Особенности строительного бетона

Бетон на сегодняшний день считается наиболее распространенным и популярным строительным материалом, отличающимся своей экологичностью, долговечностью и прочностью. Одним из его подвидов считается строительный бетон.

Это искусственный строительный камень, состоящий из смеси цемента, воды и заполнителей различной крупности. Основным сырьем для производства в строительстве является цемент, песок, щебень и вода.

При этом прочность зависит от щебня и песка, а цемент выступает лишь в роли клеящего элемента. Кроме перечисленных обязательных компонентов в состав могут также входить различные добавочные смеси (пластификаторы), влияющие на конечные свойства состава.

Классификация по признакам

• По основному назначению:

1. обычные – предназначаются для строительства промышленных и общественных зданий, заливки фундаментов и т.п.
2. специальные – среди которых выделяют гидротехнические, декоративные, теплоизоляционные, дорожные, а также специального предназначения (звукопоглощающие, жаростойкие, химически стойкие и др.).

• По видовому типу вяжущего вещества:

1. Силикатные, изготавливаемые на основе извести и кремния.
2. цементные – производятся на основе добавления портландцемента и его всевозможных разновидностей. Является наиболее распространенным видом в строительстве.
3. шлакощелочные – готовятся из молотых шлаков на основе щелочных растворов. В строительстве используются совсем недавно.
4. гипсовые – бетонные смеси на основе гипса, применяемые главным образом для строительства перегородок и потолков внутри сооружений, а также элементов отделки.
5. пластобетон – в качестве материала с вяжущими свойствами (вместо цемента) используется органический полимер. В основном, применяется для заливки напольного покрытия.
6. асфальтобетон – смесь повышенной плотности, состоящая из песка, битума, щебня и минерального порошка.
7. полимербетон – создается на основе латекса, водорастворимых смол и цемента.

• По виду используемых заполнителей смеси разделяются на: плотные, пористые и специальные;
• По общей структуре и текстуре строительные растворы бывают: плотные, поризованные, ячеистые (подразделяется на газобетон и пенобетон) и крупнопористые;
• По условиям затвердевания:

1. твердевшие в естественных условиях.
2. с автоклавным твердением, в условиях теплой и влажной обработки под давлением выше атмосферного.
3. в условиях атмосферного давления при теплой и влажной обработке.

• По объемной массе:

1. особо тяжелые – с плотностью превышающей значения 2500 кг/м³. Изготавливаются из воды, цемента и специальных заполнителей (магнетита, барита, металлической стружке и гематита). Применяется для строительства ядерных реакторов и атомных электростанций. Отличается высокой прочностью.
2. тяжелый – со средней плотностью 2200-2500 кг на м кубический. Состоят из воды, мелких и крупных заполнителей (известняк, гранит, гравий) и цемента. Это самый прочный вид.
3. облегченные – плотностью с показателями от 1800 кг до 2200 кг на м кубический.
4. легкие – плотность колеблется в пределах 500-1800 кг на куб. м. Состоят из цемента, песка, воды и пористых заполнителей крупного размера. Это чаще всего керамзитобетон и шлакобетон. Конструкции из такого рода материала отличаются небольшим весом.
5. особо легкий – с плотностью меньше 500 кг/м³.

Основные характеристики

Обозначаются следующими буквами:

• М – марка – определяется количественным соотношением цемента в общей смеси. Марки различаются от М50 до М1000. В строительстве чаще всего используются марки М100-М500. Значение марки определяет средний показатель его прочности;
• В – класс – класс строительного материала показывает его гарантийную прочность;
• F – морозостойкость – обозначается от F25 до F1000. Цифровые значения морозостойкости показывают количество возможных раз замораживания и оттаивания без потери качества и прочности. При строительстве, как правило, используется элемент с морозостойкостью от F100 до F200. Повысить уровень морозостойкости компонента для строительства можно, применив специальные противоморозные добавки;
• П – подвижность – различается от П4 до П5;

При стандартных монолитных работах применяется бетон с подвижностью в среднем П2-П3.

При работах с использованием насоса, армированных колон и заливке узкой опалубки применяется так называемой литой материал с подвижностью П4. Увеличение параметров подвижности подобной смеси достигается путем добавления пластификаторов;

• W – Влагонепроницаемость – способность удерживать проникновение влаги под давлением. Достигается с помощью добавления гидрофобных модификаторов. Выделяют водонепроницаемость строительного элемента от W2 до W20.

При строительстве марка и класс являются основными качественными показателями смеси и определяются на основании согласованного проекта.

Приготовление смеси

На данный момент существует два основных способа приготовления строительной смеси: механический и ручной.

Способ ручного изготовления предполагает равномерное перемешивание всех ингредиентов всухую до получения массы однородной консистенции.

Затем в получившуюся смесь добавляется минимальное количество воды, необходимой для получения раствора нужной консистенции и тщательно перемешивается.

В виде оборудования для создания могут выступать специальные щиты, оббитые металлом для лучшего скольжения лопаты.

Пропорциональное соотношение составных частей цементно-песчаной смеси определяются назначением приготовленного раствора (1:2 при строительстве крупных и ответственных конструкций и 1:4 – для декоративных сооружений).

При самостоятельном изготовлении смеси достаточно сложно выдерживать показатели конкретной марки материала, поскольку она зависит от качественного перемешивания его ингредиентов и выбранного способа укладки.

Механический способ приготовления подразумевает использование дополнительного оборудования в виде бетономешалки. В данном случае, необходимо с особенной точностью определять пропорции всех добавляемых ингредиентов, особенно это касается воды, так как разброс в 100-200 г может в последствии отразиться на свойствах раствора.

Основные правила приготовления

• компоненты для приготовления строительного бетона отмеряются определенными объемными частями в пропорциональных соотношениях 1:2-1:6, где наименьшая цифра всегда указывает на содержание в окончательном растворе цемента;
• для создания строительной массы заданной марки необходимо использовать цемент превышающей марки в несколько раз. Так для получения строительного материала маркой 150 кг/см² применяется цемент марки, составляющий не менее 400 кг/см;
• при замешивании песка и цемента отмерять лучше мерным ведром, чем лопатой;
• прочность (марка) используемого щебня должна в 2 раза превышать расчетную марку;
• после ручного или механического замешивания производится проверка полученного раствора. Для этого смесь оставляется на несколько минут до появления маленьких воздушных пузырьков.

После чего, при переворачивании лопаты, если раствор легко с нее падает, необходимо добавить небольшое количество воды или немного сухой смеси. Для насыщения раствором воздушными пузырьками в его состав добавляют пластификаторы, которые засыпаются в цемент перед замешиванием или после в виде жидкости;

• бетон должен иметь пластичную структуру (не густой, но и не текучий). Считается, что чем гуще раствор, тем выше будет его прочность, и наоборот. В среднем, для приготовления одного куба бетона понадобится от 160 до 180 литров воды.

Пропорции материалов

Одним из примеров весового соотношения ингредиентов для приготовления строительного бетона может быть: одна часть цемента, 4 части щебня, 2 части песка, ? часть воды или же из расчета на все 330 кг цемента, 1250 кг щебня, 600 кг песка и 180 литров воды.

Эти цифровые параметры довольно приблизительны и зависят от множества факторов, таких как:

• необходимая марка;
• качественные характеристики щебня (пористость и структура) и песка (влажность и текстура);
• использование дополнительных добавок и др.

Например, бетон с составом цемента М-400 покажет марку 250, а при использовании цемента М-500 материал будет марки М- 350.

Наряду с обычными видами в современном строительстве в последнее время широко используется цветной материал, который создается на основе добавления цветных пигментов и различных красителей, приобрести которые можно на рынке или магазине.

Благодаря своей прочности, универсальности в использовании, довольно невысокой стоимостью и применением передовых технологий в его производстве бетон строительный на сегодняшний день применяется для производства совершенно разных конструкций, сооружений и изделий.