Виды, названия и классификация бетонных смесей

Впечатляет перечень объектов, на которых были применены высококачественные бетоны

Так, например, созданы промышленные образцы технологических комплексов, осуществлено опытное и опытно-промышленное внедрение, а также промышленное освоение различных видов бетонов, в том числе при изготовлении мостовых строений и монолитных конструкций транспортных сооружений из бетонов с повышенными эксплуатационными характеристиками (Московская кольцевая автодорога, транспортный туннель на Кутузовском проспекте, шумозащитные стены автострад и др.), в строительстве торгового комплекса «Смоленский Пассаж», современных офисных зданий (СДМ-Банк), жилых комплексов в Кунцево и Митино, при возведении памятника Петру I (фундаментная плита) и воссоздании горельефов Храма Христа Спасителя из архитектурного бетона, декоративных плитных изделий из высокопрочных бетонов, при производстве сборных железобетонных конструкций специальной и общестроительной номенклатуры по беспропарочной технологии с использованием композиционных вяжущих на заводе ЖБИ-100 (г. Иваново) и промышленном комбинате № 81 (г. Самара), при изготовлении объемно-каркасных модулей для многоэтажных зданий из бетонов с комплексными модификаторами на промышленном комбинате № 55 (Московская обл.). Высококачественные бетоны широко применяются при строительстве монолитных и сборно-монолитных специальных сооружений, покрытий аэродромов, взлетно-посадочных полос, монолитных конструкций стартовых комплексов для космических систем и других специальных объектов.

Следует подчеркнуть, что разработанная технология позволяет быстро осуществить диверсификацию производства и перейти на выпуск социально значимой продукции, что позволит обеспечить безопасность зданий и сооружений, повысить их архитектурную выразительность.

За 1985-1998 гг. в строительстве различных гражданских объектов и специальных сооружений с использованием новых бетонов изготовлено и применено более 1 млн. м2 железобетонных конструкций и монолитного железобетона.

Экономический эффект разработки ученых определяется снижением материалоемкости, уменьшением энерго- и трудозатрат и применением техногенных отходов, значительным увеличением долговечности, и, как следствие, увеличением срока межремонтной эксплуатации и снижением эксплуатационных расходов, связанных с функционированием зданий и сооружений и с проведением ремонтных работ, что стало возможным благодаря обеспечению высоких, ранее недостижимых показателей эксплуатационной надежности бетона.

Представляется, что начатый рядом российских организаций комплекс работ имеет хорошую ближайшую перспективу. Развитие транспортного строительства, освоение новых месторождений нефти и газа, в том числе на морских шельфах в условиях воздействия соленых вод, волновых и ветровых нагрузок, увеличение объемов использования подземных пространств и строительство подземных «мини-городов», архитектурный железобетон — вот неполный, но весьма характерный перечень рациональных областей применения новых бетонов.

Варианты цветов Бордюры и водостоки Наши объекты

По вяжущему веществу

Масса бетона зависит, как правило, от используемого наполнителя.

Этот критерий позволяет определить непосредственное соотношение между вяжущим веществом и заполнителем. Существуют нормы, в соответствии с которыми строители изготавливают бетонные растворы, однако при необходимости можно заказать смесь по собственному рецепту. По своей концентрации материал делится на следующие типы:

• тощие;
• товарные;
• жирные.

В частности, тощий тип бетона содержит меньшее количество вяжущего вещества. По этой причине может снизиться плотность. За счет данного фактора марка смеси снижается. Само вещество обладает некоторыми характеристиками пластификации, что говорить об удобоукладываемости таких растворов благодаря небольшой концентрации вещества.

Жирные типы цементной смеси содержат непропорциональное соотношение наполнителя и вяжущего (больше вяжущего вещества)

Однако необходимо принимать во внимание, что переизбыток такого вещества негативно сказывается на качестве состава: возможна усадка, вследствие которой появляются трещины. Увеличение концентрации вяжущего вещества удерживает жидкость в смеси, что влияет на объем бетона

Когда материал начинает затвердевать, происходит деформирование цемента, вследствие чего образуются трещины.

В свою очередь, товарный тип раствора изготавливается по рецептуре, имеют необходимые сертификаты, подтверждающие их качество. Документы гарантируют, что смесь не будет деформироваться. Плотность и другие свойства соответствуют принятым нормам.

Гипсовый

Используя гипс, специалисты получают бетонный состав, который подходит для отделки помещений, создания различных элементов, изготовления потолков, перегородок. Средства с добавлением пуццолана обладают водостойкостью, они применяются при возведении различных конструкций.

Силикатный

Бесцветная смесь автоклавного затвердения. В роли вяжущего вещества в данном случае выступает известь и молотый кремнезем. При обработке смесь превращается в плотный монолит. Чтобы регулировать характеристики всех компонентов, специалисты применяют добавки.

Полимерцементный

Искусственный каменный материал, связующими которого являются полимер и цемент, заполнителями — песок и щебень.

Полимерцементные бетоны представляют собой цементные растворы с добавлением разных полимерных соединений (например, стирол, коллоиды), поливинилового спирта, полиамидных и растворимых смол. Специальные органические добавки вводят в состав смеси во время приготовления. Полимеры применяют в качестве добавок, они оказывают вяжущее воздействие, ими пропитывают затвердевшие железобетонные конструкции, армируют изделия, добавляют в составы в виде наполнителей. В итоге полимерцементный раствор приобретает уникальные свойства: он становится гораздо морозоустойчивее и прочнее обычного стройматериала. Помимо этого стройматериал приобретает адгезионные характеристики, износостойкость, плотность. Самыми распространенными ингредиентами считаются ПВА, смолы.

Цементный

Цементные бетоны изготавливаются на основе вяжущих компонентов. Такие типы растворов делают с помощью цементных ингредиентов. Наиболее распространенным компонентом является портландцемент. Кроме того, широко применяются цементные смеси с добавлением шлакопортландцемента, а также пуццоланового раствора.

Специальные

Используя специальные виды цементных смесей, строители могут работать в особых условиях, поскольку эти стройматериалы обладают характеристиками, которые нехарактерны для других бетонных составов. Но вместе с тем при их изготовлении задействованы обычные технологии и ингредиенты . Такие бетоны, в частности, необходимы для возведения конструкций, которые призваны защитить от вредного излучения. С этой целью в состав раствора добавляют наполнители с содержанием железа и других элементов, которые поглощают вредное излучение. Часто в роли заполнителей выступают руды (например, магнетит), раздробленный металл, барит и пр. Плотность бетонов составляет 5000 килограммов на кубический метр.

Характеристика марок бетона по водонепроницаемости

Таблица выбора марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости.

Рынок предлагает огромный выбор стройматериалов. И далеко не всегда обычный потребитель может определить необходимую для него марку. Поэтому следует ознакомиться с возможной маркировкой и применением этих марок смесей уже на практике. Существует таблица соответствия класса прочности бетона его марке.

По ГОСТ к маркам имеются требования, которые необходимы для достижения нужного результата. Чаще всего используют марки бетона по водонепроницаемости не ниже по уровню, чем W6. У каждой марки есть ограничения. Именно благодаря маркам можно понять, какое давление воды способен выдержать бетонный раствор.

Выделяются показатели, которые определяют взаимодействие бетона с водой. Это:

• прямые (уровень водонепроницаемости, который соответствует марке, и коэффициент возможной фильтрации);
• косвенные (отношение воды и цемента, ее поглощение в соответствии с массой).

В бытовых условиях чаще обращается внимание на первый показатель – водонепроницаемость бетона, его считают ориентировочным. Оставшиеся три компонента используют реже, и то в процессе производства смеси либо в научных экспериментах. Каждая марка характеризует степень взаимодействия влаги с бетоном, которая может быть как меньше, так и больше. Основными марками считают такие:

1. W4. У нее нормальная степень проницаемости. Это значит, что поглощаемый уровень влаги находится в пределах нормы, однако использование для построек с хорошим уровнем гидроизоляции не подходит.
2. W6. Проницаемость влаги понижена. В отличие от предыдущего, он среднего качества, более влагонепроницаемый, и его применяют в строительных работах больше всего.
3. W8. Смесь с низкой водонепроницаемостью. Пропускает влагу в маленьких количествах. Смесь получается дороже предыдущей.

Марки, которые идут дальше в ряду, становятся более гидрофобными. Самой стойкой к влаге является смесь W20, но используют ее редко из-за высокой цены. Поэтому применяют W10-W20 для строительства водохранилищ, бункеров или гидротехнических сооружений. У них есть еще одно, довольно положительное, качество – морозостойкость

Важно уметь подбирать класс бетона и его назначение. Так, чтобы произвести заливку фундаменту, необходимо сделать W8, при этом сделать дополнительную гидроизоляцию. Штукатурить стены в помещении с нормальной влажностью можно с помощью W8-W14. Когда помещение холодное и сырое, лучше использовать более высокие маркировки, при этом делая дополнительную обработку специальным грунтовым составом

Отделывая внешние стены дома, необходимо применять высшие марки, чтобы обеспечить самый лучший уровень водонепроницаемости

Это важно потому, что будут постоянные изменения в окружающей среде, и сырость не должна проникать в дом

Нахождение состава по таблицам

Более грамотно подобрать состава раствора можно, используя таблицы, содержащиеся в нормативных документах: СНиПах, СП и пр.

Приведем развернутый пример подбора состава бетона таким способом. Нам надо приготовить смесь М-300, которая имеет удельный вес 2400 кг на 1 куб. По верхней таблице находим, что данной марке бетона по прочности при сжатии соответствует класс В-22.5.

Содержание цемента

По ниже приведенной таблице находим, что для замеса 1м3 подобного бетона нужно 350 кг цемента.

Эту таблицу содержит СНиП №82/02/95 «Типовые элементные нормы расхода цемента при заливке железобетонных и бетонных конструкций и изделий».

1. Из нее следует, что базовая норма расхода приведена для общестроительного портландцемента М-400.
2. При использовании вяжущего вещества М-500 норму надо перемножить на коэффициент 0.88. Если применяется аналог М-300 — на цифру 1.13.
3. При выборе шлако-портландцемента или сульфатоустойчивого шлако-портландцемента, базовая величина перемножается на 1.1.
4. Если используется пуццолановый портландцемент, то базовая норма затрат вяжущего вещества умножается для бетона классов до В-22.5 — на цифру 1.08, для бетона классов В-25/В-30 — на величину 1.15.

Крупные и мелкие наполнители

1. Допустим, что в нашем примере используется щебенка, имеющая размер зерен до 20 мм. Замесить надо подвижный раствор, имеющий усадку конуса 2/2.5 см.

1. По выше приведенной таблице затрат воды определяем, что будет ее нужно 190 кг на 1 куб смеси.
2. По таблице под данным пунктом находим, что песка в растворе должно быть 40% от общего веса наполнителей. Значит, вес песка для нашего примера: (2400 кг-350 кг-190 л)∙40:100=744 килограмм.

1. Затем находим вес щебенки: 2400 кг-190 кг-350 кг-744 кг=1116 килограмм.

Подведем итоги, для замеса одного метра кубического бетона М-300 нам будет нужно:

• 350 кг портландцемента М-400;
• 1116 кг щебенки;
• 744 кг кварцевого песка;
• 190 л воды.

СНиП предусматривает использование гравия/щебня с наибольшей фракционностью 40 мм. Он должен соответствовать требованиям ГоСТ на подбор состава бетона №8267 либо №10260, №23254. Песок должен иметь модуль зерен 2.1/3.25 мм и отвечать нормам ГоСТ №8736.

Если вы будете использовать щебень/гравий, обладающий иной крупностью частиц, нормы затрат вяжущего вещества необходимо перемножать на цифры, которые приведены в нижней таблице.

Виды бетонов.

В настоящее время в строительстве используют различные виды бетона. Разобраться в их многообразии помогает классификация бетонов. Бетоны классифицируют:

1. по средней плотности;
2. по виду вяжущего вещества;
3. по назначению.

Многие свойства бетона зависят от его плотности, на величину которой влияют плотность цементного камня, вид заполнителя и структура бетонов. По плотности бетоны делят на:

• особо тяжелые с плотностью более 2500 кг/м3;
• тяжелые — 1800…2500;
• легкие -500… 1800;
• особо легкие — менее 500 кг/м3.

Особо тяжелые бетоны приготовляют на тяжелых заполнителях — стальных опилках или стружках (сталебетон), железной руде (лимонитовый и магнетитовый бетоны) или барите (баритовый бетон).

Тяжелые бетоны с плотностью 2100…2500 кг/ кубетон м. получают на плотных заполнителях из горных пород (гранит, известняк, диабаз). Облегченный бетон с плотностью 1800…2000 кг/ кубетонм. получают на щебне из горных пород с плотностью 1600…1900 кг/куб, м.

Легкие бетоны изготовляют на пористых заполнителях (керамзит, аглопорит, вспученный шлак, пемза, туф). К особо легким бетонам относятся ячеистые бетоны (газобетон, пенобетон), которые получают вспучиванием вяжущего, тонкомолотой добавки и воды с помощью специальных способов, и крупнопористый бетон на легких заполнителях.

Главной составляющей бетона, во многом определяющей его свойства, является вяжущее вещество, по виду которого различают бетоны: цементные, силикатные, гипсовые, шлакощелочные, полимерцементные и специальные. Цементные бетоны приготовляют на различных цементах и наиболее широко применяют в строительстве. Среди них основное место занимают бетоны на цементе (портландцемент) и его разновидностях (около 65% от общего объема производства), успешно используют бетоны на шлакопортландцемента (20…25%) и пуццолановом цементе. К разновидностям цементных бетонов относятся: декоративные бетоны, (на белом и цветных цементах), бетоны для самонапряженных конструкций (на напрягающем цементе), бетоны для специальных целей (на глиноземистом и безусадочном цементах).

Силикатные бетоны готовят на основе извести. Для производства изделий в этом случае применяют автоклавный способ твердения.

Гипсовые бетоны готовят на основе гипса. Гипсовые бетоны применяют для внутренних перегородок, подвесных потолков и элементов отделки зданий. Разновидностью этих бетонов являются гипсоцементные — пуццолановые бетоны, обладающие повышенной водостойкостью. Применение — объемные блоки санузлов, конструкции малоэтажных домов.

Шлакощелочные бетоны делают на молотых шлаках, затворенных щелочными растворами. Эти бетоны еще только начинают применяться в строительстве.

Полимербетоны изготовляют на различных видах полимерного связующего, основу которого составляют смолы (полиэфирные, эпоксидные, карбамидные) или мономеры (фурфуролацетоновый), отверждаемые в бетоне с помощью специальных добавок. Эти бетоны более пригодны для службы в агрессивных средах и особых условиях воздействия (истирание, кавитация).

Полимерцементные бетоны получают на смешанном связующем, состоящем из цемента и полимерного вещества (водорастворимые смолы и латексы).

Специальные бетоны готовят с применением особых вяжущих веществ. Для кислотоупорных и жаростойких бетонов применяют жидкое стекло с кремнефтористым натрием, фосфатное связующее.

В качестве специальных вяжущих используют шлаковые, нефелиновые и стеклощелочные, полученные из отходов промышленности.

Бетоны применяют для различных видов конструкций, как изготовляемых на заводах сборного железобетона, так возводимых непосредственно на месте эксплуатации (в гидротехническом, дорожном строительстве).

В зависимости от области применения различают:

• обычный бетон для железобетонных конструкций (фундаментов, колон, балок перекрытий и мостовых конструкций);
• гидротехнический бетон для плотин, шлюзов, облицовки каналов, водопроводно-канализационных сооружений;
• бетон для ограждающих конструкций (легкий);
• бетон для полов, тротуаров, дорожных и аэродромных покрытий;
• бетоны специального назначения (жароупорный, кислотостойкий, для радиационной защиты).

Общие требования ко всем бетонам и бетонным смесям следующие:

До затвердевания бетонные смеси должны легко перемешиваться, транспортироваться, укладываться (обладать подвижностью и удобоукладываемостью), не расслаиваться; бетоны должны иметь определенную скорость твердения в соответствии с заданными сроками распалубки и ввода конструкции в эксплуатацию; расход цемента и стоимость бетона должны быть минимальными.

Классификация по типу вяжущего

Вяжущее – это обязательный компонент бетонного раствора. От его характеристик зависят параметры будущего бетонного камня. ГОСТ 25192-2012 определяет классификацию бетонов по виду вяжущего:

• Цемент (портландцемент, шлаковый, пуццолановый и т.д.), применяется для приготовления растворов общего назначения;
• Известь гашеная улучшает качество смеси, пластичность, стойкость к влажности;
• Шлак повышает стойкость материала к сульфатам;
• Гипс вводят в бетон для приготовления штукатурок для внутренних работ, для изготовления предметов декора и несложных самонесущих конструкций;
• Специальные типы вяжущего – это полимеры сложной структуры, вводимые в раствор для приобретения материалом необходимых специфичных качеств.

На практике вяжущие компоненты комбинируют для корректировки отдельных свойств бетона.

Объемы компонентов

Качество, прочностные свойства итогового продукта зависят от правильного соотношения добавляемых ингредиентов. Чтобы точно определить необходимое количество бетонного отсева, следует от общепринятой пропорции забрать по одной части песчаного заполнителя и щебня, их заменить двумя частями отсевного заполнителя.

Чтобы подобрать вид отсевной крошки для строительного раствора, следует выяснить предполагаемую степень нагрузки на будущее строение или дорожное покрытие. Как упоминалось выше, смесь на основе гранитной крошки более выгодна по сравнению смеси песка с щебнем

Стоит обратить внимание здесь на температурные показатели во время эксплуатации бетонной конструкции либо настила

Если планируется заливка территории около частного дома, здесь следует применить армирующую сетку, которая заливается бетонным раствором толщиной не более 7 см. Для изготовления подобной смеси, при условии использования гранитной крошки, соблюдается такая пропорция:

• 1 порция цемента марки М400;
• 8 порций гранитной крошки;
• максимум 20% воды от общего объема.

В результате выйдет смесь с прочностью М150. Заметим, что перед заливкой площадки на нее следует уложить подушку, которую можно сделать из гранитного отсева, хорошенько утоптав его до заливки. Высота такой подушки должна быть минимум 5 см.

Известно, что никакой из строительных растворов не обходится без цемента, от качества и марки которого зависят эксплуатационные характеристики бетонного композита. Чем выше маркировка применяемого сырья, тем лучше у бетона способность к сцеплению с различными поверхностями.

Что касается сроков хранения цемента, долго держать его неиспользованным нельзя, так как он со временем теряет свойства. Уже через месяц прочность материала снижается на 10%. Узнать его пригодность можно, зачерпнув ладонью и слегка сжав в руке. Если цемент рассыпчатый, значит, он еще не утратил качества, раствор из такого вяжущего получится хорошим.

Напомним, что от маркировки цемента зависит уровень прочности композита. Для укладки фундамента применяют марки М400 либо М500, так как на эту конструкцию предполагается большая нагрузка из бетонных или кирпичных стен будущего здания. Марка цемента влияет и на его стоимость. Самый дорогой будет с наивысшей маркировкой и с наилучшими эксплуатационными качествами.

Немаловажным моментом является качество, количество вливаемой воды. Добавлять ее нужно столько, чтобы получилась масса средней густоты. Если переборщить с жидкостью, то структура композита будет изменена, что в дальнейшем может привести к большой усадке строения, а следовательно, и к растрескиванию стен. Что касается качества, то для высокопрочного бетонного композита следует применять не техническую, а питьевую воду.

Как приготовить бетонную смесь?

Изготовление бетона – это долгий и трудный процесс. Сначала по рецепту лаборатории отмеривают в сухом виде требуемое количество цемента и заполнителей. Затем взвешенные составные части высыпают в бетономешалку и одновременно подают в нее воду. Бетономешалку приводят в движение в помощью электродвигателя.
Цель перемешивания – это получение из зернистых материалов однородной смеси. Продолжительность перемешивания устанавливают заранее. После перемешивания исходные материалы образуют пластичную смесь, похожую на тяжелую жидкость. Поэтому свежеприготовленный бетон называют не бетоном, а бетонной смесью. Лишь через некоторое время смесь затвердевает и
превращается в камень, а окончательную прочность приобретает еще позже. Этот камень и является бетоном. Однородность бетонной смеси – одно из важнейших к ней требований: если смесь будет неоднородной, бетон буден неодинаково прочным в различных участках конструкции и легко может разрушиться при нагрузке. Как же узнать, однородна полученная смесь или нет? Для этого из разных мест берут несколько проб объемом, превышающим размеры самого крупного зерна заполнителя. Если все пробы имеют один и тот же постоянный состав, т. е. одинаковое количество щебня или гравия, песка цемента и воды, то бетонную смесь можно признать однородной

После перемешивания бетонную смесь часто приходиться транспортировать от бетономешалки к месту укладки, при этом очень важно, чтобы смесь сохранила свою однородность, так как при перевозке смеси угрожает расслаивание. Почему? Потому что зерна заполнителя в бетонной смеси стремятся опуститься

Установлено, что расслаивание будет тем больше, чем слабее сцепление между раствором и заполнителем. Расслаивания бетонной смеси при перевозке можно избежать, если продолжить перемешивание смеси во время движения в автобетономешалке.

Мелкий заполнитель для бетона.

В роли мелкого заполнителя для бетона принято использовать песок . песок — это множество частиц очень маленького размера, который варьируется от 0,05 до 5мм. песок может быть: кварцевым, известковым, шпатовым и т.д. Наилучшим вариантом для изготовления бетона считается именно кварцевый песок . Для его промывки применяются системы трубопроводов, в которых можно использовать резьбовые модули для санации, улучшающие механические показатели систем водоснабжения.

Из песков природного происхождения также выделяют речные пески, горные пески, дюнные пески и т.д., которые в свою очередь имеет как плюсы, так и минусы. Например, горный песок в своем составе имеет большое количество органический примесей, глинистых частиц, что потом сказывается на качестве и характеристиках бетона. Однако, частицы горного песка имеют достаточно острые углы, что благоприятно сказывается на сцеплении с вяжущем веществом.

Что касается морских и речных песков, то они чистые и содержат остатки раковин. Однако гладкая поверхность таких песков не способна обеспечить хорошую сцепляемость с вяжущим материалом. Дюнные пески, по сравнению с другими, имеют очень мелкие частицы, что, конечно же, способствует увеличению вяжущего, но это сказывается на конечной стоимости продукции.

Наилучший вариант для бетона — это песок среднего размера с чистой основой и острыми углами.

Заключение

Бетон, виды и свойства которого были описаны выше, представлен сегодня в широком разнообразии. Поэтому строителям следует задуматься, какую смесь выбрать. Не следует делать необдуманную покупку

Важно определиться с целями, которые вы преследуете, и нагрузками, которые будут выдерживать сооружения из бетона

Важно обратить внимание на показатели деформации и прочности. Если эти аспекты будут приняты во внимание, то подобрать бетонную смесь будет довольно просто. Например, если вы хотите сделать конструкцию с высокой водонепроницаемостью, то следует приобретать или готовить гидротехнический раствор

Из него возводят здания, которые будут эксплуатироваться в болотистой местности

Например, если вы хотите сделать конструкцию с высокой водонепроницаемостью, то следует приобретать или готовить гидротехнический раствор. Из него возводят здания, которые будут эксплуатироваться в болотистой местности.