Какие виды бетона бывают. Бетон - это что такое? Состав, производство и применение бетона

Энциклопедичный YouTube

1 / 5

✪ BM: Марка и класс бетона - в чем разница?

✪ БЕТОН СВОИМИ РУКАМИ | качественно надежно быстро, пропорции бетона #КАК?

✪ Геополимерный бетон - технология древности. Хватит бредить про технологии изготовления мегалитов

✪ КАК ЗАЛИВАТЬ БЕТОН. ПРОСТЫЕ ПРАВИЛА

✪ Суперсооружения. Бетон.

Субтитры

История

Бетон известен более 4000 лет (Древняя Месопотамия), особенно широко использовался в Древнем Риме . Италия - вулканическая страна, в которой легко доступны компоненты, из которых может быть приготовлен бетон, включая пуццоланы и лавовый щебень. Римляне использовали бетон в массовом строительстве общественных зданий и сооружений, включая Пантеон , купол которого до сих пор является наиболее крупным в мире выполненным из неармированного бетона. При этом в восточной части государства эта технология не получила распространения, там в строительстве традиционно использовался камень, а затем и дешёвая плинфа - род кирпича.

Вследствие упадка Западной Римской империи широкомасштабное строительство монументальных зданий и сооружений сошло на нет, что сделало использование бетона нецелесообразным и в сочетании с общей деградацией ремесла и науки привело к утрате технологии его производства. В раннее Средневековье единственными крупными архитектурными объектами были соборы, которые возводились из камня.

Виды бетона

Согласно ГОСТ 25192-2012, ГОСТ 7473-2010 (ранее 7473-94) классификация бетонов производится по основному назначению, виду вяжущего вещества, виду заполнителей, структуре и условиям твердения:

По назначению различают бетоны обычные (для промышленных и гражданских зданий) и специальные - гидротехнические, дорожные, теплоизоляционные, декоративные, а также бетоны специального назначения (химически стойкие, жаростойкие, звукопоглощающие, для защиты от ядерных излучений и др.).
По виду вяжущего вещества различают цементные, силикатные, гипсовые, шлакощелочные, асфальтобетон, пластобетон (полимербетон) и др.
По виду заполнителей различают бетоны на плотных, пористых или специальных заполнителях.
По структуре различают бетоны плотной, поризованной, ячеистой или крупнопористой структуры.
По условиям твердения бетоны подразделяют на твердевшие в естественных условиях; в условиях тепловлажностной обработки при атмосферном давлении; в условиях тепловлажностной обработки при давлении выше атмосферного (автоклавного твердения).

Дополнительно к классификации ГОСТ 25192-2012 используется следующая классификация.

По объёмной массе бетоны подразделяют на:

особо тяжёлый (плотность свыше 2500 кг/м³) - баритовый , магнетитовый , лимонитовый ;
тяжёлый (плотность 2200-2500 кг/м³);
облегченные (плотность 1800-2200 кг/м³);
легкий (плотность 500-1800 кг/м³) - керамзитобетон , пенобетон , газобетон , пемзобетон , арболит , вермикулитовый, перлитовый;
особо лёгкий (плотность менее 500 кг/м³).

По содержанию вяжущего вещества и заполнителей бетоны подразделяют на:

тощие (с пониженным содержанием вяжущего вещества и повышенным содержанием крупного заполнителя);
жирные (с повышенным содержанием вяжущего вещества и пониженным содержанием крупного заполнителя);
товарные (c соотношением заполнителей и вяжущего вещества по стандартной рецептуре).

Подбор состава бетона

Одной из важнейших составляющих бетонной смеси является песок. Для приготовления бетона лучше использовать природный песок от среднего до крупного. Крупность песка и его соотношение с крупным заполнителем (щебнем или гравием в тяжелом бетоне, керамзитом- в легком) в составе бетонной смеси влияет на подвижность и количество цемента. Чем мельче песок, тем больше требуется минерального заполнителя и воды. Важнейшим ограничением при использовании природного песка является ограничение на наличие в составе песка глины или глинистых частиц. На прочность бетона мелкие (глинистые) частицы влияют очень сильно. Даже незначительное их количество приводит к существенному снижению прочности бетона. Поэтому при отсутствии природного песка без глинистых частиц имеющийся в наличии песок улучшается (обогащается) с помощью следующих процедур: промывки песка; разделения песка на фракции в потоке воды; выделения из песка нужной фракции; смешивания песка, имеющегося в зоне выполнения работ, с привозным высококачественным песком.

После обогащения и подготовки песок должен удовлетворять условиям, определяемым так называемой стандартной областью просеивания. Зерновой состав, определяемый просеиванием песка через сита с разными отверстиями, должен укладываться в область, показанную на рисунке штрихами. Можно использовать песок с размерами частиц с учётом и не заштрихованной области, но только для бетонов марки 150 и ниже .

Укладка, уплотнение, затвердевание

Сырой бетон после приготовления и укладки должен быть как можно быстрее уплотнён. В процессе уплотнения избавляются от воздуха в воздушных карманах, а также перераспределяют цементное молоко для более плотного соприкосновения с твёрдыми фракциями бетона. Это приводит к повышению прочности готового бетона. Для уплотнения используется вибрация. При виброуплотнении в монолитном строительстве используют ручные вибраторы, в блочном - вибропрессы . Температура отвердевания - от +5 °C до +30 °C.

Эксплуатационные свойства

Прочность на сжатие

Основной показатель, которым характеризуется бетон - прочность на сжатие. По ней устанавливается класс бетона.

Класс бетона В - это кубиковая прочность в МПа, принимаемая с гарантированной обеспеченностью (доверительной вероятностью) 0,95. Это значит, что установленное классом свойство обеспечивается не менее чем в 95 случаях из 100 и лишь в пяти случаях можно ожидать его не выполненным.

Согласно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», класс обозначается латинской буквой «B» и цифрами, показывающими выдерживаемое давление в мегапаскалях (МПа). Например, обозначение В25 означает, что стандартные кубики (150×150×150 мм), изготовленные из бетона данного класса, в 95 % случаев выдерживают давление 25 МПа. Для расчёта показателя прочности необходимо учитывать и коэффициенты, например, для бетона класса В25 по прочности на сжатие нормативное сопротивление Rbn, применяемое в расчетах, составляет 18,5 МПа, а расчётное сопротивление Rb - 14,5 МПа.

Возраст бетона, отвечающий его классу по прочности на сжатие и осевое растяжение, назначается при проектировании, исходя из возможных реальных сроков загрузки конструкции проектными нагрузками, способа возведения, условий твердения бетона. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливается в возрасте 28 суток.

Наряду с классами, прочность бетона также задается марками, обозначаемыми латинской буквой «М» и цифрами от 50 до 1000, означающими предел прочности на сжатие в кг/см². ГОСТ 26633-2015 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия» устанавливает следующее соответствие между марками и классами при коэффициенте вариации прочности бетона 13,5 %:

Класс бетона по прочности	Ближайшая марка бетона по прочности
B3,5	М50
B5	М75
B7,5	М100
B10	М150
B12,5	М150
B15	М200
B20	М250
B22,5	М300
B25	М350
B27,5	М350
B30	М400
B35	М450
B40	М550
B45	М600
B50	М700
B55	М750
B60	М800
B65	М900
B70	М900
B75	М1000
B80	М1000

Для проверки прочности незатвердевшей смеси используются камеры нормального твердения, проверка прочности готовой конструкции осуществляется с помощью молотков Кашкарова , Физделя или Шмидта.

Удобоукладываемость

Согласно ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные. Технические условия», по удобоукладываемости (обозначается буквой «П») различают бетоны:

сверхжёсткие (жёсткость более 50 секунд);
жёсткие (жёсткость от 5 до 50 секунд);
подвижные (жёсткость менее 4 секунд, подразделяются по осадке конуса).

ГОСТ устанавливает следующие обозначения бетонных смесей по удобоукладываемости:

Марка по удобоукладываемости	Норма по жёсткости, с	Осадка конуса, см
Сверхжёсткие смеси
СЖ3	Более 100	-
СЖ2	51-100	-
СЖ1	менее 50	-
Жёсткие смеси
Ж4	31-60	-
Ж3	21-30	-
Ж2	11-20	-
Ж1	5-10	-
Подвижные смеси
П1	4 и менее	1-4
П2	-	5-9
П3	-	10-15
П4	-	16-20
П5	-	21 и более

Показатель удобоукладываемости имеет решающее значение при бетонировании с помощью бетононасоса . Для прокачки насосом используют смеси с показателем не ниже П4.

Другие важные показатели

Прочность на изгиб.
Морозостойкость - обозначается латинской буквой «F» и цифрами 50-1000, означающими количество циклов замерзания-оттаивания, которые способен выдержать бетон.
Водонепроницаемость - обозначается латинской буквой «W» и цифрами от 2 до 20, обозначающими давление воды, которое должен выдержать образец-цилиндр данной марки.

Для испытаний бетона на морозостойкость и водонепроницаемость используются испытательные климатические камеры .

Обозначение бетонной смеси

Согласно ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные. Технические условия», обозначение бетонной смеси должно содержать:

степень готовности;
класс по прочности;
марки по удобоукладываемости, морозостойкости, водонепроницаемости, средней плотности (для лёгкого бетона);
обозначение стандарта.

Например, готовая к применению бетонная смесь тяжёлого бетона класса по прочности на сжатие В25, марки по удобоукладываемости П3, морозостойкости F200 и водонепроницаемости W6 должна обозначаться как БСТ В25 П3 F200 W6 ГОСТ 7473-2010 .
В коммерческой практике принято также выделять в отдельную категорию высокопрочные спецбетоны ВС и бетоны с применением щебня мелкой фракции СМ (т. н. «семечка»).

Защита бетона

Гидроизоляционную защиту бетона подразделяют на первичную и вторичную. К первичной относят мероприятия, обеспечивающие непроницаемость конструкционного материала сооружения. Ко вторичной - дополнительное покрытие поверхностей конструкций гидроизоляционными материалами (мембранами) со стороны непосредственного воздействия агрессивной среды .

Меры первичной защиты предполагают использование материалов, имеющих повышенную коррозионную стойкость в агрессивной среде, а также обеспечивающих низкую проницаемость бетона. К мерам первичной защиты относятся также вопросы выбора рациональных геометрических очертаний и форм конструкций, назначение категорий трещиностойкости и предельно допустимой ширине раскрытия трещин, рассмотрение сочетания нагрузок и определение непродолжительного раскрытия трещин, назначение толщины защитного слоя бетона с учётом его непроницаемости. Также к первичной защите можно отнести применение интегральных капиллярных материалов - гидроизоляция строительными смесями проникающего действия . При этом уплотняется структура бетона и происходит увеличение водонепроницаемости, морозостойкости, прочности на сжатие и коррозионной стойкости на весь срок службы.

Задача вторичной защиты - не допустить или ограничить возможность контакта агрессивной среды и бетона. В качестве вторичной защиты используют обеспыливающие пропитки, тонкослойные покрытия, наливные полы и высоконаполненные покрытия. Чаще всего в качестве связующего материала при производстве полимерных составов применяются эпоксидные, полиуретановые и полиэфирные компоненты. Механизм защиты бетонного основания заключается в уплотнении поверхностного слоя и изоляции поверхности.

Что такое бетон - определение, виды, каким должен быть правильный бетонный раствор?

Бетонные растворы и бетонные конструкции – это основа современного строительства. В связи с этим, я считаю необходимым написать отдельную статью про этот удивительный стройматериал, чтобы расставить все точки над i для тех, кому это интересно.

Бетон: определение

Бетон – это каменный материал искусственного происхождения, которые изготавливают методом твердения правильно рассчитанной и тщательно перемешанной смеси воды, заполнителей и вяжущего вещества. Для повышения технических характеристик состава могут использоваться специальные добавки. Отличие бетона от бетонной смеси заключается в том, что смесь — это материал, который находится в незатвердевшем состоянии. В остальном, это одно и тоже.

Классификация бетонных растворов

Бетонные растворы классифицируются по следующим признакам: назначение, вид вяжущего вещества и заполнителей, средняя плотность, условия твердения, структура, характеристики модуля упругости и защитного слоя, уровень водонепроницаемости (водопоглощения) и морозостойкости и т.д. Рассмотрим основные из них.

1. По виду вяжущего вещества:

— Цементные.
— Силикатные.
— Асфальтобетон.
— Шлакощелочные.
— Полимербетон (пластобетон) и т.д.

2. По назначению:

— Обычные (для гражданских и промышленных зданий).
— Специальные (дорожные, гидротехнические, декоративные, теплоизоляционные.
— Специального назначения (жаростойкие, химически стойкие, звукопоглощающие, защищающие от радиации и т.д.).

3. По объёмной массе:

— Особо легкие (средняя плотность до 500 кг/м3).
— Легкие (средняя плотность 500-1800 кг/м3) – пенобетон, керамзитобетон, арболит, газобетон, перлитовый, вермикулитовый растворы.
— Тяжелые (средняя плотность 1800-2500 кг/м3) – гранитный, известняковый, базальтовый, гравийный.
— Особо тяжелые (средняя плотность более 2500 кг/м3) – лимонитовый, магнетитовый, баритовый.

4. По удобоукладываемости по ГОСТ 7473-94:

— Подвижные (подразделяющиеся по осадке конуса, жесткость меньше 4 секунд).
— Жесткие (с жесткостью 5-50 секунд).
— Сверхжесткие (с жесткостью от 50 секунд).

— Товарные (соотношение компонентов по стандартной рецептуре).
— Жирные (пониженное содержание заполнителя крупных фракций, с большим количеством вяжущего вещества).
— Тощие (небольшое количество вяжущего вещества, плюс высокое содержание заполнителя крупных фракций).

Общие требования

К современным бетонным растворам, вне зависимости от их вида, типа, марки или класса, предъявляются общие требования. В частности, смеси до достижения необходимой твердости, должны хорошо перемешиваться, без проблем транспортироваться и укладываться (характеризоваться достойной удобоукладываемостью и подвижностью), не подвергаться расслаиванию. Кроме того, составы должны характеризоваться предписанной скоростью затвердевания, которые будут соответствовать срокам распалубки и введения конструкции в общую эксплуатацию. Также, важным является определение прочности бетона, которая должна быть не ниже минимального уровня. Стоимость бетона, равно как и расход цемента, должны быть столь низкими, насколько это возможно. Для проверки соответствия раствора общим требованиям могут использоваться специальные механические приборы, ультразвуковые методы, тесты на определение влажности, разрушающие методы с использованием молотка и т.д. Если на площадке нужно изготовить конструкцию с использованием арматуры, то после армирования проводятся дополнительные тесты, позволяющие правильно зажелезнить созданный элемент.

Правильный подбор состава бетона

Качество бетонного раствора будет зависеть от того, насколько правильно подобран его состав. В соответствии со стандартной рецептурой, главными компонентами раствора являются щебень, цемент, вода и песок. Все компоненты непременно должны быть высококачественными и при этом должны добавляться в корректной консистенции. Главная характеристика бетонных растворов и итоговых конструкций из них – это прочность. Чтобы добиться максимальной прочности, при замешивании нужно убедиться в обволакивании вяжущим веществом всех поверхностей добавляемых частиц заполнителя. Обволакивание при этом должно быть равномерным.

Как правильно подобрать пропорции?

Для правильного подбора пропорций, нужно воспользоваться методикой вычисления оптимального подбора компонентов. Далее будет описана пошаговая инструкция данного метода, позволяющая замешать раствор правильно.

1. Возьмите литровую банку, ведро и необходимые компоненты раствора (песок, щебень, цемент, вода). Вначале будем рассчитывать, сколько банок воды помещается в ведре. Допустим, у нас получилось десять банок. Запишите полученный показатель на бумаге.

2. Заполняем ведро до краев щебнем, после чего наливаем сверху воду банкой, попутно подсчитывая, сколько воды поместится в ведро с щебнем. Месить воду с щебнем не нужно. Этот метод поможет определить объем пустот, образующихся после засыпания щебня. Допустим, у нас получилось пять банок. Записываем на бумаге.

3. Убираем щебень с водой из ведра, банку вытираем насухо, после чего насыпаем в ведро количество банок песка, аналогичное полученному нами второму результату. То есть, в нашем случае понадобится пять банок песка. Мешать, опять же, не нужно.

4. Снова заливаем воду, но теперь до поверхности песка. Допустим, у нас получилось три банки. Этот показатель будет необходимым количеством цемента, требуемым для заполнения последних пустот.

5. Как результат, чтобы сделать, приготовить или замесить правильный бетон, нам понадобится три доли цемента, пять долей песка, десять долей щебня.

Перед тем, как начать замешивать, особое внимание нужно обращать на качество щебня, вне зависимости от того, нужно ли вам залить пол, армировать (железнить) стену или готовить раствор, чтобы впоследствии заливать фундамент. Если щебень будет тяжелый и прочный, таким же получится бетонный раствор. Это позволит улучшить качество возводимых стен или фундамента, вследствие чего они не будут вибрировать и их не нужно будет дополнительно сверлить, чтобы делать дополнительное армирование.

Флизелиновые обои (на флизелиновой основе) под покраску, выбираем, клеим.
Гидравлический расчёт системы отопления с учетом трубопроводов.
Как запустить газовый двухконтурный котел отопления в первый раз?
Способы крепления пластиковых окон, как правильно крепить своими руками?

Для строительства, который получается в результате формования и затвердевания правильно подобранной смеси, включающей вяжущее вещество, воду, а также мелкие и крупные наполнители. Все это претерпевает обязательное уплотнение. В некоторых случаях используются специальные добавки, а если речь идет об асфальтобетоне, то вода вовсе не используется.

Компоненты

По своей сути бетон - это смесь цемента и воды, в результате реакции между которыми формируется цементный камень, скрепляющий в единый монолит зерна используемых наполнителей. Структура и зависят от этих веществ. Они изменяют его степень пористости, реакцию на воздействия нагрузок, время затвердения, а также существенно уменьшают деформацию бетона в процессе его затвердевания. Бетон стал главным строительным материалом, используемым во всех областях за счет того, что предоставляет широкие возможности для получения смесей с разными свойствами с добавлением разнообразных наполнителей. Именно эти его характеристики и открывают столь широкие возможности для применения.

Бетон - это долговечный материал с высокой степенью огнестойкости, его плотность, прочность и прочие характеристики можно изменять, придавая ему какие-то конкретные свойства. При надлежащей обработке из смеси можно изготовить конструкции необходимой формы с позиций архитектуры и строительной механики.

Немного истории

В качестве искусственного строительного материала, состоящего из воды, наполнителей и вяжущего вещества бетон известен с глубочайшей древности. Более семи тысячелетий назад его использовали жители Междуречья для возведения хозяйственных построек и жилищ. Использовался он и строителями Великих пирамид. Древними римлянами строительство из бетона было выведено на новый уровень - после себя они оставили не только фундаменты зданий, но и целые кварталы бетонных построек. Особенности конструкции римских дорог, куполов, сводов и полов из этого материала и сейчас не утратили своей значимости. Однако в Средние века технология изготовления римского бетона была безвозвратно утеряна.

Конечно, древний бетон - это не то же самое, что и современный. Основное его отличие заключается в составе, на тот момент в нем не было цемента. В качестве использовали гипс, известь или глину.

Характеристики

Прочность бетона - это важнейшая его характеристика, которая оказывает непосредственное воздействие на эксплуатационные параметры материала. Под этим понятием принято подразумевать способность бетона выдерживать воздействие агрессивных сред и внешних механических сил. Эта величина определяется методами контроля: ультразвуковыми и механическими. В ГОСТ 18105-86 указаны правила испытания прочности бетона на изгиб, растяжение и сжатие. Одной из характеристик служит коэффициент вариации, демонстрирующий однородность смеси.

В соответствии с ГОСТ 10180—67 определение предела прочности бетона производится при сжатии контрольного куба, имеющего размер ребер 200 миллиметров в возрасте 28 суток. Данный вид принято называть кубиковой прочностью. Кроме ГОСТов, для определения прочности используются еще и СНиПы. К примеру, минимальная распалубочная прочность бетона горизонтальных незагруженных конструкций при длине пролета до 6 метров должна быть не менее 70% проектной прочности, а при длине более 6 метров - 80% проектной прочности. В данном случае именно прочность представляет важнейшее свойство. Как и природный камень, этот материал лучше сопротивляется сжатию, а не растяжению, поэтому именно предел прочности по этому показателю выбран в качестве главного критерия.

Свойства

Бетон - это материал, для которого прочность представляет собой характеристику, нарастающую в результате физико-химических процессов взаимодействия между цементом и водой, который проходит должным образом во влажных и теплых условиях. Случись так, что материал замерзнет или высохнет, этот процесс завершится. Ранее высыхание или замерзание сказывается негативно на итоговых характеристиках материала.

Однородность

В совокупности со всеми остальными факторами однородность по прочности зависит от качества и содержания используемых заполнителей, в особенности если какие-то свойства последних не позволяют получить бетон требуемой прочности. Поэтому этот параметр связывают с предыдущим, хотя опытные данные показывают, что такая взаимосвязь не всегда имеет место. При повышении однородности бетона появляются возможности для его более эффективного применения.

Показатель однородности определяется в результате проведенных испытаний контрольных образцов, произведенных из рабочего бетона с определенными заданными свойствами. К примеру, в процессе исчисления данного показателя учитываются результаты испытания одинаковых по габаритам и условиям хранения равновозрастных образцов материала. Однородность по водонепроницаемости определяется посредством испытания образцов одинаковой толщины в условиях использования одних и тех же методов.

Плотность

Эта характеристика бетона является довольно непростой, так как она изменяется в зависимости от того, какие компоненты добавлены в смесь. Для увеличения можно использовать пуццолановый портландцемент, который расширяется, либо не образующий пустот при застывании. Оказывают влияние на этот параметр и добавки-пластификаторы, которые часто улучшают характеристики уже готовой смеси. Если соответствует ГОСТу, то и его плотность будет величиной известной.

Классы

На данный момент существует несколько видов. Легкий бетон - это материал, плотность которого составляет 500-1800 кг/м 3 . К данному классу относят: пенобетон, керамзитобетон, газобетон, ячеистый, арболит, перлитовый и вермикулитовый бетон. У такой смеси несущая способность после застывания довольно мала. Обычный, или тяжелый бетон, характеризуется плотностью 1800-2500 кг/м 3 . В качестве наполнителя тут используется щебенка, гравий. Этот вид используется в промышленном строительстве, что обеспечивается его повышенной стойкостью к износу. Особо тяжелый класс бетона - это материал, характеризующийся плотностью более 2500 кг/м 3 . Такие смеси используются для строительства АЭС, так как они обладают свойствами защиты от ионизирующего излучения.

Марка бетона

Это еще одна важная характеристика данного материала. Показатель по прочности на сжатие показывает сопротивление осевому сжатию. относительно растяжения показывает сопротивление осевому растяжению контрольных образцов. Показатель морозостойкости демонстрирует количество циклов попеременного оттаивания и замораживания. Марка бетона по водонепроницаемости показывает, при каком одностороннем гидравлическом давлении бетон не будет пропускать воду в процессе проведения стандартных испытаний.

Выводы

При строительстве объекта любого назначения правильным решением будет покупка готового бетона, изготовленного в полном соответствии с ГОСТами, так как сложно добиться желаемого результата при изготовлении его самостоятельно и без наличия специального оборудования.

Строительство сегодня очень сложно представить без использования бетона. Он представляет собой искусственный камень, который применяется при возведении зданий и сооружений, ограждений, а также разных конструкций и элементов. Бетон довольно широко используется для изготовления хозблоков, отмосток и пешеходных дорожек.

Этот материал универсален, он обладает широкой областью использования. Изготовить его можно самостоятельно или заказать готовую смесь, выполненную в условиях завода. Смешивание компонентов осуществляют в металлических или деревянных коробах, мобильных бетономешалках или ванных. С помощью бетономешалок на строительной площадке можно обеспечить наибольшую продуктивность, качественное перемешивание ингредиентов и сокращение времени работы. Важно исключить попадание в смесь посторонних примесей. Специалисты рекомендуют соблюдать технологию и учитывать пропорции.

Бетон - что это

Бетон - это искусственный строительный камень, который получается в результате формования и затвердевания смеси. Ее ингредиенты должны быть рационально подобраны и качественно уплотнены. В роли основных ингредиентов выступает вяжущее вещество, им может быть цемент. В процессе также используются мелкие и крупные заполнители, а также вода. В составе могут быть и дополнительные добавки, а некоторые смеси и вовсе не предусматривают наличия воды, в данном случае речь идет об асфальтобетоне.

Применение бетона

Где же его используют? Бетон - это материал, который может классифицироваться на несколько разновидностей. Каждая из них предполагает свою область использования. Например, особо тяжелый бетон применяется в атомных электростанциях. Его вес составляет 2500 кг/м 3 . Если речь идет о тяжелом бетоне, то он используется для изготовления фундаментов, а также при строительных работах, где изготавливаются конструкции из железобетона. Тяжелый бетон обладает весом в пределах от 1800 до 2500 кг/м 3 .

Легкий бетон используется для изготовления панелей, перекрытий и стеновых блоков. Его вес равен пределу от 500 до 1800 кг/м 3 . Особо легкие бетоны применяются для теплоизоляции фасадов зданий и сооружений. Вес этого материала не превышает 500 кг/м 3 . Помимо прочего, сегодня распространено применение бетона, в котором присутствуют специальные примеси. Последние призваны улучшать или изменять характеристики, среди которых следует особенно выделить:

плотность;
прочность;
теплопроводность.

Если более подробно рассматривать такие материалы, то можно выделить жаростойкий бетон, который в процессе эксплуатации может претерпевать нагрев до 1000°C. А вот высокой устойчивостью и прочностью на изгиб обладает дорожный бетон. Гидротехническая смесь имеет высокую устойчивость к коррозии, повышенную плотность и водонепроницаемость.

Состав бетона: основные компоненты

Бетон - это материал, который предусматривает наличие основных компонентов, среди них следует выделить песок, щебень, цемент и воду. Что касается песка, то он может иметь фракцию в пределах от 1,2 до 3,5 мм. Слишком мелкий песок использоваться не может. При выборе этого компонента следует обращать внимание на чистоту. Если в материале присутствует глина или ил, то они должны находиться в объеме не больше 5%. В противном случае бетон окажется менее прочным, ведь будет жирным из-за глины. В итоге материал просто раскрошится.

Перед использованием качество песка необходимо проверять. Для этого его насыпают в емкость с проточной водой и взбалтывают. Если вода будет мутной, то о высоком качестве песка говорить не придется. Бетон - это материал, при изготовлении которого используется гравий или щебень. Это может быть керамзит, лом кирпича и гранитный отсев. Частицы в данном случае должны иметь размеры в пределах от 1 до 8 см. Если же изготовлением раствора вы планируете заняться самостоятельно, то этот параметр не должен превышать 2 см.

Важно удостовериться в том, что щебень не имеет мусора и глиняных примесей. Если использовать более крупную фракцию, то это станет причиной потери прочности, а также неудобства проводимых работ. Цемент является одним из основных компонентов. Его расход зависит от марки. Количество цемента определяется по пропорциям. В продаже можно встретить:

портландцемент;
шлакопортландцемент;
пуццолановый цемент.

Первая разновидность применяется для всех видов строительства и для заливки фундамента. Для самостоятельного приготовления раствора эта разновидность выступает в качестве оптимальной. Пониженной морозостойкостью обладает шлакопортландцемент, кроме того, он влагостоек. А вот пуццолановый цемент используется при строительстве подводных и подземных конструкций, ведь имеет высокую влагостойкость. Производство бетона невозможно без использования воды. Она не должна иметь масел, примесей, эмалей, красок и нефтепродуктов. Абсолютную чистоту, однако, гарантировать сложно.

Пропорции бетона

Если вы решите изготавливать бетон на строительной площадке самостоятельно, то необходимо ближе ознакомиться с пропорциями. Они зависят от марки бетона и используемого цемента. Если последний имеет марку М400, то для получения бетона М100 необходимо добавить 7 кг щебня и 4,6 кг песка. Цемент добавляется в количестве 1 кг.

Для получения бетона марки М200 следует смешать 4,8 части щебня и 2,8 части песка. Цемент добавляется в том же объеме. Для того чтобы получить бетон марки М300, следует соединить 1,9 кг песка и 3,7 кг щебня. Цемент добавляется в неизменном объёме. Как и для приготовления бетона марки М450. А вот песок и щебень в данном случае должны быть добавлены в следующих соотношениях: 1,1: 2,5.

Приготовление бетона

Если изготавливать бетон вы решили самостоятельно, то на чистый пол или в специальный бак необходимо насыпать горку песка и гравия. Важно соблюдать необходимые пропорции, на следующем этапе засыпается цемент. Смесь перемешивается, а в верхней части горки делается углубление в виде кратера. Туда наливается вода.

Для получения однородного раствора сухую смесь необходимо подсыпать с краёв. Когда изготавливается строительный бетон с использованием бетономешалки, нужно для начала налить 10 л воды в бак, а после добавить гравий и песок. Состав перемешивается в течение нескольких минут, а после добавляется ещё 2 л воды и цемент. Жидкость добавляется в необходимом количестве до получения требуемой консистенции бетона.

Производство в условиях завода

Строительный бетон изготавливается на мобильных мини-заводах, которые оснащены автоматическим оборудованием. Это позволяет выпускать готовый продукт высокого качества. Стационарный завод по изготовлению смеси может выпускать до 60 м 3 за час. Процесс производства бетона выглядит так же, как и при самостоятельном его изготовлении.

На первом этапе определяются объемы компонентов, которые после перемешиваются до однородной массы. К составу добавляется вода, чтобы получилась консистенция густой сметаны. Такой состав используется для гражданского, многоэтажного и частного строительства. Его прочностные характеристики определяются проектом, как и состав.

Добавки для бетона

Добавки в бетон позволяют улучшить качество раствора без значимых материальных затрат. Такие компоненты делятся на несколько групп, среди них:

добавки для морозостойкости;
ускорители набора прочности;
самоуплотняющиеся добавки;
суперпластификаторы;
добавки для подвижности;
модификаторы;
комплексные добавки.

Что касается суперпластификаторов, то они необходимы для повышения подвижности смеси и увеличения прочности материала. Суперпластификаторы придают материалу плотность и водонепроницаемость. Это снижает расход дорогостоящего цемента для обеспечения прочности.

Изучая добавки в бетон, вы должны обратить особое внимание на ускорители набора прочности. Они позволяют повысить скорость набора прочностных характеристик. Происходит это в течение первых трех суток. Довольно часто в процессе производства раствора используются добавки для сохранения подвижности. Они востребованы при длительных перевозках и в жаркое время года.

При пониженных температурах используются добавки для морозостойкости. А вот модификаторы улучшают эксплуатационные характеристики. Это позволяет получать высокопрочный бетон на основе цемента и заполнителей. Производство бетона может предусматривать использование добавок для самоуплотнения. Это упрощает бетонирование тонкостенных и армированных конструкций.

На бетонную смесь комплексно воздействуют соответствующие добавки. Они удобны тем, что избавляют производителя от необходимости покупки компонентов для обеспечения нужных свойств. Использование таких ингредиентов исключает взаимодействие некоторых химических элементов, что может привести к негативным последствиям.

Разновидности пигментов и их свойства

Пигменты обычно представляют собой сухие порошки, в основе которых лежит оксид железа или медный фталоцианин. Последняя основа по качеству несколько лучше, она способна обеспечить максимальную яркость и долговечность оттенка. Пигменты для бетона воздействуют по одинаковому принципу: процесс предполагает поглощение и отражение определенных световых волн.

Пигменты отличаются коррозионной, температурной, световой и химической устойчивостью. Например, существую пигменты, которые наиболее уязвимы к нагреву, среди них: синий, зеленый, железооксидный желтый. При этом потери от света происходят при 700°C. Стандартные красителей экологичны, поэтому их используют при отделке жилых помещений. В промышленных условиях при изготовлении бетонной смеси используются следующие пигменты для бетона:

технический углерод;
двуокись титана;
умбра;
окись хрома.

Эти ингредиенты подбираются и дозируются не по объему массы, а по количеству цемента. Используя выбранный состав, вы должны проверить его действие на эталонных пробах. Это позволит избежать неприятных сюрпризов, ведь многие порошки попросту не способны окрашивать крупные фракции заполнителей по типу щебня. Помимо вышеупомянутых пигментов, сегодня известны кислотные красители, которые применяются методом протравливания затвердевшего бетона. Иногда такие составы используются для конструкций, которые эксплуатировались в течение длительного времени.

Бетон марки М200: государственные стандарты и некоторые особенности

Этот материал может относиться к легким или тяжелым разновидностям, что зависит от заполнителя. Пропорции регламентируются технической документацией и остаются неизменными. В состав бетона М200 входят:

цемент;
заполнитель;
песок;
добавки.

Заполнителем может выступить щебень или гравий, а вот добавки используются для повышения износостойкости, прочности и скорости схватывания. В общем случае материал обладает водонепроницаемостью класса W2, тогда как подвижность относится к классу П2. Эта смесь соответствует уровню морозостойкости F50.

Данный раствор применяется в монолитном и каркасном строительстве. Он распространён при необходимости устройства полов, формирования подбетонка и укладки стяжек. Отлично зарекомендовал себя бетон М200 при обустройстве ленточных фундаментов. Раствор идет на изготовление сборных элементов по типу лестничных маршей и тротуарной плитки.

Если бетон изготавливается по государственным стандартам 7473-94, то он соответствует нормативным требованиям. Пропорции этой смеси выглядят следующим образом: 1 единица цемента марки М500, 4,8 единиц щебня и 3,2 единицы песка. Иными словами, для того чтобы получить куб бетона, необходимо подготовить 860 кг песка, 265 кг цемента и 1270 кг мелкофракционного щебня. Объем используемой воды должен быть равен 180 л. Ее количество не должно превышать 20% от веса всех ингредиентов.

Дополнить этот бетон, ГОСТ которого был упомянут выше, можно пластификаторами, стабилизирующими веществами, гидрофобизатором, морозостойкими компонентами и присадками для увеличения прочности. Основным достоинством описываемой марки является низкая стоимость по сравнению с прочными вариантами. Поэтому если на конструкцию не будет оказываться сильное воздействие в процессе эксплуатации, то следует обратить внимание именно на эту марку бетона. Она обладает хорошей сцепляемостью с металлическими поверхностями и подходит для заливки железобетонных фундаментов.

Этот бетон, ГОСТ которого обязательно должен соблюдаться, может оказаться более морозостойким, если осуществить теплоизоляционные работы. Среди отрицательных свойств этого материала следует выделить низкую степень водонепроницаемости.

О прочности тяжелого бетона

Тяжёлый бетон может обладать разной прочностью, о которой можно узнать по марке. Она указывает на прочность на сжатие. Это значение выражается в кгс/см 2 . Цифра после буквы указывает приблизительное значение прочности. Например, у бетона марки М250 этот показатель равен 261,93 кгс/см 2 , тогда как бетон марки М400 имеет прочность, которая эквивалентна 392,9 кгс/см 2 .

Прочность бетона марки М450 равна 458,39 кгс/см2. Тогда как если марка выглядит следующим образом: М500, то прочность в данном случае достигает отметки в 523,87 кгс/см 2 .

Прочность бетона и его марка зависят от количества цемента, который входит в состав. Чем его объём больше, тем выше окажется марка и наоборот.

Заключение

Теперь вам известно, какое количество компонентов необходимо соединить, чтобы получить куб бетона определенной марки. Эти пропорции следует соблюдать, только тогда в итоге удастся получить высокопрочную конструкцию. От ее надежности и долговечности порой зависит качество всего здания. Но для начала вам необходимо определить, бетон какой марки лучше использовать для решения тех или иных задач.

Если не учесть марку бетона, то можно столкнуться с проблемами в процессе эксплуатации конструкции. Это обусловлено тем, что некоторые бетоны подходят, например, для фундаментов, тогда как другие можно использовать только для возведения легких перегородок. Кроме того, конструкции, эксплуатируемые на улице, требуют специальных добавок в виде тех, что обеспечивают морозостойкость. А если работы проводятся зимой, то требуется пластификатор.

Если заходит разговор о практичном строительном материале, то сразу же вспоминают бетон. Это искусственно созданный, наподобие камня материал, получение которого происходит в результате схватывания (застывания) предварительно замешанного и подвергшегося уплотнению раствора.

Бетон — материал современности

В XVIII веке во Франции происходит много замечательных событий. Одно из них – связано со строительством. «Бетон» – слово французское, там же впервые его и употребили.

Бетон — известен с давних времен

Известны разные версии появления бетона. Одна из них гласит, что однажды археологи обнаружили в небольшой хижине пол, сделанный из бетона, толщина которого составляла одну четвертую метра (25 см). Произошло это на территории бывшей Югославии, находка относилась к каменному веку (как предполагается – 5 600 год до нашей эры (до н. э.). Как выяснилось, бетонный раствор пола состоял, в том числе, из местной красноватой извести и гравия.

В Египте был найден бетон, относящийся к 950 году до н. э., в гробнице Теве и в строительстве галерей широкоизвестных египетских пирамид также был использован бетон. Этот строительный материал в Древнем Риме называли «римским бетоном». Примерно в IV веке до нашей эры его стали применять. Много утекло воды с тех давних пор, однако, римский Пантеон, построенный из него, сохранился до нашего времени, причем пережил даже несколько землетрясений.

Проводились исследования древних поселений в Риме и пришли к выводу, что два вида бетона применялись для строительства:

природный;
искусственный.

Природный брали из обломков горных пород, которые были связаны разными минеральными веществами (например, гипсом, известью, кальцитом). К природному можно отнести песчаник, брекчию, конгломерат.

До появления цемента в качестве связующего вещества выступала известь. Кроме нее, пользовались еще жирной землей и глиной, они в сочетании с водой становились кашеобразной массой, которая вскоре высыхала и приобретала неплохую прочность. Вот из этой кашицы вначале и строили глинобитные дома, а позднее даже стали возводить храмы.

В Испании до нашего времени сохранились формованные стены, которые выдержали не одну непогоду в течение многих лет подряд. Для их возведения применяли метод формования (по-другому: трамбования). По своему усмотрению строители брали: камень и влажный грунт либо камень и глину, которые укладывали в опалубку, выполненную из дерева.

Строительная сфера развивалась, были созданы искусственные вяжущие вещества (известь, гипс), получившиеся благодаря термической обработке сырьевой массы. Когда появился достаточно широкий ассортимент вяжущих веществ, то и применяться получаемые бетоны и растворы стали чаще в строительстве.

Не только бетонные полы, но и заливка фундаментов зданий осуществлялась с их помощью. Вырывали траншеи под фундамент, насыпали туда гальку (мелкий камень), затем заливали смесью извести с песком, глиняной массой. Это сооружение становилось прочной основой для дальнейшего строительства.

Состав материала

Таблица: состав бетона

Как выясняется, бетон популярен издавна. Специалисты строительного дела обратили внимание на отличную прочность, водонепроницаемость и удобство в укладывании бетона.

Что же входит в состав бетона? В первую очередь напрашивается ответ: цемент, песок, вода и щебень. Но не всегда так. Современный бетон отличается еще и тем, что в него, кроме вышеперечисленного, добавляют химические ингредиенты. Как раз они улучшают затвердевающие, схватывающие и компилятивные свойства, влияющие на качество.

Современный бетон состав

В XX веке добавляемые в бетон различные компоненты положительно сказываются на его свойствах. В конце века прошедшего появились бетоны, подвергавшиеся модификации, как их еще называют бетонами «последнего поколения». Здания, построенные из них, долговечны, надежны и привлекательны. Хорошо известен бетонный модификатор МБ, который представляет собой композиционный порошок, имеющий органоминеральную основу.

Состав: бетон самоуплотняющийся

Минеральная часть – микрокремнезем либо смесь с кислой золой-уноса. Органическая часть – это пластификатор либо смесь с ним, имеющая регулятор затвердевания с добавками. Важным фактором считается соотношение микрокремнезема и золы-уноса в минеральной части, благодаря этому происходит разделение модификаторов на 4 вида: Мб-01; МБ-30С, МБ-50, МБ-100С.

Бетоны относятся к искусственным каменным строительным материалам, которые состоят из инертных заполнителей (чаще всего – это песок, образующийся при выветривании горных пород твердого происхождения, представляющий собой рыхлую смесь из зерен (с диаметром от 0,15 мм до 5 мм), воды и вяжущих веществ. Эта смесь хорошенько перемешивается.

Подробнее про строительные смеси можно узнать в .

Какими бывают инертные заполнители?

Для бетона обычно применяют заполнители – кварцевые речные пески как наиболее чистые, не требующие промывки, так как содержат глину, мелкие пылевидные фракции и ил не более 5 процентов по весу. Песок со средней крупностью зерна менее 0,2 мм для бетона не применяется. Кроме величины зерна в песке, пригодном для бетона, имеет значение объем пустот, который не должен превышать 40 процентов; гравий – добывают его из рыхлых залеганий, которые образовались путем естественного разрушения осадочных или метаморфических, изверженных горных пород.

Инертные заполнители для бетона

Для бетона наиболее подходящим является гравий с щебневидными зернами ; Щебень – это еще один из инертных заполнителей для бетона. Его получение основано на дроблении горных пород (это может быть гранит, диабаз, песчаник, доломит, известняк), или же кирпичных частей (лом), отвальных шлаков. Для дробления камня на щебень используют камнедробилки (в основном щековые). Размер щебня должен быть от 5 мм до 150 мм.

Чаще всего в качестве вяжущего вещества в бетоне выступает цемент, в процентном отношении он должен составлять в соответствии с весом бетона — от 10 до 15. Тогда получается, что в процентах — воды и инертных заполнителей — будет 90–85.

Заполнителем также может быть битум (асфальтобетон). Если же используют для заполнителей местные материалы, то это снижает стоимость бетона.

Мелким заполнителем выступают чаще всего речные (чистые) кварцевые пески с зернами от 0,15 мм до 5 мм, слюды в них содержаться не должно выше 0,5 процента, а различных примесей пылевидных, ила, глины – не свыше 5 процентов.

Среди крупных заполнителей получил широкое распространение щебень, который получают в результате искусственного дробления твердых, морозостойких (прочных) пород.

Для работы с массивными конструкциями берется щебень не более 150 мм, а самым популярным – 5–80 мм. Если же применяется гравий (крупным заполнителем), то он должен иметь те же самые размеры, что и щебень, обладать такой же морозостойкостью как раз в тех случаях, когда он эксплуатируется при смачивании водой, а также замораживается и оттаивает.

Чтобы было удобно работать со свежеприготовленной бетонной смесью, она должна обладать достаточной подвижностью и удобно укладываться при вибрировании. Когда бетон изготовлен, его прочность в течение одной–двух недель быстро растет.

По пределу прочности в кг/см2 при сжатии бетонного стандартного кубика, имеющего размер 20 Х 20 Х 20 см, определяют марку бетона. Кубик подвергают испытанию через четыре недели после того, как изготовят. Еще в СССР были установлены такие марки: 50; 75; 100; 150; 200; 250; 300; 400; 500. На прочность цемента действует водоцементное соотношение и активность самого цемента.

Как получают и применяют бетон

Получение его происходит благодаря обжигу до спекания искусственной массы материалов, выверенных с большой точностью, с содержанием углекислого кальция (который есть в чистом или мергелистом известняке и др.) и глины (также может быть разной: известковой, мергель и прочие) с последующим тонким помолом либо шлакопортландцемент (если сопоставить с портландцементом, то схватывание и твердение происходит медленнее в первые дни). Но нельзя поспорить с его стойкостью против действия минерализованных вод (в сопоставлении его с портландцементом), потому применение его возможно для массивных бетонных и железобетонных конструкций, гидротехнических сооружений. Может участвовать в растворах для каменной кладки, в изготовлении полов и бетонных камней.

Заданные качественные показатели бетона определяются установлением состава бетонной массы, марки цемента и качества заполнителей. Чтобы рассчитать расход цемента на один кубический метр бетона должны быть учтены требования необходимой прочности и плотности, экономичности бетона и пластичного состояния бетонной массы. Если необходимо возвести железобетонное сооружение, которое будет находиться на открытом пространстве или в воде, то расход цемента, как правило, составит 250 кг/м3, а для конструкций и приспособлений внутри помещений – не меньше 220 кг/м3.

Железобетонные сооружения требуют обычного бетона.

Стены здания и легкие перекрытия нуждаются в легком бетоне (можно использовать шлакобетон).

Теплоизоляция требует особо легких (пено- и газобетон).

Виды бетонов

Виды бетонов и разделение на классы

Взяв за основу объемный вес, бетоны подразделяются на 5 видов:

особо тяжелые , имеющие объемный вес (ОВ) свыше 2 700 кг/м3, заполнители используют тяжелые – стальные опилки (стальбетон) либо тяжелый шпат;
тяжелые или обычные (с ОВ – 2 100–2 600 кг/м3) с заполнителями: кварцевым песком, щебнем либо гравием, обязательно из плотных пород;
облегченные (ОВ – 1 800 кг/м3– 000 кг/м3) с заполнителем также облегченного типа, к примеру, кирпичным щебнем;
легкие (с ОВ – от 1 000 кг/м3 до 1 800 кг/м3) с заполнителями более легкими (керамзит, туф, шлак, пемза);
особо легкие (ОВ — от 400 кг/м3 до 1 000 кг/м3), зачастую к ним относят ячеистые бетоны (газобетон, пенобетон), не содержащие или содержащие совсем немного твердых заполнителей.

Самыми популярными считаются тяжелые бетоны. В качестве вяжущего вещества наиболее пригоден портландцемент (силикатцемент).

Первыми в использовании бетона, как уже известно, стали египтяне, за ними – римляне и греки. Пантеон и Колизей – яркое тому доказательство. Каменщик из Англии Джозеф Аспдин запатентовал в 1824 году странное серое вещество и дал ему название «портландцемент». Что-то похожее изобрел в Москве в первой четверти 20 века Е. Челиев. Вскоре Россия узнала о цементе Аспдина. Это произошло в 1847 году, с которого и взяла старт эра бетона. Вот так бывает!