Все о бетоне. Из чего состоит бетон? Правильное бетонирование своими руками

Удельный вес тяжелого бетона зависит от наполнителей и колеблется в пределах 1800-2500 кг на м. Наполнители также определяют другие характеристики бетона, важнейшие из которых перечислены ниже.

Прочность, или степень сопротивляемости материала при сжатии, считается основной характеристикой бетона. В зависимости от показателей прочности бетон маркируют, присваивая цифровой код: М100, М150, М200, М250, М300, М400, М500, М600. Так как прочность бетона довольно изменчивая величина, то расчетная прочность бетона определяется на 28 день после заливки образца (обычно в форме куба) при стандартных условиях окружающей среды (температура воздуха 20 °С, влажность 90-100%).

Другое свойство бетона , учитываемое при классификации, – подвижность (обозначается буквой П). Подвижность можно охарактеризовать как степень осадки материала после заливки. Выражается в цифрах от 1 (осадка до 10 см) до 5 (более 20см). При заливке полов, стяжек достаточно использование бетона с невысокими показателями подвижности (П2-П3), а при заливке армированных сооружений лучше использовать марки бетона с более высоким коэффициентом подвижности.

Бетоны с высокими показателями подвижности («литой» бетон) получаются путем добавления в смесь различных веществ и в частном строительстве почти не используется. Морозостойкость определяется числом повторяющихся процессов заморозки с последующим отмораживанием бетона, которое он способен выдержать без потери своих свойств и технических характеристик. Коэффициент морозостойкости выражается буквой F и варьируется от 25 до 1000.

Гигроскопические свойства бетона характеризуют водонепроницаемость материала. Чем меньше бетон пропускает воду под давлением, тем выше показатель водонепроницаемости бетона. При маркировании обозначается коэффициентом водонепроницаемости W (W2, W4, W6 и так далее до W20). Этот показатель имеет наибольшее значение при использовании бетона в гидротехнических сооружениях.

В зависимости от плотности и размера наполнителей тяжелые виды бетона характеризуется пористостью, которая выражается в процентных отношениях и колеблется от 6 до 15%. Чем меньше показатель пористости бетона, тем выше он по качеству, т.е., чем меньше пустот в материале, тем он прочнее.

Кроме этих показателей тяжелый бетон характеризируется рядом других свойств: теплоустойчивостью (у тяжелых видов бетона она невысокая), коррозийной стойкостью, ползучестью и т.д. Бетон с наиболее низкими показателями основных характеристик (например, марки М100 или М150) используют в основном при подготовительных работах.

При заливке фундамента эти марки бетона можно использовать как стяжку перед установкой арматурного каркаса с последующей заливкой более высококачественными видами бетона. Наполнителем бетона для этих марок чаще всего служит щебень или гравий. Наиболее часто используемый бетон в частном строительстве – бетон марки М200 . Он имеет достаточно надежные эксплуатационные характеристики и пригоден не только для стяжки и заливки полов, но и для изготовления различных строительных конструкций: плит, лестниц и тому подобных сооружений. Прочность его вполне достаточна для заливки различного типа фундаментов частных домостроений. В качестве наполнителя чаще используется гравийный, известковый или гранитный щебень.

Бетоны более высокого класса чаще всего используются в промышленном строительстве для изготовления бетонных перекрытий, монолитов, балок, колонн и других сооружений с высокой эксплуатационной нагрузкой. Бетоны марок М400-М600 используются для строительства специальных железобетонных конструкций : плотин, хранилищ, мостов и так далее. В частном строительстве эти марки бетона практически не применяются из-за высокой стоимости и особенностей технических характеристик (быстро схватывается). Благодаря особым добавкам, эти марки бетона характеризуются высокой морозоустойчивостью, водонепроницаемостью и низкой пористостью (наполнителем является гранитный щебень).

Легкие виды бетона

Для заполнения внутренних конструкций, не несущих экстремальную нагрузку, используются легкие виды бетона, в которых применяются принципиально другие наполнители – легкие и пористые. Удельный вес таких форм бетона не превышает 1500 кг на м. В зависимости от вида наполнителя легкие бетоны разделяют на пористые и ячеистые бетоны; в зависимости от природы наполнителя – на натуральные и искусственные. Наиболее часто в качестве искусственных наполнителей для легкого бетона используют керамзит и различные шлаки. К природным наполнителям относят породы вулканического и осадочного происхождения.

По наличию пор в материале различают обычные и пористые бетоны . В обычных легких бетонах отсутствуют поры, и легкость этому материалу придают пористые наполнители, например, керамзит. В отличие от них, в газо- или пенобетонах воздушные полости образуются в самом материале.

По виду заполнителя различают керамзитобетоны, пемзобетоны, шлакобетоны и другие. Легкие бетоны могут быть силикатными, цементными, цементно-известковыми и так далее.

По характеру применения легкие бетоны разделяют на следующие группы: теплоизоляционные с удельным весом 500 кг на м, конструктивно-теплоизоляционные с удельным весом до 1400 кг на м и конструктивные, удельный вес которых выше 1400 кг на м. Последние два вида бетона классифицируют на марки в зависимости от удельного веса материала: 500, 600, 800 и так далее.

Прочность легкого бетона находится в прямой зависимости от марки и количества используемого цемента, а также от прочности самого наполнителя. В то же время теплоизоляционные свойства бетона находятся в обратной зависимости от этих показателей. Поэтому, в зависимости от конкретных эксплуатационных требований по использованию бетона, опытным путем находят оптимальное сочетание этих характеристик.

Немаловажное значение при изготовлении бетонной смеси имеет величина соотношения воды и цемента. В среднем для изготовления оптимальной смеси пористого и крупнопористого бетона с крупным наполнителем эта величина примерно составляет 0,5, с колебанием в ту или иную сторону в пределах 0,1. Широкое применение в современных строительных технологиях получили, так называемые, ячеистые легкие бетоны из газо- и пенонаполнителей.

Специальные марки бетона

Специальные марки бетона адаптированы к экстремальным эксплуатационным условиям. В зависимости от специальных добавок они обладают жаростойкими, кислоустойчивыми, гидротехническими свойствами, могут быть устойчивы к радиации и так далее. Также специальные марки бетона могут обладать сочетанием некоторых из этих свойств.

Например, гидротехнический бетон, используемый в подводных конструкциях (сваи мостов, плотины и тому подобные сооружения), должен обладать высокой водонепроницаемостью, устойчивостью к перепадам температур, коррозии и к химически агрессивной среде. Для его изготовления применяют специальные виды цемента с гидрофобными и минеральными добавками.

В конструкциях, подверженных длительному воздействию высоких температур, используют жаростойкий бетон. В зависимости от предельных температур, выше которых происходит деформация и нарушение функциональных свойств бетона, жаростойкий бетон разделяют на три группы: жароупорный (эксплуатируется в температурном режиме не выше 1500-1600°С), огнеупорные (рабочие температуры в диапазоне 1500-1770°С) и высокоогнеупорные (выше 1770°С).

Кроме выше перечисленных видов бетона, в промышленности применяются и другие виды бетона со специальными свойствами. Это силикатные, кислостойкие, радиационно-устойчивые, в состав которых входят различные горные породы, сплавы металлов и другие специфические наполнители.

Товарный бетон – это вязкая смесь, получаемая соединением воды, вяжущего вещества и наполнителей. В качестве вяжущего состава используется высококачественный цемент наиболее распространенных марок, заполнителем служит песок и гранитный щебень диаметром 5–20 мм или крошка известняка. При необходимости в состав бетона включаются различные добавки, придающие ему ряд специфических свойств – повышенную морозостойкость, высокую пластичность, устойчивость к воздействию влаги и т. д.

Какие существуют классы и марки бетона?

Как и большинство стройматериалов, бетон в строительных конструкциях испытывает в основном нагрузки на сжатие, поэтому прочность на сжатие является одной из главных его характеристик. Класс бетона по прочности обозначается буквой В, а его численное выражение соответствует прочности кубика затвердевшего бетона.

Основные нормируемые характеристики:

• B – класс по прочности на сжатие;
• F – марка по морозостойкости;
• W – марка по водостойкости.

Чем выше численное значение показателя, тем более качественным по этому признаку является бетон.

Кроме того, существует показатель марки бетона, соответствующий марке используемого для его приготовления цемента от М50 до М800 (кгс/кв. см). Этот показатель означает, что средняя прочность бетона М250 соответствует не менее 25 МПа, а средняя прочность М400 – не менее 40 МПа. Чем выше марка бетона, тем он прочнее.

Легкие и тяжелые бетоны

По показателю удельной массы (кг/куб. м) бетоны делятся на тяжелые и легкие. Разница в массе куба бетона зависит от используемого наполнителя: гранитный щебень или галька, добавленные в раствор, дают тяжелый бетон, а для получения легкого используются наполнители с небольшим удельным весом: керамзит, перлит, известняк, пемза.

Тяжелый бетон имеет объемную массу свыше 1800 кг/куб. м и используется в конструкциях и сооружениях, которые при эксплуатации должны выдерживать достаточно сильные нагрузки: в фундаментах, стенах и перекрытиях многоэтажных зданий, в мостовых сооружениях, плотинах, для дорожных работ, при строительстве промышленных объектов и в тому подобных случаях.

Легкий бетон имеет объемную массу ниже 1800 кг/куб.м. Для утепления зданий и сооружений, для возведения стен одноэтажных зданий, а также для укладки потолочных бесчердачных перекрытий многоэтажных зданий с целью уменьшения общего веса конструкции вам необходимо купить бетон с легким наполнителем.

Важный раздел:

Что такое бетон?

Бетон - это искусственный камень, состоящий из четырех основных компонентов: воды, цемента, мелких и крупных заполнителей. Бетон - композиционный материал, получаемый в результате формования и твердения рационально подобранной бетонной смеси.

Что такое прочность бетона?

Прочность бетона является самым важным свойством бетона. Как и природный камень, бетон лучше сопротивляется сжатию, чем растяжению, поэтому за критерий прочности принят предел прочности бетона при сжатии. Прочность бетона нарастает в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой, которые нормально проходят в теплых и влажных условиях. Взаимодействие цемента с водой прекращается, если бетон высыхает или замерзает. Раннее высыхание или замерзание бетона непоправимо ухудшает его строение и свойства.

Что такое однородность бетона?

Бетон должен быть однородным - это важнейшее технологическое требование. Для оценки однородности бетона данной марки используют результаты контрольных испытаний бетонных образцов за определенный период времени, имеется в виду, что стандартные образцы твердели в одинаковых условиях одно и то же время. Прочность бетонных образцов будет колебаться, отклоняясь от среднего значения в большую и меньшую стороны. На прочности сказываются колебания в качестве цемента и заполнителей, точность дозирования составляющих, тщательность приготовления бетонной смеси и другие факторы.

Что такое плотность бетона?

Плотность бетона - отношение массы бетона к его объему (кг/м3). Плотность сильно влияет на качество бетона, в том числе и на его прочность: чем выше плотность бетона, тем он прочнее. На плотность бетона оказывает существенное влияние наличие пор. Поры в бетоне, как правило, появляются при его изготовлении: в результате испарения излишней воды, не вступившей в реакцию с цементом при его твердении, при плохом перемешивании бетонной смеси, и, наконец, при недостаточном количестве цемента.

Что такое класс и марка бетона?

Марка бетона определяет предел прочности на сжатие в кгс/см2. В строительстве применяются следующие марки бетона: М50, М75, М100, М150, М200, М250, М350, М400, М450, М550, М600, МбОО, М700, М800. Класс бетона - это числовая характеристика какого-либо его свойства, принимаемая с гарантированной обеспеченностью 0,95. Это значит, что установленное классом свойство обеспечивается не менее чем в 95 случаях из 100, и лишь в 5-ти случаях можно ожидать его невыполненным. Бетоны подразделяются на классы: В1; В1,5; В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12.5; В15; В20; В25; ВЗО; В40; В45; В50; В55; В60.

Как соотносятся марка и класс бетона?

Соотношение между классом и марками бетона по прочности приведены в таблице:

Марка бетона по прочности на сжатие	Соотношение прочности бетона, соответствующих марок и классов бетона по прочности на сжатие
	Класс бетона по прочности на сжатие	Условная марка бетона*, соответствующая классу бетона по прочности на сжатие
		Бетон всех видов, кроме ячеистого	Отличие от марки бетона, %	Ячеистый бетон	Отличие от марки бетона %

* Условная марка бетона - среднее значение прочности бетона серии образцов (кгс/см3), приведенной к прочности образца базового размера куба с ребром 15см, при нормальном значении коэффициента вариации прочности бетона.

Что такое морозостойкость?

За марку бетона по морозостойкости принимают наибольшее число циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое при испытании выдерживают образцы установленных размеров без снижения прочности на сжатие более 5% по сравнению с прочностью образцов, испытанных в эквивалентном возрасте, а для дорожного бетона, кроме того, без потери массы более 5%. Установлены следующие марки по морозостойкости: F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500.

Что подразумевается под водонепроницаемостью?

Водонепроницаемость бетона - это свойство бетона противостоять действию воды, не разрушаясь. По водонепроницаемости бетон делят на марки W2, W4, W6, W8 и W12, причем марка обозначает давление воды (кгс/смг), при котором образец-цилиндр высотой 15 см не пропускает воду в условиях стандартного испытания.

Что такое "осадка конуса" и как ее измерить?

Осадка конуса (O.K.) - это понятие, характеризующее пластичность бетона. O.K., измеряется в см и чем она больше, тем более подвижен бетон. Процесс измерения O.K. достаточно прост и доступен в полевых условиях. Для измерения O.K. используется стандартный усеченный конус высотой 30 см с диаметром нижнего отверстия 20 см и диаметром верхнего отверстия 10 см.

Конус ставится на ровную поверхность большим отверстием книзу и наполняется бетоном с периодическим проштыковыванием металлическим прутом для удаления воздуха. Обычно конус наполняется в два приема, каждый раз проштыковывая только вновь наполняемый объем. Сначала заполняется две трети объема и проштыковывается 15 раз стандартной штыковкой диаметром 20 мм, затем заполняется весь объем и вновь штыкуется 15 раз. После наполнения всего конуса излишки бетона аккуратно удаляются и конус медленно, с небольшими покачиваниями поднимается (нельзя поднимать конус резко!). Бетонная масса вытекает из-под конуса и образует некое подобие горки. Конус ставится рядом, для облегчения замеров его можно перевернуть вверх ногами, и замеряется расстояние, на которое опустилась бетонная смесь.

Как уложить бетон в труднодоступное место на строительной площадке?

Для этих целей раньше применялись краны с бадьями. При укладке с помощью крана бетон поступает в опалубку прямо из бадьи. Концентрация бетона в одном месте с распределением его глубинным вибратором приводит к значительному повышению трудоемкости и требует больших затрат электроэнергии. В настоящее время более простым и практичным методом распределения бетона в опалубке является перекачка бетононасосом. При этом достигается равномерность в укладке бетона, устраняются простои, связанные, например, с необходимостью строительства подмостей или с ожиданием подхода бадьи, и, самое главное, значительно снижаются затраты по укладке бетона.

Нужен ли уход за бетоном?

Бетон нуждается в уходе для создания нормальных условий твердения, в особенности в начальный период после укладки (до 15-28 суток). В теплое время года влагу в бетоне сохраняют путем поливки и укрытия от солнечных лучей. На поверхность свежеуложенного бетона наносят битумную эмульсию или его укрывают полиэтиленовыми или другими пленками. Портландцемент, основной компонент в бетонной смеси, относится к гидравлическим вяжущим, то есть набирающим прочность только во влажной среде. Поэтому, для того чтобы бетон набрал марочную прочность, он должен быть влажным на протяжении всего времени набора прочности. Бетон может набирать прочность всю свою жизнь, но наиболее интенсивно в самые первые дни после укладки. Поэтому существует такое понятие как "стандартное время набора прочности" (во всем мире принято 28 суток). При тестовых испытаниях образцы бетонов выдерживаются первый день в форме в естественных условиях, а последующие 27 дней при влажности 100% и температуре 20°С, а образцы цементных растворов первый день в форме, а 27 дней - в воде.

Поэтому удержание воды в бетоне после его схватывания является очень важным фактором при изготовлении ответственных изделий и конструкций из бетона. Согласно СНиП бетон без пластификаторов выдерживают пол слоем сырых опилок, песка или мешковины не менее 7 дней и периодически поливают водой (при температуре воздуха свыше 20°С - через 3 часа), в том числе и ночью. А бетон с пластификаторами - не менее 14 суток!

Как регулировать воду в бетоне?

Для нормальной гидратации цемента нужно около 25% воды по отношению к массе цемента (водоцементное соотношение - в/ц). Но бетон, приготовленный с таким количеством воды, будет чрезвычайно жестким, поэтому обычно количество воды увеличивают для улучшения пластичности и удобоукладываемости бетона. Нужно учитывать что вода, не принявшая участие в реакции гидратации цемента, будет уменьшать плотность бетона, и, образовывая поры, существенно уменьшать прочность бетона. При в/ц больше 0,6 возможно расслоение бетонной смеси. Для улучшение удобоукладываемости бетона при сохранение низких значения в/ц используются специальные добавки, в бетон: пластификаторы и суперпластификаторы. После набора бетоном некоторой прочности, лишняя вода уже не в состоянии увеличивать объем смеси, раздвигая компоненты бетонной смеси, и будет заполнять только поры в бетоне. Реакция гидратации цемента довольно длительная: при хорошем уходе бетон может повышать прочность годами. Известно, что чем старше бетон, тем он прочнее. Это утверждение верно, только если соблюдены следующие условия: положительная температура и высокая влажность (не менее 90%). Поэтому во время интенсивного набора прочности бетоном, стандартные 28 суток бетон должен быть влажным. Таким образом, при замешивании смеси лишняя вода ухудшает качество бетона, а после схватывания бетон без воды обходиться не может.

Как лучше доставить бетонную смесь к месту укладки?

Существует два способа доставки бетонной смеси: автосамосвалом и автобетоносмесителем. При перевозке бетонной смеси автосамосвалом смеси угрожает расслаивание, в результате чего на строительную площадку попадает неоднородная бетонная смесь, которая потребует дополнительного перемешивания. Этого можно избежать, доставляя бетонную смесь в автобетоносмесителе, в котором бетонная смесь перемешивается во время транспортировки, и расслоения не происходит.

Как долго может находиться бетонная смесь в автобетоносмесителе до начала ее укладки?

Продолжительность транспортирования бетонной смеси зависит от температуры наружного воздуха и активности цемента, применяемого для изготовления бетона, и колеблется от 45 минут до 2-х часов. Для сохранения качества бетона при его длительной транспортировке, сохранения требуемой удобоукладываемости смеси в бетонную смесь необходимо вводить замедлители схватывания и твердения, а также пластификаторы.

Бытует мнение, что пока миксер вращается, бетон не схватывается. Так ли это на самом деле?

Это мнение в корне неверно. Реакция гидратации цемента начинается сразу после смешивания его с водой, и замедлить или даже остановить ее можно только добавлением специальных добавок, которые позволяют отодвинуть сроки схватывания бетона на 2-4 часа. Длительное перемешивание (в течение нескольких часов) только ухудшает качество бетона, так как рвутся начинающиеся образовываться связи цементного клея (цемент в бетоне выступает в качестве связующего вещества (клея)). Если вращать бочку миксера свыше 3-х часов, то бетон вообще может не схватиться. Это будет уже не бетон, а смесь щебня, покрытая затвердевшим слоем цементного раствора, и прочность эта смесь уже не наберет никогда.

Что лучше для заливки полов - цементный раствор или бетон?

Для заливки полов в жилых или производственных помещениях лучше применять бетон, так как при одинаковых прочностных характеристиках (марке по прочности) износостойкость бетона примерно в три раза выше износостойкости раствора.

Зачем нужны добавки в бетон?

Прежде всего - для повышения качества бетона и получения дополнительных специальных свойств, что позволяет ускорить темпы ведения строительства, а также значительно его удешевить. Специальные свойства бетону необходимы как при строительстве дорог и аэродромных покрытий, гидротехнических сооружений, причалов, бассейнов и целого ряда специальных сооружений, так и при монолитном строительстве жилых и промышленных зданий, ведении свайных работ и т.д. Как показывает опыт западных производителей бетона, бетон с добавками применяется на каждом строительном объекте, так как к обычному бетону предъявляют все большие и большие требования, которые без добавок он не в состоянии выполнить.

Какие бывают добавки?

В настоящее время существует множество различных добавок, при жарком климате, например, часто используются замедлители твердения. При производстве попов, подвергающихся замерзанию/оттаиванию, как, например, полы на открытых площадках или в морозильных камерах и т.п., рекомендуется применять (кроме использования замедлителей), только воздухо-поглощающие реагенты. Для повышения удобоукладываемости бетона применяются пластификаторы и суперпластификаторы. Для бетонирования в фунтах, насыщенных водой, а также для строительства бассейнов и различного рода резервуаров применяются добавки, повышающие в несколько раз водонепроницаемость бетона.

Возможно ли зимнее бетонирование?

Да, но для этого необходимо выполнить ряд условий. Первым, из которых будут дополнительные требования к приготовлению бетонной смеси. Песок, щебень должны храниться под навесами или а закрытых помещениях, предотвращающих попадание влаги. Если температура наружного воздуха опускается ниже -10°С, то необходимо подогревать и заполнители. Второе условие: транспортировать бетонную смесь к месту укладки необходимо только в автобетоносмесителях. И третье, самое важное условие, - готовность заказчика или производителя работ производить бетонирование в зимний период.

Как ухаживать за бетоном, уложенным при отрицательных температурах?

Бетонная смесь при укладке в опалубку должна иметь температуру не менее +5°С. Укладывать бетонную смесь на место желательно как можно быстрее и без перерывов. Известно, что твердение бетона зависит от химических реакций цемента с водой. А основную роль в этом будут играть тепло и вода. Поэтому в зимнее время опалубку утепляют, а сразу же после окончания бетонирования утепляют и верхнюю, открытую часть бетона. При твердении цемент выделяет тепло и во многих случаях количество тепла оказывается достаточным, чтобы во время остывания бетон приобрел необходимую прочность. Эта прочность позволяет снимать опалубку с конструкции, уже не боясь замораживания.

Такой способ применим только при бетонировании массивных конструкций, так как тонкостенные конструкции очень быстро остывают. На тонкостенных конструкциях рекомендуется применять искусственный обогрев бетона электрическим током, в комплексе с утеплением опалубки.

Можно ли заставить бетон твердеть в зимнее время, не подогревая его?

Оказывается можно, если ввести в бетонную смесь специальные добавки. Какова роль этих добавок? Они понижают температуру замерзания воды и ускоряют твердение бетона. Такие бетоны твердеют и приобретают прочность при отрицательных температурах. При этом вводимые добавки повышают качество бетона и не агрессивны к арматуре.

Бетон - искусственный материал, который получается путем скрепления естественных твердых материалов – мелкодисперсных частиц (песка) и относительно крупных частиц (гравия (щебня)) - в единое целое. Бетоны подразделяются по связующему веществу, которым скрепляются частицы каменных материалов. Наиболее широкое применение получил цементный бетон, связующее вещество - цемент. Дорожное строительство широко используетасфальтобетон и дегтебетон; для них связующим служат битумы и дегти. Бывают и другие виды бетонов: гипсобетон, известковый бетон и т.д. Бетон – очень популярный строительный материал. Строения, сооружения, конструкции из него можно часто увидеть в городах, портах, на дорогах. Цементное тесто затвердевая, соединяет песчинки, отдельные частицы щебня в монолитный камень, имеющий высокую прочность. Микс, состоящий из цемента, песка и воды – это растворная смесь. Раствор цемента, щебня, песка и воды в жидком (подвижном) состоянии называетсяется бетонной смесью. Отвердевший материал, как нами было выше указано, имеет название бетон. Свойства бетона Основное свойство любого стройматериала - это прочность. Бетон имеет большую прочность, в частности, при сжатии. Стандартный бетонный кубик со сторонами 10 сантиметров выдерживает нагрузку до 20-40 тонн, практически вес грузового автомобиля. В настоящее время бетоны могут выдерживать нагрузку до 500-600 килограммов на сантиметр. Прочность бетона на растяжение гораздо меньше. Если бетонную конструкцию или образец бетона растягивать, то разрушение происходит при нагрузках в 10-20 раз меньших, чем при сжатии. Как раз в этом заключается отличие бетона от стали, имеющей одинаковую прочность как при растяжении, так при сжатии. На многие строительные конструкции при работе воздействуют изгибающие силы. В таком случае в сопротивлении бетона действию разрушающих сил основное значение придается его прочность на растяжение. Широкое применение железобетона в качестве конструкционного материала, устранило недостатки, присущие бетону. Железобетон занял свое сегодняшнее место в строительстве. В нем свойства бетона - большая прочность при сжатии, стойкость к действию воды и воздуха, огнестойкость - дополняются свойствами стали - прочностью на растяжение, упругостью. В железобетонных конструкциях установлены стальные армирующие стержни, которые принимают на себя воздействие изгибающих нагрузок. Количество арматуры и ее пространственное расположение в конструкции определяются специальным расчетом. Железобетон Железобетон сейчас очень широко применяется; из него строятся мостовые переходы и плотины, дорожные покрытия автомагистралей и покрытия ВПП (взлетно-посадочных полос) для самолетов, тоннели, канализационные трубы и резервуары, изготовляются конструкции для жилых и промышленных зданий и помещений (фундаменты, колонны, перекрытия, лестничные марши и балки, забивные сваи и др.) и даже суда. Обычный неармированный бетон совершенно без арматуры, применяют сейчас редко, но свойства цементного бетона являются основной составляющей свойств железобетонных конструкций. Бетон имеет высокую стойкость к таким воздействиям, как влажность и сухость, охлаждение и нагревание, истирание и размывание. Он служит основным материалом для строений, которые должны существовать долгие годы. Поэтому стоит купить бетон лучшего качества. Одно из преимуществ бетона - это изготовление бетона с использованием местных материалов (щебня, песка, воды). Только на десять процентов бетон (по весу) содержит цемента, остальные девяносто - это щебень, песок и вода, которые практически везде можно найти относительно недалеко от места строительства. Превосходства бетона Бетон превосходит древесину как строительный материал, которая подвержена гниению, легко горит и поэтому непригодна для строительства долговечных сооружений. Сталь достаточно быстро разрушается под воздействием влаги воздуха. Она не используется для постройки стен в чистом виде, так как имеет большой коэффициент теплоотдачи; учитывая это, стальные стены из стали делали бы в 50 раз толще бетонных, кроме того сталь почти в три раза тяжелее бетона. Для строительства автодорог, которые принимают на себя нагрузки от движущихся по ним автомобильных потоков, бетон , а точнее асфальтобетон - незаменим. Из железобетона создаются мостовые конструкции, ливневые канализации, подпорные стенки, а также виадуки. Дорожные покрытия на автомагистралях и основания для асфальтобетонных покрытий все чаще выполняются из цементого бетона.

Бетон - это искусственный камень, который образуется в результате твердения смеси, состоящей из вяжущего вещества (цемента ), воды и заполнителей (песка , щебня либо гравия ).
Вяжущее вещество (обычно портландцемент) и вода являются активными составляющими бетона , они вступают в реакцию между собой и образуют цементный камень, который обволакивает зерна песка, щебня или гравия, заполняет промежутки между ними, связывая их.
Бетоны классифицируют по различным признакам: объемной массе, виду вяжущего вещества, назначению и др.
По объемной массе их делят на тяжелые (средней плотности свыше 2200 до 2500 кг/м3 включительно); мелкозернистые (средней плотности свыше 1800 кг/м3); легкие (плотной и поризованной структуры с плотностью от 500 до 1800 кг/м3).
В зависимости от крупности заполнителей бетоны подразделяются на крупнозернистые с наибольшей крупностью заполнителей от 10 мм и более, и мелкозернистые - с крупностью заполнителей до 10 мм.
Тяжелый бетон получают на цементе и тяжелых плотных заполнителях, легкие - на цементе с применением естественных либо искусственных пористых заполнителей.
Бетон , усиленный стальной арматурой, называют железобетоном .

Материалы для тяжелого бетона

Ц е м е н т

В основном для приготовления тяжелых бетонов применяют портландцемент марок 200, 300, 400 (цифры означают прочность на сжатие в кг/см2). Портландцемент представляет собой серовато-зеленый тонкомолотый порошок.
Схватывание цемента , как правило, наступает не ранее чем через 45 мин, а заканчивается не позднее 24 часов после затворения водой; цемент твердеет длительное время - обычно в течение 28 суток.

Вода

Для затворения бетонных смесей применяют питьевую воду (из колодца, водопровода). Не следует применять болотные, торфяные, а также загрязненные воды.

Песок

Он представляет собой рыхлую смесь зерен крупностью от 0,14 до 5 мм, образовавшуюся в результате естественного разрушения горных пород (природные пески) или полученную путем их дробления (искусственные пески ).

Гравий

Это относительно рыхлый материал, продукт естественного разрушения горных пород. Он обычно имеет гладкую поверхность и окатанную форму зерен. В зависимости от происхождения различают гравий горный (овражный), речной и морской. В бетоне предпочтительнее применять горный гравий , так как его зерна более шероховаты, благодаря чему он лучше сцепляется в цементном камне.

Щебень

Этот материал, получаемый дроблением горных пород, гравия или искусственных камней на куски размером от 5 до 70 мм.

Приготовление бетона

Бетонную смесь можно готовить в бетономешалке вместимостью 0,15 м3 либо вручную. В ящик размером 1 х 2 м из досок толщиной 25-30 мм с обитым кровельным железом днищем, высотой 0,2-0,25 м, либо на лист железа сначала засыпают необходимое количество песка ровным слоем, а сверху - полное ведро цемента , затем смесь перелопачивают до получения однородной по цвету массы. После этого в нее добавляют необходимое количество ведер щебня , снова все перелопачивают, затем добавляют две трети ведра воды и еще раз перелопачивают. Если смесь получилась густая, то в нее доливают воды из лейки и снова перемешивают. Густота готовой смеси должна быть такой, чтобы на лопате она оседала, но не растекалась . При качественном перемешивании и уплотнении (трамбовании) смес и при бетонировании элементов, прочность бетона увеличивается в 1,5 раза.
Приготовляя бетон , необходимо стремиться к тому, чтобы заполнители имели зерна различной крупности. Тогда между ними почти не будет пустот. Чем меньше пустот в щебне или гравии, тем меньше потребуется песка. Также сократится и расход цемента .
Пустотность считается оптимальной для песка 35-40 %, для гравия - 40-45 %, щебня - 45-50 %.
Пустотность заполнителей определяют следующим способом: берут отдельно гравий , щебень , песок и насыпают в ведро (10 л), сравнивают с краями, не уплотняя, затем отмеренное количество воды тонкой струей заливают в ведро до краев. По объему влитой воды определяют пустотность (например, если ее влито 4 л, то пустотность 40 %).
При приготовлении бетона сухая смесь значительно уменьшается в объеме. Обычно из 1 м3 сухой смеси получается 0,6-0,7 м3 бетонной массы.
Составы тяжелых бетонов приведены в табл. 7.

Таблица № 7. Составы тяжелых бетонов по объему (цемент: песок: щебень или гравий)

Марка вяжущего (портландцемента)	Марка бетона (класс бетона)
	200 (В 15)	150 (В 12,5)	100 (В 7,5)	50 (В 5)
400	1: 1,6: 2,9 1: 1,4: 2,9	1: 2,1: 3,5 1: 2: 3,5	1: 2,8: 4,2 1: 2,6: 4,2	---
300	1: 1,3: 2,5 1: 1,2: 2,5	1: 1,7: 3 1: 1,6: 3	1: 2,3: 3,6 1: 2,1: 3,6	1: 3,7: 4,9 1: 3,5: 4,9
200	---	---	1: 1,9: 3,1 1: 1,8: 3,1	1: 3: 4,4 1: 2,8: 4,4

Примечания.
1.В верхних данных приведены составы с использованием в качестве заполнителя щебня, в нижних - гравия.
2. Дозировка воды от массы цемента с учетом влажности песка, щебня или гравия (5,5-6,5 л на 10 кг цемента).
3. При гравии с пустотностью свыше 45 % необходимо уменьшить на 10 % его дозировку, при мелкозернистом песке дозировку его меньшают на 10-15 %.

Состав заполнителей подбирают, просеивая их через сито с разными ячейками: щебень и гравий - через сетку с отверстиями 80 мм, песок - через сито с ячейками 5-1,5 мм.

Следует учитывать, что песок и щебень или гравий должны быть чистыми, т. е. не содержать примеси глины и земли, иначе не получится бетон хорошего качества. При необходимости эти компоненты бетона тщательно промывают ручным способом: в наклонный ящик с открытым шибером ставят сетку, помещают туда песок , щебень или гравий и перемещают эти компоненты тяпкой либо скребком навстречу потоку воды, подаваемой из садового шланга. Промытый компонент сбрасывают на лист железа или деревянный щит. Необходимо учитывать, что песок после промывки либо дождя содержит до 15-20 % влаги.

Наличие примесей в щебне, гравии определяют визуально, а в песке так : горсть песка сжимают в кулаке, затем растирают на ладони; песок без примесей не пачкает руки.
При работах в холодную погоду для ускорения процесса схватывания бетона используют подогретую до 40...50 °С воду, а в жаркую - во избежание быстрого схватывания бетона лучше применять холодную воду (из колодца, родников).

Бутобетон

Это бетонная смесь , уложенная в опалубку конструкции (обычно фундамента), в которую послойно вкрапливают природный камень (мелкий булыжник, валуны), либо искусственные камни (кирпич, железняк, куски бетонных и железобетонных конструкций). Их уплотняют трамбованием. Втапливать камни необходимо так, чтобы они находились не менее чем на 5 см от опалубки, расстояние между ними принимают не менее 7 см. Продолжительность подготовки бетонной смеси и втапливание в нее камней не более 1,5 часов.
Толщина послойно укладываемой бетонной смеси 15-20 см. При длительном перерыве в работе (более 6 ч) верхний ряд камней втапливают наполовину. Верх каждого ряда очищают от мусора, пыли, смачивают водой, затем приступают к укладке следующего слоя бетонной смеси .

Укладка бетона

Бетонные смеси укладывают в бетонируемые конструкции горизонтальными слоями не более 15-20 см одинаковой толщины без разрывов, с последовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях, с тщательным уплотнением (трамбованием) и предварительным штыкованием стальным прутом диаметром 14-16 мм (рис. 1 ).
Уплотнять бетонную смесь необходимо до тех пор, пока ее поверхность не заблестит от выступившего цементного молока. Укладка следующего слоя бетонной смеси допускается до начала схватывания бетона предыдущего слоя. Верхний уровень уложенной бетонной смеси должен быть на 50-70 мм ниже верха щитов опалубки. Приготовленную бетонную смесь необходимо уложить в опалубку конструкции в течение часа, считая с момента затворения водой. Бетонную массу к месту укладки обычно переносят ведрами, носилками либо перевозят тачками.

При укладке бетонной смеси с перерывами (более 6 часов) выполняют рабочие швы, которые должны быть перпендикулярны оси бетонируемых конструкций (для балок), поверхности (для плит). Возобновление бетонирования допускается только после достижения бетоном необходимой прочности - 15 МПа (15 кгс/см2), что обычно бывает при температуре наружного воздуха 10... 15 °С через 2 суток.

Опалубку , как правило, выполняют из обрезных досок толщиной 25-40 мм и покрывают ее с внутренней стороны известковым либо глиняным молоком, пленкой, кровельным пергамином, либо смазывают автолом, солидолом. Щели в опалубке тщательно заделывают. Перед бетонированием необходимо очистить опалубку от мусора и грязи.

Уход за уложенным бетоном

Бетон набирает прочность только в теплое время, при достаточно влажной среде. Поэтому через 14-15 часов после укладки открытую поверхность покрывают промокаемыми материалами: мешковиной, рогожей, ветошью, газетами, деревянными стружками, песком и др. и обильно поливают.
В жаркую и ветреную погоду первые 2-3 суток полив повторяют днем через каждые 3-4 часа, затем 2 раза в день в течение недели. После полива бетон следует закрыть полиэтиленовой пленкой либо кровельным пергамином.
Опалубку можно снять не ранее чем через 7 суток после бетонирования при температуре воздуха выше 10 °С, а для изгибаемых элементов (балок, плит перекрытия) не ранее чем через 3 недели.
Исправлять дефекты поверхности бетона после снятия опалубки следует так: рябоватую (гравелистую) поверхность заделывают цементным раствором состава 1: 2 или 1: 2,5 (по объему) с предварительной очисткой поверхности проволочной щеткой и промывкой водой; раковины и трещины следует очистить на всю глубину и заделать бетоном на мелком заполнителе состава 1: 1,5:2,5 (по объему), затем тщательно уплотнить смесь.