Тяжелый бетон: плотность, марки, свойства, состав

Какими бывают бетоны по морозостойкости, и где они используются

Для эффективного строительства важно точно знать, какова морозостойкость бетона. Именно поэтому бетонам присваивается марка по морозостойкости

Она обозначается литерой F и числовым показателем в диапазоне от 25 до 1000:

Бетоны с морозостойкостью до F50 применяются, в основном, для внутренних и подготовительных работ.
F50– F150 показывает средние значения морозоустойчивости. Такие бетоны подходят для строительства объектов, которые будут эксплуатироваться в условиях умеренного климата.
Бетоны F150– F300 предназначены для строительства в холодных регионах.
Марки выше F300 применяются для строительства в экстремально холодных условиях, а также для объектов специального назначения.

6 Образцы для испытания

Испытание на морозостойкость проводят на образцах серии А (см. рисунок 1). Для образцов серии А перед испытанием на морозостойкость определяют абсорбционное влагопоглощение в соответствии с EN 12088 или водопоглощение при полном погружении образцов в воду в соответствии с EN 12087.

Рисунок 1 — Схема проведения испытания

6.1 Размеры образцовТолщина образцов должна быть равна толщине изделия, из которого их вырезают.Образцы серии А должны иметь поперечное сечение в форме квадрата размером стороны (500±1) мм или (200±1) мм в зависимости от выбранного способа насыщения образцов: водопоглощением при полном погружении образцов в воду или абсорбционным влагопоглощением*.________________* Допускается по согласованию сторон использовать образцы с размером стороны (100±1) мм.

6.2 Число образцовЧисло образцов серии А принимают, исходя из условия получения из них образцов для испытания на сжатие после проведенных циклов замораживания — оттаивания (образцы группы В1 и В2, см. рисунок 1).Число и размеры образцов для испытания на сжатие должны быть указаны в стандарте, а при его отсутствии — в технических условиях на изделие конкретного вида. При отсутствии стандарта или технических условий на изделие число и размеры образцов для испытания на сжатие должны приниматься в соответствии с требованиями EN 826.Число образцов для определения водопоглощения при полном погружении образцов в воду принимают по ЕN 12087, при определении абсорбционного влагопоглощения — по ЕN 12088.

6.3 Подготовка образцов к испытаниюЕсли возможно, образцы для испытания вырезают так, чтобы они не содержали кромок изделия и сохранили структуру изделия, из которого их вырезают. Любые обшивки, облицовки и/или покрытия, которые имеет изделие, должны быть сохранены на образце.Все образцы должны быть вырезаны из одной и той же выборки изделий.

6.4 Кондиционирование образцовОбразцы перед испытанием должны быть выдержаны в течение не менее 6 ч при температуре (23±5) °C. В случае разногласий образцы выдерживают при температуре (23±2) °C и относительной влажности воздуха (50±5)% в течение времени, указанного в стандарте, а при его отсутствии — в технических условиях на изделие конкретного вида, но не менее 6 ч.

Водостойскость, морозостойкость и прочие характеристики бетона

Водостойкость или водонепроницаемость также считается одним из важных параметров, особенно при строительстве гидротехнических сооружений (бетонирование водных каналов, строительство плотин, пирсов, маяков, тоннелей и т.д.) Определяют уровень водостойкости с помощью теста, схожего с методом определения прочности. Вырезают два кубика бетона, один из них ставят под пресс, а второй помещают в воду, давая ему напитаться влагой, после чего тоже подвергают испытанию под прессом.

Морозостойкость – способность бетона длительное время выдерживать минусовые температуры или их перепады без деформирования и разрушения. На этот параметр частично влияет пористость. Есть и другие параметры, например:

теплопроводность – свойство передавать тепло;
звукоизоляционные свойства;
устойчивость к кислотам и щелочам;
пожароустойчивость и т.д.

Стоит ли использовать бетон, технические характеристики которого не отвечают значениям и стандартам, прописанным в проектной документации? Конечно же, нет, поэтому для усиления основных и второстепенных характеристик используют специальные добавки.

Практическое использование определенных марок бетона по водоустойчивости

Разновидность бетона должна подбираться в зависимости от условий эксплуатации объектов. К примеру, для заливки фундамента вполне подходит марка W8 при условии обустройства дополнительной гидроизоляции. Оштукатуривание стен производится бетонами марок W8-W14. Однако для обустройства достаточно сырых и холодных помещений водонепроницаемость бетона должна быть максимальной, поэтому рекомендуется применять растворы наиболее качественные, а также потребуется дополнительная обработка стен специальными грунтовыми составами. Для качественной и долговечной внешней отделки стен, заливки приусадебных площадок и дорожек также следует использовать бетоны с максимальными показателями водонепроницаемости, так как эти участки будут систематически подвергаться негативному воздействию внешних погодных факторов.

Бетон для создания прочного фундамента

Бетон чаще всего применяют для закладки прочного основания под конструкцию, если материал выбран правильно, сооружение простоит не один десяток лет. Специалисты рекомендуют выбирать для разных типов строений такие марки материала:

Если строение предполагает сборно-щитовую структуру, бетон следует закупать формата М200, для деревянного дома или парной идеальный вариант – М250.
Если строительство предполагает участие керамзитобетонных и газосиликатных блоков, лучше закупить М300.
Кирпичная кладка и железобетонные стеновые панели требуют более мощного основания – М 350.

Также учитывайте характер грунта, на котором осуществляется строительство:

если почва скалистая или песчаная, не стоит покупать самый крепкий бетон, полагайтесь на проектную нагрузку сооружения;
высокие марки М500 предназначены для возведения монолитных домов в несколько этажей на глинистых и суглинистых почвах.

Если планируется обустройство подвала, марку следует выбирать на порядок выше.

Водонепроницаемость

Утверждены следующие марки: W2 – W20, с шагом через 2 единицы. Они используются в тех конструкциях, которые должны характеризоваться ограниченной проницаемостью на фоне одностороннего давления воды.

Трактовка маркировки осуществляется следующим образом. Например, железобетон марки W6 не пропускает воду, давление которой составляет 6 атм./0.6 МПа (6 кг/см²). Для жилого строительства показано использование растворов до марки W12.

Факторы, определяющие водостойкость на всех стадиях строительства:

активность портландцемента. Более высокая активность материала способствует повышению водонепроницаемости даже при увеличении объёма воды в рабочем растворе;
водоцементное соотношение. Качество бетонной массы с ростом этого показателя уменьшается, что обусловлено образованием множественных капиллярных каналов и систем пор. Соответственно, способность сопротивляться давлению воды падает;
раздвижка зёрен крупнофракционного наполнителя. Тесто высокой марки водонепроницаемости должно содержать больше растворённых веществ с минимумом крупного заполнителя, по сравнению с обычным железобетоном;
условия созревания. Водное твердение показано водонепроницаемым бетонам, приготовленным на основе обычного цемента;
возраст. С увеличением срока созревания материала параметры водонепроницаемости улучшаются.

Характерные особенности марок бетона по показателям водонепроницаемости

При выборе необходимой марки бетона для выполнения определенного вида строительных работ руководствуются цифровыми индексами, стоящими после буквы W, характеризующими степень взаимодействия материала с влагой и водой. Так, например, самая низкая водонепроницаемость бетона и, следовательно, невысокое качество у марки W2. Растворы на этой основе категорически не рекомендуется использовать в средах даже с незначительным уровнем влажности.

Нормальная степень водопроницаемости у бетона марки W4. Это означает, что данный состав обладает способностью поглощать нормальное количество воды, поэтому его использование возможно лишь при условии обеспечения хорошей гидроизоляции. На следующей позиции в шкале качества стоит марка W6, которая характеризуется пониженной водопроницаемостью. Этот бетон относится к составам среднего качества и невысокой ценовой категории, чем и обусловлена популярность его применения в строительстве.

Бетон марки W8 обладает низкой проницаемостью, так как поглощает влагу в количестве всего около 4,2% от своей массы. Он является более качественным и дорогостоящим вариантом, по сравнению с маркой W6.

Далее следуют марки бетона с индексами 10, 12, 14, 16, 18 и 20. Чем выше цифровой показатель, тем ниже водопроницаемость материала. Согласно данной классификации, самым водоустойчивым является бетон марки W20, однако используют его не часто из-за довольно высокой цены.

Коротко о составе, марке цемента и классе бетона

Набор «ингредиентов» бетона всегда одинаковый, разница лишь в пропорциях. Из чего состоит современная бетонная смесь:

щебень (гравийный, гранитный или известняковый);
цемент (обычно, это портландцемент марки от М100 до М500);
песок (речной или карьерный);
вода (желательно водопроводная);
различные добавки, повышающие физические и химические свойства бетона.

Что касается марки цемента и класса бетона, то это взаимозависимые понятия. Например, марка бетона М100 соответствует классу В7,5 (прочность – 98 кгс/м2), а привычный М400 по прочностным характеристикам отвечает классу В30 (прочность – 393 кгс/м2) и т.д. Тут главное запомнить: чем выше марка бетона, тем выше его класс и, соответственно, характеристики прочности.

Однако стоит также учитывать, что физические свойства бетона зависят не только от марки цемента, но и от других важных факторов, среди которых:

пропорций материалов в составе;
качества используемого щебня, песка, цемента и воды;
технологии приготовления бетона;
количества, качества и вида добавок, используемых для повышения основных характеристик.

Как уже упоминалось, если добавлять различные добавки в бетон, характеристики его будут выше, чем «чистой» бетонной смеси. О добавках расскажем ниже.

Определение прочности бетона

Прочность на сжатие показывает степень нагрузки, которую выдерживает монолит, созданный из раствора. Производство бетона в заводских условиях связано с проведением испытаний, регулируемых ГОСТом 10180-2012, в ходе которых должна быть определена прочность готового продукта с использованием пресса. Полученные результаты записывают в специальный протокол.

Прочность согласно ГОСТу 10180-2012 имеет эталон — это кубик, способный выдержать конкретное давление, измеряемое в МПа. Вероятность нарушения целостности образца должна составлять 5 экземпляров из 100. Прочность на сжатие представляет собой класс бетона, обозначаемый литерой В.

Бетон имеет прочность, которая зависит не только от класса, измеряемого в МПа, но и от марки состава или предела прочности М. Единицей его измерения принято считать 1 кгс/м2, равный 0,098066 МПа. Прочность, выраженная в МПа или кгс/м2, необходима для определения области, где может быть использована та или иная марка бетона в соответствии с ГОСТом 10180-2012.

Испытания на прочность по ГОСТу 10180-2012 основаны на исследовании образца монолита кубической формы с номинальным размером, например, 150х150х150 мм, который взят из заданной области состава. Для испытаний берут специальную форму из металла и укрепляют к ней образец. На него должна действовать определенная статистическая нагрузка. Методику, позволяющую определить прочность на сжатие, регламентирует ГОСТ 10180-2012.

Лабораторные испытания -кубик бетона испытывает давление под прессом

Сферы применения

Специфические свойства тяжелого бетона позволяют использовать его для решения крупных строительных задач, включая:

Обустройство ж/б конструкций. Чтобы увеличить прочностные показатели и сократить время застывания, в состав вводят особые минеральные наполнители и подвергают тепловой обработке.
Возведение гидротехнических сооружений. Подобная сфера требует особого внимания и ответственности, поэтому к классу материала предъявляются высокие требования. Чтобы обустроить промышленный объект с повышенной степенью устойчивости используется особо твердый бетон. Его характеризует большой срок службы и устойчивость к внешним факторам.
Нанесение покрытия на автомобильные магистрали и дороги аэродромов. Тяжелый бетон, плотность которого достаточно высока, может выдерживать большие нагрузки от массивной техники, а устойчивость к отрицательным температурам способствует обустройству надежного и долговечного покрытия.
Заливка оснований под промышленные объекты. За счет улучшенных прочностных свойств материал может использоваться для возведения фундаментов под крупные постройки.
Закладка стен и перекрытий помещений, к которым предъявляются высокие требования в плане надежности. К таким относятся банковские хранилища, государственные объекты, химические предприятия и заводы.

Бетон тяжелого типа необходим для всех конструкций, которые сталкиваются с большими нагрузками. За счет особых свойств и характеристик его популярность остается высокой, несмотря на появление новых материалов и решений.

Параметры классификации бетонных смесей

Бетонные смеси изготавливают по технологическим картам. В зависимости от назначения материалу придают определённые свойства. Условия эксплуатации бетонных конструкций определяют необходимые характеристики.

Общая классификация бетонов опирается на следующие параметры:

назначение: конструктивные, специальные (с добавками);
плотность: тяжелые (больше 2000кг/м. куб.) и лёгки (с меньшим показателем 2000кг/м. куб.);
тип вяжущего наполнителя: цементные, шлаковые, гипсовые, известковые, полимерные;
структуру: крупнопористый, ячеистый, поризованный, плотный;
вид заполнителя: пористый, специальный, плотный.

К основным показателям прочности бетона относятся марка и класс.

Как повысить морозостойкость бетона

Чтобы получить плотный и прочный бетон, необходимо соблюдать следующие условия:

Использовать качественный цемент высокой марки. Если планируются бетонные работы при пониженных температурах, или к бетону предъявляются повышенные требования по морозостойкости, прочности, водостойкости, применяют цемент более высокой марки.
Для повышения водонепроницаемости бетона применять глиноземистые цементы.
Выбрать правильное водоцементное соотношение.
Обеспечить правильную укладку и уплотнение бетонной смеси, чтобы в готовом бетоне не было пустот.
Обеспечить уход за бетоном и оптимальные условия твердения, чтобы бетон качественно набрал прочность (температура воздуха +18–22°С, влажность воздуха, близкая в 100%).
Использовать различные добавки для бетона.

Какие добавки используют для бетона

Чтобы получить безупречный бетон, разрабатываются специальные химические добавки, позволяющие придать материалу те или иные желаемые свойства. Для повышения морозостойкости бетона необходимо повысить его плотность и водостойкость. С этой целью применяют пластификаторы и гидрофобизаторы.

Советуем изучить:Пластификаторы для бетона

Пластификаторы, например,PlastixотCemmix, действуют следующим образом:

Позволяют сэкономить до 10–20% цемента без потери прочности либо, не увеличивая количество цемента, получить более прочный бетон.
Повышают подвижность бетонной смеси на 1–2 ступени без увеличения количества воды замеса. Дело в том, что количество воды, которое необходимо для протекания реакций гидратации, гораздо меньше, чем количество воды, необходимое для замеса пластичной и удобной в укладке бетонной смеси. Однако, если повысить водоцементное соотношение, в смеси будет лишняя вода. Она не вступит в реакции с частицами цемента, со временем испарится, но оставит лишние поры в бетоне, которые негативно отразятся как на его прочности, так и на водостойкости и морозостойкости. Добавление пластификатора полностью решает эту проблему, ведь с ним бетон становится более подвижным и удобным в работе без потери прочности.
Бетонная смесь с пластификатором, благодаря повышенной подвижности, лучше укладывается. С одной стороны, это позволяет экономить трудозатраты и затраты электроэнергии на обработку уложенного бетона, с другой стороны, бетон укладывается более плотно, вытесняется лишний воздух, благодаря чему уменьшается количество и диаметр пор и капилляров в готовом изделии.
Бетонная смесь с пластификатором дольше остается готовой к работе и не расслаивается, что повышает удобство работ.

В свою очередь, добавки, предназначенные для объемной гидрофобизации бетона (гидрофобизаторы) повышают прочность и морозостойкость бетона, защищают арматуру, а в некоторых случаях повышают подвижность бетона, позволяя обойтись без пластификатора.

Советуем изучить:Гидрофобизаторы для бетона

Расход компонентов для приготовления 1 м3 бетона М200

В связи непродолжительным гарантийным сроком хранения цемента и высокой стоимостью наполнителей, многим застройщикам будет интересна информация по расходу цемента, щебня и песка на 1 м3 бетона. Используя данную информацию, застройщики, зная расход бетона в м3, получают возможность закупить оптимальное количество материалов.

Пропорции бетона м200 в ведрах объемом 10 л

Для определения пропорция составляющих бетона в ведрах необходимо ответить на вопрос: Сколько цемента на куб бетона м200 в килограммах? Требованиями действующего нормативного документа ГОСТ 26633-2012 Бетоны тяжелые и мелкозернистые (Табл. 1) определено минимальное количество цемента ЦЕМ I 32,5Н ПЦ для заливки армированных конструкций – от 220 до 270 кг/м3. Для расчетов «ведер» принимаем среднее значение 220+270/2=245 кг/м3.
Следующий шаг – перевод 245 кг в «ведра». Используя общепринятую плотность цемента – 1300 кг/м3 определяем, сколько килограммов цемента помещается в 1 ведре объемом 10 л(0,01 м3): 1300Х0,01=13 кг цемента помещается в ведре объемом 10 л.
Переводим 245 кг/м3 в 10 л ведра: 245/13=18,8 ведер цемента ЦЕМ I 32,5Н ПЦ потребуется для приготовления 1 м3 бетона М200.
Количество щебня (заполнителя) в кг: 245х4,5=1102 кг. Используя табличную плотность щебня – 1400 кг/м3, переводим 1102 кг в 10 л ведра: 1102/(1400х0,01)=78,7 ведер гранитного щебня понадобится для приготовления 1 м3 бетона М200. Примечание: имеется ввиду крупность заполнителя бетона М200 – 20-40 мм.
Количество песка в кг: 245х3=735 кг. Используя табличную плотность песка – 1500 кг/и3, переводим 735 кг в 10 л ведра: 735/1500х0,01=49 видео песка понадобится на 1 м3 бетона М200.
Вода. 18,8 (ведер цемента) х10х0,7=130 литров. Примечание: расчетное значение количества вода является примерным и корректируется при непосредственном замешивании материала.

Если перед застройщиком стоит задача вычислить пропорции компонентов бетона М200 в ведрах большего объема (12 или 15 литров) достаточно подставлять в приведенные выше формулы вместо цифры 0,01 (объём 10 литрового ведра в метрах кубических) цифры 0,012 (12 л) и 0,015 (15 л).

Состав бетона разных марок

Особо тяжелые бетоны, используемые при строительстве крупных промышленных объектов, обеспечивают биологическую защиту от радиоактивного излучения. Это свойство материалов по ГОСТу позволяет использовать их при строительстве ядерных установок и АЭС. Производство особо тяжелых бетонов основано на продвинутых технологиях с использованием программного обеспечения со строго заданными параметрами.

В состав особо тяжелых смесей повышенной прочности, плотность которых более 2500 кг/м3, по ГОСТу могут входить следующие виды добавок:

барит;
магнетит;
чугунный скрап;
лимонит;
гематит.

Тяжелый бетон по ГОСТу может быть изготовлен с добавлением следующих видов цементов:

шлакопортландцемента;
глиноземистого цемента;
обычного портландцемента;
пуццоланового портландцемента;
гипсоглиноземистого набухающего цементного песка.

Тяжелые бетоны по ГОСТу, имеющие объемную массу свыше 1800 кг/м3, широко применяют для строительства фундаментов, возведения стен зданий, сооружения плотин. Технологический процесс изготовления тяжелых бетонов повышенной прочности согласно ГОСТа основан на обработке сырья под воздействием высоких температур. В качестве крупного наполнителя по ГОСТу в составе тяжелых смесей используют гравий или щебень, а мелкого — природный песок.

В состав марок легких бетонов по ГОСТу 25820-2014 входит пористый наполнитель, что существенно снижает вес материала. Раствор содержит щебень либо гравий без мелкого заполнителя. Легкий ячеистый бетон по ГОСТу 25820-2014 можно получить путем вспенивания цементного теста.

Особо легкие или пенобетоны с наименьшей прочностью имеют сквозную пористую структуру и по ГОСТу состоят из воды, цемента, пенообразующих добавок. В качестве крупного заполнителя может быть использован керамзит, шлак, вермикулит и др. Например, в соответствии с ГОСТом 25214-82 производство силикатного бетона с содержанием воды, неорганических наполнителей и связующего известково-кремниевого вещества требует выдержки температурного режима в пределах 175—190 °C.

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ: Латунные заглушки труб

Приготовить бетон той или иной марки позволят данные из таблиц пропорций составляющих смеси на основе цемента марок М400 и М500 с добавлением песка и щебня в нужном количестве (см. таблицы 1,2).

Таблица 1

Пропорции цемента М400 (портландцемент), песка и щебня в бетонной смеси

Марка бетона	Массовые состав, Ц:П:Щ (кг)	Объемный состав на 10 л цемента, П:Щ (л)	Количество бетона из 10 л цемента (л)
М100	1:4,6:7,0	41:61	78
М150	1:3,5:5,7	32:50	64
М200	1:2,8:4,8	25:42	54
М250	1:2,1:3,9	19:34	43
М300	1:1,9:3,7	17:32	41
М400	1:1,2:2,7	11:24	31
М450	1:1,1:2,5	10:22	29

Таблица 2

Пропорции портландцемента М500, песка и щебня в бетонной смеси

Марка бетона	Массовые состав, Ц:П:Щ (кг)	Объемный состав на 10 л цемента, П:Щ (л)	Количество бетона из 10 л цемента (л)
М100	1:5,8:8,1	53:71	90
М150	1:4,5:6,6	40:58	73
М200	1:3,5:5,6	32:49	62
М250	1:2,6:4,5	24:39	50
М300	1:2,4:4,3	22:37	47
М400	1:1,6:3,2	14:28	36
М450	1:1,4:2,9	12:25	32

Существуют различные виды пластификаторов, которые добавляют в смесь для придания нужных характеристик. Они позволяют изменить состав раствора, например, жаропрочный бетон исключает применение щебня. Чаще всего используют гипер- и суперпластификаторы, а также замедлители, увеличивающие срок твердения раствора.

Гиперпластификторы нужны для создания пластичного декоративного бетона, а при наличии в смеси противоморозных добавок можно осуществлять строительные работы при отрицательных температурах.

Полезные советы

Планируя бетонную «ленту» под дом, кроме сырья и оборудования следует подумать об:

армировании. Независимо от марки, усиление бетона увеличит надежность и снизит риск трещин при вспучивании грунта. Для армирования фундамента подойдет рифленый прут диаметром от 12 мм;
увлажнении бетона. В период ускоренного набора прочности (первые 7– 14 дней) необходимо несколько раз в сутки поливать поверхность и основание водой – луж бояться не нужно. Начинать полив можно не раньше, чем через 8 часов после укладки;
защите от пересыхания. В жаркую погоду на свежеуложенный бетон толстым слоем насыпают опилки, а сверху укладывают мешковину.

Очевидно, что вопрос не столько в том, какую марку бетона выбрать для ленточного фундамента, а в том, чтобы добиться соответствия уложенной смеси марочным характеристикам

От застройщика потребуется внимание – как при приготовлении бетона своими силами, так и при покупке готовой смеси

Источник

Морозостойкость и водонепроницаемость

Зная марку и класс, вы сразу определите приблизительную водонепроницаемость и морозостойкость. Здесь действует простое правило: чем выше марка материала, тем выше показатели водонепроницаемости (определяется латинской буквой «W»), и морозостойкости (определяется латинской буквой «F»). В любом случае, разобраться с вопросом будет проще при помощи таблицы, в которой приведены соответствия между этими параметрами строительного материала:

При необходимости вы можете увеличить показатели водонепроницаемости и морозостойкости, для этого используются специальные добавки. Такой вопрос решает строитель, составляющий проект будущего здания.

Классификация

Существует определенный набор требований, которым должен соответствовать бетон гидротехнический. ГОСТ 26633-2012 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия» регламентирует качество составляющих смесь компонентов и свойства готового раствора. Документ носит международный характер, его приняли 8 стран.

Согласно ГОСТу, бетон гидротехнический подразделяют на несколько групп по степени погружения и воздействия водной среды:

Надводный.
Подводный.
Для непостоянного уровня воды.

По объёму создаваемой конструкции материал делят на:

Массивный – сложные формы и большие размеры элемента, сопровождаемые неравномерным твердением с выделением тепла.
Немассивный – простые конструкции с небольшими габаритами.

По мере силового воздействия на затвердевший объект:

Для напорных систем.
Для безнапорных элементов.

Дополнительной классификацией разделяют место применения бетона:

Для внутренних конструкций (они менее подвержены вымыванию, напорам воды, но должны выдерживать статические воздействия).
Для внешних элементов и поверхностей (такие испытывают влияние активного движения воды и непостоянного химического фона).

Технические свойства бетонной смеси

При изготовлении железобетонных изделий и бетонировании монолитных конструкций самым важным свойством бетонной смеси является удобоукладываемость (или удобоформуемость), т.е. способность заполнять форму при данном способе уплотнения, сохраняя свою однородность.
Для оценки удобоукладываемости используют три показателя:
подвижность бетонной смеси (П), являющуюся характеристикой структурной прочности смеси;
жесткость (Ж), являющуюся показателем динамической вязкости бетонной смеси;
связность, характеризуемую водоотделением бетонной смеси после ее отстаивания.

Подвижность бетонной смеси характеризуется измеряемой осадкой (см) конуса (ОК), отформованного из бетонной смеси, подлежащей испытанию. Подвижность бетонной смеси вычисляют как среднее двух определений, выполненных из одной пробы смеси. Если осадка конуса равна нулю, то удобоукладываемость бетонной смеси характеризуется жесткостью.
Жесткость бетонной смеси характеризуется временем (с) вибрирования, необходимым для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе для определения жесткости.

Компоненты и технология замешивания

Максимально плотный и, соответственно, прочный бетон создается с помощью тщательно подобранного наполнителя, так как он уменьшает пористость. Основной характеристикой его является фракционность. Плотность смеси имеет прямую зависимость от параметров всех ее составляющих.

Замешивание

Консистенция бетона должна быть похожа на очень густую однородную сметану. В обычных условиях плотность бетонной смеси проверяют следующим способом. Смесь оставляют на некоторое время, чтобы в ней образовались пузырьки воздуха.

Затем набирают раствор лопатой, встряхивают и переворачивают. Если она сразу падает, нужно добавить немного воды или сухого мелкого наполнителя.

Наполнитель

Более всего на плотность бетона влияет наполнитель. Это закономерно, его объем в растворе наиболее значительный. При использовании легких (пористых) наполнителей плотность становится низкой, объемный вес также уменьшается.

Щебень или гравий рекомендуют брать плотностью в 2-3 раза выше, чем прочность расчетной марки бетонной смеси. Это обуславливается тем, что проектное значение (после 28 дней) бетона всегда ниже, чем реальные качества, которые он набирает через полгода или больше, а щебень не имеет свойства со временем набирать в плотности. Таким образом, эти показатели уравновешиваются.

Технология укладки

Способ укладки и обработки материала при его использовании имеет значение

Строители знают, как важно утрамбовать раствор и выпустить скопившиеся внутри пузырьки воздуха. Чем плотнее (жестче) марка бетона, тем раствор прочнее, но требует более тщательного уплотнения и трамбовки

Для указанных целей применяют:

специальные механизмы – вибраторы;
ручные приспособления. Их можно легко изготовить из подручных средств. Для этого берут толстую ровную доску и приделывают к ней ручку. Таким прибором хорошенько утрамбовывают залитый в опалубку раствор;
прокалывание бетона металлическими штырями, тем самым выпуская воздух.

Трамбовать рекомендуют как минимум до появления на поверхности смеси характерного молочка. В результате обработки вытесняется избыточная влага и воздух, заливка хорошо уплотняется, она становится надежной и прочной.

Еще одним методом избавления раствора от воздуха является вакуумирование. Это новаторский и современный способ. Его применяют для увеличения плотности асфальтобетона при укладке дорожного полотна. Вакуумирование применяют для марок раствора на основе силикатных и шлакосиликатных цементов.

Цементы

Для увеличения плотности тяжелого бетона в кг/м3 часто применяют несколько видов особых цементов. Наиболее распространены такие:

портландцемент;
глиноземистый;
пуццолановый;
расширяющий.

Следует учесть что, чем плотнее раствор, тем он тяжелее и его сложнее укладывать. Проблемы с укладкой в этих случаях решаются применением пластификаторов. Они также улучшают и другие свойства. Есть добавки, способствующие вытеснению воздуха и уплотнению бетона.

Недостаток цемента уменьшает плотность бетона. Его всегда берут на 2-3 класса выше, чем заданный класс бетона. Например, для бетонной смеси М150 нужен цемент М400.

Водонепроницаемость бетона

С уменьшением объема капиллярных макропор снижается водонепроницаемость и одновременно повышается морозостойкость бетона. Для уменьшения водонепроницаемости в бетон при его изготовлении вводят уплотняющие (алюминат натрия) и гидрофобизующие добавки. Нефтепродукты (бензин, керосин и др.) имеют меньшее, чем у воды, поверхностное натяжение, поэтому они легче проникают через обычный бетон. Для снижения фильтрации нефтепродуктов в бетонную смесь можно вводить специальные добавки (хлорное железо и др.). Проницаемость бетона по отношению к воде и нефтепродуктам резко уменьшается, если вместо обычного портландцемента применяют расширяющийся.

ГОСТ на тяжелый бетон – используемая терминология

Стандарт использует специальную терминологию и дифференцированно подходит к различным бетонным составам. Он разделяет их на следующие виды:

тяжелые. Характеризуются структурой повышенной плотности и удельным весом в интервале 2–2,5 т/м3. Изготавливаются на основе цемента и крупнофракционного или мелкодисперсного наполнителя с повышенной плотностью;
мелкозернистые. Средняя плотность мелкозернистого монолита, а также структура материала соответствуют тяжелым составам. Главное отличие – применение мелкозернистого наполнителя, который смешивается с портландцементом при замесе.

Прочность бетона нарастает в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой, которые нормально проходят в теплых и влажных условиях

Структура (пористость)

Пористость бетона наряду с прочностью считается одной из основных характеристик. С точки зрения структуры выделяют 4 типа бетона:

Слитный (плотный), когда все межзерновое пространство занято вяжущим материалом (цемент). Этот тип бетона отличается повышенной морозо- и водостойкостью.
Крупнопористый бетон, когда пустоты наполнены воздухом.
Поризованный бетон, когда пустоты в межзерновом пространстве заполнены легкими заполнителями (газом или пеной).
Ячеистый бетон, когда пустоты создаются намеренно с помощью специальных порообразующих добавок.

К параметру пористости в частном строительстве относятся негативно, считая, что излишнее количество пустот ослабляет будущую конструкцию. И это правда, однако пористость нельзя воспринимать негативно, поскольку этот параметр регулируется в зависимости от назначения и условий эксплуатации будущей постройки, конструкции или бетонного изделия.

Как определяется морозостойкость бетона?

Ключевой критерий при определении морозоустойчивости бетона — установление максимального количества циклов заморозки-разморозки, при которых сохраняются первоначальные характеристики материала, а растрескивания и шелушения не определяются.

Лабораторные испытания материала имеют своей целью подробно продемонстрировать его поведение в естественных условиях эксплуатации. Результаты испытаний подтверждают либо не подтверждают реакцию материала на влияние внешних факторов. Условия испытаний на морозостойкость бетона подробно расписаны в ГОСТ 10060-95.

Морозостойкость бетона — способность сохранять физико-механические свойства при многократном переменном замораживании и оттаивании.

Морозостойкость бетона характеризуют соответствующей маркой по морозостойкости F.

Марка бетона по морозостойкости F — установленное нормами минимальное число циклов замораживания и оттаивания образцов бетона, испытанных по базовым методам, при которых сохраняются первоначальные физико-механические свойства в нормируемых пределах.

Цикл испытания — совокупность одного периода замораживания и оттаивания образцов.

Основные образцы — образцы, предназначенные для замораживания и оттаивания (испытания).

Контрольные образцы — образцы, предназначенные для определения прочности бетона на сжатие перед началом испытания основных образцов.