88889.ru

Отделка плиткой и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Бетон в строительстве, где применяется и какие технологии существуют

Бетон в строительстве, где применяется и какие технологии существуют

Бетон это смесь таких материалов как цемент, щебень, песок и вода. Смешав эти компоненты можно получить надежный и долговечный материал, который применяется в строительстве практически везде.

Невозможно в наши дни представить себе постройку без использования бетона или изделий из него. Даже деревянные дома стоят на бетонном фундаменте. Список преимуществ этого материала огромен, основные: прочность, долговечность, низкая теплопроводность, влагоустойчивость, пожаробезопасность, универсальность и тд.

Состав бетона и чем он отличается от раствора

Бетонную смесь нужно готовить непосредственно перед использованием, так как она затвердевает и превращается в бетон. Марка бетона обозначается буквой «М», например М200. чем ниже это показатель тем прочнее смесь получится при застывании.

Это могут делать специализированные заводы в промышленных масштабах или бригада рабочих на строительной площадке, все зависит от количества необходимого материала. Он состоит из:

  • Цемент, связующее вещество.
  • Песок*, наполнитель для смеси.
  • Щебень различной фракции, заполнитель, который придает твердости застывшей смеси.
  • Вода, реагент (растворитель), делающий смесь пластичной и позволяющий ей равномерно затвердеть.
  • Различные добавки (топинговые, пластификаторы, морозостойкие и тд.).

*Также существуют и другие виды наполнителей — это отходы некоторой промышленности (шлаки) или специально созданные материалы из природных компонентов (керамзит, вермикулит, перлит и т.д.). Также, в современном бетоне, не редко применяются химические заполнители (полистирол).

Именно наличие в смеси щебня является основным ее отличием от цементного раствора, без него называть бетон именно бетоном нельзя.

Выбор цемента

От марки цемента зависит прочность всей смеси, при условии правильного приготовления. Чем выше марка цемента, обозначение буквой «М», тем больше будет прочность бетонной конструкции.

В отличии от раствора, где на цементе можно не значительно сэкономить, с бетоном шутить нельзя, так как на него возложены все основные нагрузки здания, поэтому нужно строго соблюдать установленным нормам, они приведены в таблице ниже.

Давайте рассмотрим соотношение компонентов бетона разных марок на 1м кубический. Используется цемент м400.

Марка бетона, 1 м3Цемент М 400ПесокЩебеньВода
М 75170 Кг945 Кг1053 Кг210 Литр
М 100210 Кг870 Кг1080 Кг210 Литр
М 150230 Кг855 Кг1080 Кг210 Литр
М 200290 Кг795 Кг1080 Кг210 Литр
М 250332 Кг755 Кг1080 Кг210 Литр
М 300382 Кг705 Кг1080 Кг210 Литр

Как видно с таблицы, что бы получить более прочный бетон, можно использовать одну марку цемента, при этом увеличивая его количество в соотношении с вяжущим веществом, в данном случаи с песком. При этом количество щебня и воды практически одинаковые.

Выбор щебня, какая фракция нам нужна

Щебень в данном случае играет роль заполнителя, материала создающего плотности всей застывшей смеси. В результате твердость увеличивается, так как твердость щебня выше твердости всех остальных компонентов.

Выбираю фракцию (размер) стоит учитывать где бетон будет применяться. Например для фундамента или бетонной подушки подойдет большая фракция, 5 см диаметром. Для монолитных работ используют более мелкую, 2-3 см., в этом случае получается более гладкая поверхность. Количество наполнителя составляет 450 кг/м3 готовой смеси.

Применение бетона в строительстве

Этот материал чаще всего используют для монолитного строительства, его заливают в опалубку, укрепляя состав арматурной сеткой. Такие конструкции называют железобетонными и на сегодняшний день они считаются самыми прочными и долговечными. Также не последнюю роль здесь играет стоимость состава, они достаточно низкая, а также высокая скорость возведения зданий из монолита.

  1. Использование в монолитном строительстве. Как происходит строительство монолитного дома. Технология строительства из бетона достаточно проста, устанавливается опалубка нужного элемента здания и заливается смесь. После затвердевания, порядка 3-4 недель, опалубка разбирается, а монолитная конструкция остается. Таким образом возводятся все элементы: стены, перекрытия, колонны и даже шахты лифтов.
  2. В частном строительстве он применяется для заливки ленточного фундамента, перегородок над проемами, бетонной подушки или армопояса. Иногда бетон применяют для заливки междуэтажных перекрытий. Так же применяется при возведении домов методом каркастно-монолитной технологии.
  3. В дорожном строительстве. Для устройства дорог с повышенной нагрузкой часто применяют именно бетонные составы.

Также часто используют изделия из бетона:

  • фундаментные блоки,
  • дорожные бетонные блоки,
  • плиты перекрытия,
  • бетонные балки перекрытия,
  • шлакоблоки,
  • канализационные кольца,
  • колонны и тд.

Использование при строительстве из несъемной опалубки. Бетон заливают в блоки в качестве наполнителя. После застывания он образует прочный и долговечный каркас, а несъемная опалубка будет служить в качестве утеплителя стен. Технология достаточно новая, но уже распространенная. Как правило используют марки М300 -М400, в некоторых случаях М450, если дом будет иметь 2 этажа или более.

Современные виды бетонов

Бетон в строительстве

Казалось бы что этот материал нельзя улучшить, однако прогресс не стоит на месте и сейчас уже все чаще используют для строительства домов современные бетонные смеси — легкие бетоны.

Что такое “легкий бетон” и где они нашел свое применение в строительстве? Из название смеси уже понятно что этот материал легче обычного что дают возможность использовать его для заливки больших меж проемных расстояний. Низкий вес дает возможность использовать стандартные виды опалубки, которые просто бы не выдержали нагрузок при использовании обычного бетона.

Читайте так же:
Оборудование для перегрузки цемента

Он также имеет меньшую теплопроводность, что делает его энергоэффективным материалом.

Новым материалом его назвать нельзя, так как используется достаточно давно, в разных видах. По составу смеси этот вид бетона отличается только наполнителями: это могут быть шлаки, керамзит, химические вещества и тд., подробнее о всех видах заполнителей и их преимуществах можно почитать здесь.

Бетон для транспортного строительства, виды и требования

Дорожный бетон также широко используется в современном мире для устройства дорожных покрытий. Как правило эта технология применяется если использовать асфальт по каким либо причинам нельзя. Например по экологическим требованиям.

Дорога подвергается гораздо большим негативным воздействия, чем например стена дома. Поэтому требования к транспортным (дорожным) бетонам гораздо серьезнее:

  • Для нижнего слоя используется марка М300.
  • Для верхнего слоя используется марка М400 и выше.

Состав должен соответствовать ГОСТ Р 55224-2012. Также есть требования к компонентам смеси. Диаметр частиц заполнителя (щебня): до 2 см в верхнем слое; до 4 см в нижнем.

Фракция заполнителя влияет на монолитность готовой сырой смеси, их количество не должно превышать 450 кг/м3, а для верхнего слоя – 500 кг/м3. Подвижность бетона не должна превышать 2 см. Для регионов где могут быть низкие температуры добавляют специальные добавки, увеличивающие морозостойкость.

Типы вяжущих материалов в составе бетонной смеси

Бетон – это искусственный материал, который получают в результате затвердевания бетонной смеси. Бетонная смесь – это определенная комбинация подобранных элементов входящих в ее состав для придания ей однородного состояния. Так же под этим понимают еще не затвердевшую смесь вяжущих материалов, заполнителей и в необходимых случаях специальных добавок. В состав любой бетонной смеси входят вяжущие материалы . Вяжущие материалы подразделяются на:

  • автоклавного твердения , которые наиболее эффективно твердеют в процессе автоклавной обработки при давлении насыщенного пара;
  • гидравлические – способные твердеть как на воздухе, так и в воде;
  • воздушные , которые способны твердеть только на воздухе.

Для приготовления бетонных смесей, используемых при возведении конструкций и сооружений из монолитного бетона и изготовлении сборных бетонных железобетонных изделий, в основном применяют цементы . Они являются гидравлическими вяжущими материалами. В зависимости от химико–минералогического состояния вяжущие материалы подразделяют на несколько групп: Цементы, силикаты (на известковом вяжущем) и строительный гипс.

  • Цементные вяжущие используют во всех типах, если этому не противоречат требования по жаростойкости , химической стойкости;
  • Силикатные (на известковом вяжущем) используют только для сборных бетонных и железобетонных изделий заводского изготовления; На смешанных вяжущих (известково-цементных, известково-шлаковых, цементо-известково-шлаковых) применяют при изготовлении бетонных изделий и конструкций;
  • На специальных вяжущих (органических или неорганических) при изготовлении конструкций с повышенными требованиями по жаростойкости, химической стойкости, расширению бетона)

Заполнители бетонных растворов

В качестве заполнителя в бетонных растворах используют различные материалы, которые обладают различной плотностью, пористостью и зернистостью. Но следует выделить несколько основных заполнителей – это песок, гранитный щебень, дресва и гранулированный шлак. Эти заполнители классифицируют на крупные и мелкие. В качестве мелких заполнителей используют песок и отсев, а в качестве крупного заполнителя используют щебень. По плотности бетоны разделяют на: Особо тяжелые бетоны плотностью более 2500 кг/м3 используют в конструкциях для защиты от радиоактивного излучения; Тяжелые бетоны плотностью более 2200 и до 2500 кг/м3 используют во всех несущих конструкциях; Облегченные — плотностью более 1800 и до 2200 кг/м3. Преимущественно используют в несущих конструкциях.; Легкие – плотностью более 500 и до 1800 кг/м3 включительно используют в ограждающих конструкциях и при соответствующей плотности и в несущих конструкциях; Особо легкие – плотностью до 500 кг/м3 включительно используют в качестве теплоизоляции.

Виды бетоных растворов по структуре

Плотной структуры , у которых пространство между зернами заполнителя (крупного и мелкого) занято затвердевшим вяжущим веществом; межзерновых пустот в уплотненной смеси не свыше 6%. Бетон плотной структуры используют в несущих и ограждающих конструкциях, в конструкциях, где необходимы требования по водонепроницаемости и повышенной морозостойкости; Крупнопористые (мелкопесчаные и беспесчаные) бетоны, у которых пространство между зернами крупного заполнителя не полностью занято мелким заполнителем, затвердевшим вяжущим, крупнопористый бетон используют только для бетонных конструкций воспринимающих сжимающие усилия (блочные и монолитные стены); Поризованные бетоны , у которых пространство между зернами заполнителей, занято затвердевшими вяжущими, поризованными пено — и газооброзавателями воздухововлекающими добавками; межзерновых пустот в уплотненной смеси свыше 6%. Поризованный бетон используют только для ограждающих конструкций; Ячеистые бетоны – бетоны без крупного заполнителя с искусственно созданными порами, межпоровые перегородки которых состоят из затвердевшей смеси вяжущего (цемента, извести или молотого шлака) и кремнеземистого компонента (молотого песка или золы). Ячеистый бетон используют преимущественно для ограждающих конструкций, а так же для теплоизоляции.

В зависимости от требований предъявляемых к бетонным растворам их классифицируют на марки. Бетон определнных марок будет обладать свойствами, которые необходимы для какого-либо строительного объекта. Например, маркировки в паспорте бетона обозначают следующие характеристики: F — уровень морозостойкости, B — прочности. Вернуться на главную.

Читайте так же:
Как вымыть цементную пыль

Выбор цемента для приготовления бетона

Создание основания конструкции или проведение работ по ее возведению требуют особых умений. В частности, это касается замешивания бетона соответствующего качества. Каждый процесс постройки индивидуален и нуждается в определенной пропорции материалов – количество цементного вещества, раствора и тому подобное. Каждый такой расчет нужен, как для определения должного количества компонентов, так и для установления общих финансовых затрат на строительство.

Процесс создания

Под цементом имеется ввиду вяжущее вещество неорганического искусственного происхождения. Как правило, его использование связано с изготовлением двух стройматериалов – это бетон и раствор. Выделяют 3 этапа изготовления цементного материала.

1 этап – добывание и обрабатывание материалов, путем проведения следующих операций:

  • добыча известняковых, глиняных и гипсовых материалов;
  • измельчение известняка, его сушение;
  • перемешивание полученной смеси с глиной в соотношении 1:3 (известняк : глина);
  • приготовленное вещество имеет название «шлам».

2 этап охватывает процесс производства клинкера, а именно промежуточный продукт перед образованием цемента. Для этого нужны следующие действия:

  • обжечь шлам (температура должна достигать 140 градусов);
  • дождаться его преобразования в клинкер, который на вид напоминает керамзитные зерна;
  • измельчить клинкер до состояния порошка.

3 этап – портландцемент, который образуется после следующих действий:

  • порошок клинкера смешивается с гипсом, количество которого равно 5% от общей массы;
  • в состав включаются минеральные вещества для создания определенного вида и марки цементного раствора.

Виды и их применение

Вяжущее вещество имеет множество разновидностей.

Портландцемент

Портландцемент – это разновидность цемента, гидравлическое вяжущее вещество.

Самый распространенный материал. Его использование, как правило, связано со строительством различных целей, изготовлением как тяжелых, так и легких бетонов, ячеистых бетонных конструкций, материалов для теплоизоляции, самых высоких растворных марок. Условия эксплуатации не ограничены. Его хранение должно происходить в закрытых складских помещениях. Смешивание нескольких марок цемента в единое целое недопустимо.

В свою очередь, для соблюдения требований строительства к качеству цементной смеси, портландцемент делится на подкатегории. Их главным отличием являются присущие им свойства. Рассмотрим эти цементы детально.

Пластифицированный

Его изготовление связано с измельчением соответствующего клинкера, который состоит из гипса и пластификатора, количество которого должно быть не выше 0,15-0,25% от массы всего раствора. Данному раствору соответствует 400 и 500 марки. Главными особенностями этого материала являются:

  • повышенная подвижность;
  • пластификация, суть которой заключается в сокращении количества воды, содержащейся в готовом изделии;
  • плотность;
  • стойкость к низким температурам;
  • гидроизоляционные свойства бетона.

Как правило, применяется при укладке покрытий дорог, аэродромов и гидросооружений.

Гидрофобный

Образуется в ходе добавления в клинкер веществ, обладающих гидрофобизирующими свойствами. Они включают в себя:

  • жирные кислоты из синтетических материалов;
  • петролатум, подданный окислению;
  • асидол;
  • мылонафт и прочие.

Адсорбция данных веществ служит защитным слоем для цемента на мономолекулярном уровне от воздействия влаги. Гидрофобизирование помогает цементу избежать коррозии и разрушения в процессе оттаивания. Его достоинства:

  • стойкость к минусовым климатическим условиям;
  • слабо поддается коррозийному разрушению и воздействию влаги;
  • влажность воздуха не влияет на срок хранения.

Применяется при постройке конструкций гидротехнического, портового, аэродромного и дорожного направлений. Кроме того, возможно использование при облицовке поверхностей зданий.

Быстротвердеющий

Главная особенность такого цемента основывается на процессе затвердевания. Это свойство упоминается в маркировке смеси буквой «Б». Прочность материала достигается при замешивании. Именно благодаря этому качеству цементная смесь становится популярной. Кроме того, железобетонные конструкции изготавливаются без использования камер пропаривания. Чаще всего применяется для создания специального бетона.

Сульфатостойкий

Данный портландцемент характеризуется низким тепловыделением, что обеспечивается благодаря высокой сульфатостойкости. Благодаря этому становится возможным использование бетона, полученного в результате применения этого цемента, при строительстве конструкций с высоким сульфатным влиянием.

Белый и цветной

Белый портландцемент образуется в ходе использования клинкера с невысокой концентрацией в нем железа. Что же касается цветного материала, то он получается при добавлении в их состав разных пигментных веществ, таких как охра, окись хрома и другие. Применение обоих растворов характерно для декорирования зданий.

Расширяющийся цементный раствор

Данная категория цементов – это особенная смесь, используемая при определенных видах строительных работ. Работа с бетоном предусматривает его усадку при высыхании. В связи с этим возникают проблемы во время проведения отделки поверхностей, создания и ремонта больших бетонных объектов, заделки и изоляции швов железобетона от влаги, а также при других работах. Именно для разрешения данных трудностей используется расширяющий цемент. Его отличающей особенностью является компенсирование усадки за счет роста объема смеси на первых этапах работ по бетону.

Главные составляющие цементного раствора этого вида – это портландцемент или глиноземистый цементный раствор (70% общей массы), гипсовые и другие добавки. Кроме склонности к растяжению, он обладает быстротвердеющими свойствами благодаря наличию в составе смеси гипсового вещества. Объем смеси увеличивается в процессе набора материалом крепости. Это происходит благодаря образованию в цементе кристаллов, появление которых вызвано реакцией компонентов на влагу. Последующий рост кристаллов. и как результат – увеличение цементного раствора в объеме происходит в течение 3 дней. Преимущества:

  • длительный срок службы;
  • высокая совместимость;
  • стойкость к воздействию химии и окружающей среды.
  • высокая стоимость;
  • использование лишь для определенных типов работ, а именно: обработка трещин и швов; склейка железобетонных конструкций;
  • отделка ракушечных покрытий.
Читайте так же:
Готовая цементная смесь как развести

Глиноземистый раствор

Жаропрочный глиноземистый цемент.

Этот материал можно отнести к цементам быстродействующего и гидравлического типа. Для его создания необходимо измельчить обожженную или сплавленную смесь из глинозема. Кроме этого, состав смеси включает в себя известняк, известь или глиноземную породу. Возможна окраска вещества в серо-зеленый, коричневый или черный цвет.

Главное достоинство глиноземистых цементов – это огнеупорность благодаря наполнителям, таким как магнезит, шамот, руда.

Как правило, его использование связано с промышленными конструкциями, подверженными влиянию высоких температур, воды или газа. При авариях и ремонтных работах также возможно его применение, как заделочного вещества на морских суднах.

Пуццолановая смесь

Данное понятие объединяет в себе группу цементных растворов, имеющих в своем составе минеральные вещества, и которые занимают в общей растворной массе не менее 20%. Также в нем присутствуют портландцемент и немного гипса. Пуццолановый цементный раствор применяется для сооружения подводных и подземных конструкций. Отличительные свойства:

  • стойкость к коррозии;
  • медленное затвердение;
  • стойкость к низким температурам.

Шлакопортландцемент

Это вяжущий материал, который характеризуется возможностью затвердения как в водной среде, так и в воздухе. Производится путем измельчения смеси из портландцементного клинкера, гипса и гранулированного доменного шлака. Возможно смешивание предварительно измельченных компонентов. Шлакопортландцемент имеет следующие характеристики:

  • наличие шлака замедляет затвердения;
  • низкая прочность;
  • умеренное выделение тепла при затвердевании;
  • деформации бетона значительно меньше.

Все марки этого вида цемента используются при устройстве бетона для строений вне зависимости от расположения.

Цементные свойства

Основными свойствами являются:

  • тонкое измельчение – главное условие, которое является основным показателем длительности затвердения и прочности бетонного раствора;
  • стойкость к коррозии – определяет уровень противостояния цемента влиянию окружающей среды;
  • стойкость к низким температурам – свойство, которое означает особенность цементного стройматериала реагировать на перепады температуры;
  • потребность воды – ее необходимое количество для качественного процесса гидратации цемента и наделения его пластичностью;
  • прочность – обозначается маркой, указанной на упаковке;
  • сульфатостойкость – возможность противостоять воде, содержащей ионы сульфата.

Условные обозначения

Выделяют следующие цементно-марочные обозначения:

  • вид цемента обозначается по первым буквам, например, портландцемент – ПЦ;
  • цементная марка, которая определяется крепостью на сжатие – от М300 до М700;
  • количество включенных добавок. При запрете добавления – ДО, до 5% от общей массы – Д5, от 5 до 20% – Д20;
  • в зависимости от определяющих характеристик: например, быстротвердеющий – Б, гидрофобизированный – ГФ.

Свойства бетона ухудшаются при длительном его хранении. В результате воздействия влаги на цемент понижается его марка. За один месяц теряется 10% прочности. Исходя из этого, нужно учитывать прочность при составлении пропорций цементного раствора.

Выбор марки цемента для приготовления бетона

Выбор вяжущего вещества зависит от типа строительства, от окружающих факторов. На практике создана таблица соответствия марки цемента и его расхода. Так, расход смеси марки М200 равен 200-240 кг/м3. Раствор М300 используется в количестве 215-240 кг/м3. Расход самой высокой марки М500 – 250-440 кг/м3. Эти расчеты позволяют определить количество требуемого цементного материала для приготовления определенного класса/марки бетона. Как правило, они проводятся при возведении фундамента.

Какие особенности выбора цемента?

Приготовление бетона требует ответственного подхода к решению вопроса: вяжущее вещество какой марки необходимо для строительства? От высоты марки зависят связующие особенности. Следует запомнить несколько правил:

  • марка цемента должна быть в 2 раза больше, чем марка будущего бетонного раствора. Например, раствор М200 требует цемент марки М400;
  • обращайте внимание на срок и условия хранения вяжущего вещества. Даже сухой на вид материал может иметь лишь половину первоначальной прочности, если условия хранения нарушены. Лучше приобретать цементный раствор перед началом работ на бетоне и у известных производителей.

Заключение

Цемент – это не только вяжущее вещество, но основной составляющий компонент бетонного раствора. Именно от него зависят прочность и надежность будущей конструкции.

Следует обращать внимание не только на особенности определенного вида этого строительного материала, но и на его качество, которое напрямую зависит от условий хранения.

Разница между бетоном и цементом: по назначению и составу, по дополнительным примесям

Цемент и бетон — в чем разница между этими материалами, не сможет сразу сказать большинство людей. Использование обоих типов растворов в строительстве позволяет получать крупногабаритные конструкции, являющиеся основой для возведения разных сооружений. Кроме этого цемент и бетон используются для внутренней отделки помещений, например, при заливке полов.

Цемент и бетон

Обозначение понятий

ручной замес

Отличительные черты цементных растворов

Такие смеси широко применяются в строительной сфере уже 150 лет. С помощью этого материала возведено множество жилых зданий и других сооружений.

По назначению

Чаще всего материал применяют для следующих операций:

  • получение стяжки под половые покрытия из досок, ламината или линолеума;
  • заливка швов между кирпичными или бетонными блоками;
  • штукатурка стен для их уплотнения или получения некоторых видов покрытия;
  • отделка верхнего слоя бетонных ступеней или площадок;
  • укладка кафеля (в смесь добавляют клей ПВА).

Чем отличается использование цементного раствора от бетонной смеси, можно узнать практически у любого строителя. В этом материале нет крупных фракций наполнителя, для получения смеси достаточно ввести песок.

Когда требуется улучшить состав цемента, в него добавляют пластификаторы в количестве от 3 до 5 %. Строители применяют готовую смесь, которая поступает на участок с завода. Время употребления такого цемента ограничено 3 часами после доставки материала.

Читайте так же:
Жесткий цементный раствор марки

цементный раствор

Продукт можно изготовить самостоятельно, придерживаясь требований ГОСТ. Цементные фракции просеивают через сито с ячейками 10 Х 10 мм. Это нужно для получения однородного состава, устранения комков, крупных камней или кусков щебня.

Разновидности по составу

Цементные смеси состоят из нескольких компонентов. В зависимости от области применения они делятся на следующие виды:

  1. Самый простой цемент получается при смешивании мела и каолина. После этого в него добавляют песок в соотношении 1:3, заливают нужным количеством воды. Полученный состав надо использовать на протяжении 60 минут.
  2. Основные составляющие другого типа цемента — известь и песчаные фракции, смешанные в пропорции 3:1. Чтобы смесь быстро затвердела, в нее добавляют гипс. Но такой раствор должен употребляться на протяжении 5-10 минут. Поэтому его применяют для выкладки кирпичных и бетонных блоков.
  3. Если нужна большая прочность раствора, то ее получают перемешиванием цементных и жидких известковых компонентов, воды при этом не добавляют. Подобной смесью обрабатывают полы, потолок и стены помещений.

Наличие минеральных примесей и их преимущества

Для улучшения параметров получаемого цемента применяют минеральные добавки. В виде наполнителя опытные строители употребляют следующие примеси:

  • гранулированный шлак;
  • разные сорта кремнезема;
  • известняк;
  • летучие зольные компоненты.

Характерные отличия бетона

Этот материал под действием воды быстро твердеет. Это позволяет применять его при строительстве фундамента, стен, использовать для получения полового покрытия.

Бетонные смеси для изготовления бетонных изделий

Основные составляющие

Бетон состоит из смеси нескольких продуктов. Чаще всего применяются следующие компоненты:

  • цементный раствор;
  • разные сорта песка;
  • гравий или щебень в виде заполнителя.

В растворе употребляют чистый речной песок, без глинистых фракций. При заполнении смеси в нее добавляют гальку, гранитный гравий и щебенку.

Дополнительные примеси

Для улучшения прочностных характеристик бетона, например, при возведении фундамента на неустойчивых почвах, внутрь раствора вводят добавки. Это позволяет использовать полученный строительный материал для производства массивных конструкций. В нужных местах устанавливается опалубка из деревянных досок или фанерных щитов, а затем между ними заливают бетонную смесь.

Применяются следующие армированные добавки:

  • стекловолоконные жгуты и щиты;
  • металлические прутки;
  • волокна из полимера или базальта.

Последний вид добавок не поддается гниению, а базальтовые штыри не горят.

Разновидности бетона

Строительные смеси делятся по массе, назначению и наличию различных вяжущих веществ.

Бетон бывает следующих видов:

  • наилегчайший сорт;
  • легкий тип;
  • облегченная разновидность;
  • тяжелая смесь;
  • особо тяжелый тип.

По назначению бетон делится на следующие категории:

  • специальные растворы, устойчивые к радиоактивному излучению, химическому воздействию, высоким температурам и сильным морозам;
  • конструкционные смеси, которые применяют для несущих поверхностей (железобетон);
  • продукт, пропитанный монополимерным волокном и выдерживающий различные напряжения (скручивание, сдвиг и т. д.).

В зависимости от примененных вяжущих веществ бетон подразделяется на следующие разновидности:

  • разновидность с добавлением шлака и гипса;
  • смесь из портландцемента и различных пластификаторов;
  • силикатный бетон, содержащий вяжущую известковую массу и силикатные или алюминатные добавки.

Бетон имеет более широкую сферу применения при строительных работах, т.к. он прочнее цемента. Но его нельзя применить в виде декоративного покрытия для отделки отдельных элементов сооружения. Цемент по сравнению с бетонной смесью быстро стареет, покрывается трещинами, а затем рассыпается.

Прочный бетон и химия — кратко для самоделкиных

Теория и химия бетона являются важными составляющими в получении самоделкиными необходимых знаний с целью осознанного применения на практике точных приемов и методов получения заданных свойств пластичного бетона.

химия бетона

С О Д Е Р Ж А Н И Е

  1. Точность в составе смеси и технологии — прочный пластичный бетон.
  2. Химия бетона — основа понятия процессов.
  3. Вода в цементной смеси.
  4. Химический состав цемента.
  5. Влияние температуры на скорость твердения и прочность бетона.

Точность в составе смеси и технологии — прочный пластичный бетон

К сожалению многие мастера до сих пор при подготовке цементной смеси для своих работ используют в качестве измерительного инструмента ведро и лопату. Может быть для изготовления самого простого классического бетона этого и достаточно.

В то же время, имея необходимые знания и опыт, но не выполняя при этом элементарные правила и не соблюдая технологическую дисциплину, можно получить плачевные результаты.

Вот один пример, как выглядят небрежно изготовленные тактильные бетонные плитки после первых зимних месяцев пешеходной эксплуатации.

тактильная плитка

Правильно подготовленная цементная смесь и точно выдержанная процедура замеса всегда позволяют получить прочный цементный камень.

Чтобы более ощутимо почувствовать эту необходимость, требуется хотя бы немного ознакомится с основами химических процессов, проходящих в цементной смеси в начальной стадии и в дальнейшем в химическом составе бетона.

Химия бетона — основа понятия процессов

Чтобы не загружать головы химическими уравнениями, объясняющими протекающие процессы при формировании цементного камня, можно рассмотреть только самые необходимые для общего понимания сути его образования.

Заводы производят различные виды цемента, но чаще всего для своих работ самоделкины используют наиболее распространенный портландцемент.

Другие цементы, например, глиноземистый или пуццолановый используются профессионалами там, где более эффективно проявляются особые свойства этих цементов: очень быстрое твердение и более прочный камень (через несколько суток достигается 100% марочная прочность).

Читайте так же:
Класс взрывоопасности цементной пыли

Вернемся к нашему портландцементу.

При изготовлении садового декора химические добавки, которые ранее использовались в составе вместе с портландцементом, также обеспечивают достаточную прочность и скорость затвердевания пластичного бетона.

Почему же так важна точность в дозировке смеси для декоративного бетона?

Вода и химия бетона

Какое количество воды необходимо добавить в цементную смесь определяется водоцементным (В/Ц) или водовяжущим (В/В) отношением. При этом вяжущее = цемент + активные добавки, такие как микрокремнезем, зола и др.

Вода нужна для гидратации цемента (вяжущего).

Дозировка должна быть точной, иначе при избытке воды часть останется в бетоне и зимой будут проблемы.

А если воды не хватит, то не прореагировавший свободный оксид кальция (СаО или активная известь) с годами , постепенно превращаясь в известь-пушонку (Са(ОН)2), будет разрыхлять бетон и снижать его прочность.

Вот почему так важно не допустить испарения воды из твердеющего изделия, особенно в начальной его стадии (накрыть полиэтиленовой пленкой).

Наилучшие результаты можно получить при В/В = 0,35…0,4.

Если при этом для удобства в работе пластичности бетона не хватает, то необходимо увеличить количество пластификатора или сменить его на более эффективный с меньшей дозировкой.

Теперь кратко о химических веществах в цементе.

Химический состав цемента

Важной составляющей цемента является активная известь (СаО). Кроме свободного состояния оксид кальция (СаО) также входит в соединения, образующие: двух кальциевый силикат (С2S), трех кальциевый силикат (C3S), трех кальциевый алюминат (С3А) и четырех кальциевый алюмоферит (C4AF).

Эти химические вещества также взаимодействуют с водой, причем наиболее быстро это делает трех кальциевый алюминат (С3А) — за 3…5 минут.

При твердении бетона сначала образуется коллоид, затем — кристаллический сросток, далее — кристаллический каркас.

Чтобы процесс кристаллизации проходил равномерно, в цемент вводят гипс, количество которого должно точно соответствовать количеству С3А.

Поэтому, те самоделкины, которые хотят ускорить процесс затвердевания бетона путем введения гипса в состав смеси, нарушают этот баланс и снижают конечную прочность цементного камня.

Химия бетона — это очень точная наука.

В результате нескольких реакций с водой (и с учетом добавок, например, микрокремнезема) получается основа цементного камня — практически не растворимый гидросиликат кальция CaO⋅SiO2⋅nH2O.

Чем его больше, тем выше водостойкость и прочность бетона.

Отвердевший цементный камень — это неоднородная структура, представляющая собой смесь геля и кристаллических сростков.

Без дополнительных условий на третьи сутки прочность цементного камня составляет 40…50%, а через неделю — 60…70% от конечной.

Чем тоньше помол цемента, тем выше прочность и скорость твердения.

Естественно, что чем тоньше помол, тем выше удельная поверхность цемента. Она измеряется в см2/г.

Считается, что каждый ее прирост на 1000 см2/г повышает активность цемента на 20…25%.

В соответствии с помолом определяется марка цемента и его стоимость.

Влияние температуры на скорость твердения и прочность бетона

Одним из способов ускорения процесса изготовления бетонных изделий и увеличения оборачиваемости форм, используется термическое воздействие на бетонную отливку.

На крупных производствах применяют автоклавную обработку под давлением насыщенного пара 9…16 атм. при температуре около 200 градусов и выше. При этом можно получить марочную прочность уже через 4…6 часов после начала этого процесса.

Получается более прочный бетон , так как при высокой температуре Ca(OH)2 дополнительно связывается с SiO2 в прочное соединение (о котором упоминалось ранее) — гидросиликат кальция.

На малых предприятиях используют пропарку изделий при температуре 70…80 градусов, нагнетая горячий воздух под пленку, которой накрываются отливки.

Такая пропарка только ускоряет процесс твердения бетона (примерно в 2 раза). К тому же позволяет достичь 70% марочной прочности через одни сутки. Этого обычно достаточно, чтобы произвести распалубку и освободить формы для очередной заливки.

При естественной сушке в полиэтиленовой пленке такой результат можно получить только через неделю.

В работах по изготовлению садовых бетонных изделий, о которых рассказывается на страницах kamsaddeco.com, вместо пропарки используются химические добавки (например, формиат натрия). Применяя их совместно, можно еще более ускорить процесс застывания и освобождения форм.

Вместо горячей воды и пара можно использовать термоматы.

Изделие накрывается полиэтиленовой пленкой и сверху на нее укладываются термоматы на 8…12 часов. При этом также получается прочность 70% от марочной, но за более короткое время.

Когда ненужно нагревать бетон

Надо отметить, что если вы захотите использовать глиноземистый цемент, то его пропаривать нельзя. При застывании он выделяет тепла больше в 1,5…2 раза, чем обычный портландцемент. Поэтому он хорошо твердеет при температуре окружающей среды до нуля градусов.

Таким образом, зная природу и химию бетона в совокупности с протекающими в нем процессами, можно подготовить любой состав цементной смеси. Это необходимо для получения декоративного искусственного камня заданной прочности.

Но химия и бетон не единственная важная составляющая. Не только ее надо знать и учитывать при изготовлении прочного бетона.

Гранулометрия — не менее ответственная физическая характеристика. О ней уже было кратко рассказано и можно прочитать в статье про методы составления различных цементных смесей.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector