количества ингредиентов можно использовать таблицы.

Даже в условиях заводов, где есть лаборатории и специальное оборудование для взвешивания, дозировки, смешивания и подготовки компонентов, приходится делать обязательные испытания полученного камня на прочность, и только после этого можно уверенно говорить о классовой или марочной принадлежности полученного материала.

Для определения марки материал испытывают на предельную прочность.

Существует способ расчета компонентного состава в полевых условиях:

  1. В десятилитровое ведро насыпаем щебень до верха и встряхиваем емкость, чтобы камень распределился по объему ведра равномерно;
  2. С помощью литровой банки или иной мерной посуды доливаем воду в ведро с гравием до тех пор, пока она не сравняется с ним по уровню. Запоминаем количество воды. Так мы определили необходимый объем песка;
  3. Теперь высыпаем щебень и наполняем ведро сухим песком в том объеме, который мы только что определили. Затем снова доливаем воду мерной банкой (лучше той же) до уровня покрытия песка водой. Количество воды будет равно необходимому объему цемента;
  4. Чтобы определить оптимальное количество воды, следует взять 50 – 60% объема цемента, который мы нашли экспериментально в предыдущем пункте;
  5. В конце следует взять расчетный объем бетонировки и разделить его на объем одного ведра – 10 л, а полученное число умножить на вычисленные ранее значения для каждого компонента.

Определить пропорцию поможет обычное ведро.

Важно! Для ответственных работ используйте товарный бетон проверенных производителей, так как сделать качественный продукт в полевых условиях проблематично в силу ряда непреодолимых причин.

Вывод

Качество, тип и соотношение компонентов определяют марку бетонного раствора и прочность будущего изделия. Для определения оптимальных пропорций существуют различные способы, однако добиться в полевых условиях точного соответствия проблематично (см.также статью «Бетон М150 – технические характеристики и особенности применения»).

Видео в этой статье поможет вам в этом убедиться.

Основные компоненты состава бетона

Такой строительный материал как бетон является очень распространенным материалом, который можно получить, смешав определенные компоненты, такие как вяжущее вещество, вода, заполнители и добавки. Пожалуй, каждому известно, что бетон используется повсеместно в различных сферах строительства, будь то обычное частное строение или же строительство промышленных и индустриальных построек. Еще на момент проектирования будущего строения составляется смета и определяется марка и состав бетона для каждого конкретного бетонного элемента, будь то несущая стена, фундамент и пр.

Классификация бетона

Существует большой выбор бетонных смесей, которые можно классифицировать в зависимости от различных характеристик, например по прочности сжатия, по объемной массе.

  • По прочности сжатия бетон можно разделить на цементный, силикатный, полимербетон и прочие виды. В данном случае классификация происходит по типу вяжущего вещества, который определяет не только прочность, но и марку бетона.
  • По объемной массе бетон можно классифицировать на легкий и тяжелый. В первом случае его масса обычно составляет максимум 1800 кг на 1 куб. м., во втором случае его масса значительно превышает 1800 кг и в большинстве случаев используется исключительно в индустриальном строительстве.

Характеристика основных составляющих бетона

Из чего состоит бетон? Как правило, основными компонентами качественного бетона являются:

  • Щебень или гравий.
  • Песок.
  • Цемент.
  • Вода.
  • Различные химические добавки.

Каждый компонент смеси должен иметь определенные характеристики, о которых дальше пойдет речь.

Щебень или гравий

Данный элемент бетона, по сути, играет роль заполнителя. Используя щебень в бетонной смеси можно значительно увеличить прочность и долговечность бетонной конструкции, а также уменьшить усадку и ползучесть раствора.

Щебень может быть нескольких видов: известняковый, гравийный и гранитный.

Важно обращать внимание на форму щебня, поскольку она может значительно влиять на удобство заливки бетонной смеси. К примеру, можно отметить, что щебень, имеющий плоскую и игловатую форму, уменьшает прочность конструкции и увеличивает расход других компонентов смеси (например, цемента, который является достаточно дорогим), при этом морозоустойчивость бетона в зимнее время падает. Именно поэтому для приготовления бетона такой щебень не применяют.

  • Гранитный щебень. Данный вид материала чаще всего используется для приготовления бетона, который будет использоваться для дорожных покрытий. Он имеет фракции от 5 до 70 мм, и наиболее популярными являются частицы 20-70 мм.
  • Гравийный щебень. Данный вид является наиболее востребованным и доступным и применяется для приготовления бетона и железобетона. Он имеет в своем составе частицы размером 3-70 мм, и наиболее востребованными из которых являются 5-20 мм.
  • Известковый щебень. Данный вид щебня является экологически чистым материалом. Он обладает повышенной ударостойкостью и морозоустойчивостью.

Какой щебень использовать для бетонной смеси напрямую зависит от сооружения, которое будет выполняться из бетона. Самым оптимальным вариантом для строительства является гравийный щебень, поскольку обладает достаточно высокой прочностью и доступностью для всех слоев населения.

Песок

Песок, как и щебень, является заполнителем в бетонной смеси. Чтобы получить качественный раствор необходимо подойти к его выбору достаточно серьезно. На рынке стройматериалов на сегодняшний день существует огромный выбор песка, например речной, карьерный, морской, кварцевый, однако не все из них могут использоваться для бетона.

К примеру, песок, который в своем составе имеет глину, значительно снижает морозоустойчивость и прочность бетона, поэтому данный вид песка категорически не рекомендуется использовать.

При серьезном строительстве для приготовления бетона рекомендуется использовать речной песок, поскольку он имеет однородные фракции и хорошее качество, в нем не содержится большого количество инородных органических или глинистых примесей, поэтому он является наиболее идеальным.

В случае если на готовую бетонную конструкцию больших нагрузок не предвидеться, а прочность нужна не слишком велика, то в таком случае можно использовать карьерный песок, который позволит сообщить составу необходимую вязкость.

Песок можно классифицировать в зависимости от фракций зерен, и наиболее пригодным для бетона является крупный, который содержит оптимальное количество средних и мелких зерен.

Кроме того, для приготовления бетонной смеси высокого качества рекомендуется использовать сухой песок с невысокой влажностью. В случае если просушить песок не представляется возможным, рекомендуется уменьшить количество воды при приготовлении бетона.

Цемент

Цемент является наиболее дорогим компонентом бетонной смеси, поскольку является вяжущим веществом. Его производят на специальных цементных заводах, которые можно отнести к тяжелой промышленности. Цемент можно классифицировать по марке и количеству химических добавок.

Самый популярной разновидностью цемента является портландцемент, который имеет в своем составе специальные добавки, улучшающие свойства материала.

Чтобы правильно подобрать необходимую марку цемента для бетона, можно воспользоваться следующими рекомендациями от специалистов:

  • Цемент марки М400 и ПЦ400(Д20) наиболее часто используется при строительстве фундамента для частного сектора.
  • Цемент марки М400 и ПЦ400 (Д0) не имеют в своем составе добавок, которые позволяют использовать его для фундамента с высокой устойчивостью к воде и морозам.
  • Цемент марки М500 и ПЦ500 (Д20) наиболее часто используется при строительстве высокоэтажных, промышленных построек, гипермаркетов и пр.
  • ПЦ500 (Д0) используется только для промышленных нужд, чаще всего для участков, где влажность превышает допустимые нормы, а климат является неустойчивым.

Химические добавки

Существует огромное количество различных химических добавок, которые добавляются в бетон для придания различных свойств. Одни могут повышать прочность конечной конструкции, другие повышают морозоустойчивость и позволяют использовать бетон в зимнее время.

Вода

Количество воды для бетона определяется в зависимости от необходимой марки бетона и может корректироваться. Для бетона лучше всего использовать не холодную, но и не горячую чистую воду, без всяких примесей.

Процесс приготовления бетона

Рассмотрим процесс приготовления 100 кг бетонной смеси. Для него необходимо подготовить следующий состав:

  • Цемент 30 кг.
  • Песок 70 кг.
  • Щебень 100 кг.

Первое что необходимо сделать, это смешать все сухие составляющие, то есть песок, цемент и щебень до однородной массы. Затем можно постепенно вливать воду, пока смесь не получиться нужной консистенции. Зачастую бетонный раствор напоминает “густой творог” и не растекается.

Также немаловажно помнить, что приготовление бетона должно происходить при плюсовой температуре окружающего воздуха, иначе это может повлиять на характеристики бетона.

В заключение нужно сказать, что для получения высококачественного бетонного раствора необходимо уделять большое внимание его составляющим, в особенности, если бетон заказывается на заводе, поскольку на сегодняшний день существует достаточно много недобросовестных производителей. Цена бетона напрямую зависит от цены всех компонентов, и если стоимость раствора занижена, это может означать только то, что в процессе его изготовления используются дешевые материалы.

Из чего сделан бетон? Определение и ингредиенты

Вопреки распространенному мнению, бетон и цемент — это не одно и то же; цемент на самом деле просто компонент бетона. Бетон состоит из трех основных компонентов: воды, заполнителя (камня, песка или гравия) и портландцемента. Цемент, обычно в виде порошка, действует как связующее при смешивании с водой и заполнителями. Эта комбинация, или бетонная смесь, будет вылита и затвердевает в прочный материал, с которым все мы знакомы.

Найдите подрядчиков по бетону рядом со мной.

Ниже приводится группа статей, которые будут полезны при попытках узнать больше о бетоне и цементе. Другие элементы, которые могут вас заинтересовать, включают конкретные основы, такие как дизайн смеси, и информацию о цементе.

Популярные темы о бетоне:

Что такое бетон?
Время: 00:52
Из чего сделан бетон? Портландцемент, заполнитель, песок и др.

Поиск поставщиков готовой бетонной смеси

Содержание статьи:

Компоненты базовой бетонной смеси

Желаемые свойства бетона

Добавки для бетона

Армирование бетона: волокна против сварной проволочной сетки

Корректировка смесей для устранения проблем

Укладка бетона

Бетон декоративный

Прочие бетонные ресурсы

Компоненты базовой бетонной смеси

Бетонная смесь состоит из трех основных ингредиентов:

Портландцемент — Цемент и вода образуют пасту, которая покрывает заполнитель и песок в смеси.Паста затвердевает и связывает заполнители и песок.

Вода — Вода необходима для химической реакции с цементом (гидратации), а также для обеспечения удобоукладываемости бетона. Количество воды в смеси в фунтах по сравнению с количеством цемента называется соотношением вода / цемент. Чем ниже соотношение воды и цемента, тем прочнее бетон. (более высокая прочность, меньшая проницаемость)

Заполнители — Песок — мелкий заполнитель. Гравий или щебень являются крупными заполнителями в большинстве смесей.

Желаемые свойства бетона

1. Бетонная смесь работоспособная . Его можно правильно разместить и закрепить самостоятельно или своими работниками.

2. Соответствуют желаемым качествам затвердевшего бетона: например, устойчивость к замерзанию и оттаиванию и противообледенительным химикатам, водонепроницаемость (низкая проницаемость), износостойкость и прочность. Знайте, чего вы пытаетесь достичь с помощью бетона.

3. Экономика . Поскольку качество в основном зависит от соотношения воды и цемента, необходимо минимизировать потребность в воде, чтобы снизить потребность в цементе (и, таким образом, снизить стоимость).

Примите следующие меры, чтобы снизить потребность в воде и цементе:

  • используйте самую густую смесь из возможных
  • используют агрегат самого большого размера, практичный для работы.
  • Используйте оптимальное соотношение мелкого и крупного заполнителя.

Обсудите с поставщиком готовой смеси, как достичь ваших целей в отношении бетона.

Добавки для бетона: наиболее распространенные типы и их назначение

Добавки — это добавки к смеси, используемые для достижения определенных целей.

Вот основные добавки и их цель.

Ускоряющая добавка — ускорителей добавляются в бетон, чтобы сократить время схватывания бетона и ускорить раннюю прочность. Величина сокращения времени схватывания зависит от количества использованного ускорителя (обратитесь к поставщику готовой смеси и опишите свое применение). Хлорид кальция — дешевый ускоритель, но спецификации часто требуют использования нехлоридного ускорителя для предотвращения коррозии арматурной стали.

Замедляющие добавки — Часто используются в жарких погодных условиях для отсрочки схватывания. Они также используются для отсрочки выполнения более сложных заданий или для специальных чистовых операций, таких как обнажение заполнителя. Многие замедлители схватывания также действуют как водоэмульсионные.

Зола-унос — является побочным продуктом сжигания угля. Летучая зола может заменить 15-30% цемента в смеси. Цемент и летучая зола вместе в одной смеси составляют общего цементного материала .

  • Летучая зола улучшает удобоукладываемость
  • Летучая зола легче отделывается
  • Летучая зола снижает тепло, выделяемое бетоном
  • Стоимость золы уноса зависит от количества цемента, которое она заменяет

Воздухововлекающие добавки — необходимо использовать всякий раз, когда бетон подвергается замерзанию и оттаиванию, а также противогололедным солям. Воздухововлекающие агенты захватывают микроскопические пузырьки воздуха в бетоне: когда затвердевший бетон замерзает, замерзшая вода внутри бетона расширяется в эти пузырьки воздуха, а не повреждает бетон.

  • Воздухововлечение улучшает обрабатываемость бетона
  • Воздухововлечение повышает долговечность
  • Воздухововлечение дает более работоспособную смесь

Водоредуцирующие добавки — уменьшают количество воды, необходимое в бетонной смеси. Соотношение воды и цемента будет ниже, а прочность — больше. Большинство редукторов воды с низким диапазоном снижают количество воды, необходимой в смеси, на 5-10%. Высококачественные редукторы воды снижают потребность в воде для смешивания на 12–30%, но они очень дороги и редко используются в жилых помещениях.

Армирование бетона: волокна против сварной проволочной сетки

Волокна могут быть добавлены в бетонную смесь вместо сварной проволочной сетки.

Проблема со сварной проволочной сеткой заключается в том, что она часто оказывается на земле из-за наступления на нее во время укладки бетона. (особенно, если не используются опорные блоки). Другая проблема заключается в том, что сетка не предотвращает и не сводит к минимуму растрескивание — она ​​просто удерживает трещины, которые уже возникли, вместе.

Если вы посмотрите на участок бетона, залитый волокнами, вы увидите миллионы волокон, распределенных во всех направлениях по всей бетонной смеси.Поскольку микротрещины начинают появляться из-за усадки по мере испарения воды из бетона (пластическая усадка), трещины пересекаются с волокнами, которые блокируют их рост и обеспечивают более высокую прочность на разрыв в это критическое время.

Щелкните здесь, чтобы узнать, как волокна являются важной частью «как строить высококачественные плиты на уклоне».

РЕГУЛИРОВКА БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ ДЛЯ ИСПРАВЛЕНИЯ ПРОБЛЕМ УСТАНОВКИ

Когда бетон прилипает к шпателю , когда его отрывают от бетона, или бетон прилипает к коленам отделочника, наиболее вероятными причинами являются слишком много песка в смеси или более высокое, чем необходимо, вовлечение воздуха.

Чрезмерный слив воды задержит завершающую операцию и может вызвать серьезные проблемы с поверхностью бетона. Возможные способы лечения — добавление большего количества песка в смесь, добавление большего количества увлеченного воздуха, использование меньшего количества воды для замешивания или добавление цемента или летучей золы.

Убедитесь, что поставщик готовой смеси знает, будете ли вы перекачивать бетон. Для перекачивания смесей требуется достаточное количество мелких частиц , и существуют ограничения на размер заполнителя, чтобы смесь могла быть перекачиваемой.Летучая зола и воздухововлечение улучшают удобоукладываемость и прокачиваемость.

Время схватывания смеси можно замедлить с помощью замедлителей схватывания.

Смесь можно охладить в жаркую погоду, заменив часть воды для смешивания льдом, разбрызгивая воду на кучу заполнителя на заводе по производству готовой смеси или впрыскивая жидкий азот в замес.

Время схватывания смеси можно увеличить до с помощью ускорителей.

Смесь может быть нагрета на заводе по производству готовой смеси путем нагревания воды для смеси и заполнителей.

Укладка бетона

Укладка бетона

Обычный бетон весит примерно 150 фунтов на кубический фут, и его следует укладывать как можно ближе к окончательному положению. Чрезмерное обращение может вызвать расслоение рулонных и мелких заполнителей. Смачивание бетона, чтобы его можно было сгребать или толкать в место, далеко от места разгрузки, недопустимо.

Бетон заливается прямо из желоба автобетоносмесителя, катится на место с помощью тележки или закачивается на место с помощью бетононасоса (см. Бетононасос).

Бетон обычно указывается с оседанием 4-5 дюймов. Промышленные, коммерческие и некоторые жилые проекты требуют наличия инспектора по заливке бетона, который следит за оседанием бетона и проводит измерения осадки с требуемыми интервалами.

См. Также раздел «Как построить высококачественные плиты из уклона

».

Бетон для укладки

Целью укладки свежего бетона является укладка бетона как можно ближе к конечному уровню, чтобы облегчить выравнивание / стяжку бетона.

Для укладки бетона рекомендуются лопаты с короткой рукояткой и квадратным концом. Также можно использовать сопутствующий инструмент (инструмент, который выглядит как мотыга с длинным лезвием с прямым лезвием). Не используйте лопату с закругленными краями для укладки бетона, так как она не распределяет бетон равномерно.

Любой используемый разбрасыватель должен быть достаточно жестким, чтобы проталкивать и тянуть влажный бетон без изгиба: нормальный бетон весит приблизительно 150 фунтов на кубический фут.

Бетонирование в холодную погоду

Бетонирование в жаркую погоду

Твердый бетон

Бетон декоративный

Введение в декоративный бетон

Глоссарий по декоративному бетону

Глоссарий по бетонным столешницам

Дизайн декоративной бетонной смеси

Дополнительная информация:

Конкретная история: интерактивная хронология

Подрядчики по бетону: Найдите поставщика или дистрибьютора бетонных изделий

Прочие бетонные ресурсы

Что такое бетон? -Университет Иллинойса Урбана-Шампейн
Управление бетонной промышленностью-Университет штата Мидл-Теннесси
Бесплатные загрузки ACI-Американский институт бетона (ACI)
Основы цемента и бетона-Портлендская ассоциация цемента (PCA)

Как делают бетон

В своей простейшей форме бетон представляет собой смесь пасты и заполнителей, или горных пород.Паста, состоящая из портландцемента и воды, покрывает поверхность мелких (мелких) и крупных (крупных) заполнителей. В результате химической реакции, называемой гидратацией, паста затвердевает и набирает прочность, образуя каменную массу, известную как бетон.

В этом процессе кроется ключ к замечательным свойствам бетона: он пластичен и пластичен при повторном смешивании, прочен и долговечен при затвердевании. Эти качества объясняют, почему из одного материала, бетона, можно строить небоскребы, мосты, тротуары и супермагистрали, дома и плотины.

Дозирование

Ключ к получению прочного и долговечного бетона заключается в тщательном дозировании и смешивании ингредиентов. Смесь, в которой недостаточно пасты, чтобы заполнить все пустоты между заполнителями, будет трудно разместить, и она приведет к образованию шероховатых поверхностей и пористого бетона. Смесь с избытком цементного теста легко укладывается и дает гладкую поверхность; тем не менее, получаемый бетон не является рентабельным и может более легко треснуть.

Химический состав портландцемента оживает в присутствии воды. Цемент и вода образуют пасту, которая покрывает каждую частицу камня и песка — агрегаты. В результате химической реакции, называемой гидратацией, цементное тесто затвердевает и приобретает прочность.

Качество пасты определяет характер бетона. Прочность пасты, в свою очередь, зависит от соотношения воды и цемента. Водоцементное соотношение — это вес воды для затворения, деленный на вес цемента.Высококачественный бетон получают за счет максимально возможного снижения водоцементного отношения без ущерба для удобоукладываемости свежего бетона, что позволяет его должным образом укладывать, укреплять и выдерживать.

Правильно подобранная смесь обладает желаемой удобоукладываемостью для свежего бетона и необходимой прочностью и прочностью для затвердевшего бетона. Обычно смесь содержит от 10 до 15 процентов цемента, от 60 до 75 процентов заполнителя и от 15 до 20 процентов воды. Вовлеченный воздух во многих бетонных смесях может составлять от 5 до 8 процентов.

Другие ингредиенты

В качестве воды для замешивания бетона можно использовать практически любую питьевую природную воду без ярко выраженного вкуса или запаха. Избыточные примеси в воде для смешивания могут не только повлиять на время схватывания и прочность бетона, но также могут вызвать выцветание, образование пятен, коррозию арматуры, нестабильность объема и снижение долговечности. Спецификации бетонной смеси обычно устанавливают ограничения на хлориды, сульфаты, щелочи и твердые частицы в воде для смешивания, если не могут быть проведены испытания для определения влияния примесей на конечный бетон.

Хотя большая часть питьевой воды подходит для смешивания бетона, заполнители выбираются тщательно. Заполнители составляют от 60 до 75 процентов от общего объема бетона. Тип и размер используемого заполнителя зависит от толщины и назначения конечного бетонного продукта.

Относительно тонкие строительные секции требуют небольшого крупного заполнителя, хотя заполнители диаметром до шести дюймов использовались в больших плотинах. Для эффективного использования пасты желательна непрерывная градация размеров частиц.Кроме того, заполнители должны быть чистыми и не содержать каких-либо веществ, которые могут повлиять на качество бетона.

Начало гидратации

Вскоре после объединения заполнителей, воды и цемента смесь начинает затвердевать. Все портландцементы представляют собой гидравлические цементы, которые затвердевают в результате химической реакции с водой, вызывающей гидратацию. Во время этой реакции на поверхности каждой частицы цемента образуется узел. Узел растет и расширяется, пока не соединится с узлами других частиц цемента или не прилипнет к соседним агрегатам.

После того, как бетон тщательно перемешан и станет пригодным для обработки, его следует укладывать в формы, пока смесь не станет слишком густой.

Во время укладки бетон уплотняется, чтобы уплотнить его внутри форм и устранить возможные дефекты, такие как соты и воздушные карманы.

Для плит бетон оставляют стоять до тех пор, пока пленка поверхностной влаги не исчезнет, ​​затем используется деревянная или металлическая ручная терка для сглаживания бетона. Плавление дает относительно ровную, но слегка шероховатую текстуру, которая имеет хорошее сопротивление скольжению и часто используется в качестве окончательной отделки фасадных плит.Если требуется гладкая, твердая, плотная поверхность, после затирки следует затирка сталью.

Отверждение начинается после того, как открытые поверхности бетона достаточно затвердеют, чтобы противостоять образованию повреждений. Отверждение обеспечивает постоянную гидратацию цемента, так что бетон продолжает набирать прочность. Бетонные поверхности обрабатывают путем опрыскивания водяным туманом или использования влагоудерживающих тканей, таких как мешковина или хлопчатобумажные коврики. Другие методы отверждения предотвращают испарение воды за счет герметизации поверхности пластиком или специальными спреями, называемыми отвердителями.

Для защиты бетона при очень холодной или жаркой погоде используются специальные методы отверждения. Чем дольше бетон будет оставаться влажным, тем прочнее и долговечнее он станет. Скорость затвердевания зависит от состава и крупности цемента, пропорций смеси, влажности и температурных условий. С возрастом бетон продолжает укрепляться. Большая часть гидратации и увеличения прочности происходит в течение первого месяца жизненного цикла бетона, но гидратация продолжается медленнее в течение многих лет.


Узнайте, как цемент и бетон формируют мир вокруг нас>

Узнайте больше о преимуществах устойчивости цемента и бетона>

Урок 2 — Какие части бетона —

Возраст: Классы 7-12
Предметы : Естественные науки
Навыки: Классификация, идентификация,
Сравнение сходств и
различий, работа в малых группах,
наблюдение
Продолжительность: 45 минут
Настройка: В помещении
Ключевые слова: Цемент, бетон, заполнитель, сито

Цели

Студенты узнают 1) Какие материалы используются для изготовления бетона, 2) Сколько энергии используется разделение мелких и крупных частиц

Метод

Учащиеся смешивают компоненты бетона вместе, разделяют их и идентифицируют.

Предпосылки

Бетон в основном представляет собой смесь двух компонентов: заполнителя и клея. Паста, состоящая из портландцемента и воды, связывает заполнитель (песок, гравий или щебень) в каменную массу, поскольку паста затвердевает из-за химической реакции цемента и воды. Агрегаты обычно делятся на две группы: мелкие и грубые. Мелкий заполнитель состоит из природного или искусственного песка с размером частиц до 3/8 дюйма; грубые агрегаты — это агрегаты, частицы которых задерживаются на фильтре No.16 сито и размером до 6 дюймов. Наиболее часто используемый максимальный размер заполнителя составляет ¾ дюйма или 1 дюйм.

Типичные бетонные смеси дозируются по абсолютному весу. Некоторые типичные смеси могут включать:

2

Цемент Вода Воздух Тонкая агломерация Грубая агрегация
18% 8% 28% 31%
Mix II 7% 14% 4% 24% III000

9 III 15% 21% 3% 30% 31%
Mix IV 7% 16% 1/2% 25 % 51%

Материалы

Вам понадобится классный набор (от 2 до 4 учеников на комплект оборудования) разделительных сит (можно приобрести в Hubbard Scientific, Northbrook, IL) и небольшой мешок с бетонной смесью у местного продавца строительных материалов, небольшой мешок с растворной смесью, и небольшой мешок с цементом для других занятий.Вам также понадобятся диапроектор, линейка, стакан на 250 мл и весы.

Процедура

Чтобы приблизиться к размеру отверстий сит, поместите их на диапроектор с прозрачной линейкой. Вы не только отделите ингредиенты, которые используются для изготовления бетона, но и получите важный урок о времени и энергии, необходимых для отделения самых больших камней от мельчайших частиц, содержащих цемент.

Раздайте каждой группе студентов химический стакан объемом 250 мл, наполненный сухой бетонной смесью.Вылейте смесь в сито с отверстиями наибольшего размера с последующими меньшими размерами внизу и сборной емкостью внизу.

Используя короткие резкие движения сит, определите время, необходимое для отделения частиц каждого размера. Это упражнение приведет вас к рабочему определению бетона.

Процент частиц каждого размера можно определить, взвесив каждую и сравнив ее с общим весом образца в стакане на 250 мл. Предложите студентам определить каждую группу частиц из сита.Самые мелкие частицы содержат цемент, который составляет связующий материал, удерживающий вместе более крупные частицы, когда все материалы четырех размеров смешиваются вместе с водой.

Следующая группа частиц в последующих ситах — это камни разного размера, которые составляют агрегаты бетонной смеси. Смешайте каждую из четырех частиц разного размера с небольшим количеством воды, чтобы увидеть, какая из частиц на самом деле затвердела.

Если сита отсутствуют, попросите учащихся вылить часть бетонной смеси на лист бумаги и описать диапазон размеров частиц, которые используются для изготовления бетона.

Если вы используете сита, можно определить источник каждой частицы. Маленькие породы, которые составляют самые большие частицы и следующие более крупные частицы, называются заполнителями и могут быть добыты из гравийного карьера. Третий набор состоит из мельчайших песчинок и частиц цемента, а четвертый содержит большую часть цемента, измельченного до очень мелкого порошка из клинкера.

Concrete Basics: основные ингредиенты для бетонной смеси

Бетон на протяжении тысячелетий был очень популярным строительным материалом.

Бетон, состоящий всего из нескольких основных ингредиентов, является наиболее широко используемым искусственным материалом на планете. Люди используют больше бетона, чем все остальные строительные материалы вместе взятые.

Так что же такое бетон?

Бетон — это смесь цемента, воздуха, воды, песка и гравия — вот и все!

Не совсем так. Типичная бетонная смесь состоит примерно из 10% цемента, 20% воздуха и воды, 30% песка и 40% гравия. Это называется правилом 10-20-30-40, хотя пропорции могут варьироваться в зависимости от типа цемента и других факторов.

Теперь давайте обсудим каждый ингредиент и важную роль, которую они играют в вашем миксе.

Ингредиенты бетонной смеси и их важные роли:

Цемент

Хотя цемент составляет наименьший процент смеси, он является основным ингредиентом бетона. Цемент служит клеем, который скрепляет все остальное. Это также то, что позволяет готовой смеси затвердеть после нанесения. В зависимости от того, какой бетон вы хотите изготовить, существует пять различных типов цемента:

  • Тип I используется для большинства бытовых работ
  • Тип II используется в умеренных сульфатных условиях
  • Тип III используется в климате, где существует опасность замерзания
  • Тип IV используется для специальных заказов, например, для размещения на промышленных предприятиях.
  • Тип V используется в экстремальных условиях сульфата

Типы I и II являются наиболее широко используемыми в жилых домах в Соединенных Штатах из-за относительно умеренного климата, который мы наблюдаем здесь.

Воздух и вода

Для того, чтобы смесь была эффективной, в бетоне необходимо некоторое количество воздуха (крошечные пузырьки воздуха). Цемент с воздухововлекающими добавками гарантирует, что избыток воды может расшириться при прохождении цикла замораживания-оттаивания. Однако эти пузырьки воздуха должны быть микроскопически маленькими, иначе «увлеченный» воздух превратится в «захваченный» воздух, что приведет к усадке и растрескиванию.

Среди всех других важных ингредиентов, участвующих в создании смеси, вода имеет тенденцию иметь наибольшее влияние.Как правило, чем больше воды вы наливаете в смесь, тем меньше прочности будет у затвердевшей смеси. Усадка и растрескивание также возможны при использовании слишком большого количества воды. Избыточная вода в конечном итоге испарится из затвердевшего бетона, что приведет к усадке бетона и, в конечном итоге, к растрескиванию.

Идеальное количество воды можно измерить по соотношению вода / цемент, которое должно варьироваться от 0,4 до 0,6. Чем выше коэффициент, тем слабее бетон. Хороший способ проверить растворимость вашего бетона — выполнить тест на оседание.Это поможет определить, не слишком ли много воды в вашей смеси.

Гравий и песок

Как видите, щебень и песок составляют около 70% смеси. Такой высокий процент делает смесь более экономичной, поскольку гравий и песок прочнее и более рентабельны, чем цемент. Хорошая готовая смесь будет включать пропорциональное количество как крупного (гравий), так и мелкого (песок).

Причина этого в том, что гравий составляет большую часть готовой смеси, а более мелкие частицы песка хорошо заполняют любые дополнительные места, которые в противном случае могли бы быть заполнены нежелательными воздушными карманами.

Вот и все, ингредиенты, которые объединяются для создания самого широко используемого строительного материала в мире — бетона. Как видите, каждый ингредиент и его соотношение влияют на качество и тип готовой смеси. Важно, чтобы у вас была лучшая готовая смесь для вашей конкретной работы. Вот почему мы создали этот Контрольный список готовой смеси, чтобы помочь вам и вашему поставщику готовой смеси создать именно то, что вам нужно. Загрузите контрольный список готовой смеси прямо сейчас.

Бетонных Ингредиентов — archtoolbox.com

Бетон используется в качестве строительного материала на протяжении тысячелетий. Основные ингредиенты остались прежними, но новые технологии добавления добавок позволяют дизайнерам и инженерам точно настраивать окончательные свойства полностью затвердевшего бетона.

Четыре основных ингредиента

Бетон состоит из четырех основных ингредиентов: воды, портландцемента, заполнителей и воздуха. Соотношение ингредиентов изменяет свойства конечного продукта, что позволяет инженеру разрабатывать бетон, отвечающий их конкретным потребностям.Добавки добавляются для корректировки бетонной смеси в соответствии с конкретными критериями эффективности.

Ингредиенты для бетона: вода, цемент, заполнитель и воздух

Вода

Вода в бетонной смеси должна быть чистой и без примесей. Количество воды по отношению к количеству цемента влияет на то, насколько легко бетон течет, но также влияет на конечную прочность бетона. Больше воды способствует более легкой текучести бетона, но также снижает прочность бетона при отверждении.

Портлендский цемент

Цемент затвердевает при смешивании с водой, которая связывает все ингредиенты вместе.Портландцемент является наиболее распространенным используемым цементом и состоит из глинозема, кремнезема, извести, железа и гипса. Также включены небольшие количества других ингредиентов.

Агрегаты

Большая часть бетонной смеси состоит как из крупных, так и из мелких заполнителей, которые помогают увеличить прочность бетона, превышающую ту, которую цемент может обеспечить сам по себе. В качестве заполнителей используются песок, гравий и щебень. В качестве заполнителей для бетона начинают использоваться переработанные материалы, в том числе доменный шлак, стекло (в основном для декоративных целей) и измельченный бетон.

Воздух

Четвертым основным компонентом бетона является увлеченный воздух. Хотя обычно это не считается ингредиентом, дело в том, что бетонная смесь содержит от 1% до 9% увлеченного воздуха. Когда бетон будет подвергаться очень холодным или морозным условиям, следует добавить большее количество воздуха.

Добавки

Добавки служат для достижения множества целей. Это может быть так же просто, как добавить пигмент для окрашивания бетона. Другие добавки используются для более быстрого отверждения в холодную погоду, создания чрезвычайно высокопрочного бетона или для увеличения текучести бетона без ущерба для прочности.К сожалению, добавки могут привести к нежелательным результатам, например, к плохой адгезии чистового пола. По этой причине многие инженеры-строители и архитекторы не решаются использовать добавки. У нас есть статья, в которой рассказывается о различных добавках.

Гидратация: химическая реакция

Хотя содержание влаги уменьшается по мере схватывания бетона, важно знать, что бетон не «сохнет». Скорее, бетон схватывается в результате химической реакции, называемой гидратацией. Поэтому бетон можно помещать под воду.

Бетон начинает схватываться, как только в смесь добавляется вода. Поэтому смесь следует постоянно перемещать, чтобы частицы не связывались друг с другом (таким образом, бетонные грузовики вращались). На большинстве рабочих площадок бетон должен быть доставлен и размещен в течение 90 минут после первоначального перемешивания, но добавки могут продлить это время.

Бетон — определение, компоненты, марки, производство, строительство

Категория: Технология бетона

Бетон — это строительный материал, состоящий из цемента, мелких заполнителей (песок) и крупных заполнителей, смешанных с водой, которая со временем затвердевает.Портландцемент — это обычно используемый тип цемента для производства бетона. Бетонная технология занимается изучением свойств бетона и его практическим применением.

В строительстве бетон используется для возведения фундаментов, колонн, балок, плит и других несущих элементов.

Помимо цемента используются различные типы вяжущего материала, например, известь для известкового бетона и битум для асфальтобетона, который используется в дорожном строительстве.

Для бетонных работ используются различные типы цементов, которые имеют разные свойства и области применения. К некоторым типам цемента относятся портланд-пуццолановый цемент (PPC), быстротвердеющий цемент, сульфатостойкий цемент и т. Д.

Материалы смешиваются в определенных пропорциях для получения необходимой прочности. Прочность смеси указывается как M5, M10, M15, M20, M25, M30 и т. Д., Где M означает Mix и 5, 10, 15 и т. Д. Как их прочность в кН / м 2 . В США прочность бетона указывается в фунтах на квадратный дюйм (фунт на квадратный дюйм).

Водоцементное соотношение играет важную роль, влияя на различные свойства, такие как удобоукладываемость, прочность и долговечность. Для производства удобоукладываемого бетона требуется соответствующее водоцементное соотношение.

Когда вода смешивается с материалами, цемент вступает в реакцию с водой, и начинается реакция гидратации. Эта реакция помогает ингредиентам образовывать твердую матрицу, которая связывает материалы в прочный камень, подобный материалу.

Бетон можно заливать любой формы.Поскольку это пластиковый материал в свежем состоянии, используются различные формы и размеры форм или опалубки для получения различных форм, таких как прямоугольные, круглые и т. Д.

Различные конструктивные элементы, такие как балки, плиты, опоры, колонны, перемычки и т. Д., Выполнены из бетона.

Требования строительных норм ACI 318 для конструкционного бетона и спецификации ACI 301 для конструкционного бетона используются в Соединенных Штатах в качестве стандартного свода правил для бетонного строительства.

Существуют различные типы добавок, которые используются для придания определенных свойств.Примеси или добавки, такие как пуццоланы или суперпластификаторы, включают в смесь для улучшения физических свойств влажной смеси или готового материала.

В настоящее время для строительства зданий и сооружений производятся различные марки бетона. У них есть особые свойства и особенности, которые улучшают качество строительства согласно требованию.

Бетонные элементы

Составные части бетона: цемент, песок, заполнители и вода.Смесь портландцемента и воды называется пастой. Итак, бетон можно назвать смесью пасты, песка и заполнителей. Иногда вместо агрегатов используют камни.

Цементная паста при тщательном перемешивании покрывает поверхность мелких и крупных заполнителей и связывает их. Вскоре после смешивания компонентов начинается реакция гидратации, которая обеспечивает прочность и получение твердого бетона.

Какая марка бетона?

Марка бетона обозначает его прочность, необходимую для строительства.Например, марка M30 означает, что прочность на сжатие, необходимая для строительства, составляет 30 МПа. Первая буква марки «M» обозначает смесь, а 30 — требуемую прочность в МПа.

На основании различных лабораторных испытаний марка бетона представлена ​​в виде пропорций смеси. Например, для марки M30 пропорция смеси может составлять 1: 1: 2, где 1 — соотношение цемента, 1 — соотношение песка и 2 — соотношение крупного заполнителя в зависимости от объема или веса материалов.

Прочность измеряется с помощью бетонного куба или цилиндров инженерами-строителями на строительной площадке.Куб или цилиндры изготавливаются при отливке конструктивного элемента и после затвердевания выдерживаются в течение 28 суток. Затем проводится испытание на прочность при сжатии для определения прочности.

Обычные марки бетона — M15, M20, M25 и т. Д. Для обычных цементобетонных работ обычно используется M15. Для железобетонных конструкций используется бетон марки не ниже М20.

Марка бетона Соотношение смеси Прочность на сжатие
МПа (Н / мм 2 ) фунтов на кв. Дюйм
Бетон нормальный
M5 1: 5: 10 5 МПа 725 фунтов на кв. Дюйм
M7.5 1: 4: 8 7,5 МПа 1087 фунтов на кв. Дюйм
M10 1: 3: 6 10 МПа 1450 фунтов на кв. Дюйм
M15 1: 2: 4 15 МПа 2175 фунтов на кв. Дюйм
M20 1: 1.5: 3 20 МПа 2900 фунтов на кв. Дюйм
Стандартная марка бетона
M25 1: 1: 2 25 МПа 3625 фунтов на кв. Дюйм
M30 Дизайн Микс 30 МПа 4350 фунтов на кв. Дюйм
M35 Дизайн Микс 35 МПа 5075 фунтов на кв. Дюйм
M40 Дизайн Микс 40 МПа 5800 фунтов на кв. Дюйм
M45 Дизайн Микс 45 МПа 6525 фунтов на кв. Дюйм
Марки высокопрочного бетона
M50 Дизайн Микс 50 МПа 7250 фунтов на кв. Дюйм
M55 Дизайн Микс 55 МПа 7975 фунтов на кв. Дюйм
M60 Дизайн Микс 60 МПа 8700 фунтов на кв. Дюйм
M65 Дизайн Микс 65 МПа 9425 фунтов на кв. Дюйм
M70 Дизайн Микс 70 МПа 10150 фунтов на кв. Дюйм

Как сделать бетон?

Бетон производится или смешивается в пропорциях w.r.t. количество цемента. Бетонные смеси бывают двух типов: номинальная и расчетная. Номинальная смесь используется для обычных строительных работ, например, небольших жилых домов. Наиболее популярны номинальные миксы в пропорции 1: 2: 4.

Проектный смешанный бетон — это бетон, для которого пропорции смеси определяются на основе различных лабораторных испытаний цилиндра или куба на прочность на сжатие. Этот процесс также называется микс-дизайном. Эти испытания проводятся для поиска подходящей смеси на основе местного доступного материала для получения прочности, требуемой в соответствии с конструктивным проектированием.Смешанный дизайн предлагает экономию на использовании ингредиентов.

Когда подходящие пропорции смеси известны, ее ингредиенты смешиваются в выбранном соотношении. Для смешивания используются два метода: ручное или машинное.

В зависимости от требуемого количества и качества выбирается подходящий метод смешивания. При ручном перемешивании каждый ингредиент кладется на плоскую поверхность, добавляется вода и смешивается ручными инструментами. При машинном смешивании используются разные типы машин. В этом случае ингредиенты добавляются в необходимом количестве для смешивания и получения свежего бетона.

После надлежащего перемешивания его транспортируют к месту разливки и заливают в опалубку. Доступны различные типы опалубки, которые выбираются в зависимости от использования.

Заливной бетон разрешается затвердевать в опалубке в течение определенного времени в зависимости от типа конструктивного элемента для получения достаточной прочности.

После снятия опалубки проводится отверждение различными методами, чтобы восполнить потерю влаги из-за испарения. Для реакции гидратации требуется влага, которая отвечает за схватывание и прирост прочности.Таким образом, отверждение обычно продолжается не менее 7 дней после снятия опалубки.

Виды бетонных конструкций

Бетон обычно используется в двух типах строительства, а именно в простых бетонных конструкциях и в железобетонных конструкциях. В PCC он заливается и отливается без использования арматуры. Это используется, когда элемент конструкции подвергается только сжимающим силам, а не изгибу.

Когда элемент конструкции подвергается изгибу, необходимы усиления, чтобы выдерживать силы растяжения, элемент конструкции очень слаб при растяжении по сравнению с сжатием.Как правило, прочность бетона на растяжение составляет всего 10% от его прочности на сжатие.

Он используется в качестве строительного материала практически для всех типов конструкций, таких как жилые бетонные здания, промышленные сооружения, плотины, дороги, туннели, многоэтажные здания, небоскребы, мосты, тротуары и супермагистрали и т. Д.

Примеры известных и крупных сооружений из бетона: плотина Гувера, Панамский канал и Римский Пантеон. Это самый крупный искусственный строительный материал, используемый для строительства.

Ступени бетонного строительства

Этапы строительства:

  1. Выбор количества материалов для выбранной пропорции смеси
  2. Смешивание
  3. Проверка работоспособности
  4. Транспорт
  5. Заливка опалубки для литья
  6. Вибрация для правильного уплотнения
  7. Снятие опалубки по истечении подходящего времени
  8. Отверждаемый элемент подходящими методами и требуемым временем.

Компоненты, функции и свойства

Песок является основным компонентом бетона.Без песка бетон не будет работать по назначению. Его свойства зависят от типа и количества песка, используемого для приготовления конкретной бетонной смеси. Обычно песок используется в качестве более существенного компонента, чем цемент.

Компоненты

Цемент, гравий или камни, песок и вода являются основными компонентами бетона. Песок, который составляет 25% влажной бетонной смеси, называется мелким заполнителем, а гравий и более крупные камни — крупным заполнителем.При наличии пузырьков воздуха, образующихся в полированном бетоне из-за добавленных в смесь специальных добавок, воздух считается составной частью бетона.

Функция

В бетонной смеси три четверти составляют общий заполнитель, а цемент составляет примерно 10-15 процентов. Объемом готового бетона выступает крупный заполнитель, а между ними — песок. В мокром виде цемент затем покрывает куски заполнителя по мере его высыхания и затвердевания, блокируя песок и гравий и придавая бетону прочность.

Недвижимость

Есть две классификации песка, используемого для бетона: мягкий и острый песок. Первые имеют более гладкую поверхность из-за гранул и обычно образуются из-за факторов эрозии, например, на пляжах из-за движения воды. С другой стороны, последний имеет более шероховатую поверхность и является результатом дробления более крупного заполнителя. Песок, используемый в бетоне, должен быть чистым, чтобы бетонный продукт не содержал примесей, таких как органические вещества или ил, поскольку они могут ослабить бетон.

Использование

В крупных коммерческих и государственных проектах, таких как дорожные постройки, используемые заполнители должны соответствовать стандартам чистоты и размера. Те, которые были отмечены как «хорошо отсортированные», являются самым прочным типом бетона.

Если у вас есть вопросы по поводу бетона или вы решите купить песок в Австралии, свяжитесь с нами сегодня!

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.