Бетон - это что такое? Состав, производство и применение бетона. Модуль упругости бетона: виды, классификация

Бетон представляет собой смесь из цемента, песка (мелкий заполнитель), небольшого камня или гравия (крупный заполнитель) и воды. Его применяют в различных строительных работах, от забора до автомагистрали.

Составляющие бетонной смеси

Вопреки распространённому мнению, бетон и цемент не одно и то же. Цемент на самом деле просто компонент бетона. Бетон состоит из трёх основных компонентов: воды, заполнителя (камень, песок, гравий) и цемента.

Цемент, как правило, в виде порошка, действует в качестве связующего компонента при смешивании с водой и заполнителем. Эту комбинацию или бетонную смесь, потом заливают водой. После этого она затвердеет в прочный материал, с которым мы все знакомы. Для изготовления правильного бетона необходимо учитывать пропорции основных компонентов.

Цемент - это мягкое, порошкообразное вещество, из смеси элементов, природного происхождения, таких как известняк, глина, песок и другие. При взаимодействии цемента с водой, он может связывать песок и гравий в твёрдую массу, называемой твёрдый бетон. Цемент, как правило, серого цвета.

Белый цемент также существует на рынке, но, как правило, он значительно дороже:

Цемент, смешанный с водой, песком и гравием, образует бетон.
Цемент, смешанный с водой и песком, образует цементную штукатурку.
Цемент, смешанный с водой, известью и песком, образует строительный раствор.

Вода вступает в химическую реакцию с цементом (процесс гидратации). Количество воды в смеси в фунтах по сравнению с количеством цемента называется отношением воды / цемента. Чем ниже соотношение / С W, тем сильней бетон (высокая прочность, незначительная проницаемость).

Песок является мелким заполнителем. Гравий или щебень является крупным заполнителем в большинстве смесей.

Характеристики цемента

Характеристики, влияющие на состав цементной смеси:

Прочность на сжатие. Это одна из самых важных характеристик бетона, которая влияет на прочность, качество и долговечность затвердевшего бетона.

Среднюю прочность на сжатие необходимо учитывать в определённый период (28 дней). Прочность определяется номинальным соотношением воды и цемента в смеси.

Кроме этого, на прочность бетона влияет степень уплотнения. Сила полностью уплотнённого бетона обратно пропорциональна соотношению воды и цемента.

Технологичность. Степень обрабатываемости цемента зависит от трёх факторов. Это размеры фрагмента, количество арматуры, и способ уплотнения, который будет использоваться.

Прочность. Долговечность бетона определяется его устойчивостью к агрессивным условиям окружающей среды. Бетон высокой прочности, как правило, более долговечен, чем низкой прочности. В ситуациях, когда высокая прочность не требуется, данная характеристика будет определяться соотношением воды и цемента, которые будут использоваться.

Максимальный номинальный размер заполнителя. В общем, чем больше максимальный размер заполнителя, тем меньше требований к качеству цемента. Потому что обрабатываемость бетона возрастает с увеличением максимального размера заполнителя. Тем не менее прочность на сжатие имеет тенденцию к увеличению с уменьшением размера заполнителя.

Контроль качества. Степень контроля может быть оценена на основании результатов испытаний.

Состав бетона для заливки основания

Состав бетона:

11% цемента
16% воды
6% воздуха
26% Песок
41% гравия или щебня

Цемент

Есть много типов бетона, которые доступны путём изменения пропорций основных ингредиентов состава смеси.

Портландцемент является самым распространённым видом цемента. Это основной ингредиент в бетоне, растворе и штукатурке.

Английский инженер Джозеф Аспдин запатентовал портландцемент в 1824 году.

Он состоит из смеси оксидов кальция, кремния и алюминия и изготавливается путём нагрева известняка (источник кальция) и глины, а затем измельчения этого продукта (клинкер) с источником сульфата (обычно гипс). Изготовление портландцемента создаёт около 5% выбросов CO 2.

Вода

Вода и цементирующий материал в процессе гидратации образуют цементное тесто. Компоненты цементного теста заполняет пустоты в нём, и позволяют ей течь более легко. Небольшое количество воды в цементном тесте делает бетон прочнее.

Большое количество воды делает бетон сыпучим. Гидратация включает в себя множество различных реакций, которые часто происходят в одно и то же время. В процессе гидратации все компоненты связываются и образуют твердую массу.

Реакция

Химические обозначения: 3 S + H2O → CSH (гель) + СаОН

Стандартные обозначения: Ca3SiO5 + H2O → (СаО) (SiO 2) (H 2 O) (гель) + Са (ОН) 2

Сбалансированное: 2Ca3SiO5 + 7H2O → 3 (СаО) 2 (SiO 2) 4 (H2O) (гель) + 3Cа (ОН) 2

Мелкие и крупные заполнители составляют основную часть бетонной смеси. Как правило, заполнителями являются песок, гравий и щебень. Сегодня все чаще используется переработанные заполнители от строительства, сноса и раскопки отходов в качестве частичной замены природных заполнителей.

Химические добавки

Химические добавки являются материалами в форме порошка или жидкости, которые добавляются в бетонную смесь, чтобы дать ему определённые характеристики. При обычном использовании добавки добавляется к бетону во время дозирования и смешивания.

Как выбрать цемент?

Если вы планируете на выходных заняться строительными работами, то есть вероятность, что вы будете использовать цемент. Тем не менее выбрать качественный цемент не так просто. При покупке цемента уделите внимание мелочам (бренд, класс прочности, компоненты и техническая поддержка предлагаемая компанией).

По мнению экспертов, качество бетона, в основном зависит от прочности, состава цемента, качества компонентов.

Правильно применяя высокопрочный и качественный цемент, вы сможете создать прочный и надёжный бетон, раствор или штукатурку, которые будут отличаться большой долговечностью.

Советы экспертов:

Старайтесь не покупать больше цемента , чем требуется, так как он имеет ограниченный срок годности.
Добавляйте достаточно воды , чтобы сделать бетон работоспособным.
Смешивайте до тех пор , пока смесь станет однородной.
Используйте бетономешалку , или смешивайте с помощью лопаты.

Какой нужен песок и гравий?

Существует два типа песка:

Мягкий песок (строительный песок) - гладкий нетвёрдый песок, который обладает суглинистыми и когезионными свойствами. Его используют для кладочных растворов и других смесей.
Остроугольный песок имеет шероховатую поверхность и остроугольную форму. Песок применяют для формирования бетона.

Гравий состоит из мелких камней различных размеров. Его смешивают с песком для увеличения прочности бетона. Гравий обычно классифицируется по размеру крупнейших камней.

Сколько нужно воды?

Вода является важной частью цементной смеси. Используемый объем воды влияет на прочность бетона.

Свойства бетона во многом зависят от соотношения цемента и воды в смеси. Соотношение вода-цемент является наиболее важным, так как небольшое количество воды делает бетонную смесь очень густой, в то время как слишком много ослабит конечный продукт.

Расход воды напрямую зависит от требуемой прочности бетона:

М100 (соотношение 0,68–0,8) на 2 килограмма цемента – воды 1,6 килограмма (коэффициент 0,8);
М300 (отношение 0,53–0,64) на 2 килограмма цемента – воды 1,2 килограмма (коэффициент 0,6).

Пропорции бетона для фундамента

Пропорции бетона – это пропорции цемента, песка, крупнозернистого заполнителя и воды. Пропорции необходимо соблюдать для того, чтобы получить бетон желаемого качества.

Пропорции крупного заполнителя, цемента и воды должно быть такими, чтобы полученный бетон имеет следующие характеристики:

Бетон должен быть свежим и иметь хорошую обрабатываемость.
Бетон должен обладать максимальной плотностью , то есть он должен быть прочным и водонепроницаемым.
Стоимость материалов, необходимых для формирования бетона должна быть минимальной.

Первый способ

Пропорции цемента, песка и крупного заполнителя 1: N: 2n по объёму:

1: 1: 2 и 1: 1,2: 2,4 для очень высокой прочности.
1: 1,5: 3 и 1: 2: 4 для обычных работ.
1: 3: 6 и 1: 4: 8 для фундаментов и бетонных работ.

Второй способ

Пропорции бетона можно определить по воде. Снижение соотношения воды и цемента в определенных пределах приводит к повышенной прочности бетона. Следовательно, чем выше содержание воды, тем лучше работоспособность цементной смеси. Но в таком случае снижается прочность бетона.

Оптимальное соотношение воды и цемента для бетона необходимой прочности определяется из графиков и выражений, разработанных в результате различных экспериментов. Небольшое количество воды снижает прочность бетона.

Увеличение количества воды на 10% может снизить прочность примерно на 15%, а увеличение на 50% может снизить прочность на 50%.

Количество воды для цемента:

0,45 1: 1: 2 бетона;
0,5 на 1: 1,5: 3 бетон;
От 0,5 до 0,6 на 1: 2: 4 бетона.

Оптимальное количество воды в цементе:

(I) Вес воды = 28% от веса цемента + 4% от среднего веса всей совокупности
(II) Вес воды = 30% от веса цемента + 5% от среднего веса всей совокупности.

Бетон - искусственный материал, который получается путем скрепления естественных твердых материалов – мелкодисперсных частиц (песка) и относительно крупных частиц (гравия (щебня)) - в единое целое. Бетоны подразделяются по связующему веществу, которым скрепляются частицы каменных материалов. Наиболее широкое применение получил цементный бетон, связующее вещество - цемент. Дорожное строительство широко используетасфальтобетон и дегтебетон; для них связующим служат битумы и дегти. Бывают и другие виды бетонов: гипсобетон, известковый бетон и т.д. Бетон – очень популярный строительный материал. Строения, сооружения, конструкции из него можно часто увидеть в городах, портах, на дорогах. Цементное тесто затвердевая, соединяет песчинки, отдельные частицы щебня в монолитный камень, имеющий высокую прочность. Микс, состоящий из цемента, песка и воды – это растворная смесь. Раствор цемента, щебня, песка и воды в жидком (подвижном) состоянии называетсяется бетонной смесью. Отвердевший материал, как нами было выше указано, имеет название бетон. Свойства бетона Основное свойство любого стройматериала - это прочность. Бетон имеет большую прочность, в частности, при сжатии. Стандартный бетонный кубик со сторонами 10 сантиметров выдерживает нагрузку до 20-40 тонн, практически вес грузового автомобиля. В настоящее время бетоны могут выдерживать нагрузку до 500-600 килограммов на сантиметр. Прочность бетона на растяжение гораздо меньше. Если бетонную конструкцию или образец бетона растягивать, то разрушение происходит при нагрузках в 10-20 раз меньших, чем при сжатии. Как раз в этом заключается отличие бетона от стали, имеющей одинаковую прочность как при растяжении, так при сжатии. На многие строительные конструкции при работе воздействуют изгибающие силы. В таком случае в сопротивлении бетона действию разрушающих сил основное значение придается его прочность на растяжение. Широкое применение железобетона в качестве конструкционного материала, устранило недостатки, присущие бетону. Железобетон занял свое сегодняшнее место в строительстве. В нем свойства бетона - большая прочность при сжатии, стойкость к действию воды и воздуха, огнестойкость - дополняются свойствами стали - прочностью на растяжение, упругостью. В железобетонных конструкциях установлены стальные армирующие стержни, которые принимают на себя воздействие изгибающих нагрузок. Количество арматуры и ее пространственное расположение в конструкции определяются специальным расчетом. Железобетон Железобетон сейчас очень широко применяется; из него строятся мостовые переходы и плотины, дорожные покрытия автомагистралей и покрытия ВПП (взлетно-посадочных полос) для самолетов, тоннели, канализационные трубы и резервуары, изготовляются конструкции для жилых и промышленных зданий и помещений (фундаменты, колонны, перекрытия, лестничные марши и балки, забивные сваи и др.) и даже суда. Обычный неармированный бетон совершенно без арматуры, применяют сейчас редко, но свойства цементного бетона являются основной составляющей свойств железобетонных конструкций. Бетон имеет высокую стойкость к таким воздействиям, как влажность и сухость, охлаждение и нагревание, истирание и размывание. Он служит основным материалом для строений, которые должны существовать долгие годы. Поэтому стоит купить бетон лучшего качества. Одно из преимуществ бетона - это изготовление бетона с использованием местных материалов (щебня, песка, воды). Только на десять процентов бетон (по весу) содержит цемента, остальные девяносто - это щебень, песок и вода, которые практически везде можно найти относительно недалеко от места строительства. Превосходства бетона Бетон превосходит древесину как строительный материал, которая подвержена гниению, легко горит и поэтому непригодна для строительства долговечных сооружений. Сталь достаточно быстро разрушается под воздействием влаги воздуха. Она не используется для постройки стен в чистом виде, так как имеет большой коэффициент теплоотдачи; учитывая это, стальные стены из стали делали бы в 50 раз толще бетонных, кроме того сталь почти в три раза тяжелее бетона. Для строительства автодорог, которые принимают на себя нагрузки от движущихся по ним автомобильных потоков, бетон , а точнее асфальтобетон - незаменим. Из железобетона создаются мостовые конструкции, ливневые канализации, подпорные стенки, а также виадуки. Дорожные покрытия на автомагистралях и основания для асфальтобетонных покрытий все чаще выполняются из цементого бетона.

На нормативную прочность бетона при растяжении (R н р) влияют те же факторы, что и на прочность при сжатии, причем особенно существенное значение здесь имеет неоднородность структуры бетона. Хотя разные факторы сказываются на величинах R и R н р по-разному. Увеличение расхода цемента увеличивает прочность R н р значительно меньше, чем R. Повышение расхода цемента на 33% увеличивает R на 28,5%, а R н р всего на 12,5%. С ростом В/Ц (водоцеметное соотношение) сопротивление разрыву уменьшается меньше, чем сопротивление сжатию.

Кроме того, величина R н р зависит от зернового состава заполнителя и видов зерен. Песок и гравий с округленными зернами обуславливают меньшую величину прочности нежели песок и щебень с шероховатыми угловатыми зернами. А на величину R эти факторы влияния не оказывают.

При сравнении показателей прочности у бетонов разных марок выясняется, что отношение R н р /R уменьшается с повышением марки, то есть получается, что бетоны высоких марок обладают относительно меньшей прочностью на растяжение.

Стандарты не требуют специальных испытаний бетона на растяжение и не дают никаких указаний о размерах и форме образцов. Однако, чтобы обеспечить равномерное распределение нагрузки по сечению образца, он должен иметь длину, превышающую поперечный размер не менее чем в 3 раза. Разрывное усилие, как правило, передается через специальные заплечики на концах образца. Важно перед испытанием предохранить образцы от резких перепадов влажности и температуры, так как это оказывает большое влияние на результат. Также окончательный результат испытаний зависит от точности установки в машине и правильной геометрической формы образца. Эксцентрицитет и самый незначительный перекос могут сильно отразиться на показателе R н р.

При данной методике испытания на растяжение, показатель прочности, вычисленный по формуле N p /Fполучается весьма условным. Нередко образцы разрушаются возле заплечиков, где возникают значительные концентрации напряжения. Но даже при разрыве между заплечиками найденная плотность не менее условна, поскольку разрыв происходит чаще всего по поверхности соприкасания цементного камня с камневидными составляющими. А так как эта поверхность совершенно случайная, то разброс показателей выходит довольно большой.

Как и при сжатии, огромное значение имеет размер поперечного сечения образца: большие значения R н р имеют образцы с меньшим поперечным сечением.

Прочность бетона при растяжении довольно невелика и составляет от 1/8 до 1/17 от его прочности при сжатии.

Есть несколько способов повысить прочность бетона при растяжении. Лучшие увеличивают плотность бетона. Самый простой - правильный подбор состава бетона и применение цементов высокой прочности. Помогает также примесь разных добавок – тонко измельченных каменных материалов, трасов и пуццоланов. Лучшее средство повышения прочности при растяжении - хорошее уплотнение бетона путем вибрирования, вакуумирования, виброштампования или центрифугирования.

Бетон - это очень хорошо перемешанная и уплотненная масса, которую получают из специального материала (цемента) с добавлением воды в особо точных пропорциях, что впоследствии затвердевает до каменного состояния.

Изложенные виды бетонных смесей в данной статье, являются самыми распространёнными на сегодняшний момент. Ознакомившись с которыми, вы сможете узнать для себя много нового.

В нашем двадцать первом столетии разнообразие бетона просто зашкаливает. Его применяют при строительстве самых различных объектов. Например, для создания фундамента зданий, перекрытий для подвалов, защиты уже нанесённых бетонных смесей от различных внешних факторов, для конструирования лестниц, создания несущих конструкций, стен и так далее.

Внимание ! Затраты на бетонные материалы часто составляет 15-20 % от стоимости всего здания, притом что это без учета затрат бетона на стены. Исходя из этого, можно сделать вывод, что подбор бетона - это важнейшая составляющая строительства.

Немаловажным фактором являются процессы приготовления и нанесения бетона. Но в данной статье мы поговорим не об этом, а о том, какие бывают типы бетонов и с чем это связано.

Бетон, чаще всего, применяют при строительстве различных помещений. Строительством занимается очень мало специалистов своего дела, особенно если хозяин решается возвести дом самостоятельно, не являясь профессионалом в сфере строительной индустрии. Зачастую, не знакомясь предварительно со всей «палитрой» при выборе бетонных смесей, он тем самым подвергает свою будущую постройку к преждевременному разрушению, деформациям и малой прочности при всевозможных внешних воздействиях на объект. Важно помнить, что правильный выбор бетонной смеси - это пятьдесят процентов успеха при строительстве здания. Сделав прочным его основание, вы будете уверены в надежности на долгие годы!

До момента затвердевания, полученная консистенция из песка, воды, гравия и цемента является бетонной смесью. Главными показателями среди преимуществ бетона являются его превосходная устойчивость к нагрузкам, на сжатие и растяжение.

Но и этого недостаточно, чтобы использовать один только бетон для построения конструкций, которые будут рассчитаны на высокие нагрузки. Для увеличения показателей его прочности используют арматуру, что отлично поглощает всевозможные растягивающие силы, которые могут воздействовать на бетонную конструкцию. Комбинирование арматуры и бетона называют железобетоном.

Случается, что даже этого недостаточно, когда в результате сверхвысоких нагрузок могут образовываться трещины. Для таких ситуаций строители разработали способ «предварительного напряжения бетона». Его суть состоит в том, что залитую бетонную массу, которая подвержена растяжению, обжимают натянутой арматурой. В результате все силы растяжения, действующие на конструкцию, будет воспринимать арматура, а не бетон.

Важно ! Стоит отметить, что использование такой конструкции в строительстве не только увеличивают прочность зданий, она также значительно снижают расходы на арматуру.

Классификация бетона

Бетон классифицируют по усредненной плотности на один кубический метр и подразделяют на:

сверхтяжелый - свыше 2450 кг/м 3 . Сверхтяжелый бетон производят из таких материалов, как магнетит и гематит. Это рудные породы, что измельчаются до состояния опилок, стружек и окалины. Подобный материал применяют только при строительстве атомных электростанций, для защиты помещений от радиационного излучения;
тяжелый - от 1700 до 2400 кг/м 3 . Тяжелые бетоны - это наиболее популярный вид смеси, он обладает высокой популярностью при строительстве подземных и несущих конструкций, а также при возведении простых стен, перегородок и фундамента. В качестве главного компонента данной смеси выступает щебень из горных пород, таких как известняк, диабазит, гранит и др.;
легкий - от 250 - 1700 кг/м 3 . К группе легкого бетона относятся смеси, в состав которых входят пористые заполнители (как искусственные, так и естественные), иногда даже и без заполнителя, при использовании искусственных замкнутых пор внутри бетонной смеси. Обычно легкие бетоны применяют как прочную теплоизоляционную конструкцию в частных домах;
сверхлегкий - до 450 кг/м 3 . Сверхлегкие бетонные смеси, как правило, выступают в роли теплоизоляционного ячеистого бетона, обладающего большим количеством пор, созданных на основе лёгких пористых заполнителях. Подобного рода бетонные конструкции выделяются за счет высокой теплоизоляции и могут применяться не только для теплоизоляции стен, полов или потолков, но и как целостная конструкция от воздействия внешних температурных факторов.

Разновидность бетона относительно своей структуры

На современном рынке бетонные смеси можно встретить со следующими структурами:

уплотненной. Уплотненная - это структура, в которой стараются достичь максимального заполнения пространства в самом бетоне, т.е. не оставить свободных зон, которые могли бы снижать плотность и твердость материала. Подобного рода бетон производят из крупных и мелких заполнителей и плотного связывающего вещества.
пористой. Пористая структура заполняется связывающим веществом в пористом состоянии. Применяют при строительстве стен и фасадов.
ячеистой. Ячеистой структурой принято считать бетонную смесь, в состав которой не входят никакие заполнители. Вместо этого, ее наполняют большим количеством искусственных пород в форме замкнутых ячеек, наполненных воздухом. Эта структура широко применяется при строительстве одноэтажных домов.
сверхпористой. Структура такого рода выступает только в виде одного крупного заполнителя, без применения песчаных пород.

Видео на тему какие бывают виды бетонов:

Разновидность бетона относительно связывающего вещества

Если рассматривать классы бетона по его внутренним наполнителям, то можно выделить следующие:

на основе цемента. Цементный бетон - это смесь на основе клинкерного, портландского, шлакопортландского и пуццоланового цементов. Это самый распространений тип бетона. Его применяют при строительстве многоэтажных построек;
силикатные смеси. Бетон из таких смесей получают на основе вяжущих известняков. При производстве данного вида применяют автоклавы, где бетон подвергают термообработке для увеличения его силовых показателей;
гипсовые смеси. Этот вид бетонных смесей обладает высокой водопоглотимостью. Подобного рода бетон применяют при строительстве внутренних стен и потолков. Также стоит отметить, что он является бюджетным материалом;

шлаково-щелочная смесь. Бетоны на основе шлаковой щелочи выступают в качестве связывающего вещества. В такой смеси используются перемолотые шлаки. Этот материал обладает высокой устойчивостью к суровым внешним условиям;
полимерные смеси. В бетонных смесях на основе полимерных компонентов, главными связывающим компонентом являются: эпоксидные, полиэфирные и фурановые смолы. Смеси на этой основе не рационально применять для жилых или офисных зданий;
Важно ! Подобного рода материал используют исключительно при строительстве заводов, занимающихся химической промышленностью и переработкой металлов. Там, где необходима высокая износостойкость и устойчивость к всевозможным тепловым условиям.
специальные бетонные смеси. Такие смеси производят с добавлением компонентов на водной основе полимеров, что выступают в качестве затвердевающего компонента при его применении. Используемые полимерные компоненты являются отличным связывающим веществом. Они усиливают скрепление элементов в теле бетона. Подобного рода смеси отлично сопротивляются растяжению, морозостойкости и могут похвастаться превосходными водоотталкивающими свойствами.

Разновидность бетона относительно области применения

Исходя из всей многогранности строительной индустрии, бетоны, также делаться относительно целей, для которых они предназначены. Они бывают:

конструкционные - это смеси предназначены для общего применения. Обычно применяются в виде несущих конструкций зданий и перекрытий. Они способны противостоять высоким силовым нагрузкам. Главным достоинством этого вида является высокая прочность, устойчивость к деформациям и возможность использования при экстремально низких температурах;
конструкционно-теплоизоляционные смеси. Эти материалы широко применяют в наружных конструкциях, а именно при строительстве ограждений и фасадов. Главной особенности этого бетона является высокая теплозащита;
теплоизоляционные бетонные смеси. Этот вид смеси применяют для зданий и заводов, в основном заводов, где необходимо обеспечить высокое термическое сопротивление для ограждающих конструкций при его небольшом слое. При этом данный тип не применяют в качестве несущей конструкции, теплоизоляционные бетоны наносят поверх уже установленных бетонных конструкций;
Гидротехнические - это бетонные смеси, которые применяют для обеспечения высокой плотности, водонепроницаемости, морозостойкости и стойкости к суровым внешним условиям. Данного рода бетон весьма распространен в северной части страны, где его применяют для строительства жилых домов;
дорожные бетонные смеси. Это вещества, применяемые для нанесения в качестве верхнего слоя на дороге, а также на взлетно-посадочной площадке в аэропортах. Данный класс бетона обладает высокой устойчивостью к деформациям и трещинам. Не разрушается под воздействием перепада температур;
Химически устойчивые смеси. Бетонные смеси такого рода устойчивы к воздействию солей, кислот и щелочей. Вместе с этими уникальными показателями, данный вид бетонной смеси, может похвастаться высокой износостойкостью под воздействием всевозможных химических соединений и паров. Данный вид бетона по своей сути служит в качестве изоляционного материала. Его наносят на уже готовый слой бетона;
Важно ! Его нельзя использовать в качестве материала для несущих конструкций.
Термостойкие. Эти смеси сохраняют в необходимых рамках требуемые физико-механические показатели, даже при продолжительном воздействии на них повышенной температуры. В основном применяются для производственных объектов в качестве несущей конструкции, что могут подвергаться высоким температурам в ходе работы.
Декоративные бетонные смеси. Этот материал используют для фактурной обработки при отделочных работах на внешней поверхности зданий. Подобного рода бетонные конструкции обязаны соответствовать выбранному цвету, фактуре. А также должны обладать повышенной устойчивостью к атмосферным изменениям.

Итог

Хочется отметить, что ввиду такого большого разнообразия бетонных смесей, стоит задуматься на счет того, как правильно ее подобрать. Не стоит делать необдуманную покупку. Прежде всего, определитесь с целями, для которых вам необходима бетонная смесь, потом с условиями, в которых она будет использоваться, а затем обратите внимание на показатели прочности и деформации. Если учесть эти три аспекта при подборе бетонной смеси, то в таком случае неверный выбор у вас просто не получиться, и вы останетесь довольны покупкой на долгие годы.

Строительство сегодня очень сложно представить без использования бетона. Он представляет собой искусственный камень, который применяется при возведении зданий и сооружений, ограждений, а также разных конструкций и элементов. Бетон довольно широко используется для изготовления хозблоков, отмосток и пешеходных дорожек.

Этот материал универсален, он обладает широкой областью использования. Изготовить его можно самостоятельно или заказать готовую смесь, выполненную в условиях завода. Смешивание компонентов осуществляют в металлических или деревянных коробах, мобильных бетономешалках или ванных. С помощью бетономешалок на строительной площадке можно обеспечить наибольшую продуктивность, качественное перемешивание ингредиентов и сокращение времени работы. Важно исключить попадание в смесь посторонних примесей. Специалисты рекомендуют соблюдать технологию и учитывать пропорции.

Бетон - что это

Бетон - это искусственный строительный камень, который получается в результате формования и затвердевания смеси. Ее ингредиенты должны быть рационально подобраны и качественно уплотнены. В роли основных ингредиентов выступает вяжущее вещество, им может быть цемент. В процессе также используются мелкие и крупные заполнители, а также вода. В составе могут быть и дополнительные добавки, а некоторые смеси и вовсе не предусматривают наличия воды, в данном случае речь идет об асфальтобетоне.

Применение бетона

Где же его используют? Бетон - это материал, который может классифицироваться на несколько разновидностей. Каждая из них предполагает свою область использования. Например, особо тяжелый бетон применяется в атомных электростанциях. Его вес составляет 2500 кг/м 3 . Если речь идет о тяжелом бетоне, то он используется для изготовления фундаментов, а также при строительных работах, где изготавливаются конструкции из железобетона. Тяжелый бетон обладает весом в пределах от 1800 до 2500 кг/м 3 .

Легкий бетон используется для изготовления панелей, перекрытий и стеновых блоков. Его вес равен пределу от 500 до 1800 кг/м 3 . Особо легкие бетоны применяются для теплоизоляции фасадов зданий и сооружений. Вес этого материала не превышает 500 кг/м 3 . Помимо прочего, сегодня распространено применение бетона, в котором присутствуют специальные примеси. Последние призваны улучшать или изменять характеристики, среди которых следует особенно выделить:

плотность;
прочность;
теплопроводность.

Если более подробно рассматривать такие материалы, то можно выделить жаростойкий бетон, который в процессе эксплуатации может претерпевать нагрев до 1000°C. А вот высокой устойчивостью и прочностью на изгиб обладает дорожный бетон. Гидротехническая смесь имеет высокую устойчивость к коррозии, повышенную плотность и водонепроницаемость.

Состав бетона: основные компоненты

Бетон - это материал, который предусматривает наличие основных компонентов, среди них следует выделить песок, щебень, цемент и воду. Что касается песка, то он может иметь фракцию в пределах от 1,2 до 3,5 мм. Слишком мелкий песок использоваться не может. При выборе этого компонента следует обращать внимание на чистоту. Если в материале присутствует глина или ил, то они должны находиться в объеме не больше 5%. В противном случае бетон окажется менее прочным, ведь будет жирным из-за глины. В итоге материал просто раскрошится.

Перед использованием качество песка необходимо проверять. Для этого его насыпают в емкость с проточной водой и взбалтывают. Если вода будет мутной, то о высоком качестве песка говорить не придется. Бетон - это материал, при изготовлении которого используется гравий или щебень. Это может быть керамзит, лом кирпича и гранитный отсев. Частицы в данном случае должны иметь размеры в пределах от 1 до 8 см. Если же изготовлением раствора вы планируете заняться самостоятельно, то этот параметр не должен превышать 2 см.

Важно удостовериться в том, что щебень не имеет мусора и глиняных примесей. Если использовать более крупную фракцию, то это станет причиной потери прочности, а также неудобства проводимых работ. Цемент является одним из основных компонентов. Его расход зависит от марки. Количество цемента определяется по пропорциям. В продаже можно встретить:

портландцемент;
шлакопортландцемент;
пуццолановый цемент.

Первая разновидность применяется для всех видов строительства и для заливки фундамента. Для самостоятельного приготовления раствора эта разновидность выступает в качестве оптимальной. Пониженной морозостойкостью обладает шлакопортландцемент, кроме того, он влагостоек. А вот пуццолановый цемент используется при строительстве подводных и подземных конструкций, ведь имеет высокую влагостойкость. Производство бетона невозможно без использования воды. Она не должна иметь масел, примесей, эмалей, красок и нефтепродуктов. Абсолютную чистоту, однако, гарантировать сложно.

Пропорции бетона

Если вы решите изготавливать бетон на строительной площадке самостоятельно, то необходимо ближе ознакомиться с пропорциями. Они зависят от марки бетона и используемого цемента. Если последний имеет марку М400, то для получения бетона М100 необходимо добавить 7 кг щебня и 4,6 кг песка. Цемент добавляется в количестве 1 кг.

Для получения бетона марки М200 следует смешать 4,8 части щебня и 2,8 части песка. Цемент добавляется в том же объеме. Для того чтобы получить бетон марки М300, следует соединить 1,9 кг песка и 3,7 кг щебня. Цемент добавляется в неизменном объёме. Как и для приготовления бетона марки М450. А вот песок и щебень в данном случае должны быть добавлены в следующих соотношениях: 1,1: 2,5.

Приготовление бетона

Если изготавливать бетон вы решили самостоятельно, то на чистый пол или в специальный бак необходимо насыпать горку песка и гравия. Важно соблюдать необходимые пропорции, на следующем этапе засыпается цемент. Смесь перемешивается, а в верхней части горки делается углубление в виде кратера. Туда наливается вода.

Для получения однородного раствора сухую смесь необходимо подсыпать с краёв. Когда изготавливается строительный бетон с использованием бетономешалки, нужно для начала налить 10 л воды в бак, а после добавить гравий и песок. Состав перемешивается в течение нескольких минут, а после добавляется ещё 2 л воды и цемент. Жидкость добавляется в необходимом количестве до получения требуемой консистенции бетона.

Производство в условиях завода

Строительный бетон изготавливается на мобильных мини-заводах, которые оснащены автоматическим оборудованием. Это позволяет выпускать готовый продукт высокого качества. Стационарный завод по изготовлению смеси может выпускать до 60 м 3 за час. Процесс производства бетона выглядит так же, как и при самостоятельном его изготовлении.

На первом этапе определяются объемы компонентов, которые после перемешиваются до однородной массы. К составу добавляется вода, чтобы получилась консистенция густой сметаны. Такой состав используется для гражданского, многоэтажного и частного строительства. Его прочностные характеристики определяются проектом, как и состав.

Добавки для бетона

Добавки в бетон позволяют улучшить качество раствора без значимых материальных затрат. Такие компоненты делятся на несколько групп, среди них:

добавки для морозостойкости;
ускорители набора прочности;
самоуплотняющиеся добавки;
суперпластификаторы;
добавки для подвижности;
модификаторы;
комплексные добавки.

Что касается суперпластификаторов, то они необходимы для повышения подвижности смеси и увеличения прочности материала. Суперпластификаторы придают материалу плотность и водонепроницаемость. Это снижает расход дорогостоящего цемента для обеспечения прочности.

Изучая добавки в бетон, вы должны обратить особое внимание на ускорители набора прочности. Они позволяют повысить скорость набора прочностных характеристик. Происходит это в течение первых трех суток. Довольно часто в процессе производства раствора используются добавки для сохранения подвижности. Они востребованы при длительных перевозках и в жаркое время года.

При пониженных температурах используются добавки для морозостойкости. А вот модификаторы улучшают эксплуатационные характеристики. Это позволяет получать высокопрочный бетон на основе цемента и заполнителей. Производство бетона может предусматривать использование добавок для самоуплотнения. Это упрощает бетонирование тонкостенных и армированных конструкций.

На бетонную смесь комплексно воздействуют соответствующие добавки. Они удобны тем, что избавляют производителя от необходимости покупки компонентов для обеспечения нужных свойств. Использование таких ингредиентов исключает взаимодействие некоторых химических элементов, что может привести к негативным последствиям.

Разновидности пигментов и их свойства

Пигменты обычно представляют собой сухие порошки, в основе которых лежит оксид железа или медный фталоцианин. Последняя основа по качеству несколько лучше, она способна обеспечить максимальную яркость и долговечность оттенка. Пигменты для бетона воздействуют по одинаковому принципу: процесс предполагает поглощение и отражение определенных световых волн.

Пигменты отличаются коррозионной, температурной, световой и химической устойчивостью. Например, существую пигменты, которые наиболее уязвимы к нагреву, среди них: синий, зеленый, железооксидный желтый. При этом потери от света происходят при 700°C. Стандартные красителей экологичны, поэтому их используют при отделке жилых помещений. В промышленных условиях при изготовлении бетонной смеси используются следующие пигменты для бетона:

технический углерод;
двуокись титана;
умбра;
окись хрома.

Эти ингредиенты подбираются и дозируются не по объему массы, а по количеству цемента. Используя выбранный состав, вы должны проверить его действие на эталонных пробах. Это позволит избежать неприятных сюрпризов, ведь многие порошки попросту не способны окрашивать крупные фракции заполнителей по типу щебня. Помимо вышеупомянутых пигментов, сегодня известны кислотные красители, которые применяются методом протравливания затвердевшего бетона. Иногда такие составы используются для конструкций, которые эксплуатировались в течение длительного времени.

Бетон марки М200: государственные стандарты и некоторые особенности

Этот материал может относиться к легким или тяжелым разновидностям, что зависит от заполнителя. Пропорции регламентируются технической документацией и остаются неизменными. В состав бетона М200 входят:

цемент;
заполнитель;
песок;
добавки.

Заполнителем может выступить щебень или гравий, а вот добавки используются для повышения износостойкости, прочности и скорости схватывания. В общем случае материал обладает водонепроницаемостью класса W2, тогда как подвижность относится к классу П2. Эта смесь соответствует уровню морозостойкости F50.

Данный раствор применяется в монолитном и каркасном строительстве. Он распространён при необходимости устройства полов, формирования подбетонка и укладки стяжек. Отлично зарекомендовал себя бетон М200 при обустройстве ленточных фундаментов. Раствор идет на изготовление сборных элементов по типу лестничных маршей и тротуарной плитки.

Если бетон изготавливается по государственным стандартам 7473-94, то он соответствует нормативным требованиям. Пропорции этой смеси выглядят следующим образом: 1 единица цемента марки М500, 4,8 единиц щебня и 3,2 единицы песка. Иными словами, для того чтобы получить куб бетона, необходимо подготовить 860 кг песка, 265 кг цемента и 1270 кг мелкофракционного щебня. Объем используемой воды должен быть равен 180 л. Ее количество не должно превышать 20% от веса всех ингредиентов.

Дополнить этот бетон, ГОСТ которого был упомянут выше, можно пластификаторами, стабилизирующими веществами, гидрофобизатором, морозостойкими компонентами и присадками для увеличения прочности. Основным достоинством описываемой марки является низкая стоимость по сравнению с прочными вариантами. Поэтому если на конструкцию не будет оказываться сильное воздействие в процессе эксплуатации, то следует обратить внимание именно на эту марку бетона. Она обладает хорошей сцепляемостью с металлическими поверхностями и подходит для заливки железобетонных фундаментов.

Этот бетон, ГОСТ которого обязательно должен соблюдаться, может оказаться более морозостойким, если осуществить теплоизоляционные работы. Среди отрицательных свойств этого материала следует выделить низкую степень водонепроницаемости.

О прочности тяжелого бетона

Тяжёлый бетон может обладать разной прочностью, о которой можно узнать по марке. Она указывает на прочность на сжатие. Это значение выражается в кгс/см 2 . Цифра после буквы указывает приблизительное значение прочности. Например, у бетона марки М250 этот показатель равен 261,93 кгс/см 2 , тогда как бетон марки М400 имеет прочность, которая эквивалентна 392,9 кгс/см 2 .

Прочность бетона марки М450 равна 458,39 кгс/см2. Тогда как если марка выглядит следующим образом: М500, то прочность в данном случае достигает отметки в 523,87 кгс/см 2 .

Прочность бетона и его марка зависят от количества цемента, который входит в состав. Чем его объём больше, тем выше окажется марка и наоборот.

Заключение

Теперь вам известно, какое количество компонентов необходимо соединить, чтобы получить куб бетона определенной марки. Эти пропорции следует соблюдать, только тогда в итоге удастся получить высокопрочную конструкцию. От ее надежности и долговечности порой зависит качество всего здания. Но для начала вам необходимо определить, бетон какой марки лучше использовать для решения тех или иных задач.

Если не учесть марку бетона, то можно столкнуться с проблемами в процессе эксплуатации конструкции. Это обусловлено тем, что некоторые бетоны подходят, например, для фундаментов, тогда как другие можно использовать только для возведения легких перегородок. Кроме того, конструкции, эксплуатируемые на улице, требуют специальных добавок в виде тех, что обеспечивают морозостойкость. А если работы проводятся зимой, то требуется пластификатор.