Мелкозернистый бетон и тяжелый по госту: применение, состав

Бетон на мелком заполнителе

В качестве мелкого заполнителя для приготовления тяжелого бетона могут применяться пески, отвечающие требованиям ГОСТ 10268—80 и ГОСТ 8736—77, природные (в естественном состоянии), природные фракционированные и природные обогащенные; дробленые и дробленые фракционированные.

В зависимости от зернового состава песок делят на четыре группы: крупный, средний, мелкий и очень мелкий.

Для условного выражения крупности песка пользуются модулем крупности МК обозначающим сумму полных остатков (в процентах на ситах стандартного набора) без фракции с размером зерен более 5 мм, деленную на 100.

Каждая группа песка после отсева зерен крупнее 5 мм должна отвечать требованиям, приведенным в табл. 35.

Таблица 35

Группа песка	Показатели
Нормируемые ГОСТ 8736—77	Ненормируемые стандартом
Полный остаток на, сите 0,65, проц. по массе	Модуль крупности, МК	Удельная поверхность, см2/г	Проход через сито 0,14, проц. по массе
Крупный	Более 50	Более 2,5	Менее 10
Средний	30—50	2,5-2,0	Менее 10
Мелкий	10—30	2,0-1,5	100—200	Менее 15
Очень мелкий	Менее 10	1,5-1,0	200—300	Менее 20

Примечания: 1

. Решающим при определении группы песка является модуль крупности. 2. Пески с модулем крупности менее I применять для бетонов не рекомендуется.

Зерновой состав мелкого заполнителя для бетонов (ГОСТ 10268—80) должен соответствовать кривой просеивания, выбираемой при проектировании состава бетона в пределах, указанных в табл. 36 и на графике (рис. 7).

Полные остатки на	Контрольных ситах, бетона	Проц. по массе, для
Размер отверстия контрольного сита, мм	Всех видов конструкций и изделий, кроме труб	Железобетонных и бетонных труб
Напорных, низконапорных	Безнапорных
2,5	0-20	10—20	0—20
1,25	5—45	25—45	10—45
0,63	20—70	50—70	30—70
0,315	35—90	70—90	70—90
0,14	90—100	95—100	90—100
Проход через сито № 014	10—0	5—0	10—0
Модуль крупности	1,5—3,25	2,5—3,25	2,0—3,25

Классы

Мелкозернистые бетоны также разделяются по классам (В3,5 – В80). Чем боле значение класса, тем прочнее является материал.

В3,5 – бетон с наименьшей прочностью и низкими техническими характеристиками. Он используется для производства бордюров и различных черновых работ.
В7,5 – тощий бетон с невысокой прочностью, низкой морозо- и влагоустойчивостью. Может использоваться в качестве основы транспортных дорог и фундаментов, бордюров и тротуаров.
В10 – у такого мелкозернистого бетона характеристики несколько лучше, чем у предыдущего класса: прочность 130 кгс/м2, выдерживает 30 циклов разморозки, достаточно устойчив к внешнему воздействию. Может использоваться как основание дорожного покрытия, фундамента и полов.
В12, В12,5 – водоустойчивость на достаточно низком уровне W2, при этом количество циклов разморозки возросло до 50. Активно используется во всех черновых работах, а также в ландшафтно-садовом дизайне.
В15. Водоустойчивость и количество циклов выше в 2 раза с предыдущим классом. При этом показатель прочности приравнивается к 195 кгс/м2. Бетон применяется для создания монолита, различных стяжек, фундаментов и прочих конструкций.
В20, В25 – их прочность достигает 260 кгс/м2. Бетоны этих классов достаточно плохо впитывают влагу (W6-8) и способны выдержать без потери своих характеристик до 150 циклов заморозки-разморозки. Активно используются при возведении фундаментов, лестниц, дорожек и плит.
В30 – мелкозернистый бетон с хорошей схватываемостью, размером заполнителя и прочностью (390 кгс/м2) и водонепроницаемостью (W10). Применяется при возведении лестниц, мостов, бассейнов, подвальных помещений и прочих конструкций.
В60, В65 – достаточно крепкие и устойчивые к негативным факторам бетоны. Они часто используются именно в агрессивных средах. Сферой применения является строительство дорог, мостов, подвалов, путепроводов и прочих сооружений.
В70, В75 – представляют собой мелкозернистый бетон с высокими техническими показателями. Они активно используются в тех сферах строительства, где необходима высокая прочность и надежность строений.
В80 – наиболее прочная марка МБ, отличающаяся высокой устойчивостью к воде (W20) и заморозке (выдерживает около 300 циклов). Бетон используется для строительства шахт, мостов, аэродромов, объектов военного значения.

Васокопрочный мелкозернистый бетон активно используется во многих областях строительства, поскольку обладает хорошими техническими характеристиками и свойствами. Единственное условие, которое является залогом высокого качества конструкций, является использование бетона определенного класса и марки, в зависимости от поставленной цели.

В следующем видео содержится полезная информация о марках и классах мелкозернистых и других видах бетона:

https://youtube.com/watch?v=Mzrj-h365C8

Достоинства и недостатки материала

Мелкозернистый бетон обладает множеством преимуществ по сравнению с традиционными составами:

улучшенные физико-механические характеристики — прочность на изгиб и растяжение, переносимость высоких нагрузок и вибрации, пластичность, хорошая текучесть и проникающая способность;
возможность придания новых свойств за счет введения присадок (водонепроницаемость, кислотоустойчивость, щелочеустойчивость и т. д.);
максимально однородная структура раствора;
пригодность для самых разных строительных и ремонтных работ, в том числе — для заливки изделий сложной формы, большой выбор методов создания бетонных конструкций;
высокая морозостойкость — в 2 раза больше, чем у традиционных бетонов;
удобство транспортировки, низкий риск расслаивания;
высокая плотность готового бетонного камня.

Минусы у мелкозернистого бетона тоже имеются. Среди них стоит отметить твердость после застывания, что усложняет последующую обработку изделий и конструкций. Для создания раствора приходится тратить увеличенное количество цемента. В ходе набора прочности материал дает усадку, что надо учесть еще до выполнения работ.

Технологические приемы при работе с бетоном

Однородная и равномерная структура позволяет наносить мелкозернистый бетон механизированным способом. Приготовленная смесь при помощи специального насоса подается в сопло распылителя, где смешивается со сжатым воздухом и под давлением поступает в швы и трещины.

Возможен вариант работы с сухой смесью. В этом случае смешение с водой происходит непосредственно в сопле распылителя.

Выполнение работ по заливке густоармированных или фасонных конструкций требует удаления из объема пузырьков воздуха. Плотность бетона после такой обработки усиливается многократно. Процесс удаления воздуха можно выполнить на стационарных вибролитьевых установках. Как вариант, могут быть использованы мобильные вибрационные приспособления.

Виды, марки и классы материала

На марку мелкозернистого бетона влияет качество применяемых составляющих и пропорции цемента и воды. Чем выше марка (М100-М500), тем качественнее будет бетон. Сферы использования материала также разнятся в зависимости от марки:

М100 — для проведения ремонтных работ;
М200 — для ремонта и заливки конструкций, не являющихся несущими;
М300 — для заливки форм и изделий с частичным армированием;
М350, М400 — для отливки армированных и несущих конструкций.

Марки мелкозернистого бетона Кроме того, все виды песчаного бетона можно условно поделить на 2 группы:

Мелкозернистый бетон. Отличается мелким размером фракции любых минеральных наполнителей (песка, золы и т. д.).
Мелкозернистый цемент. Включает увеличенное количество цемента, подходит для армированных конструкций.

Усиленный

С целью создания усиленного бетона предварительно выполняется армирование сеткой, металлическими прутьями. В результате конструкция будет еще более прочной, и ее можно использовать в качестве несущей.

Силикатный

В состав такого мелкозернистого бетона дополнительно вводят 3% жидкого стекла. В результате застывший цементный камень легко переносит нагрев до +1000…+1300 градусов. Без добавления жидкого стекла данный показатель не превышает +300 градусов.

Высокопрочный

Чтобы увеличить прочность раствора, строго соблюдают рекомендованное соотношение основных компонентов (цемента и песка), а также вводят специальные добавки. Обычно это — суперпластификаторы в объеме до 0,2%, например, С-3, поликарбоксилатный суперпластификатор, Melflux 2651 °F. Также для увеличения прочности обычный речной песок меняют на глауконитовый, вводят микрокремнезем и молотый кварц. В результате прочностные характеристики бетона возрастают в 2 раза, водопоглощение снижается в 2-3 раза, поры уменьшаются в 4 раза.

Модифицированный

В модифицированные мелкозернистые бетоны вводят специальные синтетические вещества, которые целенаправленно меняют свойства раствора — гидрофобность, морозостойкость и т. д.

Плюсы и минусы МБ: характеристики

Для достижения необходимых характеристик рекомендуется пользоваться такими нормативными документами, где изложены рекомендации по подбору составов тяжелых мелкозернистых бетонов:

Правильный состав тяжелых мелкозернистых смесей, таких как для асфальтобетонных покрытий, указан в нормативных документах.

ГОСТы — 26633—2015 и 26633—2012 — для выбора фракции заполнителя, пропорций и пластификаторов;
ГОСТ 9128–97 — при расчете состава бетонной смеси для асфальтобетонных покрытий;
ГОСТ 7473–2010 — для получения мелкозернистых специальных бетонных растворов.

Характеристики МБ
Плюсы	Критерий оценивания	Особенность
Возможность транспортировки на дальние расстояния	Бетон не расслаивается
Высокая пластичность и текучесть	Есть возможность сооружения изделий различной конфигурации
Доступность составляющих, простота технологического	Раствор можно готовить своими руками при достаточном оснащении
Сверхпрочность	Нагрузка на изгиб и на растяжение превышает показатель стандартного бетона на 1/3
Высокая морозоустойчивость	Выше показателей простого монолита в 2 раза
Однородность структуры	Обеспечивает высокую прочность и плотность с минимальным размером пор
Высокая подвижность массы	Позволяет проводить бетонирование любого типа
Минусы	Сверхтвердость	Сложность финишной обработки
Большая усадка	Сложности в заливке фундаментов
Высокая стоимость	Необходимо большое количество цемента для приготовления раствора

Приготовление мелкозернистого бетона

Заказать готовую смесь можно практически на любом заводе, который производит бетон. Также материал нередко делают самостоятельно, в бытовых условиях

Важно лишь применять составляющие высокого качества, без примесей и грязи, при этом цемент должен быть максимально свежим

Распределение песка на фракции

Песок в ходе подготовки просеивают через три сита. Вначале его пропускают через сетку с ячейками в 2,5 мм, получая первую фракцию (его нужно около 50-60% от всего объема песка). Следующую порцию сеют через сито с ячейками 1,2 мм, третью — через сито с ячейками 0,135 мм, причем эти фракции песка берут примерно в равных количествах.

Барабанный грохот для песка

Соединение с вяжущим веществом

В качестве вяжущего вещества используют портландцемент марок М400-М500, также можно брать сульфатостойкие и пуццолановые цементы, которые не вызывают коррозии арматуры и металлических крепежных элементов. Для получения высокопрочного бетона пропорции цемента и песка составляют 1:1,5, для более слабого раствора — 1:1,35.

Отмеривание воды

Жидкие добавки и пластификаторы вводят в воду, которая в дальнейшем применяется для разведения цементно-песчаной смеси. Количество воды должно быть таким, чтобы обеспечить бетону оптимальную текучесть при заливке в форму.

Соединение компонентов

Составляющие бетона перемешивают в бетономешалке. При увеличении количества цемента обязательно вводят новую порцию воды. Тем не менее, сильно от рекомендованных норм не отступают, иначе это отрицательно скажется на качестве готовой смеси.

Пневмонабрызг

Данная методика идеально подходит для нанесения мелкозернистого бетона. Она подразумевает разбрызгивание состава при помощи пневмопистолета, в емкость которого вливается раствор. Некоторые установки позволяют перемешивать компоненты и только потом распылять их. Набрызг происходит под действием сжатого воздуха прямо в форму, после чего бетон раскатывают валиком. Качество готовых изделий при применении пневмонабрызга улучшается благодаря вытеснению воды и повышению плотности раствора.

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

3.1 Термины и определения

3.1.1 нормативная прочность класса бетона: Средняя кубиковая прочность бетона, соответствующая его классу собеспеченностью 0.95 (тяжелый и мелкозернистый) при коэффициенте вариации v = 13.5 % или с обеспеченностью 0.9 (гидротехнический бетон) при коэффициенте вариации v = 17 %.

Издание официальное

3.1.2 начальные составы бетона (основной и дополнительные): Составы бетона, рассчитанные теоретически и используемые после экспериментальной проверки, для назначения номинального состава бетона.
3.1.3 номинальный состав: Состав бетона, определяющий расход материалов фиксированного качества, необходимый для изготовления 1 м3 бетона заданного качества, который после твердения в определенных условиях обеспечивает в проектном возрасте (и других нормируемых возрастах) получение бетона, соответствующего всем нормируемым показателям качества.
3.1.4 рабочий состав: Состав бетона, полученный из номинального состава, путем его корректирования. учитывающего отличия фактических показателей качества материалов, применяемых для изготовления бетонной смеси, от показателей качества материалов, использованных при подборе номинального состава бетона.
3.1.5 уровень основного эффекта действия добавки: Критерий эффективности добавки по ГОСТ 24211 и техническим условиям изготовителя.
3.1.6 критерий оптимизации: Экстремальное значение количественного или качественного показателя свойств компонентов или состава бетона.
- 3.1.6.1 компоненты бетонной смеси: Экстремальный расход цемента или заполнителя, минимальная экзотермия цемента, минимальная водопотребность песка и т. д.
- 3.1.6.2 технологическая характеристика бетонкой смеси: Минимальная пустотность смеси заполнителей. минимальная водопотребность бетонной смеси, минимальная расслаиваемость и т. д.
- 3.1.6.3 физико-механические свойства бетона: Кинетика набора прочности, усадочно-дефор-мативные свойства, однородность свойств и т. д.
- 3.1.6.4 номинальный состав бетона: Минимальные стоимость, трудоемкость, сроки строительства и т. д.
3.1.7 рабочая дозировка: Дозировка рабочего состава бетона, необходимая для получения определенного объема готовой бетонной смеси.

3.2 Обозначения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

Д, — доза Аго материала по массе, кг;

П_кор. Щ_кор — необходимое количество мелкого и крупного заполнителя соответственно в 1 м3 бетона после корректирования, кг/м3:

П_щ — процентное содержание мелкого заполнителя в крупном заполнителе. %; Цд, П,. Щ, и В, — расход мелкого заполнителя, крупного заполнителя и воды соответственно в скорректированном по влажности рабочем составе. кг/м3:

П_о, Щ) и В_о — расход цемента, мелкого заполнителя, крупного заполнителя и воды в номинальном составе соответственно, кг/м3;

Щ_п — процентное содержание крупного заполнителя в мелком заполнителе. %;

9и.’ 9_п— 9ui- 9- 9_а — масса цемента, мелкого заполнителя, крупного заполнителя, воды и добавки соответственно в опытном замесе, кг;

V — объем. м3;

Р, — расход /*го материала в рабочем составе по массе, кг/м3;

W_n — влажность мелкого заполнителя и крупного заполнителя соответственно, %;

р — плотность, кг/м3.

р_см и р_фа<1 — средняя плотность бетонной смеси и фактическая средняя плотность бетона соответственно. кг/м3;

— суммарная масса всех материалов в опытном замесе, кг.

3.3 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

БСУ — бетонно-смесительный узел;

В/Ц отношение — водоцементное отношение:

Ц/В отношение — цементно-водное отношение.

Виды, марки и классы материала

М100 — для проведения ремонтных работ;
М200 — для ремонта и заливки конструкций, не являющихся несущими;
М300 — для заливки форм и изделий с частичным армированием;
М350, М400 — для отливки армированных и несущих конструкций.

Марки мелкозернистого бетона Кроме того, все виды песчаного бетона можно условно поделить на 2 группы:

Мелкозернистый бетон. Отличается мелким размером фракции любых минеральных наполнителей (песка, золы и т. д.).
Мелкозернистый цемент. Включает увеличенное количество цемента, подходит для армированных конструкций.

Усиленный

Силикатный

Высокопрочный

Модифицированный

Применение тощего бетона

Чаще всего тощий бетон используют для создания:

подушки под дорожное полотно;
основания под фундамент — ленточный, плитный, свайны;
стяжек, не подверженных воздействию влаги;
бетонных оснований;
черновых полов домов;
заливки подготовительного дна бассейна;
наполнения полостей бетонных блоков — например, для заделки отверстий в блочных фундаментах.

Нежелательно использовать любые марки тощего бетона под опалубку и для площадей с частным армированием — из-за высокой плотности состава не получится добиться равномерного распределения и нужного уплотнения материала.

Работы по укладке тощего бетона допустимо вести при температуре от + 5С. Состав укладывают на хорошо уплотненный, выровненный и тщательно очищенный нижний слой. После заливки нужно следить, чтобы поверхность не пересыхала — при t 250С и выше рекомендуется увлажнять материал из расчета 1 л/м2.

Также вы всегда можете купить тощий бетон у нас на сайте в 2 клика.

Сфера применения

Использование МБ обуславливается отсутствием в районе производства цементно-песчаных смесей открытых месторождений пород с наличием крупных фракций.

Доставка щебня или гравия в отдаленные районы существенно повышает стоимость бетона, что сказывается на себестоимости конечного изделия. Эта причина является наиболее распространенной при принятии решения о производстве бетона с использованием мелких фракций.

Помимо сугубо экономических причин, существует множество изделий и конструкций, которые невозможно производить, применяя традиционные бетоны с крупными фракциями. К ним относят:

асфальтобетонное покрытие;
бетонные трубы большого и малого диаметра;
элементы конструкции для возведения гидротехнических сооружений;
трубы, обладающие особыми свойствами для отвода агрессивных вод;
любые тонкостенные армированные конструкции (например, из МБ отливают сферические изделия, обладающие высокой прочностью и, вместе с тем, малым весом);
плиты перекрытия для оборудования навесов в сельскохозяйственных сооружениях, где требуется перекрывать большие пролеты;
бункерные сооружения, большие емкости для хранения сыпучих и жидких веществ и материалов;
изделия с плотным армированием;
арочные конструкции, способные перекрывать значительные пространства (например, при оборудовании выставочных павильонов).

Описание стройматериала

Под мелкозернистым или песчаным бетоном понимают конструкционное строительное сырье на основе цемента, песка мелкой фракции и воды. Материал включается в категорию тяжелых бетонов и готовится аналогичным образом, но отличается от прочих более однородной структурой, меньшей пористостью и увеличенной прочностью. Оптимизация консистенции положительно влияет и на вязкость раствора, и на удобство его укладки.

Структура мелкозернистого бетона

Благодаря отсутствию крупных частиц наполнителя (более 2-2,5 мм) происходит повышение водопотребности цементной смеси, а это вызывает увеличение содержания цемента. Чтобы снизить расходы, в состав вводится только высококачественный песок и усиленный уплотнитель.

Технические характеристики

Популярность этого строительного материала во многом обусловлена его отличными техническими характеристиками, которые сочетаются с доступной стоимостью. В каждом конкретном случае параметры бетона b15 будут различаться, в зависимости от типа наполнителя, основы цемента, применяемых добавок и пластификаторов.

Основные технические характеристики бетона В15 М200:

Показатели прочности на сжатие — 196 кг на сантиметр кубический.
Водонепроницаемость — W 2— W 6.
Гарантированная прочность 15 мегапаскалей.
Подвижность — P 2—P 4.
Морозостойкость — F50-F150.
Плотность и удельный вес — 2400 килограмм на 1 м³.

При необходимости длительной транспортировки в бетон добавляют специальные пластификаторы, которые позволяют предупредить быстрое затвердевание, обеспечивая возможность перевозки растворов на бетоновозах на протяжении полутора — двух часов.

Класс морозоустойчивости показывает количество циклов замораживания и размораживания, которые может выдержать материал без ухудшения своих эксплуатационных характеристик. Для использования на открытом воздухе рекомендуется выбирать разновидности бетона, у которых показатель морозостойкости составляет F150. Это позволит гарантировать долговечность бетонных сооружений и конструкций, срок эксплуатации которых составит 50 лет и более.

При заливке смеси в опалубку непосредственно на строительной площадке необходимо использовать материалы с наполнителями фракцией не более 20 мм. А вот для изготовления железобетонных конструкций применяется бетон б15 с щебнем размерами зерен в 40—50 мм. Это позволяет одновременно сократить затраты на изготовление стройматериалов, обеспечив необходимую прочность и долговечность выполненных конструкций.

Набор прочности у бетона М200 В15, как и у других тяжелых разновидностей этого материала, происходит после заливки на 28 день. Скорость отвердевания будет зависеть от конкретной разновидности материала и температуры окружающей среды. При температурах более 20 градусов бетон быстро затвердевает, поэтому чтобы предупредить растрескивание поверхности, ее следует регулярно смачивать. Выполнять строительные работы с использованием этой марки бетона при температурах ниже нуля не рекомендуется.

Что представляет собой мелкозернистый песчаный бетон

Прочность монолитных строительных конструкций зависит от состава и способа уплотнения бетона. Поверхности и участки, которые отличаются густотой армирования, тонким сечением, сложной конфигурацией или специальным назначением, требуют применения пластичных смесей с высоким содержанием вяжущего вещества. Мелкозернистый бетон является одним из видов тяжелого цементного раствора с плотной однородной структурой. Его используют в промышленном и частном строительстве, возведении гидросооружений, прокладке дорог, производстве декоративных покрытий и парковых скульптур.

Готовят раствор из портландцемента М400 или 500, который смешивают с песком размером фракций до 10 мм, и затворяют водой. Отсутствие каркаса из крупного заполнителя делает смесь ползучей. Готовый бетон становится пористым и более хрупким. Чтобы сохранить прочность, соответствующую марке цемента, приходится увеличивать его содержание на 20–40%. В кубе «жирного» бетона – 600–750 кг вяжущего вещества и 270–320 л воды. Уменьшить соотношение цемента в составе помогают пластифицирующие добавки и применение отсортированного по фракциям сыпучего заполнителя.

Чистый речной песок просеивают через три ряда сит с различными ячейками. К цементу добавляют сухой наполнитель из 60% зерен размером 1,25–5 мм и 40% – 0,15–1,25 мм. Большее содержание мелкого и пылеватого песка увеличивает потребление вяжущего вещества и влияет на подвижность. Для монолитных конструкций, которые не требуют тонкого исполнения, как заполнитель цементного раствора используется мелкая фракция щебня размером 10–12 мм. Такой состав дает меньшую усадку под нагрузкой.

При формировании тонкостенных конструкций методом вибролитья применяют один или несколько слоев металлического полотна. Размер песчинок в мелкозернистом растворе не должен превышать половины ячейки сетки. В случае использования 2–3 слоев наполнитель свободно располагается между ними. Стоимость армированного бетона выше обычного за счет сложной технологии производства.

Способность мелкозернистого тяжелого бетона занимать заданную форму зависит от водного состава и соотношения цемент-песок. В «жирных» смесях с пропорциями 1:1 и 1:1,5 крупинки наполнителя находятся на расстоянии друг от друга. Уменьшение количества вяжущего вещества влечет за собой снижение водопотребности и подвижности. Конструктивный бетон 1:3,5 и 1:4 при повышении содержания песка становится более вязким. Его пластичность улучшается с добавлением воды и пластификаторов. Дальнейшее уменьшение количества цемента может привести к расслоению. Оптимальные пропорции обеспечивают наибольшую плотность монолита при рабочей подвижности раствора.

Мелкозернистый песчаный бетон обладает высокими показателями:

однородности структуры;
плотности массива;
прочности на осевой изгиб;
влагостойкости;
морозоустойчивости;
подвижности смеси при правильном составе.

К положительным характеристикам материала относится его низкая стоимость, на которую влияет отсутствие крупного наполнителя, облегченная транспортировка и универсальное использование. Прочность конструктивного дисперсного бетона зависит от цементного соотношения смеси и способа ее уплотнения:

вибролитье;
виброперессование;
виброштампование;
вибрирование с нагрузкой;
вибровакуумирование.