Справочник строителя | Бетон

БЕТОНЫ

Бетоны могут быть легкими и тяжелыми (обыкновенными). Обыкновенные бетоны подразделяют на пластичные, укладываемые в формы (опалубку) при умеренном уплотнении, и жесткие, укладка которых требует усиленного механического уплотнения. Прочность бетона характеризуется марками 25; 35; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500 и 600. Рабочий состав и водоцементное отношение бетона назначают на основе подбора по результатам испытания образцов, изготовленных из пробных замесов. Зависимость прочности бетона от водоцементного соотношения при цементе равных марок представлена на рис. 1 (табл. 1, 2).

Рисунок 1. Зависимость прочности бетона от водоцементного отношения цементов разных марок

Таблица 1. Коэффициенты нарастания прочности бетона

Примечание. Над чертой указаны коэффициенты при твердении в нормальных условиях, а под чертой - на открытом воздухе.

Таблица 2. Относительная прочность бетона с добавкой хлористого кальция (в % к прочности бетона без добавки)

Примечание. Нарастание прочности бетона из жестких смесей происходит интенсивнее и уточняется опытным путем.

Для тяжелых бетонов (с плотностью 2200-2500 кг/м³) и особо тяжелых (с плотностью более 2500 кг/м³) в качестве заполнителя используют горные породы. От чистоты применяемых исходных материалов существенно зависит качество бетонной смеси. Добиться абсолютной чистоты материалов практически невозможно, но в любом случае количество посторонних частиц не должно превышать 5%. Состав бетона рассчитывают на сухие материалы, поэтому при замесе необходимо делать поправку на влажность песка, которая может достигать 10%. От влажности бетонной массы зависит ее пластичность. При недостатке воды (жесткий бетон) процесс укладки затруднен и требуется тщательное уплотнение бетона. При излишках воды получается разжиженный бетон (литая масса), который практически заливает форму опалубки, не требуя уплотнения. В таком бетоне возможны процессы расслаивания и утечки цементного молока, что приводит к снижению качества бетона. Наиболее практична пластичная бетонная масса, при укладке которой требуется уплотнение (вибрирование, штыкование и т.д.).

Бетон, как и любое другое каменное вещество, прекрасно работает на сжатие, но его прочность на растяжение в 15 раз ниже. При таких нагрузках бетон трескается и ломается. Чтобы устранить этот недостаток, бетон армируют металлическими стержнями, получая железобетон. Прочность железобетона несравненно выше и поэтому его применяют очень часто. Такой прочности способствует близость коэффициента температурного расширения бетона и арматурных стержней и прочное их сцепление, обеспечивающее совместную работу как единого целого.

Правильно определить консистенцию бетонной массы можно специальным металлическим конусом с очень гладкой внутренней поверхностью (рис. 2). Высота конуса - 305 мм, ширина в нижнем основании - 203 мм, а в верхнем - 102 мм. Сбоку конус имеет две ручки, внизу его укрепляют два упора в виде лапок или скоб, на которые становятся ногами, прижимая основание к горизонтальной площадке. В качестве площадки можно использовать широкую доску, фанеру или стальной лист. Проверяемую бетонную смесь засыпают в конус, предварительно прижав его к основанию.

Рисунок 2. Конус для определения консистенции бетонной массы

Наполнение конуса бетоном выполняют в три слоя по 10 см, протыкая по 25 раз каждый слой металлическим стержнем диаметром 15 мм. Такое уплотнение бетона называют штыкованием. Излишки бетона срезают на уровне вершины конуса. Конус медленно поднимают за ручки в вертикальном направлении, а бетонная масса при этом оседает, меняя свою форму. Когда оседание бетонной массы прекратится, ее сравнивают с высотой конуса. Жесткая бетонная масса дает усадку от 0 до 2 см, пластичная - от 6 до 14 см, литая - от 17 до 22 см (рис. 3).

Рисунок 3. Динамика оседания бетонной массы (временной промежуток 5-10 мин)

Консистенцию бетонной массы выдерживают в строгих пропорциях в зависимости от желаемой марки бетона. При этом марку цемента подбирают таким образом, чтобы она превышала заданную марку бетонной смеси в 1,5-2,5 раза (табл. 3).

Таблица 3. Состав бетонов

Из 1 м³ сухой смеси получают от 0,59 до 0,69 м³ бетонной массы. Это обстоятельство следует учитывать при подборе компонентов. Графическая зависимость подвижности бетонной смеси отводоцементного соотношения представлена на рис. 4.

Рисунок 4. Зависимость подвижности бетонной смеси от водоцементного соотношения: а - 10 мм; б - 20 мм; в - 40 мм; г - 80 мм

Размеры гранул заполнителей в бетоне играют очень большую роль. При их подборе следует стремиться, чтобы гранулы гравия (щебня) и песка имели зерна различной величины. Это поможет избавиться от возможных пустот в бетонной массе. Принято считать, что объем пустот в песке не должен превышать 37%, а в щебне - 50%. И чем меньше пустот находится в крупном заполнителе, тем меньше потребуется песка и цемента для их заполнения.

Проверить пустотность того или иного заполнителя довольно просто. Для этого щебень или гравий насыпают в 10-литровую емкость и заливают водой. По количеству требуемой воды определяют процент пустот в заполнителе. К примеру, если для заполнения понадобилось 5 литров воды, то в данном заполнителе пустоты составляют 50%.

Требуемый состав заполнителей подбирают с помощью стандартных сит, имеющих размер ячеек 5; 10; 20; 40 и 80 мм для гравия и 0,15; 0,3; 0,5; 2,5 и 5 мм для песка. Подбирая зерновой состав бетонной массы, следует придерживаться правила, что размеры крупного заполнителя не должны превышать ¼-1/5 наименьшего размера бетонной конструкции, для которой эта масса потребовалась. Для железобетонных конструкций с густой арматурой наибольшая величина зерен заполнителя должна быть 40 мм. При этом зерна не должны превышать размера ячеек арматурного каркаса. Для тонких плит величину зерен заполнителя уменьшают до 20 и даже до 10 мм.

Бутобетон представляет собой бетон, заполнителем в котором служит бутовый камень, кирпичный и керамический бой размером не более 50 см по наибольшему измерению.

Процесс его укладки прост. Для этого заполнитель укладывают ровными слоями по 20-25 см и заливают раствором необходимой марки. При этом нужно следить, чтобы раствор заполнял все пустоты между отдельными камнями. При необходимости выполняют уплотнение раствора вибрированием или штыкованием. При таком методе укладки бетона происходит значительная экономия материалов за счет использования более дешевого заполнителя.

К. легким бетонам относят шлакобетон, керамзитобетон, опилкобетон и некоторые другие бетоны, в качестве заполнителей в которых используют облегченные материалы. Объемный вес такого бетона в высушенном состоянии обычно не превышает 1800 кг/м³. Их применяют для снижения веса несущих конструкций и уменьшения их теплопроводности. При своих положительных качествах легкие бетоны имеют и некоторые недостатки. Так, пористость легких бетонов (при ее положительных качествах) играет и отрицательную роль. Пористость повышает гигроскопичность, что в свою очередь накладывает некоторые ограничения на применение легкого бетона. Поэтому не рекомендуется применять легкие бетоны в местах с повышенной влажностью, а ниже уровня планировки грунта их вообще применять не следует. Стены из легкого бетона желательно оштукатурить, защищая от атмосферной влаги.

Соотношение компонентов в легких бетонах может меняться в зависимости от качества исходного сырья. К примеру, шлаки могут быть металлургические, получаемые главным образом от сжигания топлива в доменных печах, и топливные - отходы котельных. В связи с этим меняется и количество цемента для получения бетона одной и той же марки (табл. 4).

Таблица 4. Нормы расхода цемента для 1 м³ шлакобетона

Примечание: При изменении марки цемента соотношение меняется на 25% в ту или иную сторону.

Таблица 5. Расход цемента для получения 1 м³ керамзитобетона

Примечание: При изменении марки цемента расход его соответственно меняется в ту или иную сторону на 20%.

Керамзитобетон чаще всего применяют для снижения веса перекрытий и увеличения их теплотехнических характеристик. Гранулы керамзита имеют покатистую форму. Их пористая структура позволяет получить бетон с достаточно высокими физико-механическими и теплоизоляционными качествами (табл. 5).

обсудить на форуме

объявления: стройка и ремонт

Поделитесь ссылкой в социальных сетях