Состав архитектурного бетона, технология изготовления, область применения

Уплотнение

Уплотнение бетонной смеси обычно проводиться с помощью вибрирования.

Грамотная технология бетона подразумевает наличие процесса уплотнения. Признаком хорошего бетона является плотная структура. Без уплотнения бетон не может достичь свойств жесткого бетона

Чтобы получить качественный бетон, важно выбрать способ уплотнения. Эффективный и самый популярный способ уплотнения монолитного бетона — вибрирование

Оно уменьшает сцепление между зернами бетонной смеси, и она приобретает свойства вязкой тяжелой жидкости. В завершение вибрирования прочность структуры возобновляется.

Под воздействием вибрирования бетонная смесь разжижается, приобретая повышенную текучесть и подвижность. В таком виде она лучше заполняет опалубку и распределяется в ней, включая пространство между арматурными стержнями. При применении вибрации получают более прочные рабочие швы и лучшие поверхности бетона, хорошее сцепление нового слоя бетона с ранее уложенным, арматурой. Не следует использовать вибраторы для перемещения бетонной смеси на большие расстояния в горизонтальном направлении. Необходимо разгружать бетонную смесь как можно ближе от места ее укладки, разравнивать слоями и потом производить вибрацию. Чтобы обеспечить гладкую поверхность и уменьшить образование пор на поверхностях, прилегающих к опалубке, перед вибрированием производят штыкование или трамбование бетонной смеси.

Промышленное производство

Особенности производства бетона на специализированных предприятиях заключаются в использовании мощного многоуровневого оборудования, вибрационных, вибровакуумных либо центробежных установок, различных присадок, пластификаторов. Здесь изготавливают не только бетон, но и конечные изделия из него – от тротуарной плитки, бордюров и канализационных колец до лестничных пролётов, сборных конструкций для панельного домостроения, элементов мостов и промышленных сооружений.

На крупных предприятиях количество и качество компонентов рассчитывается в заводских лабораториях до десятых долей процентов. Профессиональное оборудование позволяет использовать минимально допустимое количество воды, что значительно улучшает качество готового материала, а применение добавок увеличивает время схватывания и степень текучести бетона. Бетоносмесительные установки размешивают смесь до однородной массы с качеством, недостижимым для дешёвых бетономешалок.

Расчет состава и замес

При составлении расчетов будущей смеси необходимо придерживаться рекомендуемых значений и требований, поскольку они определяют прочность и надежность сооружения. Специалисты предлагают готовые пропорции, позволяющие грамотно рассчитать соотношение всех компонентов:

Марка бетона	Кол-во бетона из 10 л цемента (л)	Состав объема из расчета на 10 л (П/Щ)	Общий массовый состав (Ц/П/Щ) (кг)
450	29	10/22	1/1, 1/2,5
400	31	11/24	1/1,2/2,7
300	41	17/32	1/1,9/3,7
350	43	19/34	½,1/3,9
200	54	25/42	½,8/4,8
150	64	32/50	1/3,5/5,7
100	78	41/60	¼,6/7

При выполнении замеса своими руками необходимо руководствоваться следующей инструкцией:

1. Подготавливаем емкость, где будет осуществляться замешивание смеси.
2. Помещаем в тару воду (в случае с другими типами бетона изначально помещается наполнитель).
3. Вносим в состав цемент, песок и наполнитель, продолжая перемешивать раствор.
4. Дальше вносим дополнительные компоненты и пластификаторы, если это нужно.
5. Раствор замешивается до тех пор, пока не получится однородная консистенция, не содержащая комков.

Придерживаясь такого руководства, можно сделать качественный раствор бетона, который будет соответствовать всем требованиям и нормам.

Тяжёлые бетоны.

Бетоны с высокими марками, начиная с М500 и выше, применяют для производства железобетонных конструкций, которые изначально будут напряжены, так как тяжёлые бетоны на крупном плотном заполнителе имеют малую ползучесть и усадку и поэтому потеря начального напряжения стальной арматуры меньше. Следовательно и запас прочности в такой конструкции намного больше, чем у любого ячеистого бетона или бетона на пористом заполнителе.

Кроме того, тяжёлые бетоны обладают высокой прочностью и поэтому хорошо защищают стальную арматуру от появления коррозии, а это очень важно, если железобетонная конструкция работает в агрессивной среде и под предварительном напряжении. Для некоторых специальных видов тяжёлых бетонов, предъявляются особые требования по прочности на растяжение

Проектные марки по прочности на растяжение бетона могут быть: 10, 15, 20, 25, 30, 35 и 40. При этом высокие марки предъявляются таким бетонам как: дорожный, аэродромный, технический и другие

Для некоторых специальных видов тяжёлых бетонов, предъявляются особые требования по прочности на растяжение. Проектные марки по прочности на растяжение бетона могут быть: 10, 15, 20, 25, 30, 35 и 40. При этом высокие марки предъявляются таким бетонам как: дорожный, аэродромный, технический и другие.

Благодаря высокой плотности и прочности, тяжёлые бетоны отлично сопротивляются поверхностному износу, это свойство особенно важно для дорожного бетона и для бетона которым заливают полы промышленных зданий. Кроме того, тяжёлый бетон обладает хорошими защитными свойствами против радиоактивных излучений, и поэтому их широко применяют в средствах биологической защиты против излучений в атомных реакторах

Кроме того, тяжёлый бетон обладает хорошими защитными свойствами против радиоактивных излучений, и поэтому их широко применяют в средствах биологической защиты против излучений в атомных реакторах.

У тяжёлого бетона есть один большой недостаток, это высокая теплопроводность.

Бетоны с высокой морозостойкостью.

Бетоны с высокой морозостойкостью При возведении сооружений, эксплуатация которых предполагается во влажной среде с периодическим замораживанием и оттаиванием, используют тяжёлые бетоны с высокой морозостойкостью. Такими сооружениями могут быть гидротехнические сооружения, бетонные покрытия автомобильных дорог и аэродромов, конструкции железобетонных градирен и другие.

Проектные марки бетона по морозостойкости бывают: 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400 и 500, что означает количество циклов замораживания и оттаивания, при которых бетон не теряет свой изначальной прочности больше, чем на 5%.

Высока морозостойкость бетона зависит от многих факторов, и зачастую они должны быть выполнены в комплексе для достижения наилучшего результата. Во-первых морозостойкость зависит от качества ингредиентов бетонной смеси, во-вторых от самого состава бетонной смеси непосредственно и пропорции исходных материалов, а так же от качества производимых строительно монтажных работ.

Для приготовления бетона с высокими морозостойкими свойствами, применяют сульфатостойкий портландцемент, который сам по себе обладает высокой морозостойкостью. Так же в бетонную смесь могут добавлять поверхностно-активные вещества, которые повышают не только морозостойкость, но и водонепроницаемость бетона.

Всё о составе

Компоненты материала

При изготовлении тяжелого бетона необходимы:

• песок с частицами размером от 0,14 до 5 миллиметра;
• щебень (гранитный, гравийный, диабазовый или известняковый) с размерами частиц от 5 до 70 миллиметров;
• пластификаторы, отвердители и прочие дополнительные нужные добавки.

Количество каждого из компонентов определяется классом прочности материала. Самый высокий класс – БСГ В30 – имеет марку прочности М400. В этом случае объемная масса составляет 2410 килограммов на метр кубический, морозостойкость – 300 циклов, водостойкость – самая высокая.

При изготовлении пескобетона добавляют в смесь только песок.

О том, как рассчитать предварительный состав тяжелого цементного бетона, расскажем вам далее.

Расчет состава тяжелого бетона и его проектирование

Необходимые данные

При расчете необходимо определить, какое количество щебня, песка, воды и цемента необходимо добавить для получения качественного материала. Получившийся цементный состав должен легко укладываться и обладать заданной прочностью. При этом желательно уложиться в заявленные сроки, расходуя цемент (наиболее дорогой компонент) по минимуму.

Итак, для осуществления расчета нам необходимо знать:

• марку бетона, которая должна получиться, а также условия его застывания и возраст;
• характеристики песка (влажность, плотность, размер частиц);
• характеристики цемента (реальную и насыпную плотность, активность, марку);
• характеристики гравия или щебня (реальная и насыпная плотность, размер частиц, общее количество пустот, влажность заполнителя);
• способность цементной смеси легко укладываться;
• цель и условия использования получившегося бетона, тип конструкции, условия, при которых происходит уплотнение.

Способы

Чтобы произвести расчет бетонной смеси, используют один из способов. Проще всего применять тот, который берет в основу так называемые «абсолютные объемы». Иначе говоря, будем считать, что после укладывания цементного раствора в заготовленную форму, а также последующего уплотнения этой смеси какие-либо пустоты отсутствуют.

Применяя этот метод, сначала делают предварительные расчеты, пользуясь специальными таблицами. Из этих таблиц можно узнать, сколько воды потребуется для изготовления одного метра кубического цементной смеси. При этом учитывается размер частиц наполнителей (отдельно указаны значения для гравия и щебня), а также заданная подвижность (жесткость) готовой смеси.

А чтобы убедиться, что расчеты сделаны верно, необходимо провести испытания. Для чего делают небольшое (пробное) количество смеси, отливают образцы и проверяют, соответствуют ли они необходимым параметрам. В случае положительного результата делают замес всей партии бетона. Если что-то не получилось, нужно изменить состав.

Следующее видео рассказывает о расчете тяжелого бетона:

Рекомендации по подбору

Эти рекомендации содержатся в ГОСТ 27006-86. Они были разработаны для предприятий строительной отрасли. Целью являлось снижение расхода цемента при соблюдении заданных характеристик материала.

В частности, в рекомендациях по подбору составов тяжелых бетонов говорится, что:

• Если полученный материал, кроме прочности, должен обладать дополнительными свойствами (морозостойкостью, противостоянием коррозии, водонепроницаемостью), стоит учесть, что при этом выбираются особые технология и материалы.
• Наиболее важные параметры состава тяжелого бетона – это объем цемента и воды, процент песка в общем количестве наполнителей, а также расход добавок.
• При небольших объемах изготовления бетона можно пользоваться усредненными данными, приведенными в таблицах (приложении к рекомендациям). Открыв соответствующий ГОСТ, можно найти эти таблицы.

Скачать руководство по подбору составов тяжелого бетона можно здесь.

Далее приведем рецепт для самостоятельного приготовления цементного раствора. Чтобы изготовить бетон марки прочности М250 понадобится:

• цемент М500 (от 6 до 7 пятидесятикилограммовых мешков),
• 650 килограммов песка с частичками до 5 миллиметров,
• чистый щебень (1,15 тонны),
• вода (155-180 литров).

Приготовление в бетономешалке

Для облегчения процедуры по изготовлению бетона, вместо лопаты можно применять ручную или механическую бетономешалку. Перед началом работ с бетоном следует выяснить принципы работы применяемого оборудования. Бетономешалка имеет сравнительно простые эксплуатационные характеристики. Главным критерием для их классификации являются способы замешивания. Основные комплектующие устройства:

• основа – прочная конструкция, которая служит для установки оборудования на поверхность;
• ось наклона, которая предназначена для крепления емкости замешивания;
• винт с лопастями для перемешивания;
• мотор;
• сливное отверстие.

Приготовление бетона при помощи смесителя напрямую зависит от ее способности совмещать растворные составляющие. Выделяют гравитационные и принудительные установки. Во втором случае замес происходит во вращающейся емкости с обычным винтом. Что касается гравитационного бетоносмесителя, то процесс производства бетона происходит благодаря движущимся лопастям в неподвижном барабане.

Размеры принудительного агрегата значительно больше в отличие от гравитационного, однако это не мешает ему оставаться лидером на рынке строительных материалов и обладать большим спросом. Главным достоинством является получение в результате работ более однородной смеси. В случае с гравитационными, они используются чаще при частном строительстве. Их достоинства заключаются в легком перемещении, небольших размерах, различных видовых категориях, предназначенных для определенного типа работ, а также в зависимости от объема производимого раствора. Последовательность действий при этом совершенно другая:

• предварительно включить оборудование задолго до того, как начнется загрузка компонентов;
• загрузка материалов начинается с воды;
• засыпается цемент;
• происходит перемешивание в течение 2-4 минут;
• в необходимой пропорции постепенно и порционно добавляем песок;
• после образования однородной консистенции проводят загрузку наполнительного материала;
• обязательно следует постоянно контролировать пластичность получаемого раствора (при повышенной густоте следует добавить воды) и общий объем раствора не превышает 80% емкости бетономешалки;
• после завершения загрузки всех компонентов происходит окончательное перемешивание, длительность которого равна 5-8 минутам.

В случае правильного выполнения всех вышеперечисленных инструкций, вы получаете раствор бетона, готовый к использованию.

Ингредиенты и пропорции изготовления бетона

Гарантией качественного выпуска материала являются следующие факторы:

• идеальные подбор компонентов, которые определяют пропорции состава приготавливаемой смеси;
• способы и условия приготовления;
• транспортировка (поворотные или стационарные бункеры);
• время твердения бетона;
• устойчивость к воздействию климатических условий.

Расчет ингредиентов в процентном соотношении происходит в зависимости от требований к конкретной марке изготавливаемого бетона для реализации заказчику, или для массового производства.

Количество заполнителей в растворе вычисляется с учетом минимального использования, тогда приготавливаемое цементное тесто равномерно заполняет пустоты между зернами добавляемого песка. Таким образом, происходит надежное связывание между компонентами приготавливаемого состава к реализации.

Заполнители: щебень или гравий, колотый или рваный камень, отходы производства доменных печей (шлак), песок разного размера зерна.

Соотношение воды вычисляется по специальной формуле, применяется только чистый раствор, без содержания солей. Использование морской воды недопустимо.

Подвижность бетонной смеси можно изменять путем корректировки (увеличения/уменьшения) состава цементного теста.

Состав бетона может быть выражен в следующем виде:

• соотношение смешиваемых компонентов по массе;
• измерение в единицах объема.

Независимо от выбора типа закладки компонентов, качество приготавливаемой строительной смеси всегда соответствует требуемой марке товара.

Из чего состоит легкий, тяжелый и сверхтяжелый бетон

Разность плотности достигается за счет наполнителей.

Легкий бетон — чаще всего в качестве наполнителя используется шлак, пемза и керамзит. Данный вид бетона идеален для заливки стен, ограждений и производство блоков для частного дома.

Тяжелый бетон — самая распространенная смесь, плотность достигается за счет гранитной крошки или щебня. Используется повсеместно. Например в строительстве монолитных домов для заливки силового каркаса или перекрытий. Для строительства дорого, производства свай и тд.

Сверхтяжелый бетон — в качестве наполнителя используется гравий мелкой фракции, песок и другие материалы. Узкоспециализированный состав, чаще всего используется в военной промышленности и при строительстве высоток.

Вывод: Чем плотнее бетон, тем он крепче и тяжелее.

Бетон м-250 в срезе

Подробности

Приготовление смеси

Во время замешивания бетона требуется проделать следующее:

1. Для начала требуется взять цемент, песок, щебень и добавки, а также тщательно перемешайте их до тех пор, пока получится однородная смесь.
2. В полученный состав требуется добавлять понемногу воды и аккуратно смешивать.
3. На последнем этапе добавляют крупноразмерные наполнители (щебень или камень). При этом требуется следить, чтобы каждый камень был в полной мере покрыт посредством раствора.

При применении бетономешалки в нее требуется засыпать требуемое количество цемента и доливать воды. Далее смесь перемешивают и насыпают щебень и песок. Далее, если воды недостаточно, ее требуется долить. После включите устройство и выполните приготовление смеси.

Бетон для основания

Для того, чтобы сделать цементную смесь для фундамента, должны быть заранее подготовлены:

• Бетономешалка, в которой будет размешивание состава.
• Цемент требуемой марки.
• Нужное количество щебня и строительного песка.

Бетонный состав для фундамента, пропорции частей будут подробнее рассмотрены дальше. Бетономешалка требуется лишь в том случае, когда нужно сделать огромное количество цементного раствора. для того, чтобы смесь получила нужную консистенцию, требуется правильно рассчитать количество компонентов – песок, цемент, вода и крупноразмерный наполнитель. Как правило, весовое количество воды берут из расчета того, что это половина применяемого цемента. Могут быть использованы бетонные пропорции в ведрах или даже по весу. Как правило, для фундамента применяют марку М300 или даже М350, а пропорции в таком случае:

• 3.7 мер крупноразмерного наполнителя каменного типа.
• 1.9 мер песка.
• 1 мера цемента.

Воды же нужно ½ литра. К примеру, для 10 кг цемента требуется 18 кг песка и 37 кг щебенки. Хотя М300 и М350 являются самым популярным решением, и тем не менее, допустимо использовать цемент других марок. В таком случае будет нужно использовать другие пропорции:

1. Если брать марку М100, то соотношение цемента к песку и к щебню выглядит так – 1 к 4.6 к 7.
2. Для М200 нужна пропорция 1 к 2.8 2 4.8.
3. М400 требуется применять с учетом пропорции 1 к 1.2 к 2.7.

Раствор для возведения дома

Для этого обычно применяют раствор М100, который делают в жесткой консистенции. Для лестниц или дорожек можно применять такой же цемент, но делать из него бетон более пластичным. Если дом выстраивают на влажном грунте, то используют цемент марки М150. Если делать ленточный фундамент, или строят ненагруженную часть здания, то прекрасно подойдет М200 или даже М250. Сделав раствор более пластичным, можно применять его при обустройстве септика, выгребной ямы или отстойника. Основание жилого дома будет надежным и прочным, если его делать из цемента марки М300, при этом в роли крупнозернистого наполнителя применять фракцию 2-4 см. М450 и М500 при возведении частного жилого дома, как правило, не применяют. Они обладают повышенными характеристиками прочности и требуется для тех случаев, когда к постройкам предъявляются высокие требования надежности.

Этап шестой

Стоимость оборудования – пожалуй один из самых важных моментов, которые влияют на конечное решение о покупке. И если мы говорим о соотношении цена-качество, то нужно рассматривать не оборудование целиком, а каждый основной узел отдельно. Ведь это напрямую влияет на работоспособность, долговечность и ремонтопригодность оборудования. Плюс, Вы должны понимать, что в понятие «стоимость» нужно включать последующие расходы на обслуживание, а так же ремонт, с учётом простоев, «человеко-часов» и прочих затрат/потерь

Приобретая оборудование у производителя – вы получаете гарантию наличия запасных частей и полной юридической ответственности, соответственно качества, а так же постгарантийного обслуживания. Так же, для полной уверенности, Вы всегда можете лично посетить производство или навести справки у «коллег по цеху», которые уже пользуются данным оборудованием. В случае же с нашей организацией – вы получаете дополнительную гарантию, ведь мы занимаемся не только бетонными заводами, но и производим полный перечень металлоформ для производства ЖБИ.

Марки тяжелых бетонов

Тяжелый бетон можно разделить на несколько видов, которые зависят от целей применения:

• дорожный – используют на трассах и в условиях, где бетон должен эксплуатироваться при высоких нагрузках;
• гидротехнический – такой вид бетона используется в условия повышенной влажности;
• литой – в состав входят пластификаторы и цемент, который застывает гораздо быстрее, чем стандартные марки;
• железобетонный – используется для изготовления железобетонных блоков и перекрытий.

В редких случаях используют кислотоупорный, жаростойкий и высокопрочный тяжелый бетон. Что касается класса стройматериала, то этот показатель должен варьироваться между 95% и 100%. В документации ГОСТ обычно обозначается индексом 0,95. Ниже рассмотрены основные марки тяжелых бетонов, так как по ним строителям проще ориентироваться.

Индекс марки в первую очередь зависит от показателя прочности на сжатия, а также от осевого растяжения. Итак, тяжелый бетон делится на следующие марки:

• М50 и М100 – имеют низкую прочность на сжатие, поэтому используются только для работ при ландшафтном обустройстве;
• М150 – эта марка применяется для изготовления различных отмостков и стяжек;
• М200 – без этого бетона, как правило, не проводится ни одна, реставрация площадок, фундаментов и лестниц;
• М250 и М300 – оптимальный вариант по стоимости и качеству, который используется для создания монолитных блоков и других бетонных конструкций;
• М350 – прочный стройматериал, применяющийся для создания аэродромных плит;
• М400 – из тяжелого бетона этой марки строят банковские хранилища, гидросооружения, а также мосты;
• М500 и М600 – в основе строительства метро лежат именно эти марки тяжелого бетона.

Марки с более высоким значением (до 800 кгс/м²) тоже существуют, но в современном строительстве они применяются очень редко. Каждый материал для создания тяжелого бетона имеет свои параметры. Чтобы не описывать особенности каждой марки, мы сделали удобную таблицу, где указаны пропорции на бетон:

Виды тяжелых бетонов

Тяжелые бетоны, начиная с марки м250, имеют плотность более 1800 кг/м3. Если прочность на сжатие состава 262 кг/см2, то может быть определена ближайшая марка, а именно М250. Согласно ГОСТу 25192-2012 индекс указан в обширном перечне марок строительного материала, начиная с М50 и заканчивая М1000. Число стойкости к сжатию материала 262 удобнее обозначить как 250, поэтому в соответствии с ГОСТом условно на упаковке бетона будет указана марка М250.

Область применения тяжелых бетонов по ГОСТу 25192-2012 — это масштабное возведение объектов, включая многоэтажные дома, плиты перекрытий, заборы, лестницы, чаши бассейнов, взлетные полосы в аэропортах. Различные по прочности марки бетона в соответствии с ГОСТом 25192-2012 подходят для строительства в условиях повышенной влажности, обустройства фундаментов зданий промышленного назначения. Для тяжелых бетонов характерны следующие свойства:

• высокая прочность;
• морозостойкость;
• пожаробезопасность;
• гидронепроницаемость;
• химическая стойкость.

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ: Трубы из полипропилена Состав железобетона, его марки и прочность регламентированы ГОСТом 13015-2012. В монолит входит стальная арматура и непосредственно раствор. К тяжелым можно отнести стальбетон, который по ГОСТу имеет повышенную прочность, содержит портландцемент М500, стальную стружку и кварцевый песок.

Зачем добавлять железо в бетон

При изготовлении несущих конструкций некоторые домашние мастера в целях экономии предпочитают не тратиться на арматуру. Они ошибочно полагают, что бетон и без того достаточно прочный и тяжелый. В определенном смысле это верно – бетон хорошо выдерживает нагрузку на сжатие.

Проблема в том, что в 90% случаев несущим и самонесущим конструкциям приходится выдерживать комбинированные нагрузки на сжатие и растяжение. Чтобы бетон выдерживал нагрузку на растяжение, в нем обязательно должна быть арматура:

• продольная рабочая (А3 диаметром 16 мм, шаг 150 мм);распределительная (А3 диаметром 12 мм, шаг 150-200 мм);поперечная, монтажная (проволока 6-8 мм, шаг 150-250 мм).

Для армирования отмосток, дорожек, наземных плит и небольших изделий можно использовать один слой любой арматуры диаметром 10-12 мм с ячейкой 150–200 мм.

Комплектация мини-завода

Технология производства бетона одинакова и для крупных заводов, и для мини-установок. Поэтому оборудование имеет стандартный набор узлов и механизмов:

• основная рама;

  Мобильное оборудование для производства бетона

• скиповый подъемник;
• бункер для заполнителей;
• смесительное устройство;
• электронный дозатор для воды;
• дозирующее устройство для сыпучих компонентов;
• компрессор;
• фильтр.

В различных моделях могут присутствовать дополнительные устройства, например:

• собственная система отопления, если предполагается

  Мини бетонный завод на колесах круглогодичное использование;

• кабинка для оператора;
• узлы для хранения компонентов;
• автомобильные шасси для удобства транспортировки;
• стационарные платформы для установки на них всего производственного комплекса.

Большинство современных мини-заводов управляются с помощью специальных программ, это позволяет исключить ошибки, брак, а также снизить долю ручного труда.

Поскольку предполагается активная эксплуатация оборудования непосредственно на строительной площадке, то вся конструкция изготавливается из нержавеющей или оцинкованной стали. Этот материал отличается высокими антикоррозийными свойствами, благодаря этому для оборудования не страшны никакие погодные явления и катаклизмы.

Устройство бетонных заводов