Обычный тяжелый цементный бетон

Тяжелый бетон — свойства и преимущества

Тяжелый бетон — это один из самых актуальных стройматериалов в условиях современного строительства. Его применяют в основном при возведении сборных конструкций и монолитных зданий. Также из материала такого типа, дополненного арматурой, производят множество железобетонных изделий: дорожные плиты, блоки для фундамента, плиты перекрытия, сваи, ЖБК и др.

Преимущества материала

Тяжелая бетонная смесь завоевала большую популярность благодаря следующим достоинствам:

• уникальная прочность после высыхания;
• ценовая доступность;
• высокая плотность;
• практичность;
• долговечность;
• удобство укладки, а также подачи материала.

Состав смеси

Главные компоненты тяжелой бетонной смеси представлены цементом, водой (без примесей щелочей и кислот), специальными добавками, заполнителями и чистым песком (фракции от 0,14 до 5 мм). При добавлении в цементную смесь песка она считается мелкозернистой и может называться пескобетоном.

В качестве крупных и мелких бетонных заполнителей применяются горные плотные породы типа известняка, кварцевого или полевошпатного песка, песчаника, гравия или щебня.

Прочностные характеристики материала обеспечиваются вяжущими веществами, представленными портладцементом, а также его разновидностями: пластифицированным, быстротвердеющим, гидрофобным или сульфатостойким материалом.

Плотность тяжелого бетона обеспечивается за счет правильного подбора пропорций компонентов смеси, а его прочность также напрямую зависит от активности цемента, условий и сроков отвердения.

Качественное различие и количественное соотношение заполнителя, цемента и зоны контакта, образованной между ними, являются основополагающими при определении полезных свойств, плотности и структуры материала.

Соотношение компонентов

Как правило, тяжелую бетонную смесь изготавливают, применяя такие пропорции: 2 части песка (чаще всего берется крупнозернистый), 1 часть бетона (предпочтение отдается маркам с высоким индексом), 4 части заполнителя и около 0,8 части воды.
Иногда пропорции могут незначительно отличаться, но в основном состав цементной смеси рассчитывается на 1 м3 и представлен в следующих соотношениях:

Класс прочности	Цемент, кг	Песок, кг	Щебень, кг	Вода, л
В 15	260	900	1084	155
В 20	320	860	1040	165
В 22,5	360	830	1040	165
В 25	420	795	1000	175
БСГ В 30	470	760	1000	175

Классификация

Говоря о целях применения тяжелого бетона, его делят на гидротехнический (применяется в условиях высокой влажности); железобетонный (необходим для сооружения перекрытий и ЖБ блоков); дорожный (может эксплуатироваться при высоких нагрузках); литой (изготовленный на основе специальных пластификаторов и застывающего в течение короткого промежутка времени цемента).

Также тяжелый бетон может быть кислотоупорным, высокопрочным (делающим смесь с максимально высокими показателями плотности), жаростойким (часто используется для производства печей промышленного типа), мелкозернистым или декоративным (применяется для отделки фасадов, тротуаров или бордюров).

Класс бетона – показатель его качества, должен варьироваться от 95 до 100%, (обозначается, как правило, индексом 0,95).

Важными параметрами считают также класс бетонной смеси по прочности на осевое растяжение, а также класс смеси на сжатие, согласно которому тяжелый бетон можно классифицировать следующим образом:

• марки М50 и М100 (применяются для некоторых работ при ландшафтном обустройстве территории);
• М150 (используется для стяжек и отмостков);
• М200 (активно используется при реставрации, для фундаментов, лестниц и площадок);
• М250, М300 (применяют в основном для возведения монолитов и конструкций);
• М350 (эксплуатируется при строительстве аэродромных плит);
• М400 (используют для гидросооружений, строительства мостов и хранилищ для банков);
• М500 и М600 (эти марки лежат в основе метростроительных процессов).

Согласно статистике, марки с более высоким значением (до 800 кгс/см2) применяются крайне редко.

Материалы для изготовления тяжелого бетона отличаются индивидуальными техническими параметрами. Особенности смеси некоторых марок можно рассмотреть в таблице:

Марка (прочность)	Название (класс прочности)	Подвижность	Влагонепроницаемость (W)	Устойчивость к морозу (F)	Объемная масса
М 200	В 15	П2	6	200	2400
М 250	В 20	П3	6	200	2390
М 300	В 22,5	П3	8	300	2400
М 350	В 25	П4	8	300	2395
М 400	БСГ В 30	П4	10	300	2410

Учитывая то, что сжимается цементная смесь гораздо лучше, чем работает на растяжение, при изготовлении железобетонных изделий ее часто усиливают арматурой из стали.

Технические параметры

Качество раствора оценивают по определенным параметрам с учетом свойств, присущих тяжелому бетону.

Огнеупорность

Устойчивость к воздействию огня является для тяжелого бетона важным показателем. Так в случае его нагревания примерно до 500 градусов происходит процесс разрушения, а если нагреть его до 200 градусов, то материал снизит свою прочность почти на 30%.

Водостойкость

Невосприимчивость материала к проникновению в него влаги обозначается индексами от W2 до W20.

Это значит, что тяжелый бетон определенных марок можно гарантировано применять даже при сооружении подводных каналов и мостов.

Температурное расширение

Идеально, чтобы при нагревании бетона расширение было не очень большим, это предотвратит растрескивание материала. Для тяжелых бетонов коэффициент температурного расширения не должен превышать 0,5.

Устойчивость к морозам

Морозостойкость раствора важно учитывать при возведении ограждающих конструкций, мостов, а также в строительстве аэропортов, гидротехнических и дорожных сооружений. Определяется индексом F и варьируется от 50 до 1000.

Прочность

Качественнее всего тяжелые бетоны проявляют свое сопротивление в случае сжатия. По этому критерию смеси делят на классы с индексом В: от 3,5 до 60.

При сжатии смеси по оси марка бетона обозначается буквой М и значения варьируются в рамках от 50 до 1000.

Также стоит обращать внимание на пористость материала. Желательно, чтобы объем, занятый порами, не превышал 15%.

Нельзя игнорировать сроки затвердения бетонной массы. Что качается стандартных марок – то срок их застывания составляет около 28 суток. При условии эксплуатации быстросохнущего материала время сокращается примерно до недели. Если применять бетонную смесь с замедленным сроком застывания или использовать метод длительного бетонирования, то бетон может затвердевать в течение 180 дней. В промышленных условиях для ускорения процесса применяют метод отвердения с пропариванием.

Качество тяжелого бетона напрямую зависит от его технических характеристик.

Особенности технологии замеса

Самая главная задача при изготовлении тяжелых растворов – сохранить баланс, удерживаемый между подвижностью и прочностью смеси. Важнейшее соотношение «вода/бетон» напрямую влияет не только на прочность и плотность, но и на устойчивость смеси к морозу. Также очень важно не перелить воды сверх меры.

Приготовление бетонной смеси

Алгоритм изготовления тяжелого бетона своими руками состоит из следующих процессов:

1. Подготавливается емкость, в которой будет производиться замешивание бетона.
2. Наливается необходимое количество воды.
3. Непрерывно помешивая состав, в емкость постепенно вводят песок, цемент и выбранный заполнитель.
4. Не переставая перемешивать массу, в нее добавляют пластификаторы и различные добавки, которые выбирают, исходя из целей строительства.
5. Замешивание раствора продолжается до получения однородного состава, лишенного комков.

Работа по изготовлению тяжелого бетона считается трудоемкой и требующей некоторых навыков. Заполнители, добавленные в смесь, делают ее тугой и тяжелой для замеса. Это следует учитывать в случае необходимости получения бетона в большом объеме.

Идеальным вариантом считается покупка материала, изготовленного промышленным методом с соблюдением ГОСТов.

Помощь в расчете состава

Расчет сырья, необходимого для производства полноценного тяжелого бетона, считается сложной и важной задачей, от правильности решения которой будет во многом зависеть результат стройки.
Можно воспользоваться уже готовыми таблицами, разработанными специалистами на основании длительного практического опыта.

Примерное соотношения щебня (Щ), песка (П) и цемента (Ц) марки М400, можно определить по следующей таблице:

Марка бетона	Кол-во бетона, полученное из 10 л цемента (л)	Состав объема цемента из расчета на 10 л (П/Щ)	Общий массовый состав (Ц/П/Щ) (кг)
450	29	10/22	1/1,½,5
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	41/61	¼,6/7

Иногда с целью достижения более надежного результата полученные пропорции можно менять (уменьшать или увеличивать).

Довольно часто неопытные строители используют специальные компьютерные программы, с помощью которых можно с высокой степенью точности быстро произвести подбор состава тяжелого бетона: количество основных и вспомогательных материалов, необходимых для замеса цементной смеси.

Источник

Обычный тяжелый цементный бетон

обычному ПЦ и имеет марки 300, 400, 500, 550.

6 Материалы на основе минеральных вяжущих веществ

6.1 Обычный тяжёлый цементный бетон

Обычный тяжёлый цементный бетон — это искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания смеси цемента, крупного заполнителя, песка и воды. Смесь этих компонентов до затвердевания называют бетонной смесью .

Вяжущим в обычном бетоне являются ПЦ и ШПЦ, мелким заполнителем — песок (размеры частиц 0,14-5 мм), крупным заполнителем — щебень или гравий (размеры частиц 5-70 мм). Частицы щебня имеют остроугольную форму и шероховатую поверхность, а гравия — округлую форму и гладкую поверхность.

Бетон, как и все каменные материалы, хорошо работает на сжатие, а прочность при изгибе и растяжении в среднем в 10 раз меньше. Поэтому в конструкциях, работающих на изгиб и растяжение, используют стальную арматуру. Армированный бетон называют железобетоном .

По пределу прочности при сжатии тяжелый бетон делят на классы от В3,5 до В80 (3,5-80 МПа), что соответствует устаревшей, но всё еще часто применяющейся характеристике бетона — марке — М50-М1000 (50-1000 кгс/см 2 ). Класс бетона определяют по прочности при сжатии бетонных образцов через 28 суток нормального твердения (температура 15-20°С и относительная влажность воздуха 90-100 %).

По морозостойкости обычный тяжёлый цементный бетон делят на марки от F 50 до F 1000.

Твердение бетона обусловлено взаимодействием цемента с водой (см. выше). Поэтому для твердения бетона необходимы высокая влажность и положительная температура. Преждевременное испарение воды приводит к прекращению гидратации цемента, а, значит, к прекращению роста прочности бетона. Для предотвращения высыхания бетон после схватывания поливают водой, покрывают полиэтиленовой плёнкой или опилками, песком, которые периодически увлажняют. Твердение бетона при отрицательных температурах прекращается из-за его замерзания. Повышение температуры ускоряет гидратацию цемента и твердение бетона, поэтому при производстве ЖБИ в заводских условиях их подвергают обработке паром при температуре 80-90°С. На строительных площадках бетон в зимнее время подвергают электропрогреву.

Источник

Обычный тяжелый цементный бетон.

35)Что такое бетон и бетонная смесь? Бетон – искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания смеси цемента, крупного заполнителя (щебень, гравия), мелкого заполнителя (песка) и воды. Смесь этих компонентов до затвердевания называют бетонной смесью.

36)Что применяется в качестве вяжущего и заполнителей в тяжелом бетоне? Вяжущим в обычном бетоне является ПЦ и ШПЦ, мелким заполнителем – песок (о,14-5 мм), крупным заполнителем – щебень или гравий (5-70 мм). Частицы щебня имеют остроугольную форму и шероховатую поверхность, а гравия – округлую форму и гладкую поверхность.

37)Для чего армируют бетон? Как называется армированный бетон? Бетон, как и все каменные материалы, хорошо работает на сжатие, а прочность при изгибе и растяжении в среднем в 10 раз меньше, поэтому в конструкциях, работающих на изгиб и растяжение, используют стальную арматуру. Армированный бетон называют железобетон.

38)Как делят тяжелый бетон по прочности и морозостойкости? По пределу прочности при сжатии тяжелый бетон делят на классы от В3,5 до В80 (3,5-80 МПа), что соответствует устаревшей, но нов все еще часто применявшейся характеристики бетона марке от М50-М1000 (50-1000 кг∙с/см²). Класс бетона определяют по прочности при сжатии бетонных образцов через 28 суток нормального твердения (t=15-20°С, относительная влажность воздуха 90-100%). По морозостойкости делят на марки от F50 до F1000.

39)Чем обусловлено твердение бетона? Какие условия следует создавать твердеющему бетону? Твердение бетона обусловлено взаимодействие цемента с водой, поэтому для твердения бетона необходима высокая влажность и положительная температура. Преждевременное испарение воды приводит к прекращению гидратации цемента, а значит к прекращению роста прочности бетона. Для предотвращения высыхания бетон после схватывания поливают водой, покрывают полиэтиленовой пленкой или опилками, песком, которые периодически увлажняют.

40)Как влияют отрицательные и повышенные температуры на твердение бетона? Как это учитывают на практике? Твердение бетона при отрицательных температурах прекращается из-за его замерзания. Повышенные температуры ускоряют гидратацию цемента и твердение бетона. Поэтому при производстве ЖБИ в заводских условиях их подвергают обработке паром при t=80-90°С. На строительных площадках бетон в зимнее время подвергают электропрогреву.

41)Производство ЖБИ. Отвешенные в необходимых количествах цемент, песок, щебень и воду перемешивают в бетоносмесителях. Арматуру выправляют, очищают, разрезают и сваривают в объемные каркасы. После чистки и смазки форм в них укладывают арматуру, затем бетон, который уплотняется вибрацией или другими способами. Для ускорения твердения бетона отформованные изделия могут подвергаться тепловлажностной обработке паром. Общий цикл пропаривания составляет в среднем 10-16 часов, max t=80-90°С. Готовые изделия извлекают из форм и вывозят на склад готовой продукции.

42)Применение тяжелого бетона. Из тяжелого бетона могут изготавливаться все изделия конструкций зданий от фундаментов до покрытий: сваи, блоки стен подвалов (фундаментные блоки), колонны, ригели, балки, плиты перекрытий, фермы, лестничные марши и площадки, внутренние и наружные стеновые панели и др. В изготовлявшиеся раннее наружные стеновые панели из тяжелого бетона укладывают утеплители из минеральной ваты или пенопласт.

43)Виды бетонов в зависимости от вида вяжущих и заполнителей. Бетон является наиболее универсальным строительным материалом: применяя разные вяжущие вещества и заполнители, изменяя структуру, получают изделия и конструкции с широким диапазоном свойств и применения. Например: кроме цементных получают бетоны гипсовые, шлакощелочные, асфальтовые, полимерные и др. Легкие бетоны получают, применяя легкие заполнители (керамзит, аглопорит, пемза, туфы и др.). Используя специальные заполнители и вяжущие получают жаростойкие, кислотостойкие бетоны, бетоны для защиты от радиации и др.

Источник