Из чего состоит бетон

Бетон – относительно простой состав, в котором довольно крупные минеральные заполнители (песок, щебень, бутовый камень) соединяются пластичным вяжущим раствором, образуя единый монолит. Упрощая формулу, можно сказать, что это вяжущее + заполнитель + добавки.

Бетонные смеси

Оглавление:

  1. Необходимые пропорции
  2. Составы на основе цемента
  3. Обзор разновидностей
  4. Сыпучие заполнители и добавки

Расчет пропорций

Видов довольно много, но все они получаются путем простого изменения пропорций. Соотношение компонентов не является постоянной величиной, так как для его определения приходится учитывать качество исходного сырья, способ укладки в опалубку и множество других нюансов. Проще всего расчет состава товарного бетона производить в таких единицах, как 1 м3, ведро, а потом нужные объемы составлять из частей. И в первую очередь необходимо измерить опалубку, в которую будет заливаться раствор.

Перед походом в строительный магазин следует запомнить, что сыпучие материалы, размокая, очень сильно садятся, и из 1 м3 сухой смеси на выходе останется только 60-70 % от первоначального объема. Вычислив, сколько потребуется компонентов, переходите к расчетам. И здесь уже придется проанализировать характеристики различных составов.

Все пропорции раствора должны рассчитываться для каждой конструкции отдельно с учетом свойств, назначения и условий работы. Но ориентироваться можно на стандартное соотношение, при необходимости корректируя его. От того, какой материал выбран в качестве вяжущего, будут зависеть и характеристики получаемого бетона, и его принадлежность к тому или иному «семейству».

Строительный раствор

Цементный бетон

Самый распространенный строительный материал. Крепкий, надежный и неплохо переносящий почти любой неблагоприятный климат. В смесь бетона для фундамента в качестве вяжущего чаще всего входит именно цемент. Пропорции раствора в значительной степени будут зависеть от его марки (М200, М300 и т.д.). Традиционно для прочных портландцементов на одну часть вяжущего можно взять до 6 заполнителя, для обычных цементов – около 3-4 частей.

Ориентировочные пропорции для разных марок:

Назначение Бетон Цемент М300 Цемент М400 Цемент М500 Песок Щебень Вода (к весу цемента)
Заливка фундамента под легкие каркасные строения М200 1 2 4 55%
1 2 4 63%
1 2 4 71%
Строительство монолитных домов, прочных перекрытий М300 1 2 3 40%
1 2 3 50%
1 2 3 60%
Возведение особо прочных технических сооружений М400  —  —  —
1 2 2 40%
1 2 2 46%

Пропорции, данные для объема сухой смеси, нужно будет пересчитать на вес. Плотность сыпучих тел определяется по справочнику или уточняется при покупке, но обычно пользуются такими значениями:

  • неуплотненный цемент – 1300 кг/м3;
  • песок – от 1500 до 1800 кг/м3;
  • щебень – 2600 кг/м3.

Перевести объемный состав 1 м3 бетона в весовой нужно для определения количества воды, так как ее добавляют из расчета 400-700 гр на килограмм сухого цемента.

Пример:

Чтобы изготовить из цемента М400 бетон М300, на 1 куб состав до разведения водой должен иметь объем 1,3 м3. По пропорции сухая смесь делится на 6 частей.

  • 1 ч цемента – 0,2 м3 х 1300 кг/м3 = 260 кг;
  • 2 ч песка – 0,4 м3 х 1500 кг/м3 = 600 кг;
  • 3 ч щебня – 0,7 м3 х 2600 кг/м3 = 1820 кг;
  • вода – 303 кг х 0,5 = 130 л.

Бетон разных марок

Обзор разных видов

  • Самый недорогой цемент марок от М200 до М500 используют в тех конструкциях, которые будут эксплуатироваться в относительно благоприятных условиях: без перепадов температур и при стабильной влажности.
  • Портландцементы (ПЦ) применяются в более нагруженных фундаментах, так как обладают некоторой гидрофобностью и устойчивостью к низким температурам.
  • Шлакопортландцемент и менее прочный пуццолановый отлично показывают себя в обводненных грунтах, но боятся морозов.
  • Быстротвердеющие виды цементов подходят для возведения конструкций, работающих в самых жестких климатических условиях.

1. Ячеистые бетонные смеси.

Обладают меньшей прочностью, но высоко ценятся за свои тепло- и звукоизоляционные качества. Сфера их применения – возведение малоэтажных зданий, устройство теплых перекрытий и изготовление нетяжелых стеновых блоков. Благодаря цементному вяжущему легкие и особо легкие бетоны, хотя и считаются недостаточно прочными (их максимум – М200), при длительном сроке службы постепенно повышают свою марку. Среди популярных ячеистых составов сегодня на слуху пено- и газобетоны.

Для производства газобетона потребуется:

  • цемент (М400 и выше);
  • песок;
  • известь;
  • алюминиевая пудра (от 4 до 20 % в зависимости от требуемой крупности воздушных ячеек).

В состав готовой бетонной смеси для производства пенобетона известь уже не входит, а в качестве добавки используется канифольное мыло.

Еще один «теплый» состав на основе гранул из пеностекла мелких и средних фракций:

  • цемент М500 (3 части);
  • песок крупностью 1,2-4,0 мм (1 ч);
  • пеностекло (2 ч);
  • добавки (пластификатор и полипропиленовое волокно).

Воды для затворения понадобится чуть больше, чем песка. Расход состава на 1 м3 бетона – около 750 кг. Несмотря на широкое распространение цементных смесей, в строительстве применяются и другие виды вяжущих.

Ячеистый бетон

2. Силикатные и бесклинкерные.

В качестве основы для них используют известь или бесклинкерный цемент. Такие бетоны не слишком уступают традиционным, но стоят гораздо дешевле – процентов на 25-50 %.

Технически существует возможность изготовления очень прочных силикатных бетонов вплоть до марки М600. Но отыскать на рынке продукцию из такого материала будет непросто – слишком мало производств, которые имеют необходимое оборудование для выпуска бесцементных изделий.

Пропорции бетона для фундамента из силикатной смеси:

  • песок (9 ч);
  • негашеная известь (1 ч);
  • кремнеземистые компоненты типа доменного шлака (1 ч);
  • вода в достаточном количестве для гашения извести, плюс – для обеспечения подвижности раствора (1 ч);
  • пластификаторы.

Производство силикатных бетонных составов

3. Шлакобетон.

Стоит выделить в отдельную группу, так как этот легкий вид при своей низкой теплопроводности имеет вполне приличные прочностные характеристики. Шлакобетон делают из размолотых шлаков, оставшихся после сжигания угля на ТЭС или выплавки чугуна на металлургических комбинатах. В качестве заполнителя, как и в цементном бетоне, применяются материалы разной крупности от 1 до 40 мм. Крупные фракции обеспечивают теплоизоляционные свойства, а мелкие отвечают за его прочность.

Состав бетона на шлаковом вяжущем:

  • Измельченный и кусковой шлак в соотношении 3:7 либо 4:6 (3 ч).
  • Цемент М300, М400 или гипс (1 ч).
  • Известковые присадки для цементной смеси (4 ч).

Расход воды для затворения 1 м3 шлакобетона составит 250-350 л.

Шлакобетон различных марок

4. Гипсовый.

Самый непрочный из всех видов цемента, достаточно востребован на рынке строительных и отделочных материалов. Хотя он обладает относительно небольшой теплопроводностью, проблем с ним больше, чем с любым другим составом. Сам гипсобетон боится воды и нуждается в гидрофобизирующих пропитках, при этом вызывает коррозию металлической арматуры – ее тоже потребуется защитить.

Пропорции для гипсовой бетонной смеси просты: достаточно в равных долях смешать гипс с песком и, например, опилками. В качестве заполнителей для гипсобетона используется все что угодно: макулатура, ветошь, опилки, металлургические отходы производства.

5. Геополимерный (композитный).

Материал, который несложно изготовить даже у себя дома, в индивидуальном строительстве стал применяться совсем недавно и по официальной версии пока находится в стадии опытной разработки. Однако полимерный бетон отличается высокой прочностью, устойчивостью к коррозии и набирает марку всего за 7 суток.

  • сухая зола в пропорции 1:1 со шлаком (30 частей);
  • 40%-й калиевый щелок КОН (4 ч);
  • жидкое стекло (5 ч);
  • вода (1 ч).

Эластичный раствор обходится дороже портландцементного, но уже сегодня среди специалистов высказывается мнение, что за этим материалом – будущее. Эксплуатационные характеристики у него очень высокие, а использование отходов производства для его изготовления значительно снизит себестоимость композитного бетона в промышленных масштабах.

Заполнители

Применение сыпучих заполнителей разной крупности позволяет создавать достаточно прочные конструкции, а также уменьшать расход дорогостоящих вяжущих компонентов. Промежутки, оставшиеся, например, между бутовыми камнями, забиваются гравием средней крупности. Самые маленькие – мелким речным песком. В этом случае цемента потребуется значительно меньше – только для того, чтобы связать все фракции.

Бетонная смесь имеет уникальное свойство наращивания своей прочности уже после полного созревания. Через 4 недели конструкция набирает расчетную прочность, но через полгода ее класс все еще продолжает медленно, но повышаться. Поскольку минеральные заполнители этим качеством не обладают, они изначально должны быть вдвое прочнее марки бетона. Конечно, этот запас не будет в полной мере использован, зато минеральные добавки не превратятся в слабое звено.

Для особо легких бетонов применяются заполнители с пористой структурой: вермикулит, перлит, опилки, керамзит, органический арболит, пеностекло и другие.

Влияние противоморозных добавок

Прочие добавки

Используются для улучшения свойств и расширения сферы применения. Наиболее популярны:

1. Армирующие добавки из металлической или полипропиленовой фибры, которые снижают риск появления трещин.

2. Пластифицирующие, которые увеличивают текучесть раствора, упрощая его укладку без потери прочности.

3. Противоморозные несколько замедляют процессы набора прочности, но позволяют выполнять строительные работы даже при отрицательных температурах (от 0 до -15 °С). Нюанс: они довольно агрессивны по отношению к металлической арматуре, поэтому потребуется ее дополнительная обработка защитными составами.

4. Благодаря замедлителям, состав бетона увеличивает срок «жизни» до нескольких часов, что позволяет транспортировать его в жидком виде.

5. Ускорители, напротив, уравновешивают замедляющее действие пластифицирующих добавок.

6. Пенообразующие составы используют в производстве пористых легких бетонных смесей.

Оценка статьи:
58


Вверх
ПГ «СТРОЙ-К»
МОСКВА, УЛ. НОВОЗАВОДСКАЯ 2А
+7 (499) 346-26-87
[email protected]
© 2010-2016    Копирование материалов сайта запрещено