Бетонная смесь: характеристики основных компонентов и ключевые свойства

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.

Классификация прочности

Конечными свойствами материалов могут быть мороустойчивость, прочность, водонепроницаемость. Чаще всего используют добавки в виде известняка, диабаза, керамзита, гравия и гранита.

Классификация по плотности и видам наполнителей бетона:

• Легкие составы – разделяют по плотности, которая может быть равна от 0,5 т/м3 до 1,8 т/м3. Легкие материала делают с добавлением в состав вулканического стекла, керамзита и других наполнителей с пористой структурой. Облегченные бетоны, а именно их классификация помогает разделять их на пенобетонные, ячеистые и газобетонные блоки.
• Тяжелые составы – в процессе классификации этих видов составов учитывают показатель прочности, который может быть от 1,8т/м3 до 2,5 т/м3. Для тяжелых бетонов используют такие добавки, как  гранит или диабаз (т.е. горные каменные породы).
• Особо тяжелые составы – их изготовляют с использованием мелких отходов производства металлов или добавляют в состав железную руду. По виду прочности бетон имеет показатели от 2,5т/м3 и выше.

Заливка бетона в дождливую погоду

Прохладное лето и высокая влажность воздуха — это наиболее благоприятные условия для набора крепости бетонным монолитом. При производстве работ в жару рекомендуют даже поливать фундамент в течение первой недели его отвердевания.

Но избыток воды в еще несхватившейся смеси снижает прочность монолита и может вызвать разрушение отливки.

Основные понятия

Оптимальная влажность для схватывания и отвердевания раствора составляет 80-85% при средней температуре около +18°С.

Для защиты свежего раствора и при внезапном сильном дожде желательно принять предохранительные меры:

• накрыть залитый в опалубку свежий бетон непромокаемыми материалами;
• защитить от попадания большого количества лишней влаги замешанный, но еще не залитый раствор;
• прервать работу.

Марки бетона

Качество монолита после застывания зависит от марки связующего вещества — цемента. Для достижения высокой прочности фундамента даже в нормальных условиях рекомендуется использовать цемент марки не ниже M-400.

Способ заливки

Процесс заливки фундамента требует проведения непрерывных работ. Прекратить их можно только на незначительное время, например, 15-20 минут сильного ливня, который способен повредить свежий слой и размыть его. При моросящем дожде заливку продолжают.

Чтобы вытеснить избыток жидкости из раствора, применяют вибрационное оборудование. Постоянное уплотнение каждого уложенного слоя раствора позволяет устранить из массы пузыри воздуха и воду. Бетон при этом теряет пористость и быстрее схватывается.

После заполнения опалубки его поверхность и боковые стороны короба необходимо накрыть любым гидроизоляционным материалом. Наиболее доступна толстая (около 30-40 мкм) полиэтиленовая пленка.

Инструменты для работы

При производстве большого объема бетонных работ обязательно потребуется бетономешалка. Она не только упростит процесс замешивания раствора, но и сделает это качественнее. Небольшие бытовые агрегаты можно купить или взять в аренду.

Решая вопрос, можно ли в дождь провести бетонирование, замешивают раствор по такой технологии:

Процесс заливки

В подготовленный котлован ставят арматуру из сетки (стальная сварная с ячеей 10-15 см). Части арматуры скрепляют вязальной проволокой (мягкая, стальная).

Укрывать от дождя на этом этапе можно только свежезалитый участок, т. к. лишняя вода выйдет через зазоры между досками.

Осадка конуса

Осадкой конуса принято называть данные, которые также называются эксплуатационными характеристиками бетонов. Это так называемая пластичность в бетоне, вымеряется она в сантиметрах. Если объяснить еще проще, то чем выше показатель осадки конуса, тем сильнее подвижно данное изделие.

Это значение указывают в технической документации к бетону, обозначают буквой П, после которой пишут цифру в диапазоне 1-5. Но не стоит пренебрегать знаниями об осадке конуса ячеистых изделий. Если предвидятся операции по монолитному строительству, то используют материал с данными П2 либо П3. Если заливается сооружение с плохой доступностью для заливки материалом, то рекомендуют применять изделие П4 и виды с более высокими показателями. Иначе такой раствор еще называют литым бетоном. Если необходимо выполнить укладку в опалубке без применения специальной вибраторной техники, то подобный выбор будет идеальным. Также такая смесь хорошо себя ведет в работе с бетононасосом.

Классификация марок бетона по прочности

Марка бетона — это основной показатель качества бетона. Она напрямую зависит от:

• качества связующих веществ;
• от водосвязующего (водоцементного) соотношения;

При увеличении этого показателя (водоцементного модуля В/Ц, чаще всего находящегося в допустимых границах, начиная от 0,3 и заканчивая значением 0,5) автоматически понижается прочность исследуемых бетонов.

от плотности наполнителей и плотности самих бетонов.

Фактическую прочность различают по определённым маркам бетонов, которые соответствуют граничной прочности при сжимании 28-дневного образца из каждой выпущенной партии. Для исследований берётся образец — кубик 20х20х20 см.

Классификация марок бетона разделяет их на обычные и лёгкие:

• обычные бетоны: М25; М35; М50; М75; М100; М150; М200; М300; М400; М500; М600;
• лёгкие бетоны: М10; М15; М25; М35; М50; М75; М100; М150; М200

Соответствие марок и классов бетонов устанавливается в соответствии с ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия».

Скачать ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия».

Таблица соотношения марок и классов бетона

Эта таблица может применяться для перевода марки бетона в класс и обратно. Далее в статье вы найдёте таблицы соответствия класса и марок бетона по прочности, морозостойкости и водонепроницаемости.

Класс бетона по прочности	Ближайшая марка бетона по прочности
B3,5	М50
B5	М75
B7,5	М100
B10	М150
B12,5	М150
B15	М200
B20	М250
B22,5	М300
B25	М350
B27,5	М350
B30	М400
B35	М450
B40	М550
B45	М600
B50	М700
B55	М750
B60	М800
B65	М900
B70	М900
B75	М1000
B80	М1000

Кроме того, при классификации бетонов можно пользоваться удобной таблицей марок бетона по удобоукладываемости и норме по жесткости:

Марка по удобоукладываемости	Норма по жесткости, с	Осадка конуса, см
Сверхжесткие смеси
СЖ3	Более 100	—
СЖ2	51—100	—
СЖ1	менее 50	—
Жесткие смеси
Ж4	31—60	—
Ж3	21—30	—
Ж2	11—20	—
Ж1	5—10	—
Подвижные смеси
П1	4 и менее	1—4
П2	—	5—9
П3	—	10—15
П4	—	16—20
П5	—	21 и более

Состав бетонных смесей

В зависимости от назначения бетонной смеси, может меняться и её состав. Но какой же он? Тем не менее он всегда содержит в себе несколько основных компонентов: цемент; песок; щебень; вода.

Соотношение компонентов бетонной смеси

Цемент — это основное связующее звено в растворе. От марки цемента зависит марка будущего бетона, также он, наряду с водой, выполняет роль связующего звена в растворе.Многие заблуждаются, считая цемент самодостаточным материалом для приготовления бетонной смеси, однако без песка и щебня материал не приобретает необходимой прочности и деформируется. Поэтому будьте внимательнее, читая разные форумы.
Для правильного подбора марки цемента необходимо отталкиваться от назначения бетона. В зависимости от назначения раствора применяются различные виды цементов. Самыми распространенными классами цементов являются:

• Портландцемент — самый распространённый вид цемента. Отлично подходит для индивидуального строительства. Используя его, можно производить кладочные и отделочные растворы, тротуарную плитку, монолитные бетоны и стеновые блоки. Марки М 400 и М 500 подойдут для изготовления растворов в подавляющем большинстве случаев;
• Шлакопортландцемент — медленнее твердеющий вид цемента. В его состав, помимо основных компонентов, добавляется гранулированный шлак. ШПЦ выделяет меньше тепла и практически не подвержен деформациям. Также немного дешевле относительно портландцемента. Можно использовать для изготовления сооружений, находящихся под землёй, и во влажных условиях;
• Гидрофобный цемент не впитывает влагу из атмосферы. Из него получают морозостойкий и влагонепроницаемый бетоны. Используется для наружной отделки зданий;
• Глиноземистый вид цемента очень быстро твердеет. При отвердевании выделяет много тепла и поэтому очень часто применяется в зимнее время.

Это обусловлено тем, что такие песчинки имеют более круглую форму, а это в свою очередь позволяет легче и качественнее перемешивать раствор. Также в речных песках присутствует небольшой процент глиняных включений, которые делают раствор более плотным и вязким.

Щебень или галька в растворе выполняет такую же функцию, как и песок, т.е. придает затвердевающему раствору каркас.

Виды бетонов по типу вяжущего вещества

По виду основного вяжущего вещества классифицируют бетоны.

Среди них выделяют:

1. Цементные. На основе цемента различных марок, самый распространённый и востребованный вид бетонных смесей. Их используют для внутренних и наружных строительных работ. Востребованные марки бетона, изготовленные на основе портландцемента.
2. Специальные. В зависимости от назначения в цементные смесей добавляют разного рода наполнители, к примеру, металлическую мелкодисперсную стружку для прочности. Добавление магнезита повышает жароустойчивость, барита увеличивает защитные свойства материала от проникновения рентгеновского, радиационного излучения.
3. Железобетон. Армирование бетонных конструкций металлом.
4. Шлакощелочной. Изготавливают из шлакощелочного цемента, в состав которого входит измельченный шлак. При добавлении щелочных компонентов, происходит химическая реакция между алюмсиликатами, глинистыми компонентами. Пор техническим характеристикам, морозостойкости, водонепроницаемости, прочности превосходит бетон на основе цемента. Утилизируются отходы производства, шлак. Перспективное направление развития строительной отрасли.
5. Пенобетон. Вспененная цементная смесь, с добавлением песка, воды, строительного фиброволокна. Отличается низкой теплопроводностью, хорошими показателями влагостойкости. Различают конструктивный, теплоизоляционный пенобетон, соответственно маркируется.
6. Газобетон. Пористый материал, изготавливается методом автоклавирования. Низкая теплопроводность, но может впитывать влагу.
7. Фибробетон. Насыщение цементной смеси фиброволокном придаёт ему дополнительную прочность. Происходит этот процесс за счёт скрепления всех компонентов между собой множеством мелких волокон.
8. Арболит. Блоки изготовленные на основе цемента и стружки дерева. Теплый материал, но впитывает влагу.
9. Кевларобетон. Изготавливается на основе мраморной, граничной крошки, полиэфирных смол, жидкого стекла с добавлением катализатора. Получается имитация натурального камня. Либо по технологии на основе цементных окатышей, с использованием гравитационной бетономешалки.
10. Полимерцементный. К цементу добавляют полимерные наполнители, смолы. Бетонная смесь приобретает дополнительную прочность, отличаются высокой водонепроницаемостью.
11. Гипсовый. Используется для отделочных внутренних строительных работ. Добавление пластификаторов, фибры, других компонентов повышает прочность, влагостойкость.
12. Силикатный. Делают на основе кремнезёма, гидрата оксида кальция. Автоклавная высокотемпературная обработка повышает прочность.

Универсальные свойства бетонной смеси в том, что в зависимости от состава компонентов, добавок получают материалы с широким диапазоном технических характеристик.

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/м3. 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/м3. 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/м3 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.

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.

Водонепроницаемость

Водонепроницаемость, это когда бетоны могут сопротивляться влиянию влаги и не крошиться, то есть, не напитываться влагой принудительно. Марки бетонных ячеистых изделий обозначаются буквой W, после которой ставят цифру 2, 4, 6, 8 и 12. Бетонами с высоким уровнем водонепроницаемости пользуются чаще, ведь они обладают такими достоинствами:

Пригодны для сооружения зданий в местах, где грунтовые воды расположены близко к поверхности земли.
Это вид бетона не страшится резких перепадов температур

Особенно это важно для построенных конструкций, которые не защищены от подобного влияния.. Уровень данного эксплуатационного свойства зависит от типа применяемого материала, а также от наличия внутри смеси различных дополнительных компонентов, обстановки, в которой происходило застывание изделия

Также на качество водонепроницаемости оказывает влияние внутренняя структура материала

Уровень данного эксплуатационного свойства зависит от типа применяемого материала, а также от наличия внутри смеси различных дополнительных компонентов, обстановки, в которой происходило застывание изделия. Также на качество водонепроницаемости оказывает влияние внутренняя структура материала.

Таблица марок бетона и их характеристики

Чтобы правильно выбрать бетонную смесь, необходимо знать соответствие марок и классов бетона определенному типу производимых работ. Применять бетон более прочный, чем требует конструкция, будет нерационально. В основном для строительства применяются бетон, не превышающий по прочности на сжатие марку 500.

Рассмотрим таблицу «Марка бетона и класс бетона в зависимости от применения готовой смеси»:

Марка и класс бетона	Основное применение
М100, (В7,5)	Работы подготовительного характера до заливки плит фундамента, бордюры, теплоизоляция конструкций, как подстилающий слой перед армированием
М150, (В12,5)	Дорожки на дачных участках, небольшие площадки, заливка монолитных плит фундамента
М200, (В15)	Основание под фундамент частного дома, отмостка, ленточный фундамент, подушка под дорожное покрытие, стяжка для пола
М250, (В20)	Устройство фундамента под частный дом, лестницы, небольшие перекрытия, ограждения, заборы, хозяйственные постройки
М300	Капитальное строительство частного дома: стены, перекрытия, фундаменты
М350	Фундаменты многоэтажных строений, балки, перекрытия, колонны
М400	Сооружения гидротехнического назначения, мосты, хранилища, военные объекты

Из таблицы узнаем, какую марку бетона для фундамента можно использовать для строительства дома в частном секторе.  

Если планируется небольшая хозяйственная постройка, можно использовать смесь с невысоким показателем (М200) марки бетона. Для фундамента частного дома, имеющего больше одного этажа, применяется уже более высокая марка (М250, М300).

Как произвести расчет и узнать объем бетона

Непосредственно количество используемого бетона измеряется в кубических метрах. Рассчитать количество бетона для фундамента не трудно.

Чтобы рассчитать объем бетона и опалубки, умножаем ее глубину на ширину и на длину. Этот результат и является количеством нужного бетона для заливки.

Чтобы рассчитать пропорции компонентов (цемент, песок, щебень, вода) для приготовления бетона, следует обратиться к следующему «рецепту».

1. песка 1,42 м 3 × 2 части = 2,84 м 3 ;
2. цемента одна часть, 1,42 м 3 ;
3. щебня 4 части 1,42 м 3 × 4 = 5,68 м 3 .

Примерный вес материалов (кг/1 м 3 ): цемент — 1500, песок — 1800, щебень — 1400.

Оптимальное количество воды — половина от объем использованного для приготовления бетона цемента (в данном случае ½ части). Большее количество воды приведет к ухудшению консистенции смеси.

Марки бетона и их характеристики

Определяющим критерием для типа марки является количество цемента в бетонной смеси, от которого и зависит ее твердость. Так, обозначение «марка М200» будет означать, что данное бетонное изделие выдержит давление 200 кгс/см2, то есть обладает прочностью на сжатие с силой 200 кгс/см2.
Класс бетона «В», как и марка, отражает прочность материала на сжатие, но точнее определяет этот параметр. Различие класса бетона B от марки M заключается в методе определения характеристики материала по прочности.

В документации обычно бетонный материал характеризуется классом, но в реальном строительстве от применения обозначения марки еще не отказались. Соответствие марки и класса бетона регламентирует ГОСТ 26633-91.

Полное обозначение класса бетона выглядит, как комбинация буквы «В» и цифры, означающей максимально возможную силу сжатия, выраженную с мегапаскалях. Например, «В45» сообщает, что бетонное изделие выдержит давление в 45МПа. Коэффициент достоверности класса бетона составляет 0,95.

Соотношение марки и класса бетона по прочности

Класс бетона	Средняя прочность на сжатие данного класса	Ближайшая марка бетона
кгс/см2	Н/мм2
В 3,5	46	4,5	М50
B 5	65	6,2	М75
В 7,5	98	9,5	М100
B 10	131	13	М150
В 12,5	164	16	М150
B 15	196	19	М200
В 20	262	25	М250
B 25	327	30	М350
В 30	393	36	М400
B 35	458	43	М450
В 40	524	50	М550
B 45	589	56	М600
В 50	655	63	М600
B 55	720	70	М700
В 60	786	76	М800

Виды добавок

Добавки используются с целью корректировки каких-либо свойств бетонной смеси. Их производство и применение регламентируется государственными стандартами. Природа материалов может быть органической и искусственной.

Для строительных работ в суровых условиях относительно низких температур актуально добавление противоморозных присадок (пластификаторы, сульфаты, антифризы). Они способствуют правильному высыханию смеси при -30-100 градусах по Цельсию. Правда, нужно быть готовым к возможному появлению высолов и токсичности, которая ограничивает применение для возведения жилого сектора.

Нередко бетонные конструкции контактируют с грунтом или находятся непосредственно в водоемах. В таких случаях наружного гидробарьера не достаточно из-за пористости материала. Поэтому используются добавки, направленные на снижение водопроницаемости (парафин, октадекановая или нафтеновая кислота). Но их применение сопровождается повышением теплопроводности.

Рисунок 4. Добавки в бетонную смесь

На прочность влияют твердый наполнитель и арматура, что также сказывается на толщине стяжки. Если нужно уменьшить этот параметр и повысить механическую устойчивость, то пригодятся присадки (мыльный или порошковый раствор, хлористый кальций) или фиброволокно.

9.7. Добавки к бетонам и растворам

Добавки к бетонам и растворам применяются для:

1. Улучшения технологических свойств растворной и бетонной смеси: повышения удобоукладываемости, перекачиваемости, снижения водо – и раствороотделения.
2. Сокращения продолжительности тепловой обработки бетона, ускорения сроков распалубки и загрузки конструкций при естественном твердении.
3. Уменьшения расхода цемента.
4. Повышения морозостойкости, стойкости бетона и железобетона в разных агрессивных средах.

Пластифицирующие добавки увеличивают подвижность растворных и бетонных смесей (суперапластификатор С-3, лигносульфанаты технические модифицированные ЛСТМ-2, мылонафт).

Водоудерживающие и стабилизирующие добавки применяют для уменьшения водоотделения бетонных и растворных смесей и расслоения бетонных смесей.

Ускорители твердения бетона повышают темп роста прочности бетона в начальный период твердения от 1 до 3 суток.

Противоморозные добавки обеспечивают твердение бетона и раствора зимой, снижая температуру замерзания воды (хлорид натрия в сочетании с хлоридом кальция, нитрит натрия, поташ, смесь нитрата натрия с мочевиной).

Кольматирующие добавки способствуют заполнению пор в бетоне водонерастворимыми продуктами и повышают водо – и газонепроницаемость и коррозионную стойкость материала (водорастворимые смолы, битумная эмульсия, нитрат кальция).

Воздухововлекающие добавки обеспечивают вовлечение воздуха в бетонную смесь при ее перемешивании, при этом повышая подвижность бетонных и растворных смесей, но понижая прочность материала (смола древесная омыленная СДО, сульфанол).

Газообразующие добавки обеспечивают газообразование в смеси за счет химического взаимодействия с продуктами гидратации цемента (алюминиевая пудра и паста).

Гидрофобизирующие добавки придают бетону гидрофобные свойства (уменьшение смачивание поверхности) и снижают водопоглощение (мылонафт, гидрофобизирущие жидкости ГКЖ-10,11).

Применение марок бетона по прочности

Чтобы определить степень прочности материала, следует знать какими марками обозначается этот показатель:

1. М 600 – отличается высокой прочностью и применяется в строительстве мостовых из железа и бетона, сооружений для использования водных ресурсов и построек особо значимого назначения.
2. М 550, М 500, М 450 – прочный материал, внедряется в строительство подземного транспорта, плотин и дамб.
3. М 400 – отличается моментальной адгезией с поверхностью. Но из-за высокой цены, имеет низкую популярность. Используется в строительстве мостов и других специальных конструкций.
4. М 350 – довольно прочный материал, применяется в строительстве ригелей, чаш бассейнов, колонн, плит перекрытий и в строительстве других сложных архитектурных конструкций.
5. М 250, М 300 – это два самых распространенных вида, с их помощью создаются лестницы, бетонные подмостки, подпоры и заборы.
6. М 200 – создание тротуарных дорог, заливка фундамента, создание стяжки в жилых зданиях, а также изготовление лестниц, не обходится без бетона с этим обозначением.
7. М 150 – тощий тип бетона, применяется на начальном этапе строительных работ и ещё для заливки бетонных дорожек и бетонирования пола в помещениях с небольшой площадью.
8. М 100 – используется в подготовительных работах, обычно монтируется тонким слоем, для монтажа арматуры какой-либо конструкции, применяется для обустройства бордюров и в укладке движимой полосы. Это лёгкий тип бетона, поэтому не подходит для работ с ответственными конструкциями.

Знание марок и их применение помогут не ошибиться в выборе материала.

Структура бетона

Среди бетонных смесей выделяют:

1. Ячеистые.
2. Крупнопористые.
3. Плотные.

Чем выше плотность состава, тем он прочнее. Бетонные смеси с высокой плотностью применяют в строительстве несущих элементов. Для того чтобы материал, со временем не расслаивался, в смесь вводят специальные наполнители, которые притягивают воздух. Так получаются поризованные бетоны, где содержание этого элемента не превышает 12%.

Пенобетон и газобетон – ячеистые материалы, их пористая структура образуется благодаря специальным добавкам, которыми обогащают состав бетонной смеси. Так получается пористый бетон. Его основное применение стеновые перекрытия, отделка и строительство частных и малоэтажных построек.

Крупнопористые бетоны, получают путем добавления в смесь не песка, как при изготовлении других видов бетонных смесей, а гравия, который служит наполнителем и загустителем для смеси. Применяется в строительстве конструкций с маленьким напряжением.

Бетон единый и цельный материал, но с разнообразными свойствами и характеристиками, которые он приобретает благодаря введению в сырую смесь, специальных веществ и наполнителей.

Тощий бетон

От товарного он отличается низким содержанием цемента – не больше 13% (но не меньше 5%) от общей массы смеси. С виду материал напоминает мокрую или влажную песчано-щебеночную смесь.

Его достоинства и недостатки по сравнению с товарной разновидностью приведены ниже:

Чтобы решить проблему с заливкой тощего бетона, используют глубинные вибраторы. Под механическим воздействием смесь разжижается и становится более податливой. После заливки смесь часто уплотняют при помощи виброплиты или катка.

Для тощих смесей используют такое понятие как жесткость. Оно показывает, сколько секунд нужно вибрировать бетон, чтобы он уплотнился.

В соответствии с этим смеси делят на марки по жесткости:

Если вы заказываете смесь с завода, то ее марка по жесткости, как правило, будет указана в характеристиках.

Отдельного ГОСТа на тощий бетон нет. Но его основные технические характеристики даны в «Методических рекомендациях по устройству дорожных оснований из тощего бетона».

В соответствии с этими Рекомендациями, тощий бетон имеет такие показатели:

• Марка по прочности – от М75 до М200
• Класс по прочности – от В5 до В15
• Марка по морозостойкости – от F50 до F100

В остальном он должен отвечать требованиям ГОСТов и СП на бетон для конкретной задачи.

Главный плюс тощего бетона – низкая стоимость. Его используют там, где не нужен материал высокого качества.

Например, он незаменим при заливке:

• Основания под фундамент (подбетонки)
• Чернового пола
• Основания под дорогой
• Временного покрытия дороги
• Столбиков забора

Больше узнать о том, как изготовить этот материал и как его можно использовать в разных ситуациях, вы можете в статье Применение тощего бетона.

Теплофизические свойства бетона

Теплопроводность – наиболее важная теплофизическая характеристика бетона, в особенности применяемого в ограждающих конструкциях зданий.
Теплопроводность тяжелого бетона в воздушно-сухом состоянии 1,2 Вт/(м.°С), т.е. она в 2-4 раза больше, чем у легких бетонов (на пористых заполнителях и ячеистых). Высокая теплопроводность является недостатком тяжелого бетона. Панели наружных стен из тяжелого бетона изготавливают с внутренним слоем утеплителя.
Теплоемкость тяжелого бетона изменяется в узких пределах -0,75-0,92 Вт/(м.С°).
Линейный коэффициент температурного расширения бетона составляет около 0,00001 °С, следовательно, при увеличении температуры на 50 °С расширение достигает примерно 0,5 мм/м. Во избежание растрескивания сооружений большой, протяженности разрезают температурно-усадочными швами.
Крупный заполнитель и раствор, составляющие бетон, имеют различный коэффициент температурного расширения и будут по разному деформироваться при изменении температуры.
Большие колебания температуры (более 80°С) смогут вызвать внутреннее растрескивание бетона вследствие различного теплового расширения крупного заполнителя и раствора. Характерные трещины распространяются по поверхности заполнителя, некоторые из них образуются в растворе, а иногда и в слабых зернах заполнителя. Внутреннее растрескивание можно предотвратить, если позаботиться о подборе составляющих бетона с близкими коэффициентами температурного расширения.

Истираемость бетона — заключение

В зависимости от условий эксплуатации конструкций, важными могут оказаться не только показатели прочности или морозостойкости, но и истираемости (полы, пандусы, бетонные покрытия дорог, тротуарные плиты и т.д.) Истираемостью называют свойство материала, проявляемое под воздействием сил трения, и чем он твёрже, тем лучше сопротивляется истираемости.

Для определения этого значения у бетона применяют два способа: испытания отлитых или вырубленных из монолита образцов-кубиков на барабане или абразивном круге. Установкам задаются разные нагрузки, после воздействия которых в течение определённого времени учитывается потеря массы бетона из-за утраченных истрианием частиц.

Покрытия взлётных полос должны иметь высокий класс истираемости

Если потеря массы составляет менее 0,7 г/см2, бетону присваивается марка G1, означающая низкую истираемость (такой бетон применяется на дорогах и покрытиях аэродромов). Потери в 0,8 г/см2 означает среднюю истираемость, и бетон маркируется G2 (из него делают лестницы и подземные переходы). Наиболее распространён бетон марки G3, теряющий при истирании покрытия 0,9 г/см2 — его используют на заливку полов и бетонных тротуаров.