Материалы для тяжелого бетона кратко

Обновлено: 04.07.2024

Термин Определение 1. Бетон Искусственный камневидный материал, представляющий собой затвердевшую бетонную смесь. Различают следующие стадии готовности бетона:бетонная смесь, свежеуложенный бетон и затвердевший бетон 2. Смесь бетонная Смесь вяжущих, заполнителей, затворителей и, при необходимости, добавок до .

ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ОБЩАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ БЕТОНОВ

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.

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ТЯЖЕЛОГО (ОБЫЧНОГО) БЕТОНА

ЦЕМЕНТЫ. Вид цемента выбирают в соответствии с назначением конструкций и условиями их эксплуатации, требуемым классом бетона (марка), величиной отпускной прочности бетона для сборных конструкций или проектного возраста .

СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ ФРАКЦИЯМИ КРУПНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ

Наибольшая крупность щебня (гравия), мм Соотношение между фракциями, %, при размере фракции, мм 5-10 10-20 20-40 40-70 70-120 10 100 - - - - 20 35 65 - - - 40 45-65 40-65 - - 80 25-35 25-35 30-50 - 120 15-25 15-25 25-.

МОДУЛЬ КРУПНОСТИ ПЕСКА

Группа песка Показатели нормируемые ненормируемые Полный остаток на сите 0,65, % по массе Модуль крупности, Мк Удельная поверхность, см2/г Проход через сито 0,14, % по массе Крупный Более 50 Более 2,5 — Менее 10 Средний 30-50 2,5-2,0 — Менее 10 Мелкий 10-30 2,0-1,5 100-200 Менее 15 .

Железобетон: самый распространенный материал в строительстве

Возникновение железобетона во второй половине XIX века было связано с необходимостью совершенствования строительных материалов. Железо и бетон уже использовались в то время, но по отдельности характеристики этих материалов не были всегда подходящими в разнообразных ситуациях. Для несущих .

Использование ЖБИ в строительстве

Преимущества ЖБИ изделий На сегодняшний день трудно представить себе строительство жилого или промышленного помещения без использования железобетонных изделий. Благодаря своим параметрам ЖБИ изделия востребованы как в нашей стране, так и за рубежом. К ним относятся плиты, панели.

Нижегородская область реализует программу стимулирования малоэтажного строительства

В Нижегородской области на этапе реализации находятся сразу несколько программ, рассчитанных на развитие такой отрасли, как малоэтажное жилое строительство. Причем, застройщики ощущают поддержку как на уровне федерации, так и на уровне области. В частности.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Бетон - искусственный камень, который образуется в результате твердения смеси вяжущего и заполнителя. Бетон, усиленный арматурным каркасом, называется железобетоном. Бетонные и железобетонные .

БЕТОНЫ

Бетоны могут быть легкими и тяжелыми (обыкновенными). Обыкновенные бетоны подразделяют на пластичные, укладываемые в формы (опалубку) при умеренном уплотнении, и жесткие, укладка .

Тяжелый бетон – популярный строительный материал, имеющий обширные области применения. Его используют при устройстве монолитных фундаментов различных типов, для заливки плит перекрытия и покрытия, колонн, элементов ферм, армопоясов. К тяжелым относятся бетонные смеси с удельным весом 1800-2500 кг/м3, которые после застывания имеют плотную структуру, устойчивую к нагрузкам и другим внешним факторам.

Состав тяжелых бетонов

В состав тяжелых бетонов входят следующие компоненты:

Вяжущее. Наиболее распространенный вариант для тяжелых бетонов – портландцемент марок М400 и М500.
Мелкий заполнитель, задача которого – повысить однородность смеси. Функции мелкого заполнителя в тяжелых бетонах выполняет песок, соответствующий ГОСТу 8736-93. Он может быть – речной, очищенный от илистых включений, карьерный – сеяный или мытый. Особенно важным является качество песка при создании несущих конструкций.
Крупный заполнитель фракций 5-40 мм. В таких материалах используется гравийный, а при особых требованиях к прочности – гранитный щебень. Преимущества гранитного щебня: высокие прочность, водонепроницаемость и морозостойкость. Но у этого материала может быть ограничение – высокий естественный радиоактивный фон. Гранитный щебень, предназначенный для использования внутри помещений, должен иметь уровень радиоактивности I класса, поэтому при покупке необходимо проверять техническую документацию на материал.

Вода. Для затворения сухих заполнителей можно использовать только воду питьевого качества или проверенную в лабораторных условиях.
Добавки различного назначения, предназначенные для придания бетонной смеси или затвердевшему бетону требуемые характеристики.

Классификация тяжелых бетонов

Помимо стандартных материалов, изготавливают смеси с особыми свойствами. Виды тяжелых бетонов и области их применения:

Гидротехнический. Предназначается для эксплуатации в местах с высокой влажностью. Способен длительное время контактировать с водой без потери технических характеристик. При приготовлении гидротехнических бетонов используется пластифицированный, гидрофобный портландцемент, шлакопортландцемент.
Быстротвердеющий. Для него характерны ускоренные сроки схватывания и набора марочной прочности (с 28 до 3-4 суток) без потерь эксплуатационных характеристик. Для его приготовления используются специальные марки портландцемента и добавки. Применяются такие материалы при ограниченных сроках строительства.
Особо тяжелый бетон плотностью более 2500 кг/м 2 . В качестве заполнителя используют магнетит, металлические отходы, лимонит, барит.
Пескобетон. Раствор без крупнофракционного заполнителя. Такой мелкозернистый тяжелый бетон используется при производстве тонкостенных конструкций, подвергаемых тяжелым нагрузкам.
Высокопрочный. Его изготавливают из высокомарочного качественного цемента. Такие бетонные смеси обычно имеют низкое водоцементное соотношение – не более 0,35. Их замешивают в принудительных смесителях. В составе чаще всего присутствуют пластификаторы, а укладку осуществляют с помощью глубинных или поверхностных вибраторов.
Бетонополимеры. Помимо стандартных компонентов, в состав таких тяжелых бетонов входят примеси смол, характеризующиеся повышенной прочностью и длительным сроком службы.
Декоративные марки. В качестве вяжущего в таких смесях обычно используются белый цемент, который легко окрасить цветными пигментами.
Литые. Такие составы изготавливаются на основе портландцемента с высокой водоудерживающей способностью и пластификаторов. Для литых материалов характерны высокий процент песка, минимально возможное допустимое водоцементное соотношение, предел прочности – 20-60 МПа.

Основные характеристики тяжелых бетонов

Определить пригодность тяжелого бетона к использованию в запланированных условиях эксплуатации позволяет комплекс стандартизированных свойств:

Способы приготовления тяжелых бетонов

Бетонные смеси стандартного состава в небольших количествах изготавливают вручную путем смешивания компонентов в металлических емкостях или бетоносмесителях. При необходимости в больших объемах этот строительный материал целесообразно приобрести на заводе-изготовителе.

Тяжелый бетон, применяемый для изготовления сборных и монолитных бетонных и железобетонных конструкций промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений, должен отвечать определенным требованиям по свойствам, а состав его - экономичным. Свойства бетона определяются материалами для приготовления тяжелого бетона.

(свойства и предъявляемые требования)

Цемент. Для приготовления тяжелого бетона применяют портландцемент и все его разновидности, цементы с гидравлическими (активными минеральными) добавками и другие вяжущие вещества. Характеристика и требования к ним приведены в разделе 7 данного курса лекций.

Вода. Для затворения и поливки бетона должна применяться вода, не содержащая вредных примесей, препятствующих нормальному схватыванию и твердению цемента в бетоне (кислот, сульфатов, жиров, масел, сахара и т.д.). Без каких-либо проверок применяется питьевая вода. Нельзя применять воду болотную и сточную, воду имеющую водородный показатель РН

Зерновой состав песка определяется просеиванием через набор контрольных сит с отверстиями 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,14 мм. По результатам просеивания определяется модуль крупности песка Мк, по которому они делятся: на крупные - Мк более 2,5; средние - Мк в пределах 2,5-2; мелкие -Мк 2-1,5 и очень мелкие - Мк 1,5-1. В песке, предназначенном для бетона, допускаются зерна гравия или щебня размером 5-10 мм в количестве до 5 % по массе; количество зерен, проходящих через сито с сеткой № 014 не должно превышать 10 %

Для получения оптимального зернового состава песок рекомендуется фракционировать как минимум на 2 фракции (крупную и мелкую).

Крупный заполнитель - щебень или гравий. Щебень подразделяется на естественный (из каменных осыпей) и искусственный, получаемый дроблением прочных горных пород, кирпича (кирпичный щебень), доменных и мартеновских шлаков (шлаковый щебень).

По крупности зерен щебень и гравий разделяются на следующие фракции, раздельно дозируемые при приготовлении бетонной смеси: 5-10, 10-20, 20-40 и 40-70 мм.

Щебень и гравий должны удовлетворять определенным требованиям в отношении чистоты, прочности и морозостойкости. К вредным примесям, понижающим прочность и долговечность бетона, относятся те же примеси, что и в песке.

Прочность щебня для бетона характеризуется дробимостью при сжатии (раздавливанием) в цилиндре. По ГОСТ 8267-75 щебень для бетона в зависимости от дробимости делится по прочности на марки: 200, 300, 400, 600, 800, 1000, 1200 и 1400. По морозостойкости щебень подразделяется на марки: F15, 25, 50, 100, 150, 200 и 300.

Тяжелые и легкие бетоны

(свойства и предъявляемые требования)

На строительном рынке постоянно появляются новые материалы, однако традиционные решения не теряют своей популярности и продолжают использоваться для решения разных задач. К ним относятся тяжелые бетоны, которые применяются в самых различных случаях. На их основе создаются плиты перекрытий, фермы, перемычки, армированные пояса, громадные блоки и другие конструкции.

Преимущества и недостатки

Разбираясь в вопросе, что такое тяжелый бетон, нужно ознакомиться с преимуществами его использования.

Простоту подачи и укладки.
Большой срок службы.
Повышенные прочностные свойства после засыхания.
Доступную цену.
Высокую плотность.
Соответствие требованиям пожаробезопасности.

К положительным качествам относят устойчивость к воздействию влаги и отрицательных температур.

Необходимость обустройства дополнительного теплоизоляционного покрытия.
Необходимость регулярного смачивания водой для получения оптимальных прочностных свойств.
Необходимость проведения отделочных работ.
Ряд сложностей при организации коммуникаций.

Сферы применения

Специфические свойства тяжелого бетона позволяют использовать его для решения крупных строительных задач, включая:

Обустройство ж/б конструкций. Чтобы увеличить прочностные показатели и сократить время застывания, в состав вводят особые минеральные наполнители и подвергают тепловой обработке.
Возведение гидротехнических сооружений. Подобная сфера требует особого внимания и ответственности, поэтому к классу материала предъявляются высокие требования. Чтобы обустроить промышленный объект с повышенной степенью устойчивости используется особо твердый бетон. Его характеризует большой срок службы и устойчивость к внешним факторам.
Нанесение покрытия на автомобильные магистрали и дороги аэродромов. Тяжелый бетон, плотность которого достаточно высока, может выдерживать большие нагрузки от массивной техники, а устойчивость к отрицательным температурам способствует обустройству надежного и долговечного покрытия.
Заливка оснований под промышленные объекты. За счет улучшенных прочностных свойств материал может использоваться для возведения фундаментов под крупные постройки.
Закладка стен и перекрытий помещений, к которым предъявляются высокие требования в плане надежности. К таким относятся банковские хранилища, государственные объекты, химические предприятия и заводы.

Бетон тяжелого типа необходим для всех конструкций, которые сталкиваются с большими нагрузками. За счет особых свойств и характеристик его популярность остается высокой, несмотря на появление новых материалов и решений.

Виды бетона

Тяжелый бетон, состав которого основывается на высших марках портландцемента, может предназначаться для разных целей.

Высокопрочный. В процессе замеса вносится лучшая цементная смесь, чистый песок и щебень крупной фракции. Производство выполняется с помощью вибрационного оборудования, которое придает бетону повышенную плотность тяжелого бетона. С целью повышения прочности в состав вносят дополнительные компоненты — пластификаторы.
Железобетонный. Используется для строительства железобетонных блоков, перекрытий и других ж/б построек.
Быстросхватывающийся. В его составе присутствует быстротвердеющая цементная смесь и дополнительные элементы, включая хлористый водород. Наличие добавок способствует сокращению сроков застывания без потери качества конечного продукта.
Для гидросооружений. Представляет собой особую разновидность бетона, которая используется для возведения сооружений во влажной среде. Материалу не страшны воздействия воды, и он сохраняет первоначальный вид даже через несколько лет интенсивной эксплуатации.
Дорожный. Применяется при покрытии автомагистралей и обладает устойчивостью к большим техническим нагрузкам.
Литой. Создается на основе быстротвердеющего цемента с пластификаторами и большим содержанием жидкости в составе.
Мелкозернистый. Создается на базе камней цемента без наличия крупных и тяжелых компонентов. Востребован при возведении построек со стенами небольшой толщины.
Кислотоупорный. Отличается устойчивостью к воздействию агрессивных веществ и кислот, поэтому задействуется для строительства помещений химического типа.
Жаростойкий. Не боится продолжительного пребывания в высокотемпературной среде. На основе жаростойких бетонов обустраиваются промышленные печи, работающие с температурой до 12000°C.
Полимерные разновидности. В процессе производства сырье пропитывается специальными смолами и полимерными добавками. Это обеспечивает повышенную степень прочности и надежности.
Декоративный. Производится с применением красителей и особых заполнителей, таких как мраморный камень с натуральным окрасом. Материал востребован при возведении аллей и парков, украшении садовых дорожек и бордюров, оформлении фасадов и т.д.

Существуют и специальные виды бетона, которые отличаются разным составом и классом.

Характеристики

Свойства тяжелого бетона напрямую зависят от исходного сырья, применяемого в процессе замешивания смеси, и сферы применения материала.

По классам.
По маркам бетонов.
По ГОСТу.
По стоимости.

По классам

Существующие классы бетонов отличаются как эксплуатационными характеристиками, так и качеством. По стандартам ГОСТа выделяется целая линейка материала с разной классностью. Она включает в себя такие растворы, как В3,5, В5, В7,5, В10, В12,5, В25, В30, В70, В90, В100 и др. Еще стандартами ГОСТ допускается производство промежуточных классов, таких как 27,5.

Перечисленные разновидности характеризуются особыми свойствами, которым нужно уделять внимание при выборе или создании бетонного раствора. Основные характеристики указываются в стандарте.

Марки бетонов

Идентификация марки определяется показателями прочности на сжатие и осевого растяжения. В зависимости от этих свойств выделяют такие марки, как:

М50 и М100 характеризуются небольшой прочностью на сжатие, что не позволяет использовать их для широкого спектра строительных работ. Основная сфера применения — обустройство ландшафтов.
М150 — марка востребована при производстве стяжек и отмостков.
М200 считается наиболее популярным материалом для реставрации фундаментов, площадок и лестниц.
М250 и М350 используются для возведения монолитных построек и других конструкций из бетона.
М350 демонстрирует повышенную степень прочности и задействуется при изготовлении аэродромных плит.
М400 используется для создания защищенных банковских хранилищ, гидротехнических сооружений и мостов.
М500-М600 применяются при строительстве метрополитена.

Есть и особо прочные составы с маркой до М800, но их применение встречается достаточно редко.

Каждый состав тяжелого бетона должен соответствовать некоторым требованиям ГОСТ. Любые отклонения от заданных правил недопустимы. При производстве этого стройматериала нужно учитывать стандарт ГОСТ 26633-2012, который предусматривает наличие следующих значений:

Устойчивость к морозу — F500.
Водонепроницаемость — W6-W12.
Показатели усадки при схватывании — 0,15 мм на 1 м.
Прочность на растяжение — Bt10-Bt40.

Стоимость

Стоимость раствора определяется массой факторов, включая цену всех компонентов. Если воду, щебень и чистый песок найти достаточно просто, то покупка пластификаторов и других добавок потребует некоторых усилий и финансовых вложений. Еще ценник зависит от марки смеси. Производство 1 м³ раствора под маркой М100 составит 2400 руб.

Применение сверхтяжелых бетонов в частном строительстве не оправдывает себя, что обусловлено дороговизной всех составляющих. Раствор предусматривает наличие редких элементов.

Основные свойства

К основным свойствам бетонов относят:

Прочность

Ключевым показателем высокого качества бетона является его прочность. Тяжелые разновидности должны справляться с интенсивными нагрузками, поэтому к прочностным свойствам предъявляются высокие требования.

Они должны соблюдаться как на этапе замешивания смеси, так и при решении всех строительных задач. Поскольку бетон считается материалом с неоднородной структурой, колебания в показателях прочности считаются нормальным явлением.

Водостойкость

Бетон считается водостойким материалом, который не теряет свои начальные характеристики при продолжительном пребывании во влажной среде. Показатели водостойкости зависят от соотношения компонентов в составе и изображаются под буквой W. Диапазон значения варьируется от W2 до W20.

Пористость

Даже самые прочные марки бетона обладают маленькими ячейками, которые обуславливают такое свойство, как пористость. Интенсивность пористости определяется типом и объемом наполнителя, а также соотношением воды и цемента. Еще учитывается степень обработки методом вибрации и масса других факторов. Базовое значение варьируется от 6 до 15%.

Морозостойкость

Степень морозостойкости указывает на устойчивость материала к разрушающему воздействию отрицательных температур или нагрузок при оттаивании влаги после затяжной зимы. Под морозостойкостью подразумевается количество циклов заморозки и разморозки. Чем больше таких циклов, тем выше показатель. Доступные в продаже марки обладают значениями от 50 до 300 циклов.

Теплопроводность

Слабым местом бетонов является его теплопроводность. Несмотря на улучшенные прочностные показатели и большой срок службы, материал подвергается сильному промерзанию и не может удерживать тепло внутри себя. По мере увеличения плотности растет теплопроводность.

Огнеупорность

Огнеупорность считается важнейшим свойством материала, которая определяет его устойчивость к воспламенениям. При воздействии температуры до 200ºС прочностные характеристики снижаются на 30%. При повышении температуры до 500ºС происходит деформация конструкции.

Расчет состава и замес

При составлении расчетов будущей смеси необходимо придерживаться рекомендуемых значений и требований, поскольку они определяют прочность и надежность сооружения. Специалисты предлагают готовые пропорции, позволяющие грамотно рассчитать соотношение всех компонентов:

Марка бетона	Кол-во бетона из 10 л цемента (л)	Состав объема из расчета на 10 л (П/Щ)	Общий массовый состав (Ц/П/Щ) (кг)
450	29	10/22	1/1, 1/2,5
400	31	11/24	1/1,2/2,7
300	41	17/32	1/1,9/3,7
350	43	19/34	½,1/3,9
200	54	25/42	½,8/4,8
150	64	32/50	1/3,5/5,7
100	78	41/60	¼,6/7

При выполнении замеса своими руками необходимо руководствоваться следующей инструкцией:

Подготавливаем емкость, где будет осуществляться замешивание смеси.
Помещаем в тару воду (в случае с другими типами бетона изначально помещается наполнитель).
Вносим в состав цемент, песок и наполнитель, продолжая перемешивать раствор.
Дальше вносим дополнительные компоненты и пластификаторы, если это нужно.
Раствор замешивается до тех пор, пока не получится однородная консистенция, не содержащая комков.

Придерживаясь такого руководства, можно сделать качественный раствор бетона, который будет соответствовать всем требованиям и нормам.

Сверхтяжелые бетоны

К сверхтяжелым бетонам относятся материалы, созданные на основе редких и дорогостоящих компонентов, обеспечивающих максимальную степень прочности и увеличивающих вес конструкций. Такое решение востребовано при промышленном строительстве, поэтому для решения частных задач создавать смесь нерентабельно. Также нет смысла покупать ее в специализированных магазинах, сильно переплачивая.

Читайте также: