Характеристики бетона

Водостойкость, морозостойкость и прочие характеристики бетона

Водостойкость или водонепроницаемость также считается одним из важных параметров, особенно при строительстве гидротехнических сооружений (бетонирование водных каналов, строительство плотин, пирсов, маяков, тоннелей и т.д.) Определяют уровень водостойкости с помощью теста, схожего с методом определения прочности. Вырезают два кубика бетона, один из них ставят под пресс, а второй помещают в воду, давая ему напитаться влагой, после чего тоже подвергают испытанию под прессом.

Морозостойкость – способность бетона длительное время выдерживать минусовые температуры или их перепады без деформирования и разрушения. На этот параметр частично влияет пористость. Есть и другие параметры, например:

  • теплопроводность – свойство передавать тепло;
  • звукоизоляционные свойства;
  • устойчивость к кислотам и щелочам;
  • пожароустойчивость и т.д.

Стоит ли использовать бетон, технические характеристики которого не отвечают значениям и стандартам, прописанным в проектной документации? Конечно же, нет, поэтому для усиления основных и второстепенных характеристик используют специальные добавки.

Классификация по признакам

Бетон бывает строительным, декоративным, дорожным, а также специального назначения – звукопоглощающим, жаро-, и химо-стойким. Вы можете приобрести бетон в Новоалтайске по ссылке: https://beton-price.ru/novoaltaysk/.

  1. обычные – предназначаются для строительства промышленных и общественных зданий, заливки фундаментов и т.п.
  2. специальные – среди которых выделяют гидротехнические, декоративные, теплоизоляционные, дорожные, а также специального предназначения (звукопоглощающие, жаростойкие, химически стойкие и др.).

По видовому типу вяжущего вещества:

  1. Силикатные, изготавливаемые на основе извести и кремния.
  2. цементные – производятся на основе добавления портландцемента и его всевозможных разновидностей. Является наиболее распространенным видом в строительстве.
  3. шлакощелочные – готовятся из молотых шлаков на основе щелочных растворов. В строительстве используются совсем недавно.
  4. гипсовые – бетонные смеси на основе гипса, применяемые главным образом для строительства перегородок и потолков внутри сооружений, а также элементов отделки.
  5. пластобетон – в качестве материала с вяжущими свойствами (вместо цемента) используется органический полимер. В основном, применяется для заливки напольного покрытия.
  6. асфальтобетон – смесь повышенной плотности, состоящая из песка, битума, щебня и минерального порошка.
  7. полимербетон – создается на основе латекса, водорастворимых смол и цемента.
  • По виду используемых заполнителей смеси разделяются на: плотные, пористые и специальные;
  • По общей структуре и текстуре строительные растворы бывают: плотные, поризованные, ячеистые (подразделяется на газобетон и пенобетон) и крупнопористые;
  • По условиям затвердевания.

Пластобетон обычно используют для напольного покрытия.

  1. твердевшие в естественных условиях.
  2. с автоклавным твердением, в условиях теплой и влажной обработки под давлением выше атмосферного.
  3. в условиях атмосферного давления при теплой и влажной обработке.

По объемной массе:

  1. особо тяжелые – с плотностью превышающей значения 2500 кг/м3. Изготавливаются из воды, цемента и специальных заполнителей (магнетита, барита, металлической стружке и гематита). Применяется для строительства ядерных реакторов и атомных электростанций. Отличается высокой прочностью.
  2. тяжелый – со средней плотностью 2200-2500 кг на м кубический. Состоят из воды, мелких и крупных заполнителей (известняк, гранит, гравий) и цемента. Это самый прочный вид.
  3. облегченные – плотностью с показателями от 1800 кг до 2200 кг на м кубический.
  4. легкие – плотность колеблется в пределах 500-1800 кг на куб. м. Состоят из цемента, песка, воды и пористых заполнителей крупного размера. Это чаще всего керамзитобетон и шлакобетон. Конструкции из такого рода материала отличаются небольшим весом.
  5. особо легкий – с плотностью меньше 500 кг/м3.

Основные характеристики

Тяжелый бетон применяется для строительства свай и перекрытий.

  • М – марка – определяется количественным соотношением цемента в общей смеси. Марки различаются от М50 до М1000. В строительстве чаще всего используются марки М100-М500. Значение марки определяет средний показатель его прочности;
  • В – класс – класс строительного материала показывает его гарантийную прочность;
  • F – морозостойкость – обозначается от F25 до F1000. Цифровые значения морозостойкости показывают количество возможных раз замораживания и оттаивания без потери качества и прочности. При строительстве, как правило, используется элемент с морозостойкостью от F100 до F200. Повысить уровень морозостойкости компонента для строительства можно, применив специальные противоморозные добавки;
  • П – подвижность – различается от П4 до П5.

Марка и класс бетона

При работах с использованием насоса, армированных колон и заливке узкой опалубки применяется так называемой литой материал с подвижностью П4. Увеличение параметров подвижности подобной смеси достигается путем добавления пластификаторов;

W – Влагонепроницаемость – способность удерживать проникновение влаги под давлением. Достигается с помощью добавления гидрофобных модификаторов. Выделяют водонепроницаемость строительного элемента от W2 до W20.

При строительстве марка и класс являются основными качественными показателями смеси и определяются на основании согласованного проекта.

Набор прочности и критическая прочность бетона

Критическая прочность – параметр крайне важный при заливке бетонного раствора в условиях низких температур. Дело в том, что проектная прочность бетона появляется только на 28 день вызревания, при условии соблюдения технологии твердения, а соответственно и температурного режима (не ниже + 30°С). При более низкой температуре срок твердения бетона увеличивается, а при отрицательной прекращается.

При температуре ниже 0°С останавливается набор прочности бетона, в силу прекращения гидратации – связывания молекул воды и клинкерных составляющих цемента, образующих цементный камень. Если температура опускается ниже — 3°С начинаются фазовые превращения воды, что приводит к разрушениям структуры невызревшего бетона и потери прочности. Как показали проведенные опыты, образцы, набравшие критическую прочность, то есть вызревшие до определенного состояния, после замерзания и оттаивания не подвергаются разрушению и в дальнейшем продолжают набирать прочность, а образцы, замороженные на раннем сроке твердения, характеризуются потерей прочности до 50%.

Для растворов разных марок необходимо и различное время для вызревания до критической прочности бетона. На этой странице можно посмотреть таблицу, где указано, какую прочность от проектной должен набрать бетон до замораживания. Однако можно сказать, что недопустимо замораживание в первой фазе – фазе схватывания (первые сутки) и в первые 5-7 дней твердения бетона при нормальном температурном режиме. За первую неделю бетон набирает до 60-70% марочной прочности, после чего замораживание бетона только приостановит процесс вызревания и после оттаивания он возобновится.

Таблица критической прочности для различных марок:

Повышение температуры ускоряет процесс созревания бетона, но необходимо помнить о том, что нагрев свыше 90°С недопустим. При температуре твердения бетона 75-85°С в атмосфере насыщенного пара твердение до 60-70% марочной прочности происходит в течение 12 часов. Прогрев до такой температуры без насыщения паром приводит к высыханию, что также останавливает вызревание (гидратацию). Необходимо помнить, что гидратация невозможна без молекул воды и уход за бетоном заключается, в том числе, и в постоянном увлажнении в процессе набора прочности. В графике твердения бетона можно посмотреть взаимосвязь температурного режима и сроков вызревания бетона (дано для бетона марки М400), но нужно учитывать, что если в раствор вводятся специальные добавки (модификаторы — ускорители твердения), то время набора прочности бетона может быть значительно меньше.

График набора прочности бетона:

Классификация бетона относительно назначения

Бетоны, которые описаны в статье, могут классифицироваться ещё и по назначению. Таким образом, составы могут быть конструкционными. Они предназначены для возведения несущих конструкций и перекрытий. Такие растворы отлично противостоят силовым нагрузкам. В качестве главных преимуществ выступают устойчивость к деформациям, прочность и возможность использовать при низких температурах.

Конструкционно-теплоизоляционные составы – это растворы, которые широко используются в наружных конструкциях, при строительстве фасадов и ограждений. Основной особенностью этих бетонов выступает способность к теплозащите.

Рассматривая основные виды бетона, вы обратите внимание на теплоизоляционные смеси. Они используются для обеспечения высокого термического сопротивления, поэтому их применяют для ограждающих конструкций.

Материал позволяет сформировать небольшой слой, но использовать его можно в качестве несущих конструкций.

Теплоизоляционные бетоны могут быть нанесены на поверхность обычных бетонных конструкций. Среди прочих необходимо выделить гидротехнические смеси, которые используются для обеспечения высокой плотности, морозостойкости, водонепроницаемости и устойчивости к агрессивным внешним условиям. Эти бетоны популярные в северной части страны, где их используют для возведения жилых домов.

В статье представлены виды бетона и их применение. Среди прочих – дорожные бетонные смеси, которые используются в роли верхнего слоя дороги и на взлетно-посадочной площадке в аэропорту. Этот класс материала характеризуется высокой устойчивостью к трещинам и деформациям. Под воздействием перепадов температур конструкция не разрушается.

Бетоны, виды, свойства и применение которых описаны в статье, могут быть еще и химически устойчивыми. Они отлично переносят воздействие щелочей, кислот и солей. Обладают уникальными характеристиками и могут похвастать высокой износостойкостью, а также отлично переносят воздействие паров и химических соединений. Этот бетон служит в роли изоляционного материала, а наносить его можно на готовый слой. Но химически устойчивые составы нельзя использовать для несущих конструкций.

Удобоукладываемость бетонной смеси

Количество воды затворения является основным фактором, определяющим удобоукладываемость бетонной смеси. Вода затворения (В, кг/м3) распределяется между цементным тестом (Вц) и заполнителем (Взап): В= Вц + Взап. Количество воды в цементном тесте определяют его реологические свойства: предельное напряжение сдвига и вязкость, а следовательно, и технические свойства бетонной смеси — подвижность и жесткость.

Водопотребность заполнителя Взап является его важной технологической характеристикой; она возрастает с увеличением суммарной поверхности зерен заполнителя и поэтому велика у мелких песков. Для обеспечения требуемой прочности бетона величина водоцементного отношения должна сохраняться постоянной, поэтому возрастание водопотребности вызывает перерасход цемента.

При мелких песках он достигает 15-25%, поэтому мелкие пески следует применять после обогащения крупным природным или дробленым песком и с пластифицирующими добавками, снижающими водопотребность.

Самостоятельное изготовление

Для промышленного строительства, требующего больших объемов материала, бетон приобретается у заводов-изготовителей. Его стоимость за 1 кубометр с доставкой колеблется в пределах 4-5 тысяч рублей и зависит от сезона, региона расположения, отдаленности стройплощадки (конечного пункта доставки) от места изготовления, применяемых добавок, параметров отдельных компонентов смеси.

Для частного строительства возможно самостоятельное приготовление бетона в небольших объемах.

Приобретите необходимое количество ингредиентов для бетонной смеси.Подготовьте ёмкость для замешивания, лопаты, ведра, мотыгу, средства индивидуальной защиты.Засыпьте в ёмкость цемент, мелкозернистый наполнитель и добавки, перемешав ингредиенты до однородного состояния.Добавьте в смесь воду, вливая её постепенно порциями по 5-10 литров и перемешивая раствор. Не допускайте образования расслоений, комков, неоднородностей.Засыпьте крупнозернистый заполнитель в пластичную массу, равномерно распределяя щебень по её структуре.Интенсивно перемешайте бетонную смесь в течение 15 минут.

Применение бетона

Сфера использования бетонных смесей напрямую зависит от свойств состава. Благодаря добавлению химически активных добавок состав приобретает дополнительные свойства: морозостойкость, водонепроницаемость и другие. Это делает бетон универсальным материалом. Используя его:

  • фиксируют и закрепляют строительные элементы и конструкции;
  • делают облицовку зданий, причем как снаружи, так и изнутри;
  • герметизируют стыки;
  • заливают фундаменты;
  • строят автомобильные трассы;
  • возводят мосты, плотины, бассейны, дамбы;
  • бетон – основной материал для изготовления бетонных плит;
  • производят ЖБ-изделия;
  • оформляют интерьеры: колонны, стены, напольные покрытия;
  • имитируют натуральный камень.

Чаще всего бетон применим для производства бетонных плит перекрытия, из которых «собирается» любое высотное или промышленное здание.

Средняя плотность

Этот показатель соответствует усреднённому значению объёмной массы бетона и маркируется литерой D и числовым значением от 200 до 5000 (кг/м3).

Принято различать:

  • смесь бетонную – до выкладки и уплотнения;
  • бетон свежеуложенный – смесь уложена в опалубку и уплотнена, но период структурообразования еще не наступил;
  • твердеющий железобетон.

Марка D указывает на фактическое значение массы сухого вещества на единицу объёма (кг/м³). Например, у бетонов D500 на 1 м³ приходится 500 кг сухого вещества

Классификация по плотности (объёмному весу):

  • особо тяжёлый – 2500;
  • тяжёлый – 2000/2500;
  • облегчённый – 300/2000;
  • лёгкий 500/1800;
  • особо лёгкий – 500.

Свойства раствора

Как уже отмечалось ранее, бетон – однородная масса, представляющая наглядный пример физических и химических процессов, происходящих между цементом и жидкостью. Создание смеси должно производиться исключительно в теплых условиях, с участием подогретой воды. Если однородная масса начнет остывать или сохнуть, начнет разрушительный процесс, приводящий бетон в негодность. Если на этапе создания допустить кратковременное высыхание, материал получиться, но конечный продукт не будет отличаться прочностью и качеством.

Опытные строители отмечают, что у бетона есть несколько свойств, присущих исключительно данному материалу. Необходимо ознакомиться с имеющимися свойствами однородной массы, одновременно выступающими техническими характеристиками и понять, какой бетон можно считать качественным и использовать по специфике назначения. Существуют следующие свойства:

  • Однородность. Определяет показатель прочность. Критерий зависит от компонентного состава, а также его качества и количества. Идеально скомпонованный раствор должен содержать равномерную пропорцию составляющих. В противном случае показатель прочности колеблется между 80 и 90%. Если повысить однородность материала (большее количество составляющих в равной пропорции), прочность может увеличиться до 110%. Определяется во время смешивания компонентов. Если бетон получается густым и быстро застывает – общий состав подобран правильно. Если материал быстро высыхает, обладает жидкой консистенцией и практически не застывает, это означает, что однородность нарушена, и определенной составляющей в избытке или недостатке.
  • Плотность. Очень нестандартное свойство, способное видоизменятся от компонентного состава. Чтобы увеличить плотность, достаточно добавить в бетон пуццолановый портландцемент, обладающий свойством, расширятся, или глиноземистый вид цемента, обладающий противоположным действием. Весомую роль играют добавки, продающиеся в готовом виде. Подобные элементы не соответствуют стандартам ГОСТа, поэтому предугадать, какой будет плотность практически невозможно.
  • Застывание. Заключительный критерий, далеко не последний по приоритетности. Если материал застывает быстро, даже в прохладную погоду, качество исходных компонентов оправдывает ожидание. В среднем, бетон берется за 2-3 часа. Окончательное застывание происходит в течение 12 часов. Более длительный промежуток времени свидетельствует о нарушении однородности, что приводит к отрицательному взаимодействию воды и цемента. Подобный расклад страшен тем, что материал может начать деформироваться, из-за малейшего механического давления.

Свойства бетона – первая вещь, на которую следует обратить внимание при выборе стройматериала. К примеру, если подобрать смесь для укладки асфальта, вместо того, чтобы приобрести раствор для укладки фундамента, можно нарушить весь производственный процесс, что приведет к серьезным затратам из бюджета.

Технология изготовления и виды составов

Давайте рассмотрим, какие бывают марки и классы бетона, и в каких областях они нашли свое применение:

  • Цементный бетон – его достаточно часто используют на строительных площадках как вид раствора для основы цемента, обычно это портландцемент. Еще для приготовления смеси цементного бетона используют портландцемент пуццолановый и шлаковый. Нет исключений в плане добавления декоративных цементных добавок: безусадочное и напрягающее вяжущее.
  • Силикат бетон – материал, который редко используется для строительства объектов, создается при помощи добавления вяжущего материала. Приобретение прочности при затвердевании происходит благодаря применению автоклавной технологии. Свойства технического характера зависят от тонкости помола и количества добавленного кварцевого песка, который используется при производстве.
  • Специальная смесь бетона – ее делают на основе вяжущих веществ. Такие свойства бетона, как химическая устойчивость и огнеупорность можно получить при дополнении состава смеси жидким стеклом. В роли вяжущего используют стеклощелочные, вяжущие и нефелиновые добавки.
  • Шлакощелочной – в основе лежит измельченный шлак, который при изготовлении используется для затворения бетона щелочами. В строительстве этот вид бетона начали использовать относительно недавно.
  • Гипсовый – создают на основе такого вяжущего, как гипс. Благодаря теплоизолирующим свойствам этот состав можно смело использовать для отделки внутри помещения, в особенности при создании межкомнатных стен.
  • Полимерный – для создания полимербетона используют соотношение цемента, специальных смол и латекса.
  • Легкие ячеистые материалы – по классификации считается легким видом бетона. Такой материал делают на основе минеральных вяжущих веществ и кремнеземистой добавки минерала. При строительстве ячеистый материал используют для утепления уже возведенного объекта.
Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий