Все смеси для приготовления бетонных растворов состоят из 3-х основных компонентов, один из которых называется «заполнитель» (наполнитель). В качестве такового используются различные материалы, в том числе, и с разными параметрами. Поэтому ответов касательно даже именно щебня может быть несколько.
Во-первых , промышленность выпускает несколько видов подобной продукции, которые отличаются как химическим, структурным составом, так и определенными свойствами (в частности, прочностью).
Во-вторых , щебень даже одного вида может иметь различные размеры фракций (гранул), поэтому и подразделяется на крупный, мелкий или средний.
В-третьих , немаловажно и то, для каких целей готовится бетонный раствор, каковы специфика его применения и дальнейшей эксплуатации «созданной» из него конструкции.
Например, если предусматривается заливка фундамента, то бетон должен быть достаточно прочным. В то же время, если использовать щебенку с крупными фракциями, то «растаскивать» раствор по опалубке, уплотнять его (хоть вручную, хоть вибратором) будет довольно тяжело. А если она довольно сложной конфигурации, с плотным арматурным каркасом, что довольно часто бывает при индивидуальном строительстве?
Для обустройства бетонного пола использовать тот же раствор – не по-хозяйски, так как можно приготовить и более «дешевый». К тому же и щебень берется самый мелкий, так как толщина такого пола, как правило, небольшая.
Как видно из вышеизложенного, в выборе щебенки для бетона существует множество нюансов. Поэтому стоит сразу отметить, что не следует руководствоваться какой-то единой рекомендацией, тем более якобы «все знающих» людей. Понятно, что универсального «рецепта» не может быть в принципе. И все-таки есть определенные критерии, которые и следует учитывать.
- Прочность конечного продукта определяется соответствующей характеристикой заполнителя. Например, из щебенки марки «600» получить бетон М500 невозможно.
Для общего руководства приведем примерное соответствие прочности затвердевшего раствора и наполнителя (бетон – щебень):
М100 – М600;
М200 – М800;
М300 – М1000;
М400 (500) – М1200.
Если при использовании определенной марки щебня все-таки требуется повысить степень прочности бетона, то необходимо увеличить долю цемента в приготовляемом растворе. В некоторых источниках указывается, что для экономии можно добавить песка. Это неверно, так как данный материал не является «определяющим» в этом плане.
- Для обеспечения заданной прочности конечного продукта нельзя использовать наполнитель с одинаковыми размерами гранул. Это приводит к тому, что объем «заливки» будет заполнен ими неравномерно; возможно образование множества пустот, что, естественно, снижает прочностные характеристики бетона (на растяжение, смещение, сжатие).
Для фундаментов под массивные сооружения специалисты рекомендуют использовать не крупный, а более мелкий щебень (с размерами 5 – 20 и 5 – 10). Это обойдется несколько дороже, зато получится надежнее. В других случаях следует брать разные виды щебенки (по размерам гранул) и смешивать. Мелкие фракции обеспечат заполнение пустот, которые образуются между крупными, следовательно, плотность массы повысится.
- Стоит обратить внимание и на такую характеристику щебенки, как «лещадность». Она показывает степень «плоскости» камушка. У более кубовидных гранул лещадность ниже. Использование щебня, имеющего довольно высокую данную характеристику (с более плоскими фракциями) влечет повышение расхода вяжущего, что с экономической точки зрения не всегда оправданно.
Кроме того, такой раствор довольно сложно уплотнять, так как плоская щебенка хуже трамбуется.
Для заглубленных фундаментов лучше не использовать, а вот, например, для отмосток она вполне подойдет.
- Особенности нашего климата заставляют учитывать и такую характеристику материалов, как устойчивость к низким температурам. По этому «параметру» лидером среди однотипной продукции является щебень из гранитных пород.
Для нашего климата нецелесообразно (особенно для фундамента) использовать щебень с показателем «F» ниже 150. В противном случае придется дополнительно утеплять поверхности, что связано как с материальными, так и с временными затратами.
- Сейчас довольно большое внимание уделяется вопросам экологии. Щебенка имеет определенную радиоактивность. Этот показатель имеет свои классы и отражается в сертификате на продукцию.
Щебень 1-го класса желательно использовать только для обустройства фундаментов.
Практика показывает, что для приготовления бетонных растворов ниже 250-й марки в целях оптимизации денежных расходов выгоднее использовать гравий. Для растворов от М300 и выше берется щебень.
Если бетон необходим для возведения фундамента, то в качестве наполнителя следует применять щебень гранитный.
В случае ограниченности в возможностях выбора продукции следует ориентироваться на гранитный щебень 5 – 20. Растворы на его основе более универсальны и могут использоваться для различных видов работ (основания, перекрытия, отмостки и в ряде других случаев).
Если повышать плотность за счет использования более мелких фракций, то нужно учесть, что вяжущего (цемента) понадобится значительно больше. А это приведет к существенному увеличению стоимости строительства, так как данный материал – самый дорогой (из состава смеси для бетонного раствора).
Для снижения стоимости работ можно смешивать щебни гранитные и гравийные, так как последний материал – более дешевый.
В данной статье рассматривается вопрос о подборе щебня для средних и тяжелых бетонов. Хотя, как отмечалось, имеется несколько его разновидностей – шлаковый, вторичный, известковый и некоторые другие. Если готовится, например, бетон ячеистый, то понятно, что использовать щебенку гранитных пород нет смысла, так как при этом аннулируется такое преимущество пенобетона (или газобетона), как малый вес.
01.06.2018
Бетон является современным строительным материалом, который предполагает использование смеси цемента с водой, песком и любым другим твердым материалом. Чаще всего из твердых материалов применяют щебенку, благодаря её особым свойствам и хорошим возможностям для разностороннего применения. Но она бывает разной и если хотите заказать щебень, вам стоит определиться с тем, какая фракция щебня нужна для бетона.
Почему щебень - хороший наполнитель для бетона
Щебень изготавливается из твёрдых горных залежей, зернистость которого пребывает на уровне 0,05-0,7 см по европейским стандартам. Этот материал для укладки стоит использовать из-за следующих преимуществ:
Щебень стоит определять, как крупный заполнитель, что позволяет свести на нет все процессы шаткости и спрессованности конструкции. В связи с этим, его применение способствует увеличению качества всей смеси.
Добавление щебня формирует скелет бетонной конструкции, в которой заполнитель может составлять до 90%.
Больше всего расход финансовых средств приходится на цемент. Для экономии финансовых средств нужно стремиться к уменьшению затрат с поддержанием достаточного качества. Самым важным параметром качества и его показателем определена прочность, которая зависит от общей плотности массы. С этой целью подбирают специального размера щебенку, которая при уплотнении могут распределиться более мелкими. Из этого можно сделать вывод, что хороший бетон предполагает наличие разных фракций материала.
Фракционное деление щебня
Чтобы говорить о том, какой щебень для бетона подойдет лучше всего, стоит понять, что собой представляет фракция. Фракция определяется, как не что иное, как разделение частиц в группы по одинаковым размерам.
После дробления материала получаем следующие фракционные показатели:
- 0,05-0,1; 0,05-0,2 см;
- 0,1-0,15; 0,1-0,2 см;
- 0,15-0,2 см;
- 0,2-0,4 и 0,4-0,8 см;
Однако по индивидуальному заказу можно получить щебень зернистостью вплоть до 1,5 см.
Немного слов о правильном подборе фракции для смеси
Чаще всего для смеси используют щебень, частицы которого можно отнести к первой фракции. При том, что указанный вариант не является экономичным с финансовой точки зрения, он остается популярным по причине высокого качества получаемой смеси. При использовании более крупных фракций бетон не будет равномерно заполнен твердым материалом, что существенно снизит прочность конструкции.
Важным аспектом при определении фракционной составляющей имеет последующая область использования бетонной смеси. Сориентироваться вам поможет следующая таблица:
Как понятно из таблицы, фракция определяется исходя из масштаба деятельности и нужной стойкости затвердевшей смеси.
На стойкости смеси также сказывается и твердость заполняющего материала, которую нужно подбирать следующим образом:
Не стоит воспринимать приведенные данные, как незыблемую истину. Отклонения более чем возможны и они устраняются за счет изменения в соотношениях других компонентов. К примеру, в случае необходимости в бетоне высокого качества, а в наличии находится лишь щебенка низкой прочности, то в конечную смесь добавляют больше цемента. Это же работает и при отсутствии заполнителя нужной фракционности, но уже в изменении количества добавляемого песка.Из этого можно сделать вывод, что долговечность бетона зависит не столько от выбранных материалов, а от того, как были подобраны пропорции для смеси.
Купить щебень или бетон в Ростове-на-Дону можно в нашей компании «Бетон 61». Вы можете быть уверены в своевременном и качественном предоставлении услуг.
Любая бетонная смесь включает в свой состав ряд составляющих от которых зависят основные ее характеристики. Из них обязательными являются три составных элемента: вода, цемент и наполнитель. В качестве наполнителя обычно используется щебень, имеющий отличные эксплуатационные параметры.
Чтобы получить бетон особо высокой прочности, щебень используется высококачественный, прочность которого может достигать 1000 Мпа и более. Значение это определяется тем, какой материал использован для получения щебня, каковы его особенности. Рассмотрим, какой именно щебень можно применять в качестве основы для получения бетонной смеси.
Разновидности щебня, используемого для приготовления бетона
По видам щебень может быть:
- кубообразным;
- имеющим острые углы;
- клинообразным;
- лещадным.
Используемый для бетона щебень может иметь искусственное или природное происхождение. Искусственный получают путем переработки домашнего шлака и строительного мусора. Он представляет собой вторичный материал, поэтому себестоимость его невелика. Он практически не используется в строительных работах, им укрепляют слабые грунты при строительстве не слишком ответственных дорог. Природный щебень получают путем дробления горных пород. Правильный выбор щебня позволяет снижать усадку грунта и его ползучесть, увеличивать долговечность и прочность бетона.
Важная характеристика, по которой производится выбор подходящего для конкретных работ щебня, это размер фракций. Под этим понимается размер тех частиц, которых в материале больше всего. Чем меньше размер частиц, тем меньше номер фракции.
При формировании бетонной смеси щебень крупных фракций используется там, где необходимо обеспечить высокую прочность бетона после его схватывания. Щебень мелких фракций лучшим образом заполняет полости и пустоты.
Щебень плоской и игловидной формы снижает прочность бетонной смеси, к тому же вырастает расход цемента. Использование такого щебня понижает морозостойкость готового бетона, поэтому в строительстве эта форма щебня практически не используется. Рассмотрим подробнее виды щебня, применяемые в строительных работах.
Гранитный щебень - лучший для бетона
Этот щебень - один из самых прочных рудных материалов. Получается он путем дробления природного гранита. Для бетона этот вид щебня - самый лучший наполнитель, применяется он для тех бетонов, которые должны иметь высокую марку:
- покрытие дорог и аэродромов;
- самые ответственные строительные элементы, испытывающие максимальную нагрузку (стены, плиты, колонны);
- различные мостовые конструкции, включая мостовое полотно.
Гранитный щебень по своему качеству характеризуется следующими показателями: плотностью, прочностью на сжатие, а также фракционностью, которая может находиться в пределах от 5 до 150 мм. Наиболее популярна фракция размерами от 5 до 20 мм, которую применяют при сооружении изделий из железобетона, дорожных покрытий и мостов. Ее использование гарантирует надежный состав смеси и ее высокие эксплуатационные данные.
Щебень средней фракции размерами 40 миллиметров используют для сооружения объектов промышленности. Крупная фракция, применяемая для создания габаритных конструкций из бетона, имеет размеры 40-70 мм. Щебень более крупных форм идет на изготовление бутобетонных фундаментов.
Эксплуатационные параметры гранитного материала говорят о высокой его прочности. Марка такого щебня может быть в пределах 1200-1400, а его морозостойкость достигает 400 циклов.
Материал гравийный и известняковый
Щебень гравийного типа получается методом просеивания карьерных пород или дроблением скал природного происхождения. Эксплуатационные показатели этого материала уступают граниту, но стоимость его ниже. Этим наполнителем активно пользуются при изготовлении ЖБИ, в дорожных работах и при создании фундаментов. По своей фракционности он может быть разделен на мелкий, имеющий размеры до 10 мм, средний (от 10 до 20 мм) и крупный, с размером фракции до 40 мм.
Известняковый щебень - один из наиболее дешевых видов наполнителя. В зависимости от класса точности можно подразделить этот материал на группы:
- М600-М800 - эти марки получаются из известняка или доломита, показатели их высоки, и размеры фракций большие;
- М300 - М600 - марки, получаемые из известняка;
- М200 - марка дорогая, поэтому не применяется при получении бетона.
Связь марки бетона с маркой щебня
Основным наполнителем могут служить любые твердые породы - гранит, гравий, известняк, керамзит, колотый кирпич и асфальт. Но в выборе наполнителя есть некоторые особенности. Прочность конкретного наполнителя может сильно ограничивать возможности его использования. Так, использовать битый кирпич совершенно невозможно при изготовлении ответственных бетонных конструкций.
Марка твердого наполнителя обозначает его прочность. Соответствие марок бетона и наполнителя представлено в таблице:
| Марка щебня | Марка бетона |
| М1200 | М400 - М500 |
| М 1000 | М 300 |
| М 800 | М 200 |
| М 600 | М 100 |
Эта таблица допускает некоторые отклонение, которые вполне допустимы и определяются соотношением песка и цемента. Практически бетон марки М250 и менее изготавливают с использованием гравия, а выше М 300 применяют гранит.
Бетон не может быть прочнее его наполнителей, так что из цемента марки М400 бетон М500 получить невозможно. Получение правильной мерки бетона зависит от подбора пропорций его составляющих.
Какой фракции щебень нужен для бетона?
Для бетонной смеси используется щебень фракции 5-70 мм. Более тонкое разделение формирует подгруппы 5-10 мм, 10-20 мм, 20-40 мм и 40-70 мм. Для бетонирования лучше использовать более крупный щебень и гравий, поскольку при этом использованный наполнитель будет иметь меньшую удельную поверхность и оказывать меньшее давление на цементный раствор, что обеспечивает требуемую подвижность смеси.
Существуют нормативы, согласно которым наполнитель высокой крупности должен составлять от одного до двадцати процентов массы, а пониженной крупности - не больше 20% смеси.
В соответствии со СНиП 3.03.01-87, бетонная смесь должна иметь в своем составе щебень не менее двух фракций с максимальным размером частиц до 40 мм, и не меньше трех фракций, если наибольшие частицы составляют 40-70 мм. Максимальный размер щебня должен быть меньше 3/3 минимального расстояние между продольными арматурными стержнями. Также он не должен превышать 1/3 минимального размера конкретного строительного элемента, например, его ленточной ширины.
Долговечность и прочность конструкций из бетона прежде всего зависят не только от того, насколько качественные материалы использованы, но и от того, насколько правильно подобрана смесь. Для того, чтобы получить качественный бетон, необходимо учитывать все тонкости его приготовления.
Состав бетона - как подобрать состав бетона?
тендерная площадка товарного бетонаКомпания Ленбетон – это первая тендерная площадка по продаже бетона в Санкт-Петербурге. Наша Компания была создана группой профессионалов с большим опытом в строительной сфере. Мы считаем, что данный формат работы с клиентом это оптимальная и честная схема партнерских взаимоотношений.
В классическом варианте в состав бетона входят такие составляющие как связующее, вода и наполнители. Сегодня строительная индустрия дополняет его еще и различными пластификаторами, гидрофобизаторами и прочими добавками, которые позволяют производить строительные работы в межсезонье, а так же повышают технические характеристики этого материала.
ГОСТ и бетон
ГОСТ строго определяет пропорции в составе бетонов и в зависимости от этого делит этот стройматериал на виды. Соотношение компонентов зависит от марки используемого цемента, влажности песка, и фракций наполнителя. Наиболее распространенная марка бетона – 200. Эта марка бетона состав имеет следующий: цемент М400 – 1 часть, вода – 3 части наполнитель – 5 частей. Поскольку в бетоне главными связующими есть вода и цемент, то прежде чем купить бетон, необходимо разобраться с таким техническим показателем, как В/Ц (водоцементный модуль иливодоцементное соотношение)
Прочность бетона имеет обратно пропорциональную зависимость с В/Ц – чем меньше этот показатель, тем прочнее стройматериал. Для бетона достаточно, что бы В/Ц равнялся 0,2, но такой бетон не будет достаточно пластичен, поэтому подбирая бетон, остановитесь на водоцементном соотношении 0,3-0,5.
ГОСТ регламентирует бетоны по:
- назначению – для ПГС, а так же специальные (декоративные, гидротехнические, дорожные, жаростойкие и др.);
- виду вяжущего материала – тощие, жирные, товарные;
- типу заполнителя - здесь они аналогичны;
- структуре - крупнопористые, ячеистые, плотные и поризованные;
- условиям твердения – в естественных или специальных условиях;
- объемной массе – легкие, особо легкие, облегченные, тяжелые и особо тяжелые;
Зачем в бетоне щебень?
Чаще всего заполнителем в бетонах выступает щебень. В зависимости от размеров полученных в результате дробления гранита он градируется от мелко- до крупнофракционного. Однако потребители чаще всего не осведомлены, что не только величина размеров частиц регламентируется СНиП. Важным показателем есть еще и содержание в единице объема зерен игловатой и пластинчатой форм. Именно форма зерна определяет группы щебня:
- кубовидная – 12-15%;
- обычная -18-25%;
- лещадная - свыше 25%.
Здесь процент определяет отношение массы зерен данной поверхности к массе единицы объема (плотности). Щебень необходимо добавлять в бетон не только для экономии цемента. Главным образом это делается для лучшего сцепления раствора, поскольку шероховатая поверхность частиц щебня и остроугольная их форма способствуют скреплению всех составляющих бетона.
Зачем в бетоне арматура?
Даже при малой нагрузке конструкции из бетона разрушаются. А стальной стержень на растяжение работает в 100-200 раз лучше. Поэтому чтобы вся бетонная конструкция работала как единое целое, в бетон вводят один или несколько арматурных прутков. Далее под действием вибропрессования из бетона практически полностью удаляются воздушные раковины, и при этом между стальными прутками и бетоном возрастает сила сцепления.
В результате увеличивается прочность на изгиб, сжатие и растяжение, так же крайне низка температурная деформации бетонной конструкции. В зависимости от диаметра и профиля сечения (с лунообразными выступами или без них) арматуру делят на классы от А-1 до Ат-7. И если класс А-1 используют в ненапрягаемых конструкциях чаще как монтажный элемент для сварки сеток, то Ат (выплавленную из термически уплотненных сталей), используют при монтаже бетонных конструкций, работающих в агрессивных средах.
Какой бы класс арматуры или других закладных не использовался в бетоне, этот стройматериал экономичен, пожаростоек, технологичен, а так же обладает значительными показателями биологической и химической стойкости, морозостоек.
Зачем в бетон добавляют аммиак?
Если требуется бетон купить с доставкой, то очень важно изучить сертификационные документы на этот материал. Поскольку недобросовестные производители для ускорения процесса затвердевания добавляют в бетон различные смеси с высоким содержанием азотнокислого кальция.
И хотя в их составе имеется небольшое содержание аммонийных солей, которые препятствуют образованию комочков нитрата кальция, в результате взаимодействия выделяется аммиачный газ. Причем, чем больше аммонийных солей добавлено в бетон, тем более ярко выражен запах аммиака.
Проживание или работа в таких помещениях может обернуться необратимыми последствиям для здоровья, поэтому подбор состава бетона состоит не только в знании марки этого стройматериала, но и в тщательном изучении репутации производителя, и серьезному ознакомлению с сертификатом на требуемую продукцию.
Железобетон: подарок стройиндустрии от ботаника
В 1867 году французский садовод Монье открыл и запатентовал железобетон. При изготовлении цементных горшков для растений он случайно добавил туда кусочки металла, и удивился монолитности и долговечности данных изделий.
Сегодня железобетон – важнейший стройматериал, который представляет собой композиционный материал, в который входит бетон и сталь. Дело в том, что сам бетон прекрасно работает на сжатие, а сталь, как известно, на растяжение. Объединение этих материалов в единое целое позволят достичь высоких показателей прочности, выносливости, сейсмоустойчивости, усталостного разрушения и многих других.
Заказ звонка менеджера Ленбетон
tpbeton.ru
Щебень как необходимый элемент бетонного раствора
27.10.2014 Наполнители для бетона бывают разнообразные. В их числе зачастую лидирует щебень. Рассмотрим эту ситуацию подробнее. Камень, из которого изготавливают бетон, имеет свою прочность. Эта прочность по сравнению с прочностью готового цемента будет гораздо выше. И казалось бы, это замечательно, ведь работы выполненные с таким бетоном жили бы многие столетия, как горы, но тут есть свой крупный нюанс. Создавать постройки из таких огромных каменных блоков было бы весьма неудобно, трудоемко и практически не возможно, потому человечество изобрело бетон, а собственно для бетона уже наполнения. Щебень, выступающий в роли наполнителя, исполняет свои функции на высоте. Его еще называют крупным заполнителем, мелкий заполнитель это песок. От качества производимого щебня на прямую будет зависеть качество готового бетона. Потому заполнитель, следует почитать информацию о нем, о размере и его производителе. Так зачем бетону нужен щебень? Сам по себе бетон невозможно использовать без наполнителя, так как его объемная усадка не позволила бы залить раствор и сохранить при этом форму. Без наполнителя бетону нельзя бы было придать форму, он бы просто растекался при твердении. Чтобы этого не случилось при работе с бетоном, используют наполнители, такие как щебень и песок. Щебень относят к крупному наполнителю, песок к мелкому. Чем большая требуется работа в толщине слоя залитого бетона, тем естественно толще подбирается наполнитель. Объемность наполнителя так же часто называют фракцией. Без специального наполнителя, такого как щебень, прочность бетона невозможно было бы зафиксировать. Щебень улучшает общую прочность раствора, из которого потом производят требуемую работу. Щебень тоже имеет собственную прочность. Она на прямую зависит от породы камня используемого при изготовлении этого продукта. Если вопрос работы с качественным бетоном сейчас стоит у вас на главном месте, не покупайте щебень, не обдумав и не прочитав о его характеристиках. Мы уже успели рассказать вам, зачем в бетоне щебень, теперь расскажем немного о его производстве. Практически любой колотый камень будь то песчаник, гранитные породы или известняк могут стать готовым наполнителем для бетона. Так, в зависимости от используемой породы камня щебень имеет ряд характеристик, по которым можно определить его прочность, форму, размер зерен, и количество содержащихся примесей. Щебень для бетона обычно телят на три категории: 1. Гранитный щебень (это щебень, при производстве которого использовался преимущественно гранит) 2. Известковый щебень (который приобретают в результате дробления известняка) 3. Гравийный щебень (продукт, получаемый при дроблении скал или просеиваемый в гранитной породе) Сама категория щебня тоже может отличаться согласно радиоактивности и размерам зерен.Не стоит бояться впервые, использовать такие материалы. Этот вид работ максимально распространен, и просто внимательно сделав раствор придерживаясь нужных норм, результат вас, несомненно, удовлетворит.
Возврат к списку
beton-spb.ru
Ода бетону
« Назад09.09.2012 21:03
ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ О БЕТОНЕ.
«Век живи - век учись» - (поговорка).
«Я знаю, что ничего не знаю» (древнегреческий мыслитель Сократ).
Эти эпиграфы предназначены для тех строителей и заказчиков, которые решили, что они все знают о бетоне, так как не первый год работают на стройке. Кроме того, в российском обществе существует стереотип, что строитель – это самая простая профессия, а уж бетонщик – это самая простая из всех строительных специальностей. Специалисты компании «Кредо» не будут вступать в спор с теми, кто так считает. Но и не могут равнодушно наблюдать за тем, как порой безграмотно строители и нестроители обращаются с бетоном. И своей безграмотностью не только портят качественный и дорогой материал, чем наносят прямой ущерб заказчику или себе, но и дискредитируют добросовестного производителя бетона, внушая заказчику, что бетон был некачественным.
Для удобства читателя статья будет построена в виде вопросов и ответов. При этом большинство вопросов были продиктованы практикой.
Что такое бетон?
Казалось бы простой вопрос. Но немногие могут дать на него правильный ответ. Бетон – это искусственный каменный материал. В нем используются лучшие свойства камня – его прочность. Но почему нельзя использовать просто камень? Потому что это очень трудоемко и дорого, а иногда просто невозможно придать камню нужную форму или размер. Например, бывают каменные (гранитные) бордюры и бывают бетонные бордюры. Каждому понятно, что бетонный бордюр дешевле. Легче придать бетону нужную форму, чем обработать гранит. Ну и трудно представить междуэтажное перекрытие, выполненное из камня. Разве только сводчатые перекрытия из камня на небольших пролетах. Или совсем уже трудно встретить камень длиной 12 метров и более. А железо-бетонные балки такой длины мы видим почти на каждом мосту. Кроме того, как камень, так и бетон плохо воспринимают растягивающие нагрузки. Но если в бетон вставить арматуру, то тогда растягивающие усилия на бетон будет воспринимать арматура, расположенная внутри бетона. Всем понятно, что вставить арматуру внутрь камня и приклеить её к нему также очень трудоемко и дорого.
Что входит в состав бетона?
В состав бетона входит три основных компонента – вяжущее вещество, вода и заполнитель. Для краткости вяжущее вещество мы будем называть просто «вяжущее». Мы будем говорить о самом распространенном строительном бетоне – цементном бетоне. Из самого названия понятно, что в качестве вяжущего в цементном бетоне применяется цемент. Для краткости цементный бетон мы будем называть просто «бетон». Существует много видов цемента. Мы не будет рассматривать его разновидности. Это тема для отдельного изучения и более интересна для производителей бетона и других специалистов. Основными видами заполнителей являются щебень, гравий и песок. Щебень отличается от гравия тем, что это дробленый материал. В нашей местности чаще всего – это продукт дробления того же гравия, но прошедший разделение по фракциям, т. е. по крупности. Бетон из гравия немного дешевле, так как гравий дешевле щебня. Из гравия изготавливаются бетоны до определенных марок. Основными характеристиками щебня и гравия являются крупность и прочность. Песок бывает крупнозернистым и мелкозернистым. Заполнители должны быть подобраны в строго определенной пропорции. Упрощенно можно представить, что пустоты между частицами щебня или гравия должен заполнить песок, а пустоты между частицами песка должен заполнить цемент. Совершенно правильно поступают строители, когда для приготовления бетона на объекте приобретают готовую гравийно- или щебнепесчанную смесь (ГПС или ЩПС). При изготовлении их в заводских условиях соотношение щебень-песок или гравий-песок оптимально.
Какие качества должен иметь бетон?
Основной физической характеристикой бетона является его прочность. Она измеряется специальными приборами, когда бетон достигает возраста 28 суток. Прочность измеряется в единицах давления. Наиболее понятной и привычной для большинства людей является единица измерения прочности в килограммах на квадратный сантиметр (кг/см2). Например, прочность 100 кг\см2 означает, что бетон разрушается при воздействии на него давления в 100 кг/см2. Ранее, да и нередко сейчас, эта прочность означала марку бетона. Например, 100 кг/см2 – означало М100 и т. д. По новому ГОСТу введено понятие «класс бетона», которое учитывает не только прочность, но и некоторые другие характеристики. Но мы в этой статье для простоты приравняем понятие «марка бетона» и «класс бетона». Например марка бетона М100 классу бетона В7,5. Существуют специальные таблицы соответствия марки и класса бетона. Многие производители для удобства покупателей в прейскурантах указывают и марку, и класс бетона. Например: бетон В 7,5 (М100). Кроме прочности у бетона имеются и другие физические характеристики. Например, водонепроницаемость, морозостойкость и другие. Названия характеристик говорят сами за себя. Морозостойкость – означает количество попеременных замораживаний и оттаиваний, которое выдерживает бетон, не разрушаясь. Водонепроницаемость – это способность бетона препятствовать проникновению через него воды. Морозостойкость и водонепроницаемость тесно связаны друг с другом.
Что такое цемент и для чего он нужен в бетоне?
Первое упоминание о цементе появилось сравнительно не так давно – в 1844 году. Хотя в том или ином виде (например, вулканический пепел) цемент известен с древних времен. Упрощенно производство цемента можно представить так. Измельченная скальная порода особого состава (мергель) обжигается в печи. В процессе обжига из мергеля удаляется химически соединенная вода. В результате образуется клинкер. Его измельчают в особых шаровых мельницах до состояния порошка. Этот порошок и есть цемент. При добавлении к цементу строго определенного количества воды он вновь превращается в камень.
Для чего нужны в бетоне щебень и песок?
Действительно, ведь при добавлении воды цемент и так превратится в камень. Ответ: делать искусственный камень только из цемента и дорого, и сложно. Кроме того, сам цемент дает большую усадку. Поэтому в бетон добавляют заполнители: щебень или гравий и песок.
Что будет, если в бетон положить произвольное количество заполнителей?
Будет бетон. Но уже не того качества, какого хотел добиться от него изготовитель. Если положить лишнее количество щебня, то в бетоне будут незаполненные песком и цементом пустоты. Соответственно, прочности нужной не получится. Если песка будет больше нормы, то содержащегося в бетоне цемента не хватит, чтобы «обмазать» каждую песчинку, и песчинки не приклеятся друг к другу. Соответственно опять пострадает прочность. Можно с запасом, т. е. с избытком насыпать цемента. Но тогда пострадает экономика. Это будет очень дорогой бетон. Пропорции составляющих в бетоне подбирают специалисты лабораторным путем. Эти пропорции так и называются «подборы».
Сколько воды нужно добавлять в бетон?
Количество воды определяется также лабораторным путем. Для того, чтобы цемент превратился в камень, достаточно всего 13% воды от веса цемента. Но фактически при производстве бетона добавляют большее количество. Отношение количества воды к количеству цемента по весу так и называются водоцементное отношение (ВЦ). На практике оно колеблется от 0,3 до 0,4. Если ВЦ сделать меньше, с бетоном невозможно будет работать вручную. Он будет очень жестким, густым, сухим. Его невозможно будет уложить в конструкцию. Такой бетон применяют в основном при вибропрессовании, например, при изготовлении тротуарной плитки или бордюров. Но с увеличением количества воды ухудшается качество бетона: его прочность, водонепроницаемость, морозостойкость. Что же делать? Чтобы снизить количество воды в бетоне и при этом обеспечить такие качества, как удобоукладываемость, применяют химические добавки под названием «пластификаторы» и «суперпластификаторы».
Как измеряется удобоукладываемость?
Показатель бетона, отражающий его удобоукладываемость, называется «подвижность». Ранее также можно было встретить термин «пластичность». Измеряется подвижность специальными приборами и обозначается так: П1, П2 и т. д.
Можно ли сделать подборы состава бетона, единые для всей страны?
Нет, потому что в каждой местности имеются разной породы и качества щебень, гравий, песок, вода, цемент. И все подборы бетона делаются для каждого конкретного случая. Меняется качество материалов, необходимо менять подборы.
Почему происходит размораживание бетона?
Характеристика, отражающая устойчивость бетона к поочередному замораживанию и оттаиванию, называется «морозостойкость». Измеряется морозостойкость количеством циклов попеременного замораживания и оттаивания, в результате которых бетон начинает разрушаться. Обозначается морозостойкость так: F150, F200 и т. д.. Это означает, что бетон выдерживает 150 циклов попеременного замораживания и оттаивания, а затем может разрушиться. Чем больше воды в бетоне, тем меньше его морозостойкость. Поэтому вибропрессованная тротуарная плитка имеет большую морозостойкость. Чем хуже гравий, щебень или песок (грязный, непрочный, неморозостойкий), тем морозостойкость бетона меньше. Многие наблюдали, как размораживается бетон из грязного местного речного гравия.
Почему нельзя добавлять воду в готовый бетон, который привез поставщик?
При заказе бетона покупатель кроме класса бетона должен указывать его подвижность. Производитель, руководствуясь экономическими соображениями, изготавливает бетон с заказанными характеристиками с минимальным резервом прочности. Поэтому, когда бетон прибывает на объект, в нем все составляющие находятся в том соотношении и количестве, которое необходимо для данного класса бетона, в том числе вода. Добавляя дополнительную воду, строители увеличивают ВЦ и тем самым снижают заказанные и оплаченные характеристики. Иными словами, покупатель оплачивает высокий класс бетона, а в конструкцию он попадает с заниженными характеристиками. Вывод: добавлять воду на стройке в привезенный бетон нельзя. Иногда по разным причинам, все-таки, такая необходимость возникает. Например, строители не успели подготовить опалубку или по иным причинам. Бетон загустел. Тогда покупателю необходимо обратиться к поставщику бетона за консультацией. И технолог поставщика (а у добросовестного производителя должен быть такой специалист) подскажет, как нужно поступить. Обратиться надо к технологу именно того поставщика, у которого Вы купили бетон. Именно он знает, какие компоненты применены при изготовлении данного бетона и как необходимо поступить, чтобы сохранить качества бетона.
Нужно ли ухаживать за бетоном?
Качественный уход за бетоном не менее важен, чем его качественное изготовление. Некоторые заказчики и строители заблуждаются, полагая, что, если бетон качественный, то его ничем не испортить. О добавлении воды уже написано выше. Теперь поговорим о сохранении той воды (или влаги), которая уже присутствует в бетоне. Как уже было указано для того, чтобы бетон превратился в камень, необходима вода. Если строители не обеспечат сохранение воды в уложенном в конструкцию бетоне, то он не будет иметь ту прочность, которая заказана. Что для этого необходимо делать? Бетон нужно накрывать. Особенно в солнечную или ветреную погоду. Ветер зачастую приносит больше вреда, чем солнце. При испарении воды из бетона в нем окажется недостаточно ее для набора бетоном прочности. Бетон «пересохнет» и уже никогда не наберет той прочности, которая планировалась. При интенсивном испарении воды бетон трескается, так как происходит резкая усадка его. После растрескивания бетона из него через трещины еще интенсивнее испаряется вода. В дальнейшем при эксплуатации в трещины может попадать вода, и бетон будет размораживаться. Через трещины в бетоне к арматуре попадает вода и воздух, и она ржавеет и разрушается. Нельзя наблюдать и ждать, начнет ли трескаться бетон. Если начнет, то процесс уже остановить невозможно. Необходимо накрывать бетон сразу после укладки, как только с его поверхности исчезнет пленка воды, мы называем это состояние бетона словом «протряхнет». В разное время года при разной погоде это время может составлять от нескольких минут до нескольких часов. Здесь очень важен опыт, квалификация и сноровка бетонщиков. Ошибку совершают те, кто накрывание бетона заменяет поливкой его водой. Во-первых, вымывается цемент с поверхности бетона, во-вторых, верхний слой бетон переувлажняется (увеличивается ВЦ). Следствие – бетон будет «сыпаться», шелушиться. Чем нужно накрывать? Любым паронепроницаемым материалом. Например, полиэтиленовая пленка. Но процесс накрывания очень трудоемкий. Необходимо накрывать бетон так, чтобы, по возможности, не нарушить его поверхность. Пленку нужно закреплять, чтобы ее не сдуло ветром. Необходимо постоянно контролировать положение пленки. Особенно трудоемко это на больших площадях, например, на перекрытиях, дорожных покрытиях и т. п. Какой же выход? Очень простой. Сейчас многие производители добавок для бетона выпускают средства для ухода за бетоном. Это жидкие материалы, которые наносятся на поверхность бетона, как только он протряхнет, обычным строительным или садовым распылителем (опрыскивателем). Чаще всего это жидкость, которая имеет цвет и консистенцию молока. После нанесения на бетон жидкость подсыхает и превращается в пленку. Эти материалы так и называются «пленкообразующие материалы». Вот эта пленка и позволяет сохранить воду в бетоне и на солнце, и на ветру. Как вы понимаете, ее не сдувает ветер. На первый взгляд кажется, что применение этого материала дорого. Но это на первый взгляд. Если посчитать стоимость полиэтиленовой пленки, трудоемкость ее укладки, сохранения, уборки, хранения, учесть нарушенную поверхность бетона или стоимость воды, работы по ее разбрызгиванию, ущерб от воды, то станет понятно, что применение пленкообразующих материалов выгодно. В дальнейшем эта пленка испаряется и на бетон можно наносить любые отделочные материалы, включая плитку, без дополнительной подготовки. Добросовестные производители бетона часто сами продают эти материалы. Чаще всего они делают это не с целью заработать, а с целью помочь строителям и тем самым сохранить свою деловую репутацию, так как бетон будет лучше сохранен и у заказчика не возникнет претензий.
Часто бетон теряет влагу из-за того, что его укладывают на неподготовленное основание или опалубку. Иногда основанием для бетона является щебень или песок. Если этот материал сухой, то он способен впитать большое количество воды. Например, щебень из геленджикских карьеров впитывает очень большое количество воды. После укладки бетона влага из бетона в зоне контакта его с основанием интенсивно впитывается в материал основания. В результате бетон быстро обезвоживается и растрескивается на глазах у изумленных строителей, которым ничего не остается делать, как только винить производителя бетона и замазывать трещины, что уже ничего не может изменить. Никакой полив водой и накрывание уже не поможет, ведь усадочные трещины образуются снизу бетона. То же происходит при контакте бетона с сухой деревянной опалубкой. Какой выход? Основание для бетона необходимо увлажнять «до отказа», т. е. до тех пор, пока оно перестанет впитывать воду, избегая при этом образования луж на основании. Обманывают себя и заказчика те строители, которые слегка побрызгают водой на основание, например, из миксера. Этого не достаточно. Опалубку необходимо смазывать специальными материалами, например, эмульсолом, отработкой. Это делается не только для того, чтобы к опалубке не прилипал бетон, но и чтобы не впитывалась влага. Если нет эмульсола или отработки, то необходимо сильно увлажнить опалубку, опять же избегая луж на горизонтальных поверхностях. Исключение составляет опалубка из ламинированной фанеры или металла. В ней вода никуда не девается.
Еще один враг бетона – мороз. Для того, чтобы бетон стал камнем, необходима положительная температура. В лабораторных условиях поддерживается температура в районе 20 градусов по Цельсию. Именно при таких условиях считается, что бетон наберет свою проектную прочность через 28 суток. Чем выше температура, тем быстрее бетон наберет прочность. При этом нельзя забывать о необходимости сохранения в бетоне влаги. Но быстрое повышение температуры при нагреве бетона тоже вредно. Возникают внутренние (не заметные глазу) напряжения и разрушения в бетоне. Это важно знать не только тем, кто применяет прогрев бетона. При твердении бетона происходит химическая реакция с выделением тепла. При небольших конструкциях это только на пользу бетону. При очень больших, массивных конструкциях (чаще всего при промышленном строительстве, например, мощные фундаменты) бетон так сильно нагревается, что необходимо его охлаждать, например, поливая водой. Иногда внутри бетона прокладывают специальные трубы, по ним прокачивают воду и тем самым охлаждают его.
Итак, бетон надо сохранять от низких температур. Этого добиваются накрыванием бетона пленками, рогожами, снегом и т.п. или прогревают его. Бетон должен прибывать на объект с температурой не ниже 5 град. по Цельсию. Чтобы предохранить бетон от замерзания до того, как его укроют или начнут прогревать, при его изготовлении применяют специальные противоморозные добавки. Они рассчитаны на разные температуры: -5,-10,-15 град. и т. д. и существенно увеличивают стоимость бетона. Но эти добавки предохраняют бетон от замерзания только в процессе производства работ. В дальнейшем, чтобы бетон затвердел, ему нужна положительная температура, т.е. необходимо либо укрывание и сохранение таким образом того тепла, которое бетон выделяет при твердении, либо его подогрев.
В этой статье мы коснулись лишь тех правил, несоблюдение которых строителями может нанести урон деловой репутации производителя бетона и ущерб заказчикам. На самом деле наука о бетоне – это серьезная дисциплина, которая постоянно развивается и требует длительного изучения. Практикующим строителям необходимо владеть гораздо меньшим объемом знаний о бетоне и правилах его применения, чем владеет наука, но значительно большим объемом сведений, чем изложено в этой статье. Цель авторов статьи заключалась в том, чтобы вызвать интерес у той части строителей и заказчиков, которые не владеют даже теми сведениями, которые изложены в этой статье, и побудить их к самостоятельному изучению секретов профессии бетонщика. Для тех, кто все изложенное и так знает, авторам остается указать только на два момента: 1. повторение – мать учения; 2. ничего не стоит на месте, все развивается и строительная наука в том числе.
Приступая к строительным работам с использованием бетонных смесей необходимо ясно понимать какой фракции понадобится щебень для бетона. Заполнитель раствора составляет наибольшую долю объема, поэтому щебень для определения качества бетона не меньше важен чем цемент. Именно от щебня зависит долговечность и прочность бетона, он определяет пластичность раствора, уменьшает усадку и расход цемента, снижая стоимость работ.
Бетонный щебень выбирается исходя из задач, решаемых при строительстве и эксплуатации готовых конструкций из бетона. Давление которой подвергается бетонная дорожка многократно отличается от нагрузки на фундамент здания. Так же, как и условия для фундаментов легких построек отличаются от требований к фундаментам многоэтажных зданий. И хотя на выбор щебня для бетона оказывают влияние множество факторов, однако существуют определенные правила, которые необходимо соблюдать.
Для заливки фундамента под строительство большого сооружения используется смесь мелких фракций 5 - 20 или 5 - 10 мм гранитного щебня. Зерна кубовидной формы хорошо трамбуются между собой. Крупное зерно в 20 мм дает прочность раствору, а более мелкие зерна от 5 мм заполняют пустоты межу крупными образуя плотную массу. Такой бетон обладает хорошей прочностью и морозостойкостью, но повышает расход цемента.
Для фундаментов под небольшие строения подойдет гравийный щебень средней фракции 20-40 мм. Раствор со средним размером зерна менее пластичен и тяжелее трамбуется и армируется, но обладает запасом прочности и невысокой ценой.
Для бетонных полов, дорожек, отмосток, тротуарных плиток используют известняковые и вторичные виды щебня с зерном мелких фракций, и повышенной лещадностью. Щебень с пластинчатой формой зерна повышает расход цемента, и плохо трамбуется, но наиболее экономичен.
Использование щебня из горных пород нормируется ГОСТом 8267, из металлургического шлака ГОСТом 5578, и из ТЭЦ шлаков ГОСТом 26644.
Так как бетон набирает прочность в течении полугода и более, прочность щебня для гарантии надежности берется на три - пять марок выше.
|
Марка прочности бетона |
Марка прочности щебня |
Наибольшей прочностью обладает гранитный щебень его прочность соответствует маркам М1200 - М1400, а морозостойкость марке F400. Применяется в ответственных конструкциях требующих качественного бетона, но наиболее дорогой.
Гравийный щебень немного уступает в характеристиках, но дешевле гранитного, и классифицируется марками М800 – М1000 и F200. Применяется как самостоятельно так в смеси с гранитным для удешевления строительства.
Оба вида щебня применяются для изготовления тяжелых бетонов. Известняковый, вторичный и шлаковый используются для получения легких бетонов.
Форма зерен щебня влияет на качество бетона, чем она больше напоминает куб, тем плотнее она ляжет в заданный объем и тем больше его прочностью. Пластинчатая и игольчатая форма зерен образуют рыхлый раствор, менее прочны и хуже трамбуются.
В бетонных растворах используется щебень с зерном от 5 до 70 мм. Чем мельче щебень, тем выше его стоимость, так как он требует больших затрат на производство.
Для заливки фундаментов под индивидуальные коттеджи чаще употребляют мелкие фракции щебня 3 – 8 мм; 5 – 10 мм; 10 – 20 мм и 5 - 20 мм. Их используют как в одиночку, так и для экономии, в смеси со средними фракциями. Для заливки армированного пояса преимущество так же отдается мелким фракциям 5 - 10 мм и 10 - 20 мм. Наименьший размер опалубки редко достигает 35 см и средние фракции хуже заполняют армированные пояса и образуют много пустот.
Щебень средней фракции 20 - 40 мм применяют в фундаментах домов, перекрытиях, изготовлении балок, полов, несущих конструкций. Её используют как в частном строительстве, так и для возведения промышленных объектов.
Крупные фракции щебня 25-60 мм; 20-70 мм; 40–70 мм используется при больших объемах бетонных работ при возведении многоэтажных зданий. И применяется в смеси со щебнем средних и мелких фракций. Для индивидуальных домов эта фракция почти не используется.
