Корзина
37 отзывов
+380 (67) 760-76-88
Контакты
ПП Будпостач: газобетон и газоблок по оптовой цене
Наличие документов
Знак Наличие документов означает, что компания загрузила свидетельство о государственной регистрации для подтверждения своего юридического статуса компании или физического лица-предпринимателя.
+380675486412kyivstar
+380677607688kyivstar
+380660875308мтс
+380662600001МТС
+380445675357укртелеком
Александр Здоров, Дарья, Виктория, Надежда, Оксана.
УкраинаКиевул. Бориспольская 10 ком 6 (Дом культуры Днепр) напротив радио завода
Карта

Как приготовить бетон

Как приготовить бетон

Цементные бетоны (есть еще и нецементные с другими вяжущими) по своим свойствам имеют несколько показателей, но главный из них — марка бетона. Она означает, какую нагрузку на 1 см2 выдерживает данный бетон без какого-либо вреда для себя. Для...

Как приготовить бетон

Устройство железобетонных колодцев, строительство погребов, закладка различных фундаментов под садовый домик вот далеко не полный перечень вариантов применения бетона в дачном хозяйстве. Как получить нужную прочность бетона, в том числе и максимальную для данной марки цемента, можно узнать из этой статьи.

Бетоном называется каменный материал, получаемый из различных компонентов в результате затвердевания смеси из вяжущего (цемента), заполнителей (песка, щебня, гравия) и воды.

Цементные бетоны (есть еще и нецементные с другими вяжущими) по своим свойствам имеют несколько показателей, но главный из них — марка бетона. Она означает, какую нагрузку на 1 см2 выдерживает данный бетон без какого-либо вреда для себя. Для определения фактической марки испытывают на сжатие несколько образцов — бетонных кубиков с ребром 200 мм после 28суточного твердения в нормальных условиях.

Купуйте у нас піноблоки, ціна в Житомирі зі знижкою -10%
Твердение бетона или, как говорят строители, «схватывание» — это процесс твердения цемента. Наиболее интенсивно он проходит в первые семь суток, достигая в зависимости от марки 40% результирующей прочности. После же 28 суток набор прочности резко снижается, хотя и продолжается еще довольно долго (рис. 1). Из рисунка видно, что прирост прочности бетона в последующем небольшой: чем дольше по времени, тем меньше. Поэтому было решено марку бетона определять по прочности, достигнутой им за 28 суток.

Цемент. В бетонных смесях в основном применяются портландцемент, пуццолановый портландцемент и шлакопортландцемент, реже — быстротвердеющие (БТЦ) портланд – и шлакопортландцементы. Кроме них имеется еще целое семейство специальных цементов: расширяющийся, щелокостойкий, кислотостойкий и др. И если вам вместо обычных цементов попадется какой-либо из специальных, то приобретайте его. На садовых и приусадебных участках любой из них пойдет в дело. Только обязательно запомните марку цемента. Это главное.

Как приготовить бетон

Заполнители. Начнем с песка. В зависимости от зернового (гранулометрического) состава он разделяется на следующие группы:

  • крупный —3,5…2,4 мм,
  • средний—2,5… 1,9 мм,
  • мелкий—2,0…1,5 мм,
  • очень мелкий—1,6… 1,1 мм,
  • тонкий — меньше 1,2 мм.

Последний вид песка малопригоден для приготовления бетона и может применяться лишь в самом крайнем случае, когда другого нет, и то в небольших количествах.

В соответствии с требованиями СНиП («Строительных норм и правил») песок в бетонной смеси должен быть чистым, без включения органических остатков (корней, веток, коры и пр.), а также посторонних засоряющих предметов, комков глины, суглинка, супеси, запыленности от них. В любом случае количество глинистых (илистых) частиц в песке для приготовления обычных (то есть наших) бетонов не должно превышать 5%.

Процент загрязненности песка можно определить методом отмачивания. Для этого в поллитровую бутылку (лучше молочную) следует насыпать 200 см3 сухого песка. Затем налить воду, взболтать, отстоять минуты полторы и слить. Проделать так надо несколько раз, пока вода не станет чистой. После этого должно остаться чистого песка порядка 185… 190 см3, то есть отход составит те же 5%.

Когда речь идет о составе бетона, то предполагается, что используются сухие материалы. На практике же при замесе необходимо учитывать влажность песка. Даже сухой на вид он имеет 1 % воды, обычный — 5%, после дождя — до 10%. При затворении же смеси водой пластичность бетона, которая зависит от влажности, определяется фактически «на глазок». В переводе на житейскую мерку будем считать бетон очень пластичным, когда он самовольно сползает с горизонтальной штыковой лопаты; среднепластичным — сползает с той же лопаты, только слегка наклоненной; малопластичным — не сползает даже с наклоненной лопаты; непластичным или, как еще говорят строители, жестким — на лопате стоит бугорком. Очень плохо доводить бетон до такого жидкого состояния, когда он стекает с лопаты. Подобный бетон применять не рекомендуется.

Щебень. Он получается дроблением горных пород. В зависимости от величины каменных осколков щебень подразделяется на фракции:

  • особо мелкий (т. н. «семечки») — 3…10 мм,
  • мелкий —10…12 мм,
  • средний — 20…40 мм,
  • крупный — 40…70 мм.

Фракции гравия примерно такие же.

В соответствии со СНиП (часть 1) величина составляющих крупного заполнителя не должна превышать 1/3 наименьшей толщины элемента конструкции и 3/4 расстояния в свету между стержнями арматуры, и, что очень важно, размер камней не может быть больше 150 мм. Плиты допускается бетонировать с применением не более 25% заполнителей с наибольшей величиной камней, равной 1/2 толщины плиты. Для стенок колодцев и погребов даже такой размер великоват. Берите наибольший размер камней не более 1/3 толщины стенок, а то и меньше — проще будет уложить бетон и добиться его большей плотности.

В целях максимального заполнения пустот (которые существенно снижают прочность бетона) в смеси при ее укладке следует одновременно применять разные фракции щебня (гравия): мелкую, среднюю и крупную. Причем мелкой фракции должно быть не менее 1/3 от общего объема щебня.

Как приготовить бетон

Принято считать, что объем пустот в песке не должен превышать 35%, в гравии — 45 и в щебне — 50%. Чем меньше пустот в щебне или гравии, тем меньше требуется песка, а, главное, цемента.

Пустотность заполнителей определяется весьма простым способом. Проверяемые заполнители или уже подобранную смесь насыпают в ведро емкостью 10 л. Заполняют ведро вровень с краями и, не уплотняя, наливают воду пол-литровой или литровой банкой до верха. Например, в ведро вошло 3,5 л воды, значит, пустотность составляет 35%. Очень просто, не правда ли?

Вода. От ее качества существенно зависит прочность бетона. Чтобы не ошибиться в выборе воды, следует запомнить следующее:

1) для затворения и поливки бетона можно применять (без предварительного опробования) любую воду, пригодную для питья, в том числе и пригодную только после кипячения;

2) нельзя использовать для затворения бетона промышленные, болотные, сточные воды, содержащие жиры, растительные масла, сахар, кислоты и прочие подобные включения;

3) в сомнительных случаях пригодность воды определяют путем сравнительных испытаний бетона, приготовленного на питьевой и проверяемой воде. Если прочность испытываемого бетона не падает по сравнению с прочностью, которая получена при использовании питьевой воды, то проверяемую воду можно применять;

4) морскую воду применяют для затворения бетонов только на основе портланд – и глиноземистых цементов.

Состав бетона рассчитывают на основе следующих исходных данных: требуемой марки бетона, срока ее получения, необходимой подвижности (пластичности) бетонной смеси, вида и марки цемента, характеристики имеющихся заполнителей: гранулометрического состава песка и фракций щебня или гравия. В соотношении материалов вес или объем цемента принимают за единицу, а количество других составляющих бетона выражают в виде части веса или объема цемента. Например, если на замес требуется 25 кг цемента (Ц), 75 кг песка (П), 125 кг щебня (Щ), то соотношение составляющих будет 25/25:75/25:125/25=1:3:5.

Количество воды обычно выражают в частях от веса цемента. Если в нашем при мере для состава бетона требуется 12,5 л воды, то водоцементное отношение (ВЦ) будет равно: ВЦ =12,5/25 =0,5.

Исходя из условий получения достаточно плотных бетонов, а также из экономических соображений рекомендуется принимать марку цемента выше марки бетона в 2…2,5 раза. Для бетонов высоких марок (300 и выше) это соотношение может быть снижено до 1,5 и даже до 1,0 за счет увеличения расхода цемента (табл. 1).

Бетон марок 150 и 250 уже лет 30 как не применяют. До Великой Отечественной войны и особенно в первые (восстановительные) годы после нее, когда цемент был в большом дефиците, эти марки бетонов были широко распространены. Я снова решил привести их, так как прочности этих бетонов нам с вами за глаза хватит; экономия же цемента, а значит и денег, будет значительной. Это для сведения.

Как уже говорилось, водоцементное отношение — это количество воды в частях от веса цемента, необходимой для получения требуемой прочности (марки) бетона к определенному сроку его твердения («схватывания»). ВЦ находят по формулам или из опыта. Мы же воспользуемся уже найденными значениями (табл. 2).

Табл. 3 потребуется нам с вами для расчета состава бетона необходимой марки, а также для определения расхода цемента и заполнителей.

Как приготовить бетон

Пример. Пользуясь таблицами, рассчитаем состав бетона нужной марки. Предположим, мы имеем портландцемент М400, щебень с наибольшим размером камней 40 мм. Нам требуется бетон М200 средней пластичности.

В табл. 2 находим, что ВЦ =0,63. Учитывая, что используется щебень, получаем ВЦ=0,63+0,05=0,68. Из табл. 3 определяем нужное количество воды для средней пластичности и размеров осколков щебня 40 мм и получим 190 л/м3.

Таким образом, потребность в цементе составит: Ц=В/ВЦ= 190/0,68 = 279 кг/м3. Примем состав бетона 1:3:5. Следовательно, при расходе цемента 279 кг/м3 потребуется:

Песка – 279 х 3 = 837 кг/м3,

щебня – 279 х 5 = 1395 кг/м3.

Безусловно, методика этого расчета уступает по точности той, что использовалась на ответственных строительных объектах (на 10%). Но мы же с вами возводим не плотину Братской ГЭС, где каждый замес бетона тщательно проверяли в лаборатории. Для работ, например, на садовом участке предлагаемой точности определения состава бетона достаточно. В конечном счете, это куда лучше, чем брать состав с «потолка» по принципу — клади цемента больше, чтобы получилось крепче.

Конечно, на садовых и приусадебных участках замесы кубометрами не делают, тем более вручную. Но имея расчет на 1 м3, вы можете затворить бетона столько, сколько необходимо. А чтобы проще замерять материалы, вам следует знать, что в основной единице измерения садоводов-огородников — 10литровом ведре — содержится:

13…15 кг цемента — в зависимости от уплотнения при засыпке;

14…17 кг песка — в зависимости от его влажности;

15…17 кг щебня (гравия) — в зависимости от фракций;

12… 13 кг глины средней увлажненности;

12 кг известкового теста.

Берите средние величины — не ошибетесь.

Как уже говорилось, соотношение составляющих бетона можно брать и по объему, что делают даже чаще. Но этот способ страдает одним недостатком — при приготовлении бетонной массы смесь существенно уменьшается в объеме. Так, из 1 м3 сухой смеси получается от 0,60 до 0,72 м3 массы. Все зависит от заполнителей. Но для бетонных работ на садовом участке такие расхождения не представляют проблем. Поэтому приведу в табл. 4 ориентировочные составы пластичных бетонов на гравии для ручной укладки в зависимости от марок цемента в объемных частях (по данным Н. А. Попова).

Как приготовить бетон. Чтобы замесить относительно большое количество бетона, следует сбить плотный деревянный настил (называемый у строителей «бойком») шириной 1,3…1,4 м, длиной (руководствуясь объемом разового замеса) не меньше 2,5…3,0 м. Доски «пришивают» поперек длины как можно плотнее друг к другу, по возможности обив кровельным железом.

Посередине всей длины «бойка» насыпают песок, делают бороздку, в нее насыпают цемент, который тут же присыпают песком, чтобы цемент не сдувало ветром. Все это перемешивают (гарцуют) лопатами (рис. 2) как минимум два человека, проходя из конца в конец навстречу друг другу два-три раза.

Получив однородную смесь, ее немного смачивают водой и снова дважды гарцуют. Равномерно к смеси добавляют необходимое количество щебня и продолжают ее перелопачивать сначала насухо, а затем с добавлением небольших порций воды до тех пор, пока не получат бетон нужной пластичности.

Как приготовить бетон

Бетон – Часть 1.

Бетоном называется искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения рационально подобранной бетонной смеси: вяжущего вещества, воды и заполнителей (песка и щебня или гравия).

Для приготовления бетона в качестве вяжущих в древности применялись гипс и известь, даже глина, которые со временем вытеснялись новыми более эффективными вяжущими. В XIX в. основным вяжущим для бетона явился портландцемент, изобретение которого способствовало еще большему развитию бетонной техники и применению бетона в виде железобетона.

В современном строительстве бетон является ведущим строительным материалом. Из бетона возводят промышленные, гражданские и жилые здания, сельскохозяйственные постройки; бетон является основным материалом при строительстве гидротехнических сооружений (плотин, шлюзов, каналов, набережных) ; в мостах, путепроводах, дорожных покрытиях также широко применяется бетон; бетонными сооружаются фундаменты, воздухонагреватели и кожухи доменных печей; специальные виды бетонов (жароупорные, кислотостойкие) получают распространение для футеровки и облицовки аппаратов металлургической и химической технологии.

Каждая из составляющих бетонной смеси выполняет определенную роль в бетоне.

Так, цемент и вода являются клеем. Образующееся цементное тесто обволакивает тонким слоем зерна песка и щебня, а после затвердения связывает рыхлые материалы, какими являются песок и щебень, в прочный монолитный камень. Кроме связующей роли, цементное тесто выполняет роль смазки между зернами заполнителей, обеспечивая бетонной смеси подвижность (текучесть) .

Применением заполнителей в бетонах одновременно достигается три цели:

·  заполнители заменяют в бетоне дорогой цемент;

·  заполнители образуют жесткий скелет, препятствуя нежелательной усадке бетона, которая происходит в результате значительной склонности к усадке цементного теста;

·  применением заполнителей соответствующих свойств достигается получение бетона заданных физико-механических показателей (жароупорный, теплоизоляционный, легкий и т. д.).

Как приготовить бетон

Бетон, имеющий стальную арматуру, называется железобетоном.

Широкому развитию бетона в строительстве способствует ряд факторов, основными из которых являются:

·  относительно низкая стоимость бетона, так как для изготовления его в основном применяются заполнители, имеющие широкое распространение в природе;

·  возможность путем несложных технологических приемов получать бетонные изделия и конструкции самых разнообразных форм и размеров, обладающих различными физико-механическими показателями, что придает универсальность бетону, позволяет применять его в различных конструкциях. Нельзя сказать этого, например, про керамические материалы, необходимость высокой термической обработки которых ограничивает их формы и размеры.

Качество бетонных и железобетонных конструкций и деталей зависит от правильного их изготовления. Для возведения бетонных и железобетонных конструкций, отвечающих требованиям долговечности и эксплуатационному назначению, строители должны глубоко знать технологию бетона, уметь выбирать для бетонной смеси составляющие материалы надлежащего качества и правильно устанавливать их соотношение; хорошо знать условия, необходимые для нормального твердения.

В настоящее время благодаря работе отечественных и зарубежных ученых вопросы технологии бетона и его практического. применения глубоко изучены. Знание основных положений теории бетона позволяет строителям возводить долговечные бетонные сооружения с высокими физико-механическими и экономическими показателями.

Применяемые в строительной практике бетоны разделяют по объемному весу, прочности, степени морозостойкости и назначению.

 

Как правильно готовить бетонную смесь при проведении железобетонных и бетонных работ.

Этот сложный процесс подразумевает, прежде всего, изготовление самой бетонной смеси, которое производится при помощи бетоносмесительных цехов тех предприятий, специализация которых — сборный железобетон, в это дело вовлекают центральные бетоносмесительные узлы строек и приобъектные бетоносмесительные установки. Невероятно важно осуществлять контроль над дозировкой цемента, воды, заполнителей, которые устанавливаются лабораторией.

Дозировка составляющих бетонной смеси.

Дозировать нужный материал нужно по массе. Исключения бывают только в том случае, если дозируется вода, водные растворы и другие жидкие добавки.

Для того, чтоб дозаторы функционировали без перебоев, их нужно каждый день проверять, и ежемесячно показывать представителям органов ведомственного надзора. Поверяющий местной лаборатории госнадзора не реже, чем раз в год должен проводить метрологическую проверку. При этом, в итоге контрольной проверке должно выясниться, что разность заданной и фактической массы в восьми взвешиваниях из десяти произведенных не превышает допустимых норм. Погрешность в проверке правильности дозирования не должна быть выше:

  • ±2% для активных минеральных добавок и цемента;
  • ±2,5% для заполнителей;
  • ±2% для воды и водных растворов;

Проверяют эту погрешность на пробах, которые были отобраны в течении 30 секунд постоянной работы проверяемого дозатора. Дозатор обязательно нужно наладить, если выяснилось, что погрешность превышает норму.

Прежде чем расходные баки будут заполнены, нужно проверить концентрацию рабочего раствора всех добавок, либо не реже одного раза за смену. Способы, которые основываются на километрическом методе или тщательном измерении электропроводности и плотности. Только лаборатория должна выбрать наиболее оптимальный способ контроля над концентрацией раствора.

Как приготовить бетон

Качество бетонной смеси

Качество бетонной смеси напрямую зависит от того, насколько точно был дозирован цемент, необходимые заполнители, вода и различные добавки. Поэтому к данному процессу стоит относиться с максимальной внимательностью, ведь любое даже совсем незначительное отклонение от нормы может здорово повлиять на прочность бетона.

Контроль влажности заполнителей является основной обязанностью работников заводских и строительных лабораторий, которые закреплены за цехами заводов сборного железобетона и бетоносмесительными узлами. Влажность необходимо контролировать минимум два раза в смену и после каждой проверки корректировать дозировку составляющих. Это сможет гарантировать, что смесь приобретет необходимую подвижность и постоянство заданного изначально водоцементного отношения.

Качество перемешивания смеси тоже оказывает немалое влияние на однородность, а значит, и прочность бетона. Бетонная смесь будет прочной и однородной, только если продолжительность перемешивания, которую ранее установила лаборатория, будет строго соблюдена.

 

Замешивание бетонной смеси

Смеситель цикличного действия должен заполняться составляющими материалами в строгой последовательности, от этого напрямую зависит качество перемешивания бетона. Качество перемешивания будет хорошим, если соблюдать данный порядок действий:

  1. Подать воду в смеситель (15–20% из всего объема, который требуется для замеса);
  2. Одновременно с этим загружается цемент вместе с заполнителями, в это же время продолжается заливка остальной воды.

Если при замешивании вводятся активные минеральные добавки мокрым способом, то водный раствор добавок нужно загружаться вначале, а потом только цемент. Заполнители добавляются после кратковременного помешивания всех предыдущих составляющих.

Когда бетонная смесь приготавливаться при помощи автобетоно-смесителей, их на центральном бетоносмесительном узле загружают сухой смесью и контролируют длительность ее перемешивания. Оно, в свою очередь, обязано начаться в течение 30 минут после добавления заполнителей (число оборотов замеса обязательно должно быть больше 17 и меньше 300).

Во время выгрузки из бетоносмесителя самой бетонной смеси, очень важно следить за тем, чтоб она не расслоилась. Сохранить ее помогут щитки или трубы, установленные таким образом, чтобы поток смеси направлялся в центр приемной тары, будь то кузов самосвала или обычная бадья.

Как приготовить бетон

Производство бетона.

1. Исходные материалы.


При выборе разновидности цемента учитывают характер конструкции и рекомендации нормативных документов (ГОСТа, СНиПа). Так, например, при производстве железобетонных конструкций промышленных зданий и многих инженерных сооружений, работающих в условиях воздушно-сухой среды, применяют портландцементы с повышенным содержанием алита. Если эти конструкции относятся к массивным, то более предпочтительны цементы с меньшим содержанием алита, которые меньше выделяют теплоты при реакциях твердения и, следовательно, в меньшей мере конструкции подвержены тепловым неравномерным напряжениям. Если конструкция работает в условиях воздействия морской или другой минерализованной воды, тогда выбирают малоалюминатные сульфатостойкие портландцементы и шлакопортландцементы. Гидротехнические сооружения проектируют и строят с применением сульфатостойких портландцементов с пластифицирующими и гидрофобными добавочными веществами. Аналогичным образом учитывают условия при выборе цемента для других видов бетона.

Кроме выбора разновидности вяжущего обосновывают также выбор его марки, исходя из требуемой прочности бетона в конструкциях и минимального расхода вяжущего как наиболее дорогостоящего компонента бетона, избыток которого увеличивает величину усадочных деформаций, а потому и снижает трещиностойкость бетона. Обычно исходят из соотношения, чтобы марка по прочности цемента превышала на 10--40% марку бетона, а при низких марках бетона (110--300) превышение марки цемента составляет 100--200%. Но такие соотношения являются приблизительными, так как определение марок цемента и бетона по стандартам произ-водится при различных условиях подготовки соответствующих смесей и при несходных структурах испытываемых материалов. Именно поэтому часто фактически прочность бетона получается на одну - две марки выше марки принятого цемента. Чтобы избежать случайности, следует при выборе цемента и расчетах исходить не из марки, а реальной активности (R*) при оптимальной структуре, в теории ИСК именуемой расчетной активностью.

Она соответствует прочности цементного камня оптимальной структуры, полученной при испытании образцов, изготовленных при технологических параметрах и режимах, характерных для принятого или предполагаемого производства бетона и изготовления бетонных изделий. При проектировании состава бетона общим методом можно до-статочно точно обусловить выбор расчетной активности цемента с учетом реальной технологии, реальных заполнителей и возможных добавок, в частности, пользуясь формулой (1.1). Строгие требования предъявляются к качеству воды, используемой при затворении бетонной смеси, а также для промывки заполнителей и увлажнения бетона при его твердении в сухих условиях. Рекомендуется применять питьевую воду; не допускаются болотные и сточные воды. Ограничивается содержание растворенных в воде солей, органических веществ, вовсе не допускаются примеси нефтепродуктов, проверяется водородный показатель рН, который не должен быть ниже 4,0 и выше 12,5.

Для тяжелых бетонов предусмотрены требования к качеству заполнителей. Пески используют природные или получаемые дроблением плотных морозостойких горных пород с размером зерен не крупнее 5 мм. Важно обеспечить повышенную плотность зернового состава (по кривым плотных смесей) при модуле крупности не ниже 2,0. Ограничивается содержание пылевато-глинистых и других вредных примесей, о чем указывалось выше при описании заполнителей. На стадии проектирования состава бетона устанавливают целесообразный зерновой состав крупного заполнителя с наименьшим объемом пустот и наибольшей крупностью зерен при общих требованиях, указанных выше в отношении качества заполнителей Более полные сведения о заполнителях для тяжелого и легкого бетонов см. в ж. «Стройка», 2000, № 5, с. 139 -- 141..

Широко используют в технологии бетона пластифицирующие, воздухововлекающие и противоморозные добавки.

Как приготовить бетон

2. Определение состава бетона.

Одной из основных технологических задач является проектирование состава бетонной смеси. Разработан ряд методов проектирования состава, имеются официальные руководства, облегчающие решение этой задачи. Каждый раз необходимо выбирать тот метод проектирования (или подбора), который при принятой технологии способен обеспечить получение наиболее достоверного состава и оптимальной структуры бетона. Тогда формируется качество бетона, при котором имеется не только комплекс заданных, но и экстремальных показателей свойств, что соответствует закону створа. При всех методах на начальной стадии производится обоснованный выбор исходных материалов, чему способствуют табличные данные и вспомогательные графики, помещаемые в соответствующие руководства по подбору составов.

В них выбор исходных материалов обусловлен проектной маркой (классом) бетона, разновидностью конструкций и эксплуатационными условиями с учетом не только прочности, но и морозостойкости, водонепроницаемости и других свойств. На втором этапе всех методов проектирования с помощью расчетов и опытов в лаборатории определяют количественные соотношения применяемых исходных материалов. Важно найти наиболее достоверные и закономерные способы определения таких соотношений с гарантией получения бетона не только необходимого качества по показателям свойств, но и оптимальной структуры. На третьем этапе в методах обычно предусмотрен выпуск пробного замеса бетонной смеси и более полная техническая характеристика качества этой смеси с возможным корректированием (уточнением) проектного состава.

Изложенный в теории ИСК общий метод проектирования состава и оптимальной структуры в полной мере, естественно, относится к тяжелому и другим видам цементных бетонов. Принятое в общем методе отношение с/ф становится водоцементным (В/Ц) или водотвердым при более сложном вяжущем веществе.

Ниже изложен общий метод применительно к тяжелому плотному цементному бетону, но вначале следует уточнить общие закономерности из теории ИСК, на которые опирается этот метод. Среди законов видное место занимает закон створа, а в отношении механических свойств действует закон прочности оптимальных структур: произведение прочности бетона на степенную функцию фазового отношения (В/Ц) есть величина постоянная. Такой постоянной величиной служит аналогичное произведение прочности цементного камня на его водоцементное отношение при оптимальной структуре, возведенное в ту же степень, т. е. R* · (В/Ц*) .

Прочность R* цементного камня оптимальной структуры находится опытным путем при испытании образцов, хотя возможен и расчетный метод по формуле Фере: R=K[cl(c+e+a)] п, где К-- константа; с, е, а -- абсолютные объемы соответственно цемента, воды и воздуха в смеси. Как отмечал А.В. Волженский , было бы более целесообразно в формуле принять абсолютный объем новообразований цемента с учетом, по мнению Т. Пауэрса, и объема гелевых пор.

Показатель степени п в обоих случаях отражает влияние заполняющих компонентов и общую степень дефектности структуры бетона.

Из закона прочности оптимальных структур и общей формулы следует и общая формула прочности бетонов:

(1.1) Rб = R*ц /x п

где Rб -- прочность цементного бетона оптимальной структуры, выраженная любой ее характеристикой (предел прочности при сжатии, предел прочности при растяжении центральном или изгибе и т. п.); R*ц -- прочность цементного камня оптимальной структуры, выраженная той же характеристикой, которая была принята для оценки Прочности цементного бетона (и в том же возрасте); х -- отношение Фактической величины В/Ц бетона к В*/Ц цементного камня оптимальной структуры; оно равно отношению усредненных толщин (?; ?*) пленок водной среды в свежеизготовленных материалах, т. е. * = В/Ц / В*/Ц = ?/?*; п -- показатель степени, отражающий влияние Качества заполняющих материалов, дефектов структуры на прочность бетона; R* -- экстремум в зависимости R =/(В/Ц), определяется опытным путем.

Для исходных материалов, применяемых в цементном бетоне, и принятой технологии изготовления бетона с ее конкретными параметрами и режимами все члены формулы (1.1) имеют вполне определенный физический смысл. Из формулы следует, что повышения прочности бетона можно достигнуть, во-первых, путем всемерного увеличения Rц* -- введением химических добавок типа катализаторов или поверхностно-активных веществ, увеличения содержания кристаллической фазы на стадии твердения, дополнительным помолом, переходом на более высокие марки вяжущего и др. Из формулы (1.1) следует также, что для той же цели требуется уменьшать значение реального В/Ц и показателя степени п.

Первое достигается с помощью пластифицирующих и суперпластифицирующих добавок, интенсификацией перемешивания смеси или другими мерами, снижающими толщину пленок водной среды на твердых частицах цемента или другого вяжущего; второе достигается фракционированием и промывкой заполнителя, составлением плотных смесей, применением кубовидного крупного заполнителя, активированием поверхности зерен и т. п. Большой резерв повышения прочности заключается в оптимизации технологических переделов, особенно режимов уплотнения при формовании и тепловых режимов при обработке отформованных изделий и конструкций.

Как приготовить бетон

Рис. 1.1. Гиперболические кривые прочности бетонов оптимальной структуры; интенсивность спада прочности зависит от заполнителя: 7 -- прочный известняк; II -- гранитный щебень; /// -- керамзитовый гравий; IV -- природный гравий (необработанный)

 Формула (1.1) графически выражается гиперболической кривой в прямоугольной системе координат (R, В/Ц). 

На плоскости Я(В+Ц) ей соответствует формула прочности бетона оптимальной структуры:(1.2)

Ее можно также выразить не процентах, а в долях единицы.

Объединением формул (1.1) и (1.2) получена формула (1.3) в полном виде:(1.3)

В ней нашли отражение все основные факторы, влияющие на величину прочности при воздействии на бетон практически любых напряжений (сжатия, растяжения, сдвига и др.), а именно: содержание вяжущего вещества (В+Ц), а следовательно, и заполняющей части П+Щ =100 -- (В+Ц),% по массе; водоцементное отношение В/Ц; качество (расчетная прочность) вяжущего вещества оптимальной структуры R*; пористость А:, %; качество заполнителя по отношению к принятому вяжущему веществу и (В+Ц) (степенной показатель и); жесткость бетона или количество заполнителя, а, следовательно, и (В+Ц) (показатель т ); технологические параметры и режимы; эффективность добавочных веществ (добавок), отражающаяся на значениях В*/Ц и R*. Отсюда следует, что на технологической стадии безусловно возможно и необходимо регулировать и управлять числовым значением прочности и других свойств, но при непременной оптимизации структуры, соответствующей реальной технологии бетона. Только при ней действуют общие и объективные законы ИСК.

 Здесь необходимо снова вернуться к формуле, которая применительно к бетонам выглядит так:(1.4)

где М = В + Ц-- цементное тесто в долях единицы (по массе). Из формулы по-прежнему видно, что важно всемерно увеличивать расчетную величину активности матричного (вяжущего) вещества с соответственным уменьшением значения М, что после вычисления требуемого водоцементного отношения по формуле (1.4) адекватно уменьшению расхода цемента в бетоне (в кг/м3) до рационального минимума. Последний обычно обусловлен высокой плотностью и морозостойкостью бетона. При оптимальных структурах все эти параметры качества бетона находятся в теснейшей взаимосвязи.

После уточнения формул прочности ИСК применительно к бетону целесообразно изложить последовательность проектирования состава тяжелого цементного бетона, в' том числе с использованием компьютерной программы.

1. Определение расчетной активности цементного камня R* как Матричной части бетона и минимального значения фазового отношения В*/Ц, обеспечивающего, при принятых технологических условиях, оптимальную структуру. Для этого из цементного теста с 3--4 различными В/Ц, отличающимися между собой на величину 0,02--0,03, изготовляют образцы-кубики размером 10x10x10 см путем уплотнения их способом, принятым в технологии производства проектируемого изделия Для прикидочных опытов размеры образцов могут быть приняты и размеров, например 2x2x2 см в целях экономии вяжущего вещества.. В качестве исходного может быть принято В/Ц, соответствующее нормальной густоте цементного теста. После графического построения функции R = /(В/Ц) находят и уточняют искомое значение В*/Ц при наибольшей прочности цементного камня R*.

2. Определение состава плотной смеси песка (П) и щебня (Щ). Сосуд объемом 2 л заполняют мокрым щебнем и уплотняют способом, принятым в технологии. После установления стабильного уровня щебня сосуд взвешивают, определяя фактическую массу щебня. Затем в сосуд постепенно добавляют заранее взвешенный и смоченный водой песок, который заполняет пустоты между зернами щебня при непрерывной вибрации. После полного заполнения пустот песком определяют массу сосуда с щебнем и песком, находящимся в пустотах крупного заполнителя, тем самым устанавливая оптимальное соотношение по массе. Полнота заполнения пустот щебня песком возрастает при применении мокрых материалов и определяется по максимальной массе смеси.

Как приготовить бетон

3. Определение оптимального количества исходных материалов в бетонной смеси. С этой целью выполняют две последовательно чередующиеся операции: вспомогательную и основную.

Вспомогательная операция является экспериментальной, необходимой для определения показателей степени пит, используемых в формулах прочности и составов.

По лабораторным данным строят кривую оптимальных структур при произвольно выбранном значении (В/Ц)л и находят в точке А величину RA на кривой ДВЕ, а также значение (В/Ц)д в точке В. Прочность RA имеется и на кривой KL, которой к началу экспериментов хотя еще и нет, но о ее вероятном существовании, как и кривой оптимальных структур из теории ИСК, известно. И тогда полученных данных RA, (В+Ц)в (В/Ц)А достаточно, чтобы определить значения показателей степени пит согласно вышеприведенным формулам, поскольку другие требуемые значения Rц* и В*/Ц ранее были определены (на первом или втором этапах проектирования). Важно помнить, что величина тх -- переменная и при новых В/Ц или R требует уточнения.

Основная операция второго этапа проектирования оптимального состава бетона (как и всех других ИСК) является расчетной, причем сначала рассчитывают расход материалов (Ц, В, П, Щ) в % по массе на 1 тонну смеси, а затем пересчитывают в % по массе на 1 м3 бетонной смеси или 1 м3 бетона, например в абсолютно плотном теле.

На третьем этапе проектирования рассчитывают расход материала при производственном составе, т. е. с учетом влажности песка и щебня; изготовляют контрольный замес (лучше в производственных условиях, применительно к которым были приняты технологические параметры и режимы формования и хранения) и образцы с оценкой свойств бетона в требуемом (обычно в 28-дневном) возрасте. Последнее производят с учетом известного логарифмического закона. На этом этапе завершается проектирование Проектирование оптимального состава может осуществляться и по другим качественным требованиям к бетону: средней плотности, морозостойкости и т. д.; состав передается заводу.

В настоящее время пока еще распространен подбор состава тяжелого бетона по методу «абсолютных объемов», разработанному Б.Г. Скрамтаевым и его научной школой.

На первом этапе принимают исходные данные в отношении проектного класса бетона по прочности и другим свойствам. Для обоснования данных используют технические документы -- проект здания или сооружения, проект бетонных элементов, проект организации работ, СНиП и другую проектную и нормативную документацию. Существенной характеристикой бетонной смеси (в зависимости от проектных и производственных условий) принимается подвижность, выражаемая в сантиметрах, или жесткость, выражаемая в секундах, и определяемые по ГОСТ 10181--81. Производится выбор заполнителей, возможных фракций при их разделении (классификации), а также размера наибольшего зерна (щебня или гравия) в зависимости от вида конструкции и способа укладки бетонной смеси. Обосновываются вид и марка цемента, его минимально допустимое количество в зависимости от условий работы конструкции и подвижности (жесткости) бетонной смеси. Обусловливается рекомендуемый расход воды в зависимости от подвижности бетонной смеси, вида и крупности заполнителя, а именно: чем меньше жесткость (выше пластичность) смеси и мельче наиболее крупный размер щебня (гравия), тем больший расход воды рекомендуется принимать в бетонной смеси, выражаемый в л/м3.

На втором этапе определяют состав бетона расчетно-экспериментальным способом в такой последовательности: а) определяют водоцементное отношение (В/Ц) по данным предварительных опытов, которые помогают установить графическую зависимость прочности бетона от В/Ц при данной активности цемента и применении принятых местных заполнителей (табл.).

Таблица. Значения коэффициентов А и A1

Заполнители бетона    
А    
А1    

Высококачественные    
0,65    
0,43    

Рядовые    
0,60    
0,40    

Пониженного качества    
0,55    
0,37    

 

б) определяют расход воды (В) по требуемой подвижности бетонной смеси на основании результатов предварительных испытаний или по таблице, но с обязательным последующим корректированием применительно к исходным материалам (рис. 1.2);

27

Рис. 1.2 График водопотребности бетонных смесей жестких (а) и пластичных (б), приготовленных с применением портландцемента, песка средней крупности и гравия наибольшей крупности:

1 - 80 мм; 2 -- 40 мм; 3 -- 20 мм; 4 -- 10 мм (при использовании вместо гравия щебня расход воды увеличивают на 10 л. При использовании пуццоланового портландцемента расход воды увеличивают на 15--20 л. При применении мелкого песка расход воды увеличивают на 10--20 л)

в) находят расход цемента (Ц): Ц = В:В/Ц. Может оказаться, что полученная величина расхода цемента на 1 м3 бетона ниже допустимого нормами минимума и принятого по таблицам на первом этапе подбора. Тогда величину Ц увеличивают до требуемой нормы с соответствующим увеличением количества воды В, с тем чтобы неизменным оставалось расчетное водоцементное отношение. Следует отметить, что минимально допустимый расход цемента для бетонных конструкций 200 кг/м3г для железобетонных -- 220 кг/м3;

г) по полученным значениям В/Ц и Ц устанавливают так называемый коэффициент раздвижки (а) зерен щебня или гравия, который вводят в расчеты для увеличения количества песка, чтобы повысить подвижность бетонной смеси за счет отдаления (раздвижки) зерен щебня или гравия друг от друга. Чем выше требуемая пластичность бетонной смеси, тем дальше должны быть отдалены зерна щебня и, следовательно, больше величина а. Она возрастает также при увеличении расхода цемента и принимается: для подвижных смесей -- 1,25--1,55, для жестких бетонных смесей -- 1,05--1,15;

д) определяют расход щебня (или гравия) по формуле (1.5)

е) определяют расход песка по формуле(1.6)

В двух последних формулах ? пуст = 1-(?ощ/?щ); ?ц, ?п и ?щ -- истинные плотности соответственно цемента, песка и щебня; -- насыпная плотность крупного заполнителя (щебня или гравия).

Формулы нетрудно выводятся из условий, что сумма абсолютных объемов исходных материалов в 1 м3 уплотненной бетонной смеси близка к 1000 л и что объем пустот в щебне заполняется суммой объемов песка, цемента и воды при некоторой раздвижке крупных зерен (что учитывается сомножителем ?).

После определения количества компонента расчетная средняя плотность бетонной смеси равна ?б.с= Ц + П + Щ + В (кг/м3). У тяжелых бетонов величина ?б.с обычно не превышает 2500 кг/м3.

На третьем этапе подбора проверяют проектный состав бетона. С этой целью приготовляют пробный замес и определяют подвиж-ность или жесткость бетонной смеси. Если величина этой характе-ристики окажется на уровне заданной, то из смеси изготовляют кон-трольные образцы из расчета не менее трех на каждый срок испытания. Их хранят в течение суток в помещении при температуре 16--20°С, а оставшееся время до испытания -- в специальной камере или в нормальных температурно-влажностных условиях (температура 20°С; влажность воздуха 95--100%). Если величина подвижности окажется меньше заданной, то постепенно увеличивают содержание воды и цемента в бетонной смеси, сохраняя постоянным водоцементное отношение. Если подвижность окажется больше заданной, то в бетонную смесь добавляют песок и щебень (или гравий), сохраняя их отношение по массе. Получив величину подвижности на уровне заданной, изготовляют пробные образцы, выдерживают и испытывают их для проверки соответствия прочности и других свойств бетона заданным техническим требованиям.

Состав бетона представляют в двух выражениях: номинальном и производственном. Номинальный -- это когда расходы материалов на 1 м3 бетонной смеси относят к расходу цемента в виде Ц/Ц:П/Ц:Щ:Ц = 1:П/Ц:Щ/Ц. Данная пропорция показывает, сколь-ко частей сухого песка и сухого щебня приходится на 1 часть (по массе) цемента при приготовлении 1 м3 бетона. Обязательно указы-вают также величину В/Ц. Переход от номинального состава к про-изводственному связан с учетом естественной влажности заполните-лей. Для этого определяют влажность и реальное содержание влаги (воды) в песке и щебне. Эту воду вычитают из расчетного расхода воды, а при дозировании на заводах ее засчитывают с массой запол-нителей, к которым добавляют их массу, равную соответствующе массам воды в сырых заполнителях.

Рис. 1.3 Бетоносмеситель передвижной: 1 -- ковш; 2 -- бак для воды; 3 -- барабан

3. Приготовление бетонной смеси и ее свойства.

Как приготовить бетон
Запроектированный номинальный состав, пересчитанный на производственный со; став бетонной смеси, передают на завод для изготовления изделий или конструкций. На бетонном заводе в соответствии с заданным составом производится дозирование путем отвешивания (реже объемного отмеривания) принятых исходных материалов -- цемента, 

Рис. 1.4. Бетоносмеситель стационарный:

/ -- бункер; 2 -- барабан; 3 -- выгрузочное отделение песка, щебня, воды и др.

Дозирование осуществляют с помощью автоматических, реже ручных дозаторов. Порции материалов по проектному составу направляют в бетоносмесительные машины с принудительным или свободным (гравитационным) смешиванием отдозированных материалов. Емкости бетоносмесителей колеблют-ся от 100 до 250 л в передвижных (рис. 1.3) и от 250 до 4500 л в стационарных установках (рис. 1.4). Чем менее подвижными, жесткими ожидаются смеси, тем целесообразнее использовать принудительное перемешивание, осуществляемое с помощью противоточных или роторных бетоносмесителей. Главным смешивающим органом в них служат лопасти или лопатки, а смесь размещается в горизонтальных чашах при периодическом выпуске смеси или в цилиндрических барабанах -- при непрерывном действии смесителя. Бетоносмесители непрерывного действия имеют большую произво-дительность (до 120 м3/ч) и меньшую удельную затрату электроэнергии, чем бетоносмесители периодического действия.

При изготовлении мелкозернистых и песчаных бетонных смесей нередко используют и другие типы смесителей, например шнековые с приводным горизонтальным валом, размещенным вдоль лотка, или струйные непрерывного действия с перемешиванием в кипящем» слое в зоне электрического поля во встречных потоках противоположно направленных струй сжатого воздуха. Процессы Дозирования, загрузки и перемешивания контролируют электропневматической системой, особенно на стационарных заводах.

Хорошо перемешанная, однородная бетонная смесь выгружает, ся в бункер или транспортную емкость (автомобильные вагонетки бадьи, бетононасосы, трубопроводы и др.). Если смесь обладает высокой пластичностью, то в пути следования к месту ее укладки предусматриваются специальные меры для предотвращения расслаивания, например дополнительное перемешивание или транспортирование сухой смеси с внесением расчетной порции воды в пути следования к объекту, введение добавочных веществ -- минеральных, пластифицирующих и др.

При выходе из смесительного аппарата фактический объем бетонной смеси значительно меньше суммы объемов применяемых материалов, как компонентов смеси. Так, если сумму объемов исходных сухих материалов бетонной смеси обозначить как x+y+z, то фактический объем (Кб) бетонной смеси составит Кб = r(x+y+z), где г < 1 называется коэффициентом выхода бетона. В зависимости от состава бетона коэффициент выхода колеблется в пределах от 0,55 до 0,75. Такое снижение фактического объема бетона по сравнению с суммой объемов сухих материалов объясняется тем, что часть песка и тем более цемент размещаются в межзерновом пространстве крупного заполнителя. При назначении емкости бетоносмесителя необходимо принимать не менее суммы объемов сухих материалов, т. е. (x+y+z) литров, так как поступающие сухие материалы занимают до перемешивания объем, почти равный сумме их объемов в отдельности. С учетом коэффициента выхода рассчитывают количество (п) замесов в бетоносмесителе данной емкости (а) для получения определенного количества бетонной смеси (В), а именно: п = В/(га).

Подобно другим конгломератным смесям, бетонная представляет собой дисперсную систему, в которой в роли дисперсионной среды выступает цементное тесто, а твердой дисперсной фазой является механическая смесь мелких и крупных заполнителей. Если при необходимости в бетонную смесь были добавлены порошкообразный наполнитель или иной микродисперсный компонент, растворимый или нерастворимый в воде, то они, являясь по размеру частиц соизмеримыми с частицами цемента, относятся к дисперсионной среде. Понятно, что эта среда является микрогетерогенной, поэтому после отвердевания в бетоне она образует цементный камень сложного состава, называемый, по выражению проф. В.Н. Юнга, микробетоном. На стадии проектирования состава бетонной смеси предусматривается, чтобы все компоненты в бетонной смеси находились на возможно более малых расстояниях друг от друга, с тем чтобы на микро- и макроуровнях полнее проявлялись внутренние силы взаимодействия частиц. Особенно важно, чтобы была обеспечена оптимизация структуры бетонной смеси, при которой цементное тесто образует непрерывную пространственную сетку (матрицу) в смеси при минимальном отношении массы жидкой (В) и твердой (Ц, Т) фаз (В/Ц или В/Т) и принятых технологических условиях изготовления и применения бетонной смеси. Если снижение этого фазового отношения продолжить, то неизбежно образование дискретности /прерывистости) пленки водной среды на высокоразвитой поверхности частиц цемента и других микронаполнителей. Оптимизация заключается и в том, что полученная бетонная смесь однородна по пространственному расположению в ней микро- и макрочастиц. Кроме того, заполнители образуют достаточно плотную смесь, что желательно для снижения расхода вяжущего вещества и стоимости бетона.

 Бетонная смесь направляется для формования из нее изделий или конструкций (монолитных или сборных). Если параметры последующих технологических операций (транспортирования, формования, уплотнения) с бетонной смесью были учтены на стадии проектирования ее состава, то эти операции не вызывают каких-либо неожиданностей в поведении смеси. Она транспортируется, без расслаивания и разрывов в потоке, формуется и уплотняется без необходимости увеличения или снижения интенсивности механических воздействий, кроме тех, которые были учтены на стадии проектирования состава бетонной смеси. Минимум неожиданностей возникает на стадии тепловлажностной обработки отформованных изделий и конструкций, поскольку реальные ее режимы были по возможности учтены на стадии проектирования состава бетона.

Однако в производственных условиях всегда возможны отклонения от технологических параметров и режимов, принятых при проектировании состава смеси. В результате таких отклонений бетонная смесь может оказаться недостаточно подвижной и удобообрабатываемой на какой-либо стадии производственного цикла. Особенно важно иметь подвижные смеси при изготовлении армированных изделий. Чтобы уменьшить связанные с этим технологические дефекты в изделиях (конструкциях), контролируют реологические характеристики бетонной смеси. Простейшими и имеющими, в известной мере, физический смысл реологическими характеристиками на производстве и в лабораториях приняты в настоящее время подвижность и жесткость бетонной смеси, косвенно отражающие ее вязкостные свойства. Если показатели этих свойств поддерживать в заданном пределе допустимых отклонений, технологический процесс изготовления изделий (конструкций) окажется нормальным и бездефектным.

Как приготовить бетон

Подвижность отражает способность бетонной смеси, которой бьша предварительно придана некоторая условная форма, например правильного усеченного конуса, деформироваться под влиянием собственной тяжести, расплываясь или осаживаясь и приобретая иную форму или сохраняя ее при других размерах. Подвижность бетонной смеси измеряют с помощью стандартного металлического конуса (рис. 1.5), который заполняют испытуемой смесью с послойным уплотнением. При осторожном подъеме металлической формы бетонный конус осаживается под собственной тяжестью. Если величина осадки конуса находится в пределах 2--4 см, то смеси относят к малоподвижным, 4--12 см -- к подвижным и более 12 см -- к текучим (литым). При осадке конуса, равной нулю, смесь -- жесткая, и тогда ее удобоукладываемость оценивается с помощью специального прибора для определения условного показателя жесткости.

Жесткость бетонной смеси характеризуют продолжительностью (с) вибрирования на стандартной виброплощадке (частота колебаний 3000 колебаний в минуту, амплитуда колебаний -- 0,5 мм), необходимого для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе для определения жесткости (рис. 1.6). Цилиндрическое кольцо прибора, внутренний диаметр которого 240 мм, устанавливают и жестко закрепляют на лабораторной виброплощадке. В кольцо вставляют и жестко закрепляют стандартный конус высотой 200 мм, который заполняют бетонной смесью в установленном по стандарту порядке и после этого снимают. 

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о бане

Статьи по пеноблоку,пенобетону,пенобетонным блокам

Статьи pp-budpostach.com.ua Статьи по бетону

Статьи Все о заборах

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о крышах ( виды, материал, как лутше выбрать)

Статьи Все о Фундаменте

Статьи по газобетону ( газоблоку ), газобетонных блоков, газосиликатнных блоков

Новости, статьи, слухи, факты, разное и по чу-чуть

Статьи по кирпичу ( рядовому, лицевому,облицовочному,клинкерному, шамотному, силикатному,)

facebook twitter

Статьи по бетону

Другие статьи