Составные части бетонных смесей

  • Дата: 01-05-2015
  • Просмотров: 2210
  • Комментариев:
  • Рейтинг: 31

Бетон это искусственный камень, состоящий из смеси вяжущего, воды и заполнителей: мелкого (песок) и крупного (щебень, гравий). Бетон в жидком виде можно заливать в любую форму, на этом основано изготовление бетонных конструкций. Особенно широко в индивидуальном жилищном строительстве при строительстве стен, фундаментов и цоколей применяется шлакобетон.

Бетонная смесь.

Бетон является искусственным камнем, который изготавливается из смеси вяжущего,воды и заполнителей, измеряется в кубометрах.

На увеличение прочности бетона влияет усиление его металлической арматурой.

Производством таких изделий в основном занимаются заводы железобетонных изделий (ЖБИ), где имеются лаборатории, в которых можно произвести расчет бетонной смеси.

В индивидуальном жилищном строительстве для приготовления бетонной смеси используются те же вяжущие материалы, что и при выполнении каменных работ (цемент, глина, известь). Гипс (алебастр) применяется для строительства шлакобетонных внутренних стен и перегородок. При соединении с гипсом опилок создается непроседаемый опилкобетон.

Составные части бетонной смеси

Поэтапная схема приготовления бетонной смеси.

Поэтапная схема приготовления бетонной смеси.

Крупным заполнителем бетона считается шлак, щебень и гравий.

Щебень — строительный материал, представляющий собой дробленый до 8 см кирпич или камень.

Гравий — строительный материал (крупный заполнитель), который представляет собой мелкий камень, добываемый в карьерах. У него окатанные грани, и при использовании в качестве крупного заполнителя (по сравнению со щебнем) при одном и том же количестве вяжущего он дает менее прочный бетон. При добыче гравия в карьере возможно его загрязнение глиной, поэтому перед началом загрузки в смесь его тщательно промывают водой, иначе бетон будет слабым.

От прочности щебня напрямую зависит качество бетона. Щебень, сделанный из таких прочных камней, как диорит, гранит, песчаник и другие, обладает большим весом и является хорошим теплопроводником, поэтому стены из бетона с таким щебнем приходится делать утолщенными (холодный бетон). Гранитный щебень применяется только в холодных конструкциях (фундаменты, столбы).

Для строительства бетонных стен в основном применяются пористые и легкие заполнители: пемзовый щебень, пенобетонные куски, керамзит, кирпичный. В индивидуальном жилищном строительстве широко применяется просеянный шлак, как мелкий, так и крупный, который заменяет гравий.

Конструкция столбчатого бутового фундамента.

Конструкция столбчатого бутового фундамента в пучнистых и непучнистых грунтах.

Бетон, приготовленный из смеси цемента, воды и шлака, в котором более 20% несгоревшего угля, не обладает высокой прочностью, что следует учитывать при строительстве. Он плохо противостоит воздействию влаги и морозов. В местности, где есть гравийные карьеры и нет песчаных можно готовить смеси бетона, в состав которых входит вяжущий строительный материал и гравий размером 5-50 мм (наилучший размер для качественного бетона — 10-20 мм). Можно применять и кирпичный щебень таких же размеров.

Крупнопористый (беспесчаный) бетон состоит из густого цементного теста, который, обволакивая поверхность кусков щебня или гравия, не заполняет пространство между ними. Для предотвращения появления трещин и в целях экономии вяжущего строительного материала в цементное тесто как заполнитель вводится песок (речной или горный).

Песок, добываемый в карьерах, имеет остроугольную форму, что улучшает прочность сцепления вяжущего строительного материала с песком. Речной песок больше подходит для приготовления штукатурных растворов.

Вернуться к оглавлению

Вяжущие строительные материалы

Соотношение между компонентами покупной бетонной смеси для стяжки полов

Соотношение между компонентами покупной бетонной смеси для стяжки полов

В основном это порошкообразные или кусковые строительные материалы. При соединении в определенной пропорции с водой они связывают отдельные кирпичи, песчинки, камни. Цемент, известь, гипс, глина и другие материалы применяются для приготовления строительных растворов и бетонов. Цемент — порошок разных оттенков. Цементы различают по наименованию (например: обыкновенный портландцемент, шлакопортландцемент и т.д.) и маркам. Бывают цементы марок 100, 200 и т.д. (до 600). Марка цемента обозначает величину давления в килограммах на 1 см² поверхности, при котором разрушается затвердевший цементный камень. Чем выше его марка, тем меньшее количество его расходуется для получения раствора и тем прочнее получается затвердевший раствор.

Для малоэтажного строительства в обычных условиях пригодны цементы самых низких марок (М200, М300). Цементы высоких марок (М400, М600) применяют для тех частей здания, которые будут находиться в условиях постоянной влажности (фундаменты ниже грунтовых вод, ямы).

Таблица 1

Марка цемента Коэффициент
М200 1
М250 0,9
М300 0,8
М400 0,7

В таблице указано числовое соотношение количества цемента разных марок для приготовления растворов одинаковой прочности. Эта зависимость дается в виде коэффициентов — чисел, на которые надо умножить количество цемента марки М200, чтобы получить искомое количество цемента другой марки.

Схема определения подвижности (величины осадки конуса) бетонной смеси.

Схема определения подвижности (величины осадки конуса) бетонной смеси.

Пример: имеется раствор состава 1:5 (соответственно цемент и песок) при марке цемента 200. Для приготовления раствора той же прочности состав последнего будет 0,8:5.

Известь комовая перед применением должна быть погашена водой. При соединении с водой она в 4 раза увеличивается в объеме и разогревается. В зависимости от сорта извести определяется количество воды для гашения. От скорости и полноты распада кусков определяется сорт извести.

Первый сорт — куски извести распадаются за 10 мин. Заливаются водой на всю высоту слоя.

Второй сорт — куски извести распадаются в течение 15-25 мин. Заливаются водой на половину высоты, в дальнейшем воду добавляют до нужной консистенции известкового раствора после гашения.

Третий сорт — куски извести распадаются дольше 30 мин. Вода для гашения такой извести должна быть горячей и заливается небольшими порциями. Перед приготовлением известкового раствора в больших объемах необходимо сделать пробный раствор с небольшим количеством извести.

В строительных организациях, имеющих свои лаборатории, состав бетонной смеси определяют в соответствии с СНиП 52-01-2003 года. Предварительный расчет состава бетона (цемент, вода, заполнители, армирование) ведется по формулам в абсолютных объемах с учетом предъявляемых требований:

  • долговечность;
  • экономичность;
  • прочность.
Вернуться к оглавлению

Состав бетонной смеси в ИЖС

Таблица для получения определенной марки бетона из цемента марки М 500 .

Таблица для получения определенной марки бетона из цемента марки М 500 .

При индивидуальном жилищном строительстве, когда нельзя произвести исследования качества тяжелого бетона, застройщику нужно знать, что для состава цементного раствора количество воды и цемента одинаково и добавляется 0,07 от количества песка. Пример: в растворный ящик положена одна весовая часть (ведро) цемента и 7 весовых частей (ведер) песка; необходимое количество воды будет равным (расчет: 1+7×0,07=1,49) 1,5 ведра. При приготовлении бетонной смеси данное количество воды сначала может показаться недостаточным, но при более тщательном перемешивании вода снова выступит, так как в растворе не останется воздушных пробок.

Чтобы произвести расчет необходимого количества тяжелого бетона для строительства фундамента, нужно знать геометрические формулы расчета объемов. Строительство фундамента — самая большая статья затрат, и при расчете желательно не ошибиться, так как от него зависит количество закупаемых строительных материалов.

При повышении марки цемента на 100 количество заполнителя (мелкого и крупного) в формуле тяжелого бетона можно увеличить на одну объемную единицу, разложив ее соответственно на крупный и мелкий заполнитель. Например, при цементе М200 состав бетона 1:10 (цемент:песок); при цементе М300 состав бетона будет 1:11 и т.д.

С бетонной смесью, содержащей небольшое количество воды, работать труднее, она обладает большей трудоемкостью, но такие смеси, называемые жесткими, прочнее пластичных и быстро схватываются.

Вернуться к оглавлению
Таблицы для расчета смеси бетона в лабораторных условиях

В зависимости от места будущего применения бетона определяется его состав.

Значение водоцементного отношения (ВЦ)

Таблица 2

Проект марки бетона Марка цемента
400 500
100 1,03
150 0,85
200 0,69 0,79
250 0,57 0,65
300 0,53 0,61

Расчет количества воды и песка в бетонной смеси

Таблица 3

Наибольший размер щебня (мм) Содержание песка от общего количества заполнителя по абсолютному объему (%) Расход воды на 1м³ бетона (л)
10-12 56 230
15 52 220
20 49 200
25 46 195
40 41 185
50 39 177
70 35 167

Для расчета расхода строительных материалов на 1 м³ тяжелого бетона, обладающего требуемыми свойствами, должна быть определена его подвижность, которую в лабораторных условиях определяют по осадке конуса бетона (ОК) или по расплыву конуса (РК).

Для определения подвижности необходимы такие инструменты:

Кельма.

Кельма — это отшлифованная лопатка, которая необходима в строительстве при кладке блоков и удаления из швов излишек раствора.

  • конус из листовой стали (1,5 мм.), высота которого 30 см, ширина верхнего основания 10 см, ширина нижнего — не более 20 см;
  • стальная линейка, выполненная по ГОСТ 427;
  • кельма;
  • лист водонепроницаемого материала, размерами более 700×700 мм (пластмасса или металл);
  • прямой, гладкий металлический стержень с закругленными концами.

Конус плотно устанавливают на гладкий, смоченный водой лист и заполняют его в три приема бетонной смесью разной консистенции. Слои должны быть одинаковой высоты. При укладке каждого слоя их штыкуют металлическим стержнем 25 раз. Время на заполнение конуса должно быть не более 3 мин.

Снятие конуса производится строго вертикально в течение 5-7 сек. Конус ставится рядом с бетонной смесью, на него кладется рейка. Расстояние от рейки до осевшего бетона определяет его пластичность. Чем больше содержание воды в смеси, тем больше она оседает: жесткая — 0-2 см, пластичная — 6-14 см, литая — 17-22 см.

Например: нужно сделать расчет расхода материалов на 1м³ бетона марки М200.

В лабораторных условиях определена подвижность тяжелого бетона (ОК) — 5 мм.

Размер щебня равен 40 мм.

Водоцементное соотношение В/Ц=0,69.

Плотность для портландцемента 1,3 кг/см³ (условная единица, принимается в уплотненном состоянии). При этом истинная плотность без добавок составляет 3,05-3,15 г/см³

Необходимо сделать расчет расхода цемента (М 400) на 1м³.

Формула: Ц (цемент)=В (вода)/ВЦ(водоцементный раствор).

По таблице 2, 3 находим значения В:(В/Ц) при применении заполнителем щебня (40 мм) и песка 41%.

Расчет: Ц=185:0,69=268 кг.

Расчет количества щебня и песка в 1м³ бетонной смеси.

Формула: А=1000-(Ц/Yп)+В

Где: А — абсолютный объем,

Ц — цемент,

В — вода,

Yп — плотность для портландцемента.

Расчет: А=1000-(268/3,1)+185=729 л.