Какой из современных бетонов выбрать

Какой из современных бетонов выбрать

В строительстве используется различный по составу бетон. Нужно правильно произвести расчет его компонентов, чтобы конструкция получилась прочной, прослужила долго.

Способ расчета нужного состава бетона

Как подбирать состав бетона для конкретных целей, на это указывает ГОСТ 27006-86. В состав бетона любой марки входят три основных компонента:

  • цемент;
  • вода;
  • наполнители нужных фракций.

Вот обязательные условия для производства бетона.

Условие первое. Используется только чистая вода. Причем годится лишь пресная вода, а не морская.

Условие второе. Все наполнители также должны использоваться только чистые. Гравий и песок замешиваются без комков глины или земли.

Консистенция бетонного раствора, то есть его густота, может быть разной.

  1. Раствор жесткий. Он требует уплотнения с использованием усилий.
  1. Раствор пластичный. Он подвижный, но имеет достаточную густоту. Требуется меньшее его уплотнение.
  2. Раствор литой. Уплотнение ему не требуется, форму этот состав заполняет самотеком, так как довольно подвижный.

В первую очередь следует определиться, каким должно быть соотношение воды и цемента. Приоритетным в данном вопросе становится планирование создания бетонного состава востребованной прочности. В бетонной смеси вода станет выполнять две задачи.

Первое предназначение воды. Происходит химическая реакция между водой и цементом. В результате состав схватывается, отвердевает.

Второе предназначение воды. Это своеобразная смазка для других компонентов бетона.

Чтобы было выполнено первое предназначение бетона, к одной части цемента добавляют 25-30 % воды. Однако в форму такую смесь укладывать непросто, так как состав сравнительно сухой, трамбовке не поддается. Так что вода в бетонный состав вливается в большем объёме, чем это требуется для его отвердения. И хотя при этом понижаются прочностные характеристики будущего бетона, всё же удается замешать раствор более пластичный.

Но тогда отмечается другая проблема. Если замешано много воды, то она, когда испарится, оставит в бетонной массе много воздушных пор. Прочность такой бетонной конструкции заметно снижается.

Теперь следует определиться с соотношением цемента и наполнителя. Наполнителем могут стать крупные и мелкие твердые частицы. Рассчитывается их соотношение непосредственно в наполнителе, то есть нужно определиться с количеством крупных и мелких компонентов. Каким будет состав, таким окажется и плотность бетона. Также этот фактор имеет значение при определении экономичности состава.

Следует учитывать, какая доля наполнителя будет соответствовать:

  • объёму цемента;
  • единице веса.

Например, нужно подготовить бетонную смесь с содержанием 20 кг цемента, 60 кг песка, 100 кг щебня. То есть состав по весу будет иметь соотношение 1:3:5. В этом случае воду, что необходима для формирования бетонной смеси, добавляют с учетом веса цемента. Она составит 0,5, то есть 10 л.

Как выбирают наполнитель для бетонной смеси

наполнитель для бетонной смеси

Необходимо использовать наполнитель, имеющий разные фракции. Тогда удается создать бетонный камень наиболее прочной структуры. Связано с тем, что в бетонной массе будут практически отсутствовать воздушные полости. К тому же потребуется использовать песок и цемент в минимально допустимом количестве.

Согласно установленных строительных норм, при песчаном наполнителе общий объём воздушных пустот не может превышать 37 % с учетом общего объёма бетона. А если использовать гравийный наполнитель, тогда до 45 %. Если же щебневый — до 50 %.

Следует смешать наполнители каждой фракции в нужных количествах, после чего состав тщательно перемешивается, чтобы зерна равномерно распределялись, и наполнитель стал во всем объёме равномерным по составу.

Пропорции смешивания состава по объему наполнителя.

Получаемая марка бетона Марка цемента
200 250 300 400 500 600
100 0.68 0.75 0.80  —  —  —
150 0.50 0.57 0.66 0.7 0.72 0.75
200 0.35 0.43 0.53 0.58 0.64 0.66
250 0.25 0.36 0.42 0.49 0.56 0.60
300  — 0.28 0.35 0.42 0.49 0.54
400  —  —  — 0.33 0.38 0.46

Выбор марки цемента для создания нужного состава

Чтобы получить бетон нужной марки, потребуется использовать определенную марку цемента. Причем марка цемента должна превышать марку получаемого бетона примерно в 2-3 раза.

Итак, чтобы получить бетон марки 160 кгс/см кв., нужно использовать цемент такой марки, что не ниже 400 кгс/см кв. При этом потребуется учесть следующий момент: готовая масса бетона будет иметь меньший объём, чем был объём сухих составляющих. Используя 1 м куб. подготовленных компонентов, можно получить готовый бетон в объёме 0,59-0,71 м куб.

Составы для бетона

Бетонную смесь формируют в такой последовательности.

Первый этап. Отмеряют крупные партии наполнителей в соответствующей пропорции. Их перемешивают.

Второй этап. Отмеряют отдельно нужное количество песчаных фракций. Песок высыпается на щит из дерева или металла. Он должен быть чистым. Формируется грядка.

Третий этап. В эту песчаную грядку засыпается востребованное (исходя из расчетов) количество цемента. Его нужно тщательно перемешать с песком.

Четвертый этап. Цементно-песчаная смесь тщательно перемешивается с заготовленным гравием. В сухом виде должен получиться однородный состав.

Пятый этап. Заливается мерный объём воды, для этого используется лейка. Смесь многократно промешивается, должна образоваться однородная масса. В таком составе бетон считается готовым к использованию.

Важно! Подготовленная бетонная смесь, то есть состав после вливания в него воды, используется в течение часа.

При правильном подборе наполнителя удается получить крепкий бетон. Более того, тогда можно получить бетон одной марки, используя даже различные марки цемента. А так как современные бетоны существенно различаются по составу, нужно знать, какой бетон подходит для конкретных целей.

Получаемая марка бетона Марка цемента
200 250 300 400 500 600
100 0.68 0.75 0.80  —  —  —
150 0.50 0.57 0.66 0.7 0.72 0.75
200 0.35 0.43 0.53 0.58 0.64 0.66
250 0.25 0.36 0.42 0.49 0.56 0.60
300  — 0.28 0.35 0.42 0.49 0.54
400  —  —  — 0.33 0.38 0.46

Бетоны крупнопористые

В состав бетонов этого типа входят только крупные наполнители. Здесь нет песка. В структуре такого бетона содержится много пустот, они образуются между зернами наполнителя. Вяжущий состав здесь используется в крайне малом количестве. В результате сокращается объёмный вес обозначенного бетона сравнительно с обычным. А еще показатель теплопроводности крупнопористого бетона довольно низкий.

Бетоны крупнопористые

Бетон такого типа в своем составе содержит разнородные наполнители:

  • естественные — гравий тяжелых пород, щебень, в том числе пемзу;
  • искусственные — бой кирпича, керамзит, шлаковую пемзу.

Для крупнопористого бетона применяют наполнители таких фракций:

  • минимально — 5 мм;
  • максимально — 40 мм.

Тогда объёмный вес состава заключается в пределах 700-2000 кг/м куб. Такая разбежность связана с расходом цемента и типом наполнителя. Крупнопористый бетон используется для создания перегородок и стен, когда возводятся здания любого предназначения.

Очень важно, формируя бетонную смесь, добавлять воду с учетом точной дозировки. При отклонении соотношения цемента и воды прочность крупнопористого бетона будет существенно нарушена.

На заметку. При излишнем количестве воды цементное тесто с поверхности наполнителя обтекает. Тогда внутренняя структура бетона уже не может получиться однородной. А при недостатке воды наполнитель обволакивается неравномерно. Смесь бетона слишком сложно будет укладывать.

Крупнопористый бетон замешивают, используя бетономешалки свободного падения, но возможно и принудительное перемешивание. Время для перемешивания отводится следующее:

  • если используется тяжелый наполнитель — 2-3 минуты;
  • если вводится легкий наполнитель — 4-5 минут.

На готовность смеси к последующему использованию указывает своеобразный отблеск, что виден на зернах наполнителя. Значит, они покрываются слоем цементного теста равномерно.

Особенностью крупнопористого бетона считается возможность получить на выходе большое количество состава, если сравнивать с обычными бетонами. Можно заменить плотный бетон крупнопористым, тогда удается значительно экономить цемент — вяжущую составляющую продукта. Если вводятся тяжелые наполнители — на 25-30 %, а если легкие — до 50 %. При таком распределении составляющих крупнопористый бетон всецело будет соответствовать прочностным характеристикам плотного бетона.

Для стеновых конструкций великолепно подходит именно крупнопористый бетон, так как в нем успешно сочетаются такие качественные характеристики, как:

  • экономный расход цемента;
  • малый объёмный вес;
  • низкий показатель теплопроводности.

Бетоны легкие

Такие типы бетона имеют следующие преимущества: достойный уровень теплоизоляции и сравнительно малый вес. Обычным бетонам такие плюсы не свойственны. Однако прочность легких бетонов относительно низкая. Поэтому их используют в основном для создания строительных конструкций, функционирующих без слишком больших нагрузок. Тогда показатель прочности изделий из легкого бетона будет всецело соответствовать их предназначению.

Виды легких бетонов

Виды легких бетонов

Легкие бетоны производятся в общем-то по технологии, аналогичной той, что используется при создании обычных бетонных растворов.

Вот основные разновидности легкого бетона:

  • керамзитобетон;
  • пемзобетон;
  • шлакобетон.

Основу могут составить и другие материал.

Пемзобетон. Из природных материалов, что используются для создания легкого бетона, пемзу можно считать единственным таким наполнителем. Объёмный вес пенобетона малый — в пределах 700-1100 кг/м куб. К тому же по своим теплоизоляционным свойствам обозначенный материал считается несравненно лучшим, чем другие легкие бетоны.

Керамзитбетон. В керамзитбетоне наполнителем становится керамзит. Такой тип легких бетонов применяется при формировании крупноразмерных панелей. Обозначенный продукт напоминает по качеству, по подвижности и по возможности укладки бетоны иных типов.

Шлакобетон. В шлакобетоне используют в виде вяжущего компонента клинкерный цемент. А наполнителями становятся:

  • топливные шлаки, образующиеся после сжигания углей и антрацитов, в основном на ТЭЦ;
  • шлаки металлургической промышленности.

Для создания шлакоблоков применяют только «чистые» наполнители, то есть в них не должно быть примесей грязи и всякого мусора. Могут присутствовать несгоревшие частицы угля:

  • бурого — свыше 20 %;
  • антрацита — более 8-10 %.

Удается понизить расход цемента в таких составах, если вводятся соответствующие добавки, что способствуют разбавлению и уплотнению массы. К таким добавкам для шлакобетона относится, к примеру, известь. Ее присутствие позволяет снизить расход цемента, повысить качество готового продукта. Кроме извести применяются в качестве добавок:

  • каменная мука;
  • особые составы глины;
  • зола.

Введение таких добавок улучшает и упрощает формовку смеси шлакобетона.

Бетоны особо легкие

Их еще называют ячеистыми бетонами. К этому типу относят бетоны:

  • крупнопористый (используется высокопористый наполнитель);
  • газобетон;
  • пенобетон;
  • пеносиликат и пр.

Крупнопористый бетон

Такие бетоны формируются вследствие добавления в состав компонентов, способных создавать воздушные поры. Основным наполнителем здесь выступает воздух, образующий в бетоне своеобразные ячейки. Среди положительных качеств такого материала отмечают:

  • малую теплопроводность;
  • незначительный объёмный вес;
  • высокую морозостойкость;
  • низкое водопоглощение.

Прочностные свойства обозначенного материала во многом зависят от его объёмного веса. Например, если этот показатель составляет 800-1000 кг/м куб., тогда прочность такого материала будет составлять от 50-ти кгс/см кв. до 75 кгс/см кв. Если же объёмный вес особо легкого бетона 600 кг/м куб., в этом случае отмечается его прочность в пределах 25-30 кгс/см кв.

Состав пенобетона

Отличительной чертой этого стройматериала, если сравнивать с бетонами других типов, может считаться то, что ячеистый бетон запросто обрабатывается. Можно использовать топор, рубанок, пилу, чтобы создать:

  • панели для изоляции;
  • плиты нужных параметров;
  • конструкции для защиты сетей теплоснабжения.

Газобетон

Новинкой в «семье» ячеистых бетонов считают газобетон. Образующим составом для газобетона становится шлам. Это помол песчано-известковой смеси, в котором процент извести составляет 1,5-2,0 % от массы песка. Еще добавляется алюминиевая пудра. И конечно же, цемент, вода. Все компоненты бетонной смеси закладываются в бетономешалку, где замешиваются.

Шаг первый. Поочередно вводятся сперва шлам с цементом.

Шаг второй. Нужно подождать 3 минуты, после чего досыпать порцию алюминиевой пудры.

Шаг третий. На протяжении 8-ми минут смесь промешивают с добавлением воды (целесообразно использовать дозатор воды), чтобы получилась абсолютно однородная масса.

Шаг четвертый. Состав разливают по формам. Нужно выдержать 8-10 часов. Во время выдержки газобетонная масса вспучивается с образованием горбушки.

Шаг пятый. Горбушка обрезается, когда приходит для этого время.

Шаг шестой. Формы с отливкой этого материала помещаются в автоклавы. Там плиты проходят парообработку.

Объёмный вес газобетона — 400-1000 кг/м куб. Но можно создать материал и с меньшим объёмным весом — до 400 кг/м куб., если в качестве связующих применять нефелированные, то есть безобжиговые цементы.

Используют газобетон для создания панелей и блоков. Их применяют при строительстве объектов промышленного назначения и жилья.

Пенобетон

Популярность пенобетона постоянно растет. Ведь для создания такого материала достаточно использовать:

  • песок;
  • цемент;
  • воду;
  • канифольное мыло или иную воздухововлекающую добавку.

Эту смесь взбивают в бетономешалке, скорость вращения которой довольно большая. Дальше образуется пенистая масса. Ее разливают по формам, чтобы схватилась и отвердела.

Захарычев Сергей
Захарычев Сергей
Автор статьи: главный редактор проекта, эксперт в области архитектуры и строительства.
Задать вопрос
Можно получить пенобетон и другим способом. Сперва производят пену, используя особый аппарат для пенообразования. Отдельно готовят бетонный раствор. Дальше смешивают пену с раствором в обычной бетономешалке. Получается более однородный по плотности состав в отличие от того, что формируется в скоростной мешалке.
Заливка пенобетона

Заливка пенобетона

Объёмный вес пенобетона 400-800 кг/м куб. Подобно прочим ячеистым бетонам, пенобетон сильно усаживается, когда отвердевает. Так что требуется:

  • или автоклавное пропаривание;
  • или многочасовая выдержка.

Нужно учитывать. Если пенобетон формируется без автоклавного пропаривания, в него вводят больше цемента (плотность 350-450 кг/м куб.), но тогда за усадкой может последовать образование многочисленных трещин. В определенных ситуациях продукт способен полностью разрушиться.

В автоклавном пенобетоне содержится много песка. При отпаривание в автоклаве, где температура высокая, а давление 8-12 атмосфер, пенобетонная плита не усаживается, не трескается.

Для создания пенобетона используют:

  • дробленый песок;
  • маршалит (это молотый пылевидный кварц);
  • трепел (так называют опаловую осадочную породу).

Пеносиликат

Технология производства пеносиликата аналогична методике создания пенобетона. Отличие лишь в том, что для пеносиликата вяжущей составляющей выступает кипелка — молотая известь.

Полистиробетон в строительстве

Чтобы получить 1 м куб. пропаренного пенобетона, нужно использовать 280 кг цемента. Для создания 1 куба пеносиликата потребуется 150 кг извести. Вследствие проведения поочередно определенных действий мастера создают пеносиликат с ячеистой структурой.

  1. Пенообразователь растворяют в воде.
  1. Раствор взбалтывают, чтобы образовалась пена.
  1. Вяжущий компонент и наполнитель перемешиваются с водой.
  2. Раствор бетона соединяют с пенным раствором. Массу перемешивают в бетономешалке.

Для смешивания пеносиликата используют бетономешалку, состоящую из 3-х барабанных секций. В одном из барабанов смешивают раствор бетона, в другом — создают водный раствор пенообразователя. Когда составы будут готовы, их перегружают в третий барабан. Там формируется ячеистый пеносиликат. И наконец, готовую массу разливают по формам с последующим пропариванием в автоклаве.

Какие основные ошибки допускаются при создании бетона

Во-первых, порою заливается много воды. Укладка жесткого бетона — трудоемкая работа, гораздо проще уложить литой или пластичный состав. Так что некоторые строители, безразличные к результатам своей работы, облегчают выполнение задачи путем добавления лишней воды. Но излишки воды не вступают в реакцию с вяжущими элементами. Они остаются в бетонной массе в свободном состоянии. Через время вода испарится, а в плите останутся поры. Прочностные качества такого бетона будут снижены.

Во-вторых, если производить укладку без вибрирования, уложенная масса бетона окажется недостаточно уплотненной. Тогда в бетоне останется множество пустот, что будут заполнены воздухом. Значит, снизится прочность бетона и его марка.

Цена на керамзитобетонные блоки



 Об особенностях применения пенобетона в строительстве, его преимуществах перед кирпичом, читайте здесь.

Видео: Марка и класс бетона — в чем разница?

Аватар

Автор статьи: главный редактор проекта, эксперт в области архитектуры и строительства.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *