Бетоном называют искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения правильно подобранной, тщательно перемешанной и уплотненной смеси вяжущего вещества, воды, заполнителей и в случае необходимости — специальных добавок. Бетонная смесь - это смесь из указанных выше компонентов до начала затвердевания.

Классифицируют бетоны по следующим основным признакам: назначению, средней плотности, виду вяжущего, виду заполнителей, по структуре и условиям твердения.

По назначению различают следующие бетоны: обычный бетон, гидротехнический бетон, бетон для транспортного строительства, дорожный бетон, жаростойкий бетон, конструкционно-теплоизоляционный бетон, коррозионностойкий бетон.

• Обычным, или общестроительным , называют бетон, к которому не предъявляют особых требований.
• К гидротехническим относят бетоны, применяемые для возведения гидротехнических сооружений (плотин, водорегулирующих, водозаборных и других сооружений).
• Бетоны для транспортного строительства предназначены для возведения мостов, виадуков, путепроводов, эстакад, водопропускных труб и регуляционных сооружений на железных и автомобильных дорогах.
• Дорожным называют бетон, применяемый в покрытиях дорог, аэродромов и других подобных сооружениях.
• Жаростойкие бетоны применяют для изготовления конструкций, которые в условиях эксплуатации подвергаются постоянному или периодическому воздействию температур выше 200 °С.
• Конструкционно-теплоизоляционные бетоны предназначены для железобетонных конструкций, к которым предъявляют требования, как по несущей способности, так и по теплоизоляционным свойствам.
• Коррозионно-стойкими называют бетоны, способные в условиях эксплуатации противостоять действию агрессивных сред.

В зависимости от средней плотности различают особо тяжелые, тяжелые, легкие и особо легкие бетоны.

• Особо тяжелые бетоны со средней плотностью более 2500 кг/м 3 изготовляют на особо тяжелых заполнителях (магнетит, лимонит, барит, чугунная дробь, обрезки стали). Эти бетоны применяют для изготовления специальных конструкций, например при сооружении зданий атомных электростанций, для защиты от радиоактивного излучения.
• Тяжелые бетоны со средней плотностью 2000-2500 кг/м 3 изготовляют на плотном песке и крупном заполнителе из плотных горных пород и используют во всех несущих конструкциях.
• Легкие бетоны со средней плотностью 500-2000 кг/м 3 изготовляют на пористом крупном заполнителе и пористом или плотном мелком заполнителе. Их используют, в основном, для производства ограждающих или несущих конструкций.
• Особо легкие бетоны (ячеистые) со средней плотностью менее 500 кг/м 3 делают на основе вяжущего вещества и порообразователя. Применяют в качестве теплоизоляционного материала в виде плит, скорлуп и других изделий.

По виду вяжущего бетоны подразделяют на цементные, на известковых вяжущих, гипсовые, шлакощелочные, полимерные.

• Цементные бетоны изготавливают на портландцементе и его разновидностях, на глиноземистом цементе. Они обладают универсальными свойствами. Их применяют для несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений.
• Бетоны на известковых вяжущих изготавливают на извести, кварцевом песке, шлаке, золе, активных минеральных добав-ках. Бетоны на извести и кремнеземистом компоненте, твердеющих при автоклавной обработке, называют силикатными. Наибольшее распространение имеют силикатные бетоны на кварцевом песке. Применяют их в промышленности и гражданском: строительстве для изготовления стеновых блоков, панелей, облицовочных плит; ячеистые бетоны, кроме того, применяют для устройства теплоизоляции.
• Гипсовые бетоны изготавливают на основе гипсовых вяжущих: строительного, высокопрочного (технического), высокообжигового. Эти бетоны имеют низкую водостойкость. Их применяют, в основном, для изготовления перегородочных плит и панелей, эксплуатируемых в сухой среде. Более водостойки бетоны на гипсоцементно-пуццолановом вяжущем, которые применяют для изготовления сантехкабин и даже для наружных стен.
• Шлакощелочные бетоны изготавливают на шлакощелочных вяжущих — доменном гранулированном или электротермофосфорном основном шлаке и щелочном компоненте — соде, поташе, жидком стекле и др. Применяют их для изготовления любых конструкций.
• Полимерные бетоны изготавливают на полимерных связующих — полиэфирных, эпоксидных и других смолах. Их применяют для эксплуатации в агрессивных средах. Бетоны на смешанном связующем называют полимерцементными; бетоны, пропитанные полимерами, — бетонополимерами.

По виду применяемых заполнителей в бетонах они бывают на плотных, пористых и специальных заполнителях.

• Бетоны на плотных заполнителях изготавливают на заполнителях из горных пород или отходов промышленности со средней плотностью более 2000 кг/м 3 . Например, гранитный щебень, металлургические шлаки,
• Бетоны на пористых заполнителях изготавливают на заполнителях со средней плотностью менее 2000 кг/м 3 . Это специально изготавливаемые заполнители — керамзитовый гравий и песок, аглопоритовый щебень и песок и др. или получаемые из горных пористых пород — туфов, известняков и др. Сюда относят также бетоны с пористыми крупными и плотными мелкими заполнителями, бетоны на органических заполнителях (арболиты).
• Бетоны на специальных заполнителях изготавливают на заполнителях, получаемых из материалов, придающих бетонам определенные свойства. Так, заполнители из железных руд лимонита, гемотита, имеющие повышенную плотность, поглощают радиоактивные лучи. Их применяют в бетонах для защиты от радиоактивных излучений. Жаростойкие бетоны изготавливают, используя бой керамических изделий, шамотный щебень и песок.

По крупности зерен заполнителей различают бетоны мелкозернистые и крупнозернистые.

• Мелкозернистым считается бетон, в котором размеры зерен крупного заполнителя не крупнее 10 мм.
• В крупнозернистом бетоне размеры зерен крупного запол-нителя более 10 мм.

В зависимости от характера структуры выделяют следующие виды бетонов.

• Бетоны плотной (слитной) структуры, в которых пространство между зернами заполнителей полностью занято затвердевшим вяжущим веществом. Допустимый объем межзерновых пустот в уплотненной бетонной смеси не превышает 6%.
• Крупнопористые бетоны (беспесчаные или малопесчаные), в которых значительная часть объема межзерновых пустот остается не занятой мелким заполнителем и затвердевшим вяжущим.
• Поризованные бетоны , в которых пространство между зернами заполнителей занято вяжущим веществом, поризованным пенообразующими или газообразующими добавками.
• Ячеистые бетоны — бетоны с искусственно созданными ячейками-порами, состоящие из смеси вяжущего вещества, токодисперсного кремнеземистого компонента и породообразующей добавки.

По условиям твердения бетоны подразделяют на:

• бетоны естественного твердения , твердеющие при температуре 15-20 °С и атмосферном давлении;
• бетоны, подвергнутые с целью ускорения твердения тепловой обработке (70-90 °С) при атмосферном давлении;
• бетоны, твердеющие в автоклавах при температуре 175-200 °С и давлении пара 0,9-1,6 МПа.

Бетон (от фр. beton) -- строительный материал, искусственный каменный материал, получаемый в результате формования и затвердевания рационально подобранной и уплотненной смеси состоящей из вяжущего вещества (цемент или др.), крупных и мелких заполнителей, воды. В ряде случаев может содержать специальные добавки, а также отсутствовать вода (например в асфальтобетоне).

В ХХI в бетон вошел как основной строительный материал, в значительной мере определяющий уровень современной цивилизации. Мировой объем применения бетона превысил 2 млрд.м?. Преимущества бетона - неограниченная сырьевая база и сравнительно низкая стоимость, экологичность, возможность применения в различных эксплуатационных условиях и достижения высокой архитектурно-строительной выразительности, доступность технологии и возможность обеспечения высокого уровня механизации и автоматизации технологических процессов - обусловливают привлекательность этого материала и его ведущие позиции на обозримую перспективу. Достижения бетоноведения и технологии бетона позволяют к настоящему времени проектировать бетон, изделия и конструкции с требуемыми свойствами, прогнозировать и управлять его свойствами. Бетон относится к числу наиболее универсальных материалов, позволяющих интенсивно использовать его во всех отраслях строительства.

Бетон производится смешиванием цемента, песка, щебня и воды (соотношение их зависит от марки цемента, фракции и влажности песка и щебня), а также небольших количеств добавок (пластификаторы, гидрофобизаторы, и т.д.). Например, при применении цемента марки 400 для производства бетона марки 200 используется соотношение 1:3:5:0,5. Соотношение вода/цемент (обозначается также В/Ц, водоцементное соотношение, иногда также применяется термин водоцементный модуль) -- очень важная характеристика бетона. От этого соотношения напрямую зависит прочность бетона: чем меньше В/Ц, тем прочнее бетон. Теоретически, для гидратации цемента достаточно В/Ц=0,2, однако, у такого бетона слишком низкая пластичность, поэтому на практике используются В/Ц 0,3-0,5. Очень распространенной ошибкой при кустарном производстве бетона является чрезмерное добавление воды, которое увеличивает подвижность бетона, но в несколько раз снижает прочность бетона.

Бетон - классификация.

Бетоны классифицируют по трем основным показателям: виду вяжущего вещества, средней плотности и назначению. Благодаря применению различных рецептов состава смеси, введению тех или иных добавок для бетона, использованию специальных видов вяжущего и т.п. производители могут добиться от готовой смеси требуемых характеристик и параметров. Ещё на стадии расчета карты подбора состава бетонной смеси, технологи на производстве могут спрогнозировать - как поведет себя готовый раствор в той или иной ситуации. С довольно высокой точностью рассчитываются морозостойкость, водонепроницаемость, плотность, марка и другие важнейшие параметры будущего состава. Для того чтобы прогнозы оправдались, технологи должны учесть все возможные нюансы, отвечающие за качество будущего бетона. Давайте рассмотрим основные факторы влияющие на классификацию бетонных смесей.

Вид вяжущего вещества. Этот фактор - самый главный, в немалой степени определяющий свойства бетонной смеси. По вижу вяжущего смеси различают на силикатные, гипсовые, цементные, полимерцементные, шлакощелочные и специальные. Помимо этого существуют комбинированные виды смесей, затворенные на комбинации каких-то двух-трех вяжущих. Подобные миксы достаточно часто встречаются в виде штукатурных сухих смесей, которые в одном составе зачастую объединяют в себе цемент, гипс, известь и т.д. Впрочем, вернемся к нашим баранам. Итак, основные типы бетонов отличающихся по вяжущему.

Силикатные бетоны изготавливают на основе извести, применяя автоклавный метод твердения. Это довольно редкий тип смеси, малоиспользуемый на современном производстве.

Гипсовые бетоны (на основе, соответственно, гипса) применяются для возведения подвесных потолков, внутренних перегородок и элементов отделки. Одной из разновидностей этого вида смесей являются гипсоцементные-пуццолановые, характеризующиеся высокой степенью водостойкости. Их применяют в создании конструкций малоэтажных зданий и объемных блоков санузлов.

Цементные бетоны и растворы создают на основе цементных составов. Это самый широко распространенный тип бетона, наиболее широко применяющийся в строительстве. Основное место в этой группе занимает портландцемент с разновидностями. Следом идут бетонные смеси на пуццолановом цементе и шлакопортландцементе. Также к цементным бетонам относятся декоративные (создаваемые на белых и цветных цементах), смеси на напрягающем цементе, а так же на безусадочном и глиноземистом.

Полимерцементные бетоны изготавливают на смешанной связующей основе, которая состоит из цемента, латексов и водорастворимых смол.

Шлакощелочные бетоны получают из затворенных щелочными растворами молотых шлаков. Такие составы начали применяться в строительстве недавно. Специальные бетоны получают благодаря применению особых вяжущих средств. Например, для жаростойких и кислотноупорных бетонов применяется жидкое стекло, в качестве вяжущих используют нефелиновые, шлаковые и стеклощелочные элементы, получаемые из отходов некоторых видов промышленности.

Классификация бетонов по плотности - основные виды

На значение плотности прежде всего влияют характеристики крупного заполнителя (диабаз, гранит, гравий, доломит, известняк, керамзит и т.д). Плотность - это один из главнейших факторов, отвечающих за устойчивость бетонного элемента к сжатию, его морозостойкость, водонепроницаемость и т.д. По плотностным параметрам отличают следующие виды бетона:

Тяжелые (от 1800 до 2500 кг/м3). Такие смеси получают на заполнителях из горных пород, таких как известняк, диабаз, гранит.

Особо тяжелые (свыше 2500 кг/м3). Их создают на стальных опилках либо стружках, барите или железной руде.

Легкие или облегченные (от 500 до 1800 кг/м3). Такие составы готовят на керамзите, пемзе, туфе и иных пористых заполнителях. К этому классу принадлежат ячеистые бетоны (в частности пенобетон, газобетон и т.п. пористые материалы), готовящиеся путем вспучивания вяжущего компонента, воды и тонкомолотой добавки, а также бетон крупнопористый на легких заполнителях.

Классификация по назначению

В зависимости от условий эксплуатации будущих железобетонных конструкций производители строительных материалов выпускают бетонные смеси тех или иных видов. Основной упор здесь делается на поведение будущего ЖБИ или монолитной конструкции в специфических условиях. Где-то требуется высокая сульфатостойкость, где-то огнестойкость, а где-то устойчивость к вибрации, ударным нагрузкам и т.д. Итак, в зависимости от условий работы будущей железобетонной конструкции выбираются следующие виды смесей.

обычный (для создания фундаментов, колонн, балок и плит перекрытий, других железобетонных конструкций);

гидротехнический (для облицовки каналов, шлюзов, плотин, канализационных и водопроводных сооружений);

для аэродромных и дорожных покрытий, тротуаров;

бетон специального назначения (для защиты от радиации, а также жароупорный и кислотостойкий).

Отдельно хотелось бы упомянуть такой важный параметр как прочность бетона. Этот параметр во многом зависит от количества вяжущего, вводимого в состав при затворении смеси. Чем больше цемента входит в состав смеси, тем выше марка и класс будущего бетона. Это один из важнейших параметров, учитываемый в любых типах и видах смесей, независимо от их классификации. подробней о марках бетона.

В результате затвердевания тщательно перемешанной и уложенной в конструкцию бетонной смеси получается искусственный камневидный строительный материал - бетон. В строительстве применяют бетоны разнообразного назначения, характеризующиеся различными свойствами. Бетоны классифицируют по ряду признаков: средней плотности, целевому назначению, виду вяжущего, виду заполнителей, структуре.
В зависимости от средней плотности различают особо тяжелые, тяжелые, легкие и особо легкие бетоны. Особо тяжелые бетоны со средней плотностью более 2500 кг/м3 изготовляют на особо тяжелых заполнителях (магнетите, лимоните, барите, чугунной дроби, обрезках стали). Эти бетоны применяют для изготовления специальных конструкций, например при сооружении зданий атомных электростанций для защиты от радиоактивного излучения.
Тяжелые бетоны со средней плотностью 2000...2500... кг/м3 изготовляют на плотном песке и крупном заполнителе из плотных горных пород и используют во всех несуших конструкциях.
Легкие бетоны со средней плотностью 500...2000кг/м3 изготовляют на пористом крупном заполнителе и пористом или плотном мелком заполнителе. Их используют в основном для производства ограждающих конструкций (при рт Классификация бетонов по средней плотности - это, в сущности, разделение по структурному признаку в зависимости от общей пористости. Основная доля в объеме бетона приходится на заполнители, поэтому плотность бетона регулируют, применяя плотные или пористые заполнители. Кроме того, используют и другие пути, например поризацию вяжущего воздухововлекающими добавками.
По назначению (области применения) бетоны подразделяют на конструкционные и специальные.
Конструкционные бетоны используют для изготовления несущих и ограждающих конструкций. Они должны обеспечивать главным образом механические характеристики конструкций - прочность, упругость, деформационные и другие свойства. Из числа конструкционных чаще всего применяют тяжелый бетон, легкий и ячеистый.
Специальные бетоны предназначены для конструкций, эксплуатируемых в особых условиях, и включают в себя теплоизоляционные, жаростойкие, химически стойкие, радиационно-защитные, декоративные бетоны.
Область применения бетона различных видов определяется, с одной стороны, характером их строения, а с другой - способностью противостоять физико-химическим воздействиям окружающей среды. Стойкость к воздействиям окружающей среды в значительной степени зависит от вида вяжущего вещества, использованного для изготовления бетонной конструкции.
По виду вяжущего бетоны подразделяют следующим образом. Бетоны на цементных вяжущих изготовляют преимущественно на портландцементе, шлакопортландцементе, пуццолановом портландцементе и их разновидностях. Такие бетоны универсальны для изготовления несущих и ограждающих конструкций в промышленном, гражданском и жилищном строительстве, за исключением тех случаев, когда предъявляют особые требования, например по жаростойкости, химической стойкости.
Бетоны на известковых вяжущих применяют только для изготовления сборных бетонных и железобетонных элементов на заводах.
Бетоны на гипсовых вяжущих используют из-за низкой водостойкости вяжущих только для производства внутренних конструкций зданий.
Бетоны на шлаковых вяжущих, изготовляемые на основе молотых шлаков и зол с активизаторами твердения, используют при производстве бетонных (а не железобетонных) изделий и конструкций. Применение местных шлаковых вяжущих позволяет экономить цемент и удешевлять конструкции.
Бетоны на специальных вяжущих (органическихили неорганических), к каждому из которых предъявляют определенное требование, включают в себя бетоны на полимерных, фосфатных, магнезиальных связующих, бетоны на жидком стекле.
По виду заполнителей различают бетоны на плотных, пористых и специальных заполнителях.
Бетоны на плотных заполнителях изготовляют на заполнителях из плотных горных пород или шлаков.
Бетоны на пористых заполнителях изготовляют с использованием искусственных пористых заполнителей или заполнителей из пористых горных пород.
Бетоны на специальных заполнителях изготовляют с применением заполнителей, придающих им особые свойства. В число специальных заполнителей входят, например, рудосодержащие породы, чугунный скрап, шамот.
В зависимости от характера структуры выделяют следующие виды бетонов.
Бетоны плотной (слитной) структуры, в которых пространство между зернами заполнителей полностью занято затвердевшим вяжущим веществом. Допускаемый объем межзерновых пустот в уплотненной бетонной смеси не превышает 6 %.
Крупнопористые бетоны (беспесчаные или малопесчаные), в которых значительная часть объема межзерновых пустот остается не занятой мелким заполнителем и затвердевшим вяжущим.
Поризованные бетоны, в которых пространство между зернами заполнителей занято вяжущим веществом, поризованным пено-образующими или газообразующими добавками.
Ячеистые бетоны - бетоны с искусственно созданными ячейками-порами, состоящие из смеси вяжущего вещества, тонкодисперсного кремнеземистого компонента и порообразующей добавки.
Бетоны слитной структуры применяют для изготовления несущих конструкций, к которым предъявляют повышенные требования по морозостойкости и водонепроницаемости. Крупнопористые, поризованные и ячеистые бетоны рекомендуется использовать преимущественно для изготовления ограждающих и теплоизоляционных конструкций.
Технические требования к основным свойствам бетона - прочности, морозостойкости, водонепроницаемости, плотности - установлены в государственных стандартах и СНиПах. Кроме того, в стандартах на специальные бетоцы дополнительно нормируют специфические для данного бетона свойства, например тепловыделение гидротехнического бетона, истираемость дорожного бетона

В настоящее время бетон является наиважнейшим строительным материалом, произведённым в зависимости от условий применения по определённой технологии. Входящие в состав бетона дополнительные ингредиенты улучшают его технические и структурные параметры.

● Классификация бетона ведётся по шести основным характеристикам:

1. Назначение.
2. Вид вяжущего вещества.
3. Плотность.
4. Прочность.
5. Морозостойкость.
6. Водонепроницаемость.

● Характеристики бетонной смеси напрямую зависит от мест и условий, где он будет применяться как сам по себе, так и в составе железобетонных конструкций. Места и условия эксплуатации бетона могут быть весьма не ординарными и отсюда вытекают специфические свойства бетонных смесей: устойчивость к вибрации и нагрузкам, огнестойкость, ударостойкость, сульфатостойкость.

● Вид вяжущего вещества является основным фактором, определяющим свойства бетонной смеси.

● Цементный бетон и цементный раствор - на основе цементных составляющих. Наиболее широко распространёнными компонентами здесь являются все разновидности портландцемента, шлакопортландцемент, пуццолановый цемент. Также используются бетон, произведённый на основе безусадочного, напрягающего и глинозёмистого цемента. Здесь же можно выделить и декоративный бетон, изготовленный на основе белых и цветных цементов. Цветовая палитра бетонный смесей включает в себя синий, красный, жёлтый, чёрный, коричневый, зелёный и белый (наиболее дорогой) цвета.

● Шлакощелочной бетон начал использоваться относительно недавно. Данный вид бетона создаётся на основе шлаков, затворенных растворами щёлочи. Места использования - возведение крупных объектов. При строительстве массивных конструкций с использованием бетонной смеси на основе портландцемента происходит выделение большого количества тепловой энергии, что способствует нагреву строительных элементов до 80 º С. А вот при быстром охлаждением в бетонной конструкции велика вероятность появления трещин. Использование шлакощелочного бетона помогает избежать этого негатива.

● Кислотоупорный и жаростойкий бетон в качестве вяжущих веществ содержит жидкое стекло, стекло-щёлочные и шлаковые элементы. Используется при возведении специальных строительных объектов.
ГОСТ 25881-83 Бетоны химически стойкие. Методы испытаний.

● Полимерцементный бетон получается в результате использования смешанной связующей основы, которая содержит латексы, водорастворимые смолы и цемент. При остывании бетонной смеси на поверхности появляется плёнка, которая имеет тенденцию к набуханию при наличии значительного количества влаги. Полимерцементный бетон используется при создании ландшафтного дизайна, при внутренних и наружных отделочных работах, а также при устройстве полов . С этим видом бетона можно работать как ручным, так и механизированным способом. Различают каркасный и наполненный полимерцементный бетон.

● Комбинированные виды бетона включают в себя основу из нескольких вяжущих элементов. Область применения - в составе штукатурных смесей, в которых есть гипс, цемент, известь и прочие составляющие.

● Гипсовый бетон , произведённый на основе гипса, находит своё применение для изготовления подвесных потолков, внутренних перегородок и в элементах отделки. При строительстве санузлов используются гипсоцементно-пуццолановые смеси, обладающие высокой водостойкостью.

● Силикатный бетон в настоящее время используется крайне редко. Производство силикатного бетона связано с использованием извести и автоклавного способа твердения. Данный вид бетона можно использовать в панелях перекрытий, в несущих панелях крупных блоков и внутренних стен, в тюбингах для шахтного строительства, при устройстве оснований дорог. Особо прочные виды силикатного бетона применяются в ж/д шпалах, а также при производстве шифера без содержания асбеста. ГОСТ 25214-82 Бетон силикатный плотный. Технические условия.
● От плотности бетона напрямую зависят такие характеристики, как устойчивость к сжатию, морозостойкость и водонепроницаемость. На плотность влияют крупные заполнители бетонной смеси - керамзит, гравий, диабаз, доломит, известняк, гранит. Марки бетона по плотности от М50 до М800.

● В зависимости от плотности выделяются следующие виды бетона:

1. Лёгкий или облегчённый бетон. Данный вид бетона производится с участием пористых заполнителях - керамзита, пемзы, туфа. В соответствии с ГОСТ маркировка от М50 до М450. К лёгким бетонам относятся ячеистые бетоны, крупнопористый бетон с лёгким заполнителем, пенобетон, газобетон, материалы, которые производятся путём вспучивания вяжущего вещества.

2. Тяжёлый бетон производится при использовании горных пород - гранита, диабаза, известняка. Плотность тяжёлого бетона составляет 1800-2500 кг/м³ . Согласно ГОСТ маркировка тяжёлого бетона варьируется от М50 до М800. Область применения: бетонные и железобетонные конструкции в гражданских и промышленных зданиях и сооружениях, в том числе гидротехнических и транспортных объектов.

3. Особо тяжёлый бетон получается в результате использования железной руды, стружки, опилок. Применяется при строительстве специальных объектов с возможностью противостояния радиоактивному заражению. Плотность такого бетона выше 2500 кг/м³.

● Прочность бетона определяется его маркой. Различия в прочности марок бетона зависят от пропорций цемента, песка и щебня в его составе. Высокая прочность бетона получается значительным наличием цемента. Прочность бетона указывает на его механические свойства и устойчивость к нагрузкам. Этот показатель предела сопротивляемости измеряется в кгс/см² .

● Бетон марок М15-М50 используется для возведения ограждающих и теплоизоляционных конструкций. Для возведения простых конструкций (например, для отмостки фундамента) применяется бетона с невысокими марками: М50-М100. При устройстве монолитных фундаментов применяется бетон М100-М150. Для ж/б панелей и блоков, которые не испытывают серьёзной нагрузки, применяется бетон М200-М250, а для предварительно-напряжённых конструкций используется бетонный раствор с маркой не ниже М300. Бетон М200 используется для строительства ж/д перекрытий и в процессе стяжки полов. Бетон с маркой М550 считается наиболее прочным.

● Согласно другой классификации бетон распределяется по классам прочности на сжатие от В1 до В22. Обе системы призваны учитывать одно и то же. Но существует одно отличие: классы бетона (В) указывают на гарантированное значение, а марка бетона (М) указывает на усреднённое значение по прочности на сжатие. Гарантированное значение плотности означает, что бетон имеет прочность не менее заявленной. Хотя более распространённым является классификация бетона по маркам (М), но при разработке проектной документации указывается гарантированное значение прочности (В).

● Марка бетона по морозостойкости обозначает буквой F с последующей цифрой, обозначающей количество циклов замораживания и оттаивания, которые выдержал данный вид бетона без разрушения своих характеристик.. Находящаяся в порах бетона влага в замороженном состоянии превращается в лёд и увеличивается в объёме. Расширение замороженной влаги ведёт к повышению внутреннего напряжения бетона - т. е. к разрушению структурной целостности. На морозостойкость напрямую влияет уровень капиллярной пористости - чем больше объём пор в структуре бетона, тем ниже его морозостойкость.

● В зависимости от различия строительных объектов в разных климатических условиях требования к морозостойкостью бетона также разнятся: от F 25 до F 1000. Также на морозостойкость влияет плотность бетонной смеси.

● Увеличение морозостойкости достигается благодаря уменьшению пористости, применением глинозёмистых цементов и специальных гидрофобных воздухововлекающих добавок, которые образуют резервные поры, не заполняемые влагой в обычных условиях, а только при низких температурах.

● ГОСТ 10060.1-95 Бетоны . Базовый метод определения морозостойкости.
● ГОСТ 25192-82 Бетоны. Классификация и общие технические требования.

● Водонепроницаемость бетона - это его способность не пропускать воду, идущую под давлением. Влага, а также содержащиеся в воде кислотные компоненты, имеют негативное влияние на бетонные конструкции ввиду того, что вода обладает свойством вымывать легкорастворимые составляющие из практически любого материала. Одним из составляющих бетонной смеси компонентов является гашёная известь - гидрат окиси кальция. Вымывание этого компонента приводит к разрушению структуры как фундаментов , так и бетонных блоков.

● Водонепроницаемость обозначается буквой W : от W2 до W20 , хотя ранее для этого применялась кириллическая буква В. Марки бетона характеризуются односторонним гидростатическим давлением в кгс/см² .

● Для повышения водонепроницаемости бетона применяется пуццолановый или сульфатостойкий портландцемет, использование специальных плёнкообразующих покрытий, а также добавлением в бетонный раствор гидрофобных добавок.

Классификация бетона

Бетон - искусственный камень, получаемый в результате формования и твердения рационально подобранной смеси вяжу­щего вещества, воды и заполнителей (песка и щебня или гра­вия). Смесь этих материалов до затвердения называют бетонной смесью.

Бетоны классифицируют по следующим ведущим признакам: по основному назначению, виду вяжущего вещества и заполни­теля и по структуре.

По назначению бетоны бывают следующих видов:

конструк­тивные - для бетонных и железобетонных несущих конструкций зданий и сооружений (фундаменты, колонны, балки, плиты, панели перекрытий и др.);

специальные - жаростойкие, химиче­ски стойкие, декоративные, радиационно-защитные, теплоизоля­ционные и др.,

бетоны напрягающие, бетонополимеры, полимер-бетоны .

По виду вяжущего вещества бетоны бывают: цементные , из­готовленные на гидравлических вяжущих веществах - портланд-цементах и его разновидностях; силикатные - на известковых вяжущих в сочетании с силикатными или алюминатными ком-понетами; гипсовые - с применением гипсоангидритовых вяжу­щих и бетоны на шлаковых и специальных вяжущих материалах.

Бетоны изготовляют на обычных плотных заполнителях, на естественных или искусственных пористых заполнителях; кроме того, разновидностью является ячеистый бетон, представляющий собой отвердевшую смесь вяжущего вещества, воды и тонкодис­персного кремнеземистого компонента. Он отличается высокой пористостью до 80...90% с равномерно распределенными порами размером 3 мм.

В связи с этим бетоны классифицируют также по структуре: плотная, поризованная, ячеистая и крупнопористая.

По виду заполнителя различают бетоны: на плотных заполни­телях, пористых и специальных, удовлетворяющих специальным требованиям (защиты от излучений, жаростойкости, химической стойкости и т. п.).

По показателям прочности при сжатии тяжелые бетоны име­ют марки от 100 до 800. Марка бетона - одно из нормируемых значений унифицированного рода данного показателя качества бетона, принимаемых по его среднему значению. К различным видам бетонов устанавливаются требования по показателям, характеризующим прочность, среднюю плотность, водонепрони­цаемость, стойкость к различным воздействиям, упругопластические, теплофизические, защитные, декоративные и другие свой­ства бетонов.

Определенные требования предъявляются к материалам для приготовления бетона (вяжущим, добавкам, заполнителям), его составу и технологическим параметрам по изготовлению конст­рукций для их работы в конкретных условиях.

По показателям прочности бетона устанавливаются их га­рантированные значения - классы. В соответствии с СТ СЭВ 1406-78 бетоны, предназначенные для зданий и сооружений, Делят на классы В, основной контролируемой характеристикой которых является прочность при сжатии кубов размером 150Х XI50X150 мм и соответственно цилиндров размером 150X300 мм. Для перехода от класса бетона (МПа) при нормативном коэф­фициенте вариации 13,5% применяют формулу

R ср.бет = В/0,778.

Долговечность бетона оценивают степенью морозостойкости. По этому показателю бетоны делят на марки от F15 до F1500. Качество бетона оценивают по водонепроницаемости, которая определяется максимальной величиной давления воды, при кото­ром не наблюдается ее просачивания через контрольные образ­цы, изготовленные и испытанные на водонепроницаемость соглас­но требованиям действующих стандартов.

Материалы для тяжелого бетона(НАЧАЛО)!

Тяжелый бетон, применяемый для изготовления фундаментов, колонн, балок, пролетных строений мостов и других несущих эле­ментов и конструкций промышленных и жилых зданий и инже­нерных сооружений, должен приобретать определенную проч­ность в заданный срок твердения, а бетонная смесь должна быть удобной в укладке и экономичной. При использовании в не защи­щенных от внешней среды конструкциях бетон должен иметь повышенные плотность, морозостойкость и коррозиестойкость. В зависимости от назначения и условий эксплуатации бетона в сооружении предъявляются соответствующие требования к со­ставляющим его материалам, которые предопределяют его со­став и свойства, оказывают влияние на технологию производ­ства изделий, их долговечность и экономичность. Для приготовления тяжелых бетонов применяют портландце­мент, пластифицированный портландцемент, портландцемент с гидравлическими добавками, шлакопортландцемент, быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) и др. Цемент выбирают с уче­том требований, предъявляемых к бетону (прочности, морозо­стойкости, химической стойкости, водонепроницаемости и др.), а также технологии изготовления изделий, их назначения и усло­вий эксплуатации.

Марку цемента выбирают в зависимости от проектируемой прочности бетона при сжатии:

Для приготовления бетонной смеси применяется питьевая, а также любая вода, не содержащая вредных примесей (кислот, сульфатов, жиров, растительных масел, сахара), препятствую­щих нормальному твердению бетона. Нельзя применять воды бо­лотные и сточные, а также воды, загрязненные вредными приме­сями, имеющие водородный показатель рН менее 4 и содержа­щие сульфаты в расчете на ионы SO 4 более 2700 мг/л и всех других солей более 5000 мг/л. Морскую и другую воду, содер­жащую минеральные соли, можно применять, если общее количе­ство солей в ней не превышает 2%. Пригодность воды для бетона устанавливают химическим анализом и сравнительными испыта­ниями прочности бетонных образцов, изготовленных на данной воде и на чистой питьевой воде и испытанных в возрасте 28 сут п ря хранении в нормальных условиях. Воду считают пригодной, если приготовленные на ней образцы имеют прочность не мень­ше, чем у образцов на чистой питьевой воде, К добавкам для бетонов относятся неорганические и органи­ческие вещества или их смеси, за счет введения которых в конт­ролируемых количествах направленно регулируются свойства бе­тонных смесей и бетонов либо бетонам придаются специальные свойства. В основу классификации добавок для бетонов положен эффект их действия. По этому признаку добавки для бетонов делят на следующие группы:

1. Регулирующие реологические свойства бетонных смесей. К ним относятся пластифицирующие, увеличивающие подвиж­ность бетонных смесей; стабилизирующие, предупреждающие расслоение, и водоудерживающие, уменьшающие водоотделение.

2. Регулирующие схватывание бетонных смесей и твердение бетонов. К ним относятся добавки, замедляющие схватывание, ускоряющие схватывание и твердение, и противоморозные, т. е. обеспечивающие твердение бетона при отрицательных темпера­турах.

3. Добавки, регулирующие пористость бетонной смеси и бе­тона. К ним относятся воздухововлекающие, газообразующие и пенообразующие добавки, а также уплотняющие (воздухоудаляющие или кольматирующие поры бетона).

4. Добавки, придающие бетону специальные свойства : гидро-фобизующие, уменьшающие смачивание, повышающие противо­радиационную защиту, жаростойкость; антикоррозионные, т. е. увеличивающие стойкость в агрессивных средах; ингибиторы кор­розии стали, улучшающие защитные свойства бетона к стали; добавки, повышающие бактерицидные и инсектицидные свойства.

5. Добавки полифункционального действия , одновременно регулирующие различные свойства бетонных смесей и бетонов: пластифицирующе-воздухововлекающие; пластифицирующие, по­вышающие прочность бетона, и газообразующе-пластифицирую-щие.

6. Минеральные порошки - заменители цемента . К этой группе относятся тонкомолотые материалы, вводимые в бетон в количестве 5...20%. Это золы, молотые шлаки, отходы камне-дробления и др., придающие бетону специальные свойства (жа­ростойкость, электропроводимость, цвет и др.).

В качестве пластифицирующих добавок наибольшее распро­странение получили поверхностно-активные вещества (ПАВ).

К ускорителям твердения цемента , увеличивающим нараста­ние прочности бетона, особенно в ранние сроки, относятся хлорид кальция, сульфат натрия, нитрит-нитрат-хлорид кальция и др.

Противоморозные добавки - поташ, хлорид натрия, хлорид кальция и др. - понижают точку замерзания воды, чем способ­ствуют твердению бетона при отрицательных температурах.

Для замедления схватывания применяют сахарную патоку и добавки СДБ, ГКЖ-10 и ГКЖ-94.

Песок - рыхлая смесь зерен крупностью 0,16...5 мм, образо­вавшаяся в результате естественного разрушения массивных горных пород (природные пески). Природные пески по минерало­гическому составу подразделяются на кварцевые, полевошпато­вые, известняковые, доломитовые. Из природных песков наиболь­шее применение для тяжелого бетона получили кварцевые пески.

В качестве мелкого заполнителя применяют пески повышен­ной крупности, крупные, средние и мелкие - природные и обо­гащенные; пески из отсевов дробления и обогащенные из отсевов дробления.

Зерновой состав песка имеет особое значение для получения качественного бетона. Песок для бетона должен состоять из зе­рен различной величины (0.16...5 мм), чтобы объем пустот в нем был минимальным; чем меньше объем пустот в песке, тем меньше требуется цемента для получения плотного бетона. Зерновой со­став песка определяют просеиванием сухого песка через стан­дартный набор сит с размерами отверстий (сверху вниз) 10; 5; 2,5; 0,63; 0,315; 0,16 мм. Высушенную до постоянной массы пробу песка просеивают сквозь сита с круглыми отверстиями диаметром 10 и 5 мм. Остатки на этих ситах взвешивают и вы­числяют с точностью до 0,1%. ПРОДОЛЖЕНИЕ!

Материалы для тяжелого бетона(КОНЕЦ)!

Из пробы песка, прошедшего сквозь указанные выше сита, отвешивают 1000 г (G) песка и просеивают его последовательно сквозь набор сит с отверстиями размером 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм. Остатки на каждом сите взвешивают (G,) и вычис­ляют:

частный остаток на каждом сите - как отношение массы остатка на данном сите к массе просеиваемой навески (а;) - вычисляют с точностью до 0,1%:

аi = (Gi/G) 100,

полный остаток (Л,) на каждом сите - как сумму частных остатков на всех ситах с большим размером отверстий плюс остаток на данном сите - вычисляют с точностью до 0,1%:

Ai = a2.5 + a1,25 + ... + ai ,

где а2.5, a1,25, ... - частные остатки на ситах с большим размером отверстий начиная с сита размером отверстий 2,5 мм, %; а,- частный остаток на данном сите, %.

Модуль крупности песка М к (без фракций гравия с размером зерен крупнее 5 мм) определяют как частное от деления на 100 суммы полных остатков на всех ситах, начиная с сита с размером отверстий 2,5 мм и кончая ситом с размером отверстий 0,16 мм;

модуль крупности песка вычисляют с точностью до 0,1%:

Мк = (A 2 ,5 +А 1, 25 + A О ,63 + А0,315+ A о,16)/ 100.

По величине модуля крупности песок делят на повышенной крупности М к - З...3,5, крупный с М к > 2,5, средний М к = 2,5...2,0, мелкий Мк = 2,0...1,5 и очень мелкий М к = 1,5...1,0;

полные остат­ки на сите № 063 (% по массе) соответственно равны: 65...75, 45...65, 30...45, 10...30 и менее 10.

Зерновой состав мелкого заполнителя должен соответствовать указанному и на графике (рис. 6.1). При этом учитывают только зерна, проходящие через сито с круглыми отверстиями диамет­ром 5 мм.

В Качестве КРУПНОГО заполнителя для тяжелого бетона применяют гравий и щебень из горных пород или щебень из гравия размером зерен 5...70 мм.

Гравий - зерна окатанной формы и гладкой поверхности размером 5...70 мм, образовавшиеся в результате естественного разрушения горных пород. Качество гравия характеризуется: зерновым составом и формой зерна, прочностью, содержанием зерен слабых пород, наличием пылевидных и глинистых при­месей, петрографической характеристикой, плотностью, пористо­стью, пустотностью и водопоглощением. Для бетона наиболее пригодна малоокатанная (щебневидная) форма зерен, хуже яйце­видная (окатанная), еще хуже пластинчатая и игловатая, по­нижающие прочность бетона.

Часто гравий залегает вместе с песком. При содержании в гравии песка 25...40% материал называют песчано-гравийной смесью. Гравий, подобно песку, может содержать вредные приме­си пыли, ила, глины, органических кислот..

Оценку прочности гравия производят испытанием на дробимость в цилиндре. Последняя определяется путем раздавливания пробы гравия в цилиндре статической нагрузкой. После этого пробу просеивают через сито с размером отверстия, соответству­ющим наименьшему размеру зерна в исходной пробе гравия, и устанавливают величину потери в массе. В зависимости от этой величины гравий делят на марки: Др8 (при потере в массе до 8%), Др12 (свыше 8 до 12%), Др16 (свыше 12 до 16%) и Др24 (свыше 16 до 24%).

Для конструкции промышленных и гражданских зданий проч­ность зерен гравия должна быть более чем в 1,5...2 раза выше прочности бетона.

По степени морозостой­кости гравий делят на марки F 15, 25, 50, 100, 150, 200 и 300. Морозостойкость гравия определяют непосредственным замора­живанием или испытанием в растворе сернокислого натрия. Гра­вий считают морозостойким, если в насыщенном водой состоянии он выдерживает без разрушения многократные (15 циклов и бо­лее) попеременные замораживание при температуре -17°С и от­таивание. При этом потеря в массе после испытания составляеyt более 5%. Для марок F 15 и 25 допускается потеря массы 10%

Хорошим зерновым составом гравия считается тот, в котором имеются зерна разной величины, что создает наименьшую пустотность. Зерновой состав гравия определяется просеиванием 10 кг сухой пробы через стандартный набор сит с размерами отвер­стий 70, 40, 20, 10 и 5 мм. Зерновой состав каждой фракции или смеси нескольких фракций гравия должен находиться в пределах, указанных на графике рис. 6.3. За наибольшую крупность зерен гравия D наиб принимают размер отверстий сита, на котором полный остаток не превышает 10% навески, и за наименьшую крупность гравия Dнаим - размеры от­верстия одного из верхних сит, через которое проходит не более 5% просеиваемой пробы. Ниже приведены зна­чения полных остатков на контрольных ситах при рас­севе гравия (шебня) фрак­ций от 5 (3) до 10 мм, свы­ше 10 до 20; свыше 20 до 40 и свыше 40 до 70 мм.

Щебень получают путем дробления массивных горных пород, гравия, валунов или искусственных камней на куски размером 5... 120 мм. Для приготовления бетона обычно используют щебень, полученный дроблением плотных горных пород, гравия, доменных и мартеновских шлаков. Дробление производят в камнедробил­ках. При этом получают не только зерна щебня, но и мелкие фракции, относящиеся по крупности к песку и пыли. Зерна щебня имеют неправильную форму. Лучшей считается форма, приближающаяся к кубу и тетраэдру. Вследствие шероховатой поверхности зерна щебня лучше сцепляются с цементным камнем в бетоне, чем гравий, но бетонная смесь со щебнем менее под­вижна.

По дробимости, морозостойкости, зерновому составу, износу к щебню предъявляют такие же требования, как и гравию.

В зависимости от формы зерен ГОСТ 8267-82 устанавливает три группы щебня из естественного камня: кубовидную, улучшен­ную и обычную. Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в них не превышает соответственно 15, 25 и 35% по массе. К пластинчатой и игловатой форме зерен относят такие, в которых толщина или ширина их меньше длины в 3 раза и более.

Свойства бетонной смеси

Тяжелый бетон должен приобрести проектную прочность к оп­ределенному сроку и обладать другими качествами, соответству­ющими назначению изготовляемой конструкции (водостойкостью, морозостойкостью, плотностью и т. д.). Кроме того, требуется определенная степень подвижности бетонной смеси, которая со­ответствовала бы принятым способам укладки ее.

Бетонная сместь представляет собой сложную многокомпонен­тную систему, состоящую из новообразований, образовавшихся при взаимодействии вяжущего с водой, непрореагированных час­тиц клинкера, заполнителя, воды, вводимых специальных доба­вок и вовлеченного воздуха. Ввиду наличия сил взаимодействия между дисперсными частицами твердой фазы и воды эта система приобретает связанность и может рассматриваться как единое физическое тело с определенными реологическими, физическими и механическими свойствами.

Определяющее влияние на эти свойства будут оказывать количество и качество цементного теста, которое, являясь дис­персной системой, имеет высокоразвитую поверхность раздела твердой и жидкой фаз, что способствует развитию сил молеку­лярного сцепления и повышению связанности системы.

Удобоукладываемость – это св-во заполнять форму при данном виде уплотнения. Хар-ся подвижностью, жесткостью и связанностью.

Подвижность бетонной смеси - способность ее растекаться под собст­венной массой. Для определения под. вижности используют конус (рис. 6.4), который послойно в три приема за­полняют бетонной смесью, уплотняя штыкованием. После уплотнения последней форму снимают. O6paзовавшийся при этом конус бетонной смес ч под действием собственной массы осе­дает. Величина осадки конуса (см) служит оценкой подвижности бетонной смеси. По этому показателю различают смеси подвижные (пластичные) с осад­кой конуса 1...12 см и более и жесткие, которые практически не дают осадки конуса, однако при воздействии вибра­ции последние обладают различными формовочными свойствами. Для оцен­ки жесткости этих смесей используют свои методы.

Показатель жесткости бетонной смеси определяют на специ­альном приборе (рис. 6. 5), который состоит из цилиндрического сосуда с внутренним диаметром 240 мм и высотой 200 мм с за­крепленным на нем устройством для измерения осадки бетонной смеси в виде направляющего штатива, штанги и металлического и ска и шестью отверстиями. Прибор устанавливают на виброплощадку и плотно к ней прикрепляют. Затем в сосуд помещают ме таллическую форму-конус с насадкой, который с помощью специального кольца-держателя закрепляют в приборе и запол­няют тремя слоями бетонной смеси. Затем удаляют форму-конус, поворачивая штатив, устанавливают на поверхности бетонной смеси диск и включают виброплощадку. Вибрирование с ампли­тудой 0,5 мм продолжают до тех пор, пока не начнется выделение цементного теста из двух отверстий диска. Время вибрирования (с) и определяет жесткость бетонной смеси. Классификация бетонных смесей по степени их жесткости (удобоукладываемости) приведена в табл. 6. 2.

Таблица 6.2. Классификация бетонных смесей

На подвижность бетонной смеси влияет ряд факторов: вид цемента, содержание воды и цементного теста, крупность запол­нителей, форма зерен, содержание песка.

Введение в бетонную смесь ПАВ, например СДБ, повышает подвижность бетонной смеси и уменьшает ее водопотребность. Положительное воздействие на подвижность смеси оказывают суперпластификаторы (С-3, 10-03, 40-03 и др.). Их эффектив­ность выше в подвижных смесях, они позволяют снизить водо­потребность смеси на 20...25%.

Вместе с тем следует учитывать, что подвижность смеси со временем уменьшается вследствие физико-химического взаи­модействия цемента с водой.

Связанность- хар-ет однородность строения бетона.

Проектирование состава бетона

Проектирование состава имеет цель установить такой расход материалов на 1 м 3 бетонной смеси, при котором наиболее эконо­мично обеспечивается получение удобоукладываемой бетонной смеси и заданной прочности бетона, а в ряде случаев необхо­димой морозостойкости, водонепроницаемости и специальных свойств бетона.

Состав бетонной смеси выражают в виде соотношения по мас­се (реже по объему) между количествами цемента, песка и щебня (или гравия) с указанием водоцементного отношения. Количество цемента принимают за единицу. Поэтому в общем виде состав бетонной смеси выражают соотношением цемент: песок:щебень = 1: х:у при В/Ц = z (например, 1:2,4:4,5 при В/Ц = 0,45).

Различают два состава бетона: номинальный (лаборатор­ный), принимаемый для материалов в сухом состоянии, и произ­водственный (полевой) - для материалов с естественной влаж­ностью.

К моменту расчета состава бетонной смеси нужно определить качество исходных материалов: цемента, воды, песка и щебня (гравия) - согласно требованиям ГОСТов.

В зависимости от условий, в которых будет находиться бетон в сооружении или конструкции, к нему могут предъявлять­ся также и другие требования, например степень морозостой­кости, стойкость к воздействию агрессивных вод, водонепро­ницаемость. Высокая морозостойкость и непроницаемость плот-ноуложенного бетона регулируются В/Ц и расходом вяжущего, отсюда вытекает необходимость нормирования В/Ц в гидротех­ническом, дорожном и других специальных бетонах.

Расчет состава бетона производят в следующем порядке-определяют цементно-водное отношение, обеспечивающее получе­ние бетона заданной прочности и расход воды; рассчитывают потребный расход цемента, а затем щебня (или гравия) и песка-проверяют подвижность (жесткость) бетонной смеси при откло­нениях этих показателей от проекта; производят корректирова­ние состава бетонной смеси; приготовляют образцы для опреде­ления прочности и испытывают в заданные сроки; пересчиты­вают номинальный состав бетонной смеси на производственный.

Определение цементно-водного отношения производят по сле­дующим формулам:

для бетонов с Ц/В = 2,5

Определение расхода воды . Оптимальное количество воды в бетонной смеси (водосодержание, л/м 3) должно обеспечивать необходимую подвижность (или жесткость) бетонной смеси. Ко­личество воды для затвердения 1 м 3 бетонной смеси для всех расчетов в соответствии с ОНТП 07-85 принимается равным 200 л независимо от вида, жесткости и подвижности бетонных смесей.

Определение расхода цемента . При определенном из формулы значении Ц/В и принятой водопотребности бетонной смеси В рас­считывают ориентировочный расход цемента, кг/м 3 бетона:

Расход цемента на 1 м 3 бетона должен быть не менее мини­мального. Если расход цемента на 1 м 3 бетона окажется ниже допустимого, то необходимо довести его до ■ нормы или ввести тонкомолотую добавку.

Определение расхода заполнителей (песка и щебня или гра­вия) на 1 м 3 бетона. Для определения расхода песка и щебня (гравия) задаются двумя условиями:

1) сумма абсолютных объемов всех составных частей бетона (л) равна 1 м 3 (1000 л) уплотненной бетонной смеси:

где Ц, В, П, Щ - содержание цемента, воды, песка и щебня, (гравия)< кг/м 3 ; q u , q b , g n , Q m - плотности этих материалов,кг/м 3 ;

2) цементно-песчаный раствор заполнит пустоты в крупном заполнителе с некоторой раздвижкой зерен:

где Упуст.щ(г) - пустотность щебня или гравия в стандартном рыхлом состоянии (в формулу подставляется в виде относитель­ной величины); а - коэффициент раздвижки зерен щебня (или избытка раствора); для жестких смесей а= 1,05...1,20, для подвижных смесей а= 1,2...1,4 и более; q h . щ (Г > - насыпная плот­ность щебня (гравия), кг/л; Q m (г >-плотность щебня (гравия),кг/л.

Коэффициент а определяет отношение между песком и щеб­нем в бетоне.

После определения расхода щебня или гравия рассчитывают расход песка (кг/м 3) как разность между проектным объемом бетонной смеси и суммой абсолютных объемов крупного заполни­теля, цемента и воды:

Если гравий или щебень составляют из нескольких фракций, то необходимо заранее установить оптимальное соотношение между ними, пользуясь графиком наилучшего зернового состава или подбирая смесь с минимальным количеством пустот.

Проверка подвижности бетонной смеси . После произведенного предварительного расчета состава бетона делают пробный замес и определяют осадку конуса или жесткость. Если бетонная смесь получилась менее подвижной, чем требуется, то увеличи­вают количество цемента и воды без изменения цементно-водного отношения. Если подвижность будет больше требуемой, то до­бавляют небольшими порциями песок и крупный заполнитель, сохраняя соотношения их постоянными. Таким путем добиваются заданной подвижности бетонной смеси.

Уточнение расчетного состава бетона на пробных замесах. Производят опытные замесы бетона при трех значениях водо-цементного отношения, из которых одно принимают расчетное, а два других больше или меньше на 10...20%. Количество цемен­та, воды, песка и щебня (гравия) для бетона с водоцементным отношением, не равным расчетному, определяют по вышеизло­женному методу. Из каждой приготовленной смеси готовят по три образца куба размером 20X20X20 см, которые выдержи­вают в нормальных условиях и испытывают в возрасте 28 сут при определении класса бетона (или в другие сроки). По резуль­татам испытаний строят график зависимости прочности бетона от цементно-водного отношения, с помощью которого выбирают Ц/В, обеспечивающее получение бетона заданной прочности.

При пробных замесах проверяют также подвижность или жесткость бетонной смеси (она должна удовлетворять проект­ной), определяют ее плотность и по результатам испытания пробных замесов вносят соответствующие коррективы в рассчи­танный состав бетона. При изменении содержания песка и щебня (гравия) учитывают их влажность.

Свойства бетона

Прочность бетона. В конструкциях зданий и сооружений бе­тон может находиться в различных условиях работы, испыты­вая сжатие, растяжение, изгиб, скалывание. Прочность бетона при сжатии зависит от активности цемента, водоцементного отношения, качества заполнителей, степени уплотнения бетонной смеси и условий твердения. Основными факторами при этом ока­зываются активность цемента и водоцементное отношение.

Для получения удобоукладываемой бетонной смеси отношение воды к цементу обычно принимают В/Ц = =0,4..,0,7, в то время как для химического взаимодействия це­мента с водой требуется не более 20% воды от массы цемента. Избыточная вода, не вступившая в химическое взаимодействие с цементом, испаряется из бетона, образуя в нем поры, что ведет к снижению плотности и соответственно прочности бетона. Исходя из этого, прочность бетона можно повысить путем умень­шения водоцементного отношения и усиленного уплотнения.

Наряду с активностью и качеством цемента, водоцементным отношением и качеством заполнителей на прочность бетона в значительной степени влияют степень уплотнения бетонной смеси, продолжительность и условия твердения бетона.