Какие виды бетона бывают. По структуре бетона

Бетонный раствор - это строительный материал, который используют для возведения монолитных зданий, в дорожном строительстве, при производстве ж/б конструкций и т.д. Широкий спектр применения обуславливает большое количество разновидностей бетона. Различают их по ключевым признакам: прочность, состав, назначение и технические, эксплуатационные характеристики. Это определяет деление материала на классификационные группы, которые мы рассмотрим далее.

Нормативная документация

Производство строительных материалов в подавляющем большинстве регламентируется государственными стандартами разного образца. ГОСТ 25192-2012 определяет классификацию бетонов по основным признакам:

• Назначение;
• Устойчивость к коррозии разных видов;
• Вид используемого вяжущего, который определяет основные свойства материала;
• Структура раствора и камня;
• Условия твердения;
• Прочность - основной параметр, который учитывают при выборе компонентов для приготовления раствора;
• Темп набора прочности;
• Плотность усредненная;
• Морозостойкость;
• Водонепроницаемость;
• Устойчивость к истиранию.

Рассмотрим основные признаки, которые обязательно учитывают при выборе бетона для строительства.

Классификация бетона по прочности

Прочность - первый показатель, который учитывают при выборе марки и класса материала при составлении проекта и его расчете. Камень должен нормально воспринимать поступающие нагрузки, устойчивость к ним должна быть в запасе, но не переизбытке - это значительно удорожает процесс строительства, но эффективно не расходуется.

Как измеряется прочность бетонного камня:

1. При замесе раствора берут небольшое количество смеси и заливают ее в форму-куб со стороной 100 мм.
2. Через 28 дней (срок полного набора прочности) образец отправляют на испытание в лабораторию, где куб исследуют под прессом с разными усилиями.
3. По результату определяют соответствие марке и классу.

Классификация бетона по маркам и классам всегда взаимосвязана, значения соответствуют друг другу (смотрите в таблице):

Марка - усредненное значение прочности для материала данного состава. Это лабораторный показатель, на практике в условиях эксплуатации на изделие влияют разрушающие воздействия и характеристики прочности камня меняются.

Погрешность ошибки в прочности практически исключает другой тип классификации - класс. Это точный показатель с допустимой погрешностью не более 5%. Современные проектировщики и инженеры в проектной документации указывают преимущественно обозначение класса бетона, иногда в спаренном варианте: В20 (М250).

Стоит отметить, что лаборатории есть не на каждом предприятии изготовителя, поэтому поставляемый бетонный раствор в обязательном порядке испытывают фирмы-застройщики. Нередко случается, что по истечении срока набора прочности (28 дней) эксперты выявляют несоответствие класса заданному, тогда конструкции подлежат демонтажу.

ГОСТ регламентирует дополнительное деление по прочности:

• Бетон средней прочности (до В50);
• Бетон высокой прочности свыше В55 включительно.

Плотность

Отношение массы к объему - следующий показатель, который принимают при выборе материала. Классификация по плотности бетона по ГОСТ:

• Особо легкие (ноздреватые) с высокой пористостью. Объемный вес - до 800 кг/м3. Это пено- и газобетоны;
• Легкие с плотностью 800-2000 кг/м3. Это пемзобетоны, шлакобетоны, арболит и другие материалы на цементном вяжущем с лёгкими заполнителями;
• Тяжелые бетоны или обычные. Их плотность 2000-2500 кг/м3. Это стандартный материал для основного строительства конструкций зданий, монолитного домостроения. Наполнитель - щебень, гравий;
• Особо тяжелые бетоны содержат наполнитель из барита, металлов и железных руд. Объемный вес такого материала превышает 2500 кг/м3. Бетон применяется при строительстве специфических объектов, где необходима защита от излучений разной природы (лаборатории, полигоны, атомные станции).

Легкие и особо легкие бетоны обладают низкой плотностью и высокой пористостью, хорошо сохраняют тепло внутри помещений. Их применение возможно без дополнительного утепления.

Тяжелые и особо тяжелые бетоны прочные. Их применение позволяет возводить объекты высокой ответственности и этажности, любой конфигурации в разных климатических условиях, чего не скажешь о пористых материалах. Правда, камни на щебне и металлическом заполнителе плохо удерживают тепло - чтобы избежать дополнительной теплоизоляции, придется установить очень толстую конструкцию, что потребует немалых расходов.

Классификация по типу вяжущего

Вяжущее - это обязательный компонент бетонного раствора. От его характеристик зависят параметры будущего бетонного камня. ГОСТ 25192-2012 определяет классификацию бетонов по виду вяжущего:

• Цемент (портландцемент, шлаковый, пуццолановый и т.д.), применяется для приготовления растворов общего назначения;
• Известь гашеная улучшает качество смеси, пластичность, стойкость к влажности;
• Шлак повышает стойкость материала к сульфатам;
• Гипс вводят в бетон для приготовления штукатурок для внутренних работ, для изготовления предметов декора и несложных самонесущих конструкций;
• Специальные типы вяжущего - это полимеры сложной структуры, вводимые в раствор для приобретения материалом необходимых специфичных качеств.

На практике вяжущие компоненты комбинируют для корректировки отдельных свойств бетона.

Морозостойкость

При выборе бетонов обязательно учитывают климатические особенности, при которых конструкция будет эксплуатироваться. Для средней и северной полос - это морозостойкость (F). Её регулируют пластификаторы:

• Низкая морозостойкость менее F50;
• Средняя морозостойкость (F50…F300);
• Высокая морозостойкость (F300 и более).

Водонепроницаемость

Водонепроницаемость - это способность материала сохранять свою структуру без заполнения водой. Обозначение - W, за ним скрывается давление, при котором в отвердевший камень проникает жидкость. Как правило, чем выше плотность, тем выше этот показатель. Государственный стандарт разделяет бетоны по водонепроницаемости на 3 группы:

• Низкая (до W4);
• Средняя (W4-W12);
• Высокая (марка водонепроницаемости свыше W12).

Истираемость

Этот показатель важен при выборе бетонов для заливки полов в помещениях с разной проходимостью и перемещающимися машинами и механизмами.

• Низкая (марка по истираемости G1);
• Средняя (марка по истираемости G2);
• Высокая (марка по истираемости G3).

Скорость набора прочности

Скорость набора прочности может регулироваться добавками-пластификаторами. Бетоны делятся на 2 типа по этому признаку:

• Быстротвердеющие используют при необходимости в быстром строительстве, когда возведение вышерасположенных конструкций должно проводиться через несколько дней;
• Медленнотвердеющие бетоны - это материал без добавок, набирающий прочность в обычном режиме.

Условия твердения

Для бетонов с разным составом требуются определенные условия твердения:

• Естественные условия (температура 20-22°С, влажность около 50-70%);
• Тепловая обработка при нормальном давлении необходима, например, при зимнем строительстве, когда требуется поддержание положительной температуры;
• Тепловая обработка при высоком давлении (автоклав). Так создают отдельные конструкции для строительства.

Классификация видов бетонов помогает сделать правильный выбор материала с учетом всех ключевых качеств материала. Рекомендуем приобретать материал с выбранными характеристиками у специализированных производителей, которые предоставляют подтверждающую качество документацию. Только в этом случае все условия и тонкости рецептуры будут соблюдены, а значит, материал будет иметь заложенные при расчетах качества.

В результате затвердевания тщательно перемешанной и уложенной в конструкцию бетонной смеси получается искусственный камневидный строительный материал - бетон. В строительстве применяют бетоны разнообразного назначения, характеризующиеся различными свойствами. Бетоны классифицируют по ряду признаков: средней плотности, целевому назначению, виду вяжущего, виду заполнителей, структуре.
В зависимости от средней плотности различают особо тяжелые, тяжелые, легкие и особо легкие бетоны. Особо тяжелые бетоны со средней плотностью более 2500 кг/м3 изготовляют на особо тяжелых заполнителях (магнетите, лимоните, барите, чугунной дроби, обрезках стали). Эти бетоны применяют для изготовления специальных конструкций, например при сооружении зданий атомных электростанций для защиты от радиоактивного излучения.
Тяжелые бетоны со средней плотностью 2000...2500... кг/м3 изготовляют на плотном песке и крупном заполнителе из плотных горных пород и используют во всех несуших конструкциях.
Легкие бетоны со средней плотностью 500...2000кг/м3 изготовляют на пористом крупном заполнителе и пористом или плотном мелком заполнителе. Их используют в основном для производства ограждающих конструкций (при рт Классификация бетонов по средней плотности - это, в сущности, разделение по структурному признаку в зависимости от общей пористости. Основная доля в объеме бетона приходится на заполнители, поэтому плотность бетона регулируют, применяя плотные или пористые заполнители. Кроме того, используют и другие пути, например поризацию вяжущего воздухововлекающими добавками.
По назначению (области применения) бетоны подразделяют на конструкционные и специальные.
Конструкционные бетоны используют для изготовления несущих и ограждающих конструкций. Они должны обеспечивать главным образом механические характеристики конструкций - прочность, упругость, деформационные и другие свойства. Из числа конструкционных чаще всего применяют тяжелый бетон, легкий и ячеистый.
Специальные бетоны предназначены для конструкций, эксплуатируемых в особых условиях, и включают в себя теплоизоляционные, жаростойкие, химически стойкие, радиационно-защитные, декоративные бетоны.
Область применения бетона различных видов определяется, с одной стороны, характером их строения, а с другой - способностью противостоять физико-химическим воздействиям окружающей среды. Стойкость к воздействиям окружающей среды в значительной степени зависит от вида вяжущего вещества, использованного для изготовления бетонной конструкции.
По виду вяжущего бетоны подразделяют следующим образом. Бетоны на цементных вяжущих изготовляют преимущественно на портландцементе, шлакопортландцементе, пуццолановом портландцементе и их разновидностях. Такие бетоны универсальны для изготовления несущих и ограждающих конструкций в промышленном, гражданском и жилищном строительстве, за исключением тех случаев, когда предъявляют особые требования, например по жаростойкости, химической стойкости.
Бетоны на известковых вяжущих применяют только для изготовления сборных бетонных и железобетонных элементов на заводах.
Бетоны на гипсовых вяжущих используют из-за низкой водостойкости вяжущих только для производства внутренних конструкций зданий.
Бетоны на шлаковых вяжущих, изготовляемые на основе молотых шлаков и зол с активизаторами твердения, используют при производстве бетонных (а не железобетонных) изделий и конструкций. Применение местных шлаковых вяжущих позволяет экономить цемент и удешевлять конструкции.
Бетоны на специальных вяжущих (органическихили неорганических), к каждому из которых предъявляют определенное требование, включают в себя бетоны на полимерных, фосфатных, магнезиальных связующих, бетоны на жидком стекле.
По виду заполнителей различают бетоны на плотных, пористых и специальных заполнителях.
Бетоны на плотных заполнителях изготовляют на заполнителях из плотных горных пород или шлаков.
Бетоны на пористых заполнителях изготовляют с использованием искусственных пористых заполнителей или заполнителей из пористых горных пород.
Бетоны на специальных заполнителях изготовляют с применением заполнителей, придающих им особые свойства. В число специальных заполнителей входят, например, рудосодержащие породы, чугунный скрап, шамот.
В зависимости от характера структуры выделяют следующие виды бетонов.
Бетоны плотной (слитной) структуры, в которых пространство между зернами заполнителей полностью занято затвердевшим вяжущим веществом. Допускаемый объем межзерновых пустот в уплотненной бетонной смеси не превышает 6 %.
Крупнопористые бетоны (беспесчаные или малопесчаные), в которых значительная часть объема межзерновых пустот остается не занятой мелким заполнителем и затвердевшим вяжущим.
Поризованные бетоны, в которых пространство между зернами заполнителей занято вяжущим веществом, поризованным пено-образующими или газообразующими добавками.
Ячеистые бетоны - бетоны с искусственно созданными ячейками-порами, состоящие из смеси вяжущего вещества, тонкодисперсного кремнеземистого компонента и порообразующей добавки.
Бетоны слитной структуры применяют для изготовления несущих конструкций, к которым предъявляют повышенные требования по морозостойкости и водонепроницаемости. Крупнопористые, поризованные и ячеистые бетоны рекомендуется использовать преимущественно для изготовления ограждающих и теплоизоляционных конструкций.
Технические требования к основным свойствам бетона - прочности, морозостойкости, водонепроницаемости, плотности - установлены в государственных стандартах и СНиПах. Кроме того, в стандартах на специальные бетоцы дополнительно нормируют специфические для данного бетона свойства, например тепловыделение гидротехнического бетона, истираемость дорожного бетона

Классификация бетона может базироваться не только на типе основных компонентов раствора и характеристиках, но и учитывать сферу его использования. Для тех, кто не слишком хорошо разбирается в химии строительных смесей, это наиболее удобный способ определиться с материалом, который подойдет для конкретного вида работ. Только после этого стоит переходить к поиску марки с требуемыми техническими параметрами.

Основное разделение бетонов предусматривает всего два его типа: общестроительный и специальный. Отдельной строкой идут легкие пористые материалы, чья сфера применения напрямую зависит от показателей плотности. При этом одни и те же марки бетона зачастую можно встретить сразу в нескольких группах по назначению, так что эту особенность всегда следует учитывать и при выборе ориентироваться не только на прочность.

Общестроительный бетон

Самая большая группа стройматериалов, в которую входят все виды смесей и готовых изделий, широко применяемых в разных сферах гражданского строительства, а также для производства ЖБИ. Из них отливают фундаменты, возводят стены, формируют балки, перекрытия и колонны. При выборе составов для конкретных условий необходимо обращать внимание на марки, которые характеризуют бетон по плотности, прочности, а также морозостойкости и показателям водонепроницаемости после застывания.

На прочность монолита указывают цифры после букв «М» или «В». В первом случае данные приводятся в единицах кГс/см2. И хотя подобная классификация считается недостаточно точной и морально устаревшей, ей до сих пор активно пользуются. Во втором варианте значения указываются в МПа, и это уже не усредненные цифры с разрешенной ГОСТом погрешностью, а гарантированная прочность. По этим простым записям легко определить характеристики смесей без каких-либо таблиц и справочников.

Разные виды марок бетона находят свое применение в строительстве:

• М100 – чаще всего используется для подбетонки. В подготовительных работах нужны недорогие жидкие растворы с невысокими показателями прочности и плотности. Все что требуется от таких смесей – сцепить вместе зерна песчано-гравийной подушки, препятствуя их расползанию под нагрузкой.
• М150 – этот состав покрепче, поэтому он востребован в изготовлении тротуаров, отмостки, цементной стяжки и небольших по величине ЖБИ.
• М200 – популярный среди частников вид бетона обладает достаточной прочностью, чтобы подбираться для небольших фундаментов и стен в малоэтажном строительстве.
• М250 – востребован при изготовлении лестничных маршей, а также большинства опорных и несущих конструкций.
• М300 – самое широкое применение бетона в строительстве именно у этой марки. Ее можно использовать практически в любых работах: от возведения фундамента до отливки монолитных стен и перекрытий.
• М350 – достаточно прочный бетон, чтобы делать из него конструкции, воспринимающие повышенные нагрузки (колонны, балки).

Применение прочих марок от М400 и выше лежит уже в профессиональной сфере, поскольку их характеристики больше подходят для различных конструкций специального назначения: от чаш бассейнов и тоннелей до мостов и дамб.

Помимо прочности классификация общестроительных бетонов учитывает и другие их свойства. Например, морозостойкость не только определяет сферу использования монолита, но и его долговечность:

• F15 – годится для внутренних работ (заливка стяжки пола, возведение перегородок).
• F25 – минимальный показатель для строительства внешних стен отапливаемых зданий.
• F50 и выше – такой бетон для фундамента в самый раз, поскольку сезонное промерзание и оттаивание почвы неизбежно окажет на него термическое воздействие. Причем в северных районах этот показатель должен быть еще больше.

Класс водонепроницаемости имеет особое значение при выборе стройматериалов для устройства , чаш бассейнов или купелей, а также питьевых и септических колодцев. Он обозначается марками от W2 до W20 и указывает на давление водяного столба, которое может выдержать бетон (единицы измерения – атм·10 -1).

Также существует разделение монолитов по плотности (литера D). От нее отчасти зависит прочность бетона, а значит, и возможности его применения. Тяжелые разновидности от D2000-D2500 кг/м3 используются для возведения ответственных конструкций, облегченные – для общестроительных работ. Легкие изделия до D1200 кг/м3 идут в основном как теплоизоляционные материалы, поскольку обладают невысокой несущей способностью, едва дотягивающей до марочной прочности М50-М75.

Специальный

Здесь разновидности бетона столь же многочисленны, сколь и сама сфера применения этого строительного материала. Рассмотрим наиболее распространенные из них:

• Жаростойкий бетон.

Изготавливается из тонкоизмельченных компонентов с повышенным содержанием активного кремнезема либо глинозема. Отлично работает при серьезных перепадах температур и длительном нагреве до +700-1700 °С (в зависимости от собственных огнеупорных свойств минеральных заполнителей). Используется в строительстве ТЭС и металлургических цехов, а также промышленных печей. Обладает хорошими прочностными показателями и имеет марку не ниже М250, но подвержен кислотной коррозии.

• Гидротехнический.

Морозостойкий (до F300) вид бетона с минимальной водопроницаемостью. Применяется в производстве элементов канализационных и дренажных систем, плотин и некоторых подземных сооружений. Традиционно делится на дополнительные подгруппы: подводный и надводный, а также бетон переменного уровня. Все они работают в разных условиях среды, а потому отличаются по составу и характеристикам.

• Дорожный.

К этой группе бетонов относятся атмосферостойкие смеси высокой прочности. Они используются в качестве дорожного покрытия, для обустройства промышленных площадок с интенсивной эксплуатацией, а также строительства ВПП (взлетно-посадочных полос).

• Кислотоупорный вид бетона.

Также обладает невысоким водопоглощением за счет добавления в раствор жидкого стекла. Выдерживает нагрев до +1000 °С и обнаруживает стойкость к большинству агрессивных сред, кроме щелочей. Нашел широкое применение в отделке объектов химической промышленности. Однако как самостоятельный строительный материал почти не используется из-за относительно невысокой механической прочности, не превышающей В12,5-15.

• Антирадиационный.

Имеет очень высокие показатели сопротивления растяжению и сжатию. Изготавливается на основе ПЦ либо ШПЦ с тяжелыми заполнителями – как правило, металлосодержащими. Мелкофракционными компонентами здесь выступают баритовые руды, дробь из чугуна или свинца. Все это может увеличить марку плотности до D6000.

Легкие бетоны

Существует и другой принцип классификации, который чаще применяют к легким и особо легким разновидностям ячеистых бетонов. Здесь уже все завязано на их плотность (а точнее – пористость). Она характеризует теплоизоляционные свойства искусственного камня и позволяет автоматически разделить на группы такой бетон по назначению:

• D600 кг/м3 и выше – это конструкционные смеси и готовые строительные блоки. Они обладают достаточными показателями прочности, чтобы из них можно было создать не слишком массивную коробку дома в 2-3 этажа. Но их способность сохранять температуру внутри скорее идет как приятный бонус к основным характеристикам и не позволяет полностью отказаться от утепления.
• D400-D600 – так называемые конструкционно-теплоизоляционные материалы, совмещающие в себе весьма среднюю прочность и более достойную энергоэффективность. Любой вид бетона с такими значениями плотности годится для строительства внутренних перегородок, но с осторожностью должен применяться при возведении даже малонагруженных ограждающих стен.
• До D300-D400 – теплоизоляционные составы и изделия с высокими показателями пористости могут использоваться только в самонесущих и ненагружаемых конструкциях. Их главное назначение – сокращение энергопотерь через основные стены. Выпускаются в виде крупных и легких блоков, которые подходят для утепления многослойной кладки.

Разнообразные таблицы с техническими характеристиками бетонов не дают полного представления о возможностях их использования в строительстве. Поэтому прежде, чем выбирать такие материалы, необходимо изучать описание их эксплуатационных свойств и сферу применения.

В этой статье:

Бетон - главный материал строительства, приготовленный по определённой технологии. Дополнительные ингредиенты в его составе помогают улучшить структурные и технические параметры бетона.

Этот строительный материал принято классифицировать по 6 основным характеристикам: назначению, виду вяжущего вещества, средней плотности, прочности, морозостойкости и водонепроницаемости.

1. По назначению

Выпуск различных видов бетонных смесей зависит от условий, где будут применять будущие железобетонные конструкции. Условия могут быть самыми специфическими: огнестойкость, сульфатостойкость, устойчивость к нагрузкам, ударам, вибрации.

По назначению выделяют такие виды смесей:

• обычный бетон используют для создания балок, колонн, фундаментов, перекрытий;
• отдельные виды используются для дорожных, аэродромных покрытий и тротуаров;
• для облицовки плотин, шлюзов, каналов, водопроводных сооружений применяют гидротехнический бетон;
• выделяют бетон специального назначения, например, жароупорный или кислостойкий, а также для радиационной защиты.

2. По виду вяжущего вещества

Самым главным фактором, который определяет свойства бетонной смеси, является вид вяжущего вещества.

Основные типы бетонов в этой категории:

Гипсовый бетон

На основе гипса получают гипсовый бетон , который применяют в элементах отделки, для изготовления подвесных потолков и внутренних перегородок. Широкое применение получили гипсоцементно-пуццолановые смеси с высокой водостойкостью, их применяют для создания блоков санузлов и различных конструкций малоэтажных зданий.

Цементный бетон-раствор

На основе цементных составляющих производят цементные бетоны и растворы . Самым распространённым сырьевым компонентом считается портландцемент и его разновидности. Также широко используются бетонные смеси на шлакопортландцементе и на пуццолановом цементе. Использование этого типа – строительство.

К этой категории относится декоративный бетон, который производят на основе цветных, белых цементов. Идея создания декоративного строительного материала пришла к нам из Германии. Что касается цветовой гаммы бетона, то она включает – зеленый, черный, коричневый, синий, желтый, красный и белый оттенки. Особенно дорогим считается белый бетон. Также встречаются бетонные смеси на безусадочном, напрягающем и глиноземистом цементе.

Шлакощелочной бетон

Недавно в строительстве начали применять шлакощелочной бетон . Его производят из шлаков, затворенных растворами щелочи. Этот вид бетона незаменим при создании массивных объектов.

Это объясняется тем, что при создании крупных конструкций из смеси на портландцементе осуществляется выделение большого количества тепла, и температура строительных элементов может достигать 80°. Если охлаждение такого объекта произойдет очень быстро, то могут появиться трещины. Использование шлакощелочного бетона позволяет избежать этой проблемы.

Полимерцементный бетон

При смешанной связующей основе получают полимерцементный бетон . При этом основа содержит латексы, водорастворимые смолы и цемент. Когда эта смесь остывает, то на ее поверхности появляется пленка, набухающая при наличии большого количества влаги.

Выделяют два вида – каркасный и наполненный.

Применение.

Материал активно применяют для ландшафтного дизайна, наружной и внутренней отделке стен, фасадов здания и при устройстве полов. Полимерцементный бетон удобен в использовании, его легко наносить как механизированным, так и ручным способом.

Кислотоупорный и жаростойкий бетон

Особые вяжущие вещества понадобятся для получения специальных бетонов. Чтоб получить кислотоупорные и жаростойкие бетоны, задействуют жидкое стекло, шлаковые, стекло-щелочные элементы в качестве вяжущих веществ.

Силикатный бетон

Очень редкий тип бетонов, практически неиспользуемый на современном производстве – силикатные бетоны . Их производство основано на использовании извести, где присутствует автоклавный метод твердения.

Плотный автоклавный силикатный бетон применяется для создания несущих панелей внутренних стен и крупных блоков, а также панелей перекрытий. Из особо прочного строительного материала создают железнодорожные шпалы, шифер, в составе которого отсутствует асбест. Также силикатный бетон может использоваться для устройства оснований дорог, в тюбингах для шахтного строительства. Существуют ещё комбинированные виды бетона, изготовленные на основе соединения 2-3 вяжущих составляющих. Такие соединения часто можно встретить в составе штукатурных смесей, где в едином составе объединены известь, гипс, цемент и другие элементы.

3. По средней плотности

Главным фактором, влияющим на водонепроницаемость, морозостойкость, устойчивость бетонной конструкции к сжатию, является плотность . Значимость плотности определяют крупные заполнители: доломит, керамзит, диабаз, гравий, гранит, известняк. Следуя соответствиям по ГОСТу, различают марки бетона в пределах М50-М800.

По параметрам плотности можно выделить такие виды бетона:

• Лёгкий или облегчённый, которые производят на пористых заполнителях: туфе, керамзите, пемзе. Его плотность 500-1800 кг/м 3 . Соответствующая маркировка по ГОСТу — M50-M450.К данному виду принадлежат разновидности лёгкого бетона — ячеистые бетоны (газобетон и пенобетон), производящиеся вспучиванием вяжущего вещества, воды. К этой категории относят крупнопористый бетон с лёгким заполнителем. Их марки M50-M150.
• Тяжёлый бетон, получаемый из наполнителей горных пород: известняка, гранита, диабаза. Его плотность 1800 – 2500 кг/м 3 . Соответствие данной марки по ГОСТу М50-М800. Своё применение тяжёлый бетон получил при возведении промышленных и гражданских зданий в качестве железобетонных и бетонных конструкций, а также при строительстве гидротехнических проектов, каналов и транспортных сооружений.
• Особо тяжёлый бетон с плотностью свыше 2500 кг/м 3 создаётся на стальных опилках, стружке, железной руде. Его применяют для специальных сооружений, призванных противостоять радиоактивным веществам.

Каждая марка бетона определяет класс его прочности. Для строительства наименее ответственных конструкций применяют марки с наименьшим значением — М50, М75, M100. Например, такой наименее прочный бетон подойдёт для строительства отмостки. Для стяжки полов или железнодорожных перекрытий потребуется бетон большей прочности, например марки M200.

Наиболее прочным считается бетон M550.

Разная прочность всех марок бетона зависит от пропорций песка, цемента и щебня в его составе. Высокая прочность достигается внушительным наличием цемента.

4. По морозостойкости и водонепроницаемости бетоны

Различают также марки бетона по морозостойкости , который в ГОСТе помечаются буквой F. Морозостойкость характеризуется наибольшим количеством заморозки и оттаивания со снижением массы и прочности на определённую величину. Самые плотные смеси бетона являются всегда наиболее морозостойкими. В данной категории различают марки бетона от F25 до F1000.

Способность бетона не пропускать воду, что проходит под давлением, называют водонепроницаемостью .

Марки бетона по данной классификации — W2, W4, W6, W8, W12. Несколько лет назад для обозначения этого параметра использовалась русская буква В.

Классификация бетона

Бетон - искусственный камень, получаемый в результате формования и твердения рационально подобранной смеси вяжу­щего вещества, воды и заполнителей (песка и щебня или гра­вия). Смесь этих материалов до затвердения называют бетонной смесью.

Бетоны классифицируют по следующим ведущим признакам: по основному назначению, виду вяжущего вещества и заполни­теля и по структуре.

По назначению бетоны бывают следующих видов:

конструк­тивные - для бетонных и железобетонных несущих конструкций зданий и сооружений (фундаменты, колонны, балки, плиты, панели перекрытий и др.);

специальные - жаростойкие, химиче­ски стойкие, декоративные, радиационно-защитные, теплоизоля­ционные и др.,

бетоны напрягающие, бетонополимеры, полимер-бетоны .

По виду вяжущего вещества бетоны бывают: цементные , из­готовленные на гидравлических вяжущих веществах - портланд-цементах и его разновидностях; силикатные - на известковых вяжущих в сочетании с силикатными или алюминатными ком-понетами; гипсовые - с применением гипсоангидритовых вяжу­щих и бетоны на шлаковых и специальных вяжущих материалах.

Бетоны изготовляют на обычных плотных заполнителях, на естественных или искусственных пористых заполнителях; кроме того, разновидностью является ячеистый бетон, представляющий собой отвердевшую смесь вяжущего вещества, воды и тонкодис­персного кремнеземистого компонента. Он отличается высокой пористостью до 80...90% с равномерно распределенными порами размером 3 мм.

В связи с этим бетоны классифицируют также по структуре: плотная, поризованная, ячеистая и крупнопористая.

По виду заполнителя различают бетоны: на плотных заполни­телях, пористых и специальных, удовлетворяющих специальным требованиям (защиты от излучений, жаростойкости, химической стойкости и т. п.).

По показателям прочности при сжатии тяжелые бетоны име­ют марки от 100 до 800. Марка бетона - одно из нормируемых значений унифицированного рода данного показателя качества бетона, принимаемых по его среднему значению. К различным видам бетонов устанавливаются требования по показателям, характеризующим прочность, среднюю плотность, водонепрони­цаемость, стойкость к различным воздействиям, упругопластические, теплофизические, защитные, декоративные и другие свой­ства бетонов.

Определенные требования предъявляются к материалам для приготовления бетона (вяжущим, добавкам, заполнителям), его составу и технологическим параметрам по изготовлению конст­рукций для их работы в конкретных условиях.

По показателям прочности бетона устанавливаются их га­рантированные значения - классы. В соответствии с СТ СЭВ 1406-78 бетоны, предназначенные для зданий и сооружений, Делят на классы В, основной контролируемой характеристикой которых является прочность при сжатии кубов размером 150Х XI50X150 мм и соответственно цилиндров размером 150X300 мм. Для перехода от класса бетона (МПа) при нормативном коэф­фициенте вариации 13,5% применяют формулу

R ср.бет = В/0,778.

Долговечность бетона оценивают степенью морозостойкости. По этому показателю бетоны делят на марки от F15 до F1500. Качество бетона оценивают по водонепроницаемости, которая определяется максимальной величиной давления воды, при кото­ром не наблюдается ее просачивания через контрольные образ­цы, изготовленные и испытанные на водонепроницаемость соглас­но требованиям действующих стандартов.

Материалы для тяжелого бетона(НАЧАЛО)!

Тяжелый бетон, применяемый для изготовления фундаментов, колонн, балок, пролетных строений мостов и других несущих эле­ментов и конструкций промышленных и жилых зданий и инже­нерных сооружений, должен приобретать определенную проч­ность в заданный срок твердения, а бетонная смесь должна быть удобной в укладке и экономичной. При использовании в не защи­щенных от внешней среды конструкциях бетон должен иметь повышенные плотность, морозостойкость и коррозиестойкость. В зависимости от назначения и условий эксплуатации бетона в сооружении предъявляются соответствующие требования к со­ставляющим его материалам, которые предопределяют его со­став и свойства, оказывают влияние на технологию производ­ства изделий, их долговечность и экономичность. Для приготовления тяжелых бетонов применяют портландце­мент, пластифицированный портландцемент, портландцемент с гидравлическими добавками, шлакопортландцемент, быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) и др. Цемент выбирают с уче­том требований, предъявляемых к бетону (прочности, морозо­стойкости, химической стойкости, водонепроницаемости и др.), а также технологии изготовления изделий, их назначения и усло­вий эксплуатации.

Марку цемента выбирают в зависимости от проектируемой прочности бетона при сжатии:

Для приготовления бетонной смеси применяется питьевая, а также любая вода, не содержащая вредных примесей (кислот, сульфатов, жиров, растительных масел, сахара), препятствую­щих нормальному твердению бетона. Нельзя применять воды бо­лотные и сточные, а также воды, загрязненные вредными приме­сями, имеющие водородный показатель рН менее 4 и содержа­щие сульфаты в расчете на ионы SO 4 более 2700 мг/л и всех других солей более 5000 мг/л. Морскую и другую воду, содер­жащую минеральные соли, можно применять, если общее количе­ство солей в ней не превышает 2%. Пригодность воды для бетона устанавливают химическим анализом и сравнительными испыта­ниями прочности бетонных образцов, изготовленных на данной воде и на чистой питьевой воде и испытанных в возрасте 28 сут п ря хранении в нормальных условиях. Воду считают пригодной, если приготовленные на ней образцы имеют прочность не мень­ше, чем у образцов на чистой питьевой воде, К добавкам для бетонов относятся неорганические и органи­ческие вещества или их смеси, за счет введения которых в конт­ролируемых количествах направленно регулируются свойства бе­тонных смесей и бетонов либо бетонам придаются специальные свойства. В основу классификации добавок для бетонов положен эффект их действия. По этому признаку добавки для бетонов делят на следующие группы:

1. Регулирующие реологические свойства бетонных смесей. К ним относятся пластифицирующие, увеличивающие подвиж­ность бетонных смесей; стабилизирующие, предупреждающие расслоение, и водоудерживающие, уменьшающие водоотделение.

2. Регулирующие схватывание бетонных смесей и твердение бетонов. К ним относятся добавки, замедляющие схватывание, ускоряющие схватывание и твердение, и противоморозные, т. е. обеспечивающие твердение бетона при отрицательных темпера­турах.

3. Добавки, регулирующие пористость бетонной смеси и бе­тона. К ним относятся воздухововлекающие, газообразующие и пенообразующие добавки, а также уплотняющие (воздухоудаляющие или кольматирующие поры бетона).

4. Добавки, придающие бетону специальные свойства : гидро-фобизующие, уменьшающие смачивание, повышающие противо­радиационную защиту, жаростойкость; антикоррозионные, т. е. увеличивающие стойкость в агрессивных средах; ингибиторы кор­розии стали, улучшающие защитные свойства бетона к стали; добавки, повышающие бактерицидные и инсектицидные свойства.

5. Добавки полифункционального действия , одновременно регулирующие различные свойства бетонных смесей и бетонов: пластифицирующе-воздухововлекающие; пластифицирующие, по­вышающие прочность бетона, и газообразующе-пластифицирую-щие.

6. Минеральные порошки - заменители цемента . К этой группе относятся тонкомолотые материалы, вводимые в бетон в количестве 5...20%. Это золы, молотые шлаки, отходы камне-дробления и др., придающие бетону специальные свойства (жа­ростойкость, электропроводимость, цвет и др.).

В качестве пластифицирующих добавок наибольшее распро­странение получили поверхностно-активные вещества (ПАВ).

К ускорителям твердения цемента , увеличивающим нараста­ние прочности бетона, особенно в ранние сроки, относятся хлорид кальция, сульфат натрия, нитрит-нитрат-хлорид кальция и др.

Противоморозные добавки - поташ, хлорид натрия, хлорид кальция и др. - понижают точку замерзания воды, чем способ­ствуют твердению бетона при отрицательных температурах.

Для замедления схватывания применяют сахарную патоку и добавки СДБ, ГКЖ-10 и ГКЖ-94.

Песок - рыхлая смесь зерен крупностью 0,16...5 мм, образо­вавшаяся в результате естественного разрушения массивных горных пород (природные пески). Природные пески по минерало­гическому составу подразделяются на кварцевые, полевошпато­вые, известняковые, доломитовые. Из природных песков наиболь­шее применение для тяжелого бетона получили кварцевые пески.

В качестве мелкого заполнителя применяют пески повышен­ной крупности, крупные, средние и мелкие - природные и обо­гащенные; пески из отсевов дробления и обогащенные из отсевов дробления.

Зерновой состав песка имеет особое значение для получения качественного бетона. Песок для бетона должен состоять из зе­рен различной величины (0.16...5 мм), чтобы объем пустот в нем был минимальным; чем меньше объем пустот в песке, тем меньше требуется цемента для получения плотного бетона. Зерновой со­став песка определяют просеиванием сухого песка через стан­дартный набор сит с размерами отверстий (сверху вниз) 10; 5; 2,5; 0,63; 0,315; 0,16 мм. Высушенную до постоянной массы пробу песка просеивают сквозь сита с круглыми отверстиями диаметром 10 и 5 мм. Остатки на этих ситах взвешивают и вы­числяют с точностью до 0,1%. ПРОДОЛЖЕНИЕ!

Материалы для тяжелого бетона(КОНЕЦ)!

Из пробы песка, прошедшего сквозь указанные выше сита, отвешивают 1000 г (G) песка и просеивают его последовательно сквозь набор сит с отверстиями размером 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм. Остатки на каждом сите взвешивают (G,) и вычис­ляют:

частный остаток на каждом сите - как отношение массы остатка на данном сите к массе просеиваемой навески (а;) - вычисляют с точностью до 0,1%:

аi = (Gi/G) 100,

полный остаток (Л,) на каждом сите - как сумму частных остатков на всех ситах с большим размером отверстий плюс остаток на данном сите - вычисляют с точностью до 0,1%:

Ai = a2.5 + a1,25 + ... + ai ,

где а2.5, a1,25, ... - частные остатки на ситах с большим размером отверстий начиная с сита размером отверстий 2,5 мм, %; а,- частный остаток на данном сите, %.

Модуль крупности песка М к (без фракций гравия с размером зерен крупнее 5 мм) определяют как частное от деления на 100 суммы полных остатков на всех ситах, начиная с сита с размером отверстий 2,5 мм и кончая ситом с размером отверстий 0,16 мм;

модуль крупности песка вычисляют с точностью до 0,1%:

Мк = (A 2 ,5 +А 1, 25 + A О ,63 + А0,315+ A о,16)/ 100.

По величине модуля крупности песок делят на повышенной крупности М к - З...3,5, крупный с М к > 2,5, средний М к = 2,5...2,0, мелкий Мк = 2,0...1,5 и очень мелкий М к = 1,5...1,0;

полные остат­ки на сите № 063 (% по массе) соответственно равны: 65...75, 45...65, 30...45, 10...30 и менее 10.

Зерновой состав мелкого заполнителя должен соответствовать указанному и на графике (рис. 6.1). При этом учитывают только зерна, проходящие через сито с круглыми отверстиями диамет­ром 5 мм.

В Качестве КРУПНОГО заполнителя для тяжелого бетона применяют гравий и щебень из горных пород или щебень из гравия размером зерен 5...70 мм.

Гравий - зерна окатанной формы и гладкой поверхности размером 5...70 мм, образовавшиеся в результате естественного разрушения горных пород. Качество гравия характеризуется: зерновым составом и формой зерна, прочностью, содержанием зерен слабых пород, наличием пылевидных и глинистых при­месей, петрографической характеристикой, плотностью, пористо­стью, пустотностью и водопоглощением. Для бетона наиболее пригодна малоокатанная (щебневидная) форма зерен, хуже яйце­видная (окатанная), еще хуже пластинчатая и игловатая, по­нижающие прочность бетона.

Часто гравий залегает вместе с песком. При содержании в гравии песка 25...40% материал называют песчано-гравийной смесью. Гравий, подобно песку, может содержать вредные приме­си пыли, ила, глины, органических кислот..

Оценку прочности гравия производят испытанием на дробимость в цилиндре. Последняя определяется путем раздавливания пробы гравия в цилиндре статической нагрузкой. После этого пробу просеивают через сито с размером отверстия, соответству­ющим наименьшему размеру зерна в исходной пробе гравия, и устанавливают величину потери в массе. В зависимости от этой величины гравий делят на марки: Др8 (при потере в массе до 8%), Др12 (свыше 8 до 12%), Др16 (свыше 12 до 16%) и Др24 (свыше 16 до 24%).

Для конструкции промышленных и гражданских зданий проч­ность зерен гравия должна быть более чем в 1,5...2 раза выше прочности бетона.

По степени морозостой­кости гравий делят на марки F 15, 25, 50, 100, 150, 200 и 300. Морозостойкость гравия определяют непосредственным замора­живанием или испытанием в растворе сернокислого натрия. Гра­вий считают морозостойким, если в насыщенном водой состоянии он выдерживает без разрушения многократные (15 циклов и бо­лее) попеременные замораживание при температуре -17°С и от­таивание. При этом потеря в массе после испытания составляеyt более 5%. Для марок F 15 и 25 допускается потеря массы 10%

Хорошим зерновым составом гравия считается тот, в котором имеются зерна разной величины, что создает наименьшую пустотность. Зерновой состав гравия определяется просеиванием 10 кг сухой пробы через стандартный набор сит с размерами отвер­стий 70, 40, 20, 10 и 5 мм. Зерновой состав каждой фракции или смеси нескольких фракций гравия должен находиться в пределах, указанных на графике рис. 6.3. За наибольшую крупность зерен гравия D наиб принимают размер отверстий сита, на котором полный остаток не превышает 10% навески, и за наименьшую крупность гравия Dнаим - размеры от­верстия одного из верхних сит, через которое проходит не более 5% просеиваемой пробы. Ниже приведены зна­чения полных остатков на контрольных ситах при рас­севе гравия (шебня) фрак­ций от 5 (3) до 10 мм, свы­ше 10 до 20; свыше 20 до 40 и свыше 40 до 70 мм.

Щебень получают путем дробления массивных горных пород, гравия, валунов или искусственных камней на куски размером 5... 120 мм. Для приготовления бетона обычно используют щебень, полученный дроблением плотных горных пород, гравия, доменных и мартеновских шлаков. Дробление производят в камнедробил­ках. При этом получают не только зерна щебня, но и мелкие фракции, относящиеся по крупности к песку и пыли. Зерна щебня имеют неправильную форму. Лучшей считается форма, приближающаяся к кубу и тетраэдру. Вследствие шероховатой поверхности зерна щебня лучше сцепляются с цементным камнем в бетоне, чем гравий, но бетонная смесь со щебнем менее под­вижна.

По дробимости, морозостойкости, зерновому составу, износу к щебню предъявляют такие же требования, как и гравию.

В зависимости от формы зерен ГОСТ 8267-82 устанавливает три группы щебня из естественного камня: кубовидную, улучшен­ную и обычную. Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в них не превышает соответственно 15, 25 и 35% по массе. К пластинчатой и игловатой форме зерен относят такие, в которых толщина или ширина их меньше длины в 3 раза и более.

Свойства бетонной смеси

Тяжелый бетон должен приобрести проектную прочность к оп­ределенному сроку и обладать другими качествами, соответству­ющими назначению изготовляемой конструкции (водостойкостью, морозостойкостью, плотностью и т. д.). Кроме того, требуется определенная степень подвижности бетонной смеси, которая со­ответствовала бы принятым способам укладки ее.

Бетонная сместь представляет собой сложную многокомпонен­тную систему, состоящую из новообразований, образовавшихся при взаимодействии вяжущего с водой, непрореагированных час­тиц клинкера, заполнителя, воды, вводимых специальных доба­вок и вовлеченного воздуха. Ввиду наличия сил взаимодействия между дисперсными частицами твердой фазы и воды эта система приобретает связанность и может рассматриваться как единое физическое тело с определенными реологическими, физическими и механическими свойствами.

Определяющее влияние на эти свойства будут оказывать количество и качество цементного теста, которое, являясь дис­персной системой, имеет высокоразвитую поверхность раздела твердой и жидкой фаз, что способствует развитию сил молеку­лярного сцепления и повышению связанности системы.

Удобоукладываемость – это св-во заполнять форму при данном виде уплотнения. Хар-ся подвижностью, жесткостью и связанностью.

Подвижность бетонной смеси - способность ее растекаться под собст­венной массой. Для определения под. вижности используют конус (рис. 6.4), который послойно в три приема за­полняют бетонной смесью, уплотняя штыкованием. После уплотнения последней форму снимают. O6paзовавшийся при этом конус бетонной смес ч под действием собственной массы осе­дает. Величина осадки конуса (см) служит оценкой подвижности бетонной смеси. По этому показателю различают смеси подвижные (пластичные) с осад­кой конуса 1...12 см и более и жесткие, которые практически не дают осадки конуса, однако при воздействии вибра­ции последние обладают различными формовочными свойствами. Для оцен­ки жесткости этих смесей используют свои методы.

Показатель жесткости бетонной смеси определяют на специ­альном приборе (рис. 6. 5), который состоит из цилиндрического сосуда с внутренним диаметром 240 мм и высотой 200 мм с за­крепленным на нем устройством для измерения осадки бетонной смеси в виде направляющего штатива, штанги и металлического и ска и шестью отверстиями. Прибор устанавливают на виброплощадку и плотно к ней прикрепляют. Затем в сосуд помещают ме таллическую форму-конус с насадкой, который с помощью специального кольца-держателя закрепляют в приборе и запол­няют тремя слоями бетонной смеси. Затем удаляют форму-конус, поворачивая штатив, устанавливают на поверхности бетонной смеси диск и включают виброплощадку. Вибрирование с ампли­тудой 0,5 мм продолжают до тех пор, пока не начнется выделение цементного теста из двух отверстий диска. Время вибрирования (с) и определяет жесткость бетонной смеси. Классификация бетонных смесей по степени их жесткости (удобоукладываемости) приведена в табл. 6. 2.

Таблица 6.2. Классификация бетонных смесей

На подвижность бетонной смеси влияет ряд факторов: вид цемента, содержание воды и цементного теста, крупность запол­нителей, форма зерен, содержание песка.

Введение в бетонную смесь ПАВ, например СДБ, повышает подвижность бетонной смеси и уменьшает ее водопотребность. Положительное воздействие на подвижность смеси оказывают суперпластификаторы (С-3, 10-03, 40-03 и др.). Их эффектив­ность выше в подвижных смесях, они позволяют снизить водо­потребность смеси на 20...25%.

Вместе с тем следует учитывать, что подвижность смеси со временем уменьшается вследствие физико-химического взаи­модействия цемента с водой.

Связанность- хар-ет однородность строения бетона.

Проектирование состава бетона

Проектирование состава имеет цель установить такой расход материалов на 1 м 3 бетонной смеси, при котором наиболее эконо­мично обеспечивается получение удобоукладываемой бетонной смеси и заданной прочности бетона, а в ряде случаев необхо­димой морозостойкости, водонепроницаемости и специальных свойств бетона.

Состав бетонной смеси выражают в виде соотношения по мас­се (реже по объему) между количествами цемента, песка и щебня (или гравия) с указанием водоцементного отношения. Количество цемента принимают за единицу. Поэтому в общем виде состав бетонной смеси выражают соотношением цемент: песок:щебень = 1: х:у при В/Ц = z (например, 1:2,4:4,5 при В/Ц = 0,45).

Различают два состава бетона: номинальный (лаборатор­ный), принимаемый для материалов в сухом состоянии, и произ­водственный (полевой) - для материалов с естественной влаж­ностью.

К моменту расчета состава бетонной смеси нужно определить качество исходных материалов: цемента, воды, песка и щебня (гравия) - согласно требованиям ГОСТов.

В зависимости от условий, в которых будет находиться бетон в сооружении или конструкции, к нему могут предъявлять­ся также и другие требования, например степень морозостой­кости, стойкость к воздействию агрессивных вод, водонепро­ницаемость. Высокая морозостойкость и непроницаемость плот-ноуложенного бетона регулируются В/Ц и расходом вяжущего, отсюда вытекает необходимость нормирования В/Ц в гидротех­ническом, дорожном и других специальных бетонах.

Расчет состава бетона производят в следующем порядке-определяют цементно-водное отношение, обеспечивающее получе­ние бетона заданной прочности и расход воды; рассчитывают потребный расход цемента, а затем щебня (или гравия) и песка-проверяют подвижность (жесткость) бетонной смеси при откло­нениях этих показателей от проекта; производят корректирова­ние состава бетонной смеси; приготовляют образцы для опреде­ления прочности и испытывают в заданные сроки; пересчиты­вают номинальный состав бетонной смеси на производственный.

Определение цементно-водного отношения производят по сле­дующим формулам:

для бетонов с Ц/В = 2,5

Определение расхода воды . Оптимальное количество воды в бетонной смеси (водосодержание, л/м 3) должно обеспечивать необходимую подвижность (или жесткость) бетонной смеси. Ко­личество воды для затвердения 1 м 3 бетонной смеси для всех расчетов в соответствии с ОНТП 07-85 принимается равным 200 л независимо от вида, жесткости и подвижности бетонных смесей.

Определение расхода цемента . При определенном из формулы значении Ц/В и принятой водопотребности бетонной смеси В рас­считывают ориентировочный расход цемента, кг/м 3 бетона:

Расход цемента на 1 м 3 бетона должен быть не менее мини­мального. Если расход цемента на 1 м 3 бетона окажется ниже допустимого, то необходимо довести его до ■ нормы или ввести тонкомолотую добавку.

Определение расхода заполнителей (песка и щебня или гра­вия) на 1 м 3 бетона. Для определения расхода песка и щебня (гравия) задаются двумя условиями:

1) сумма абсолютных объемов всех составных частей бетона (л) равна 1 м 3 (1000 л) уплотненной бетонной смеси:

где Ц, В, П, Щ - содержание цемента, воды, песка и щебня, (гравия)< кг/м 3 ; q u , q b , g n , Q m - плотности этих материалов,кг/м 3 ;

2) цементно-песчаный раствор заполнит пустоты в крупном заполнителе с некоторой раздвижкой зерен:

где Упуст.щ(г) - пустотность щебня или гравия в стандартном рыхлом состоянии (в формулу подставляется в виде относитель­ной величины); а - коэффициент раздвижки зерен щебня (или избытка раствора); для жестких смесей а= 1,05...1,20, для подвижных смесей а= 1,2...1,4 и более; q h . щ (Г > - насыпная плот­ность щебня (гравия), кг/л; Q m (г >-плотность щебня (гравия),кг/л.

Коэффициент а определяет отношение между песком и щеб­нем в бетоне.

После определения расхода щебня или гравия рассчитывают расход песка (кг/м 3) как разность между проектным объемом бетонной смеси и суммой абсолютных объемов крупного заполни­теля, цемента и воды:

Если гравий или щебень составляют из нескольких фракций, то необходимо заранее установить оптимальное соотношение между ними, пользуясь графиком наилучшего зернового состава или подбирая смесь с минимальным количеством пустот.

Проверка подвижности бетонной смеси . После произведенного предварительного расчета состава бетона делают пробный замес и определяют осадку конуса или жесткость. Если бетонная смесь получилась менее подвижной, чем требуется, то увеличи­вают количество цемента и воды без изменения цементно-водного отношения. Если подвижность будет больше требуемой, то до­бавляют небольшими порциями песок и крупный заполнитель, сохраняя соотношения их постоянными. Таким путем добиваются заданной подвижности бетонной смеси.

Уточнение расчетного состава бетона на пробных замесах. Производят опытные замесы бетона при трех значениях водо-цементного отношения, из которых одно принимают расчетное, а два других больше или меньше на 10...20%. Количество цемен­та, воды, песка и щебня (гравия) для бетона с водоцементным отношением, не равным расчетному, определяют по вышеизло­женному методу. Из каждой приготовленной смеси готовят по три образца куба размером 20X20X20 см, которые выдержи­вают в нормальных условиях и испытывают в возрасте 28 сут при определении класса бетона (или в другие сроки). По резуль­татам испытаний строят график зависимости прочности бетона от цементно-водного отношения, с помощью которого выбирают Ц/В, обеспечивающее получение бетона заданной прочности.

При пробных замесах проверяют также подвижность или жесткость бетонной смеси (она должна удовлетворять проект­ной), определяют ее плотность и по результатам испытания пробных замесов вносят соответствующие коррективы в рассчи­танный состав бетона. При изменении содержания песка и щебня (гравия) учитывают их влажность.

Свойства бетона

Прочность бетона. В конструкциях зданий и сооружений бе­тон может находиться в различных условиях работы, испыты­вая сжатие, растяжение, изгиб, скалывание. Прочность бетона при сжатии зависит от активности цемента, водоцементного отношения, качества заполнителей, степени уплотнения бетонной смеси и условий твердения. Основными факторами при этом ока­зываются активность цемента и водоцементное отношение.

Для получения удобоукладываемой бетонной смеси отношение воды к цементу обычно принимают В/Ц = =0,4..,0,7, в то время как для химического взаимодействия це­мента с водой требуется не более 20% воды от массы цемента. Избыточная вода, не вступившая в химическое взаимодействие с цементом, испаряется из бетона, образуя в нем поры, что ведет к снижению плотности и соответственно прочности бетона. Исходя из этого, прочность бетона можно повысить путем умень­шения водоцементного отношения и усиленного уплотнения.

Наряду с активностью и качеством цемента, водоцементным отношением и качеством заполнителей на прочность бетона в значительной степени влияют степень уплотнения бетонной смеси, продолжительность и условия твердения бетона.