Бетон, що це таке?
ЩО ТАКЕ «БЕТОН»?
Бетон - це штучний камінь, що складається з чотирьох основних компонентів: води, цементу, дрібних і крупних заповнювачів. Бетон -композиційний матеріал, одержуваний у результаті формування і твердіння раціонально підібраної бетонної суміші.
ЩО ТАКЕ МІЦНІСТЬ БЕТОНУ?
Міцність є найбільш важливою властивістю бетону. Як і природний камінь, бетон краще чинить опір стиску, чим розтяганню, тому за критерій міцності прийнятий межа міцності бетону при стиску.
Міцність бетону наростає в результаті фізико-хімічних процесів взаємодії цементу з водою, що нормально проходять у теплих і вологих умовах. Взаємодія цементу з водою припиняється, якщо бетон висихає або замерзає. Раннє висихання або замерзання бетону непоправно погіршує його будова і властивості.
ЩО ТАКЕ ОДНОРІДНІСТЬ БЕТОНУ?
Бетон повинен бути однорідним - це найважливіша технологічна вимога. Для оцінки однорідності бетону даної марки використовують результати контрольних випробувань бетонних зразків за певний період часу, мається на увазі, що стандартні зразки тверділи в однакових умовах один і той же час. Міцність бетонних зразків буде коливатися, відхиляючись від середнього значення в більшу і меншу сторони. На міцності позначаються коливання в якості цементу і заповнювачів, точність дозування складових, ретельність приготування бетонної суміші та інші фактори.
ЩО ТАКЕ ЩІЛЬНІСТЬ БЕТОНУ?
Щільність бетону - відношення маси бетону до його об'єму (кг/м3). Щільність сильно впливає на якість бетону, в тому числі і на його міцність: чим вище щільність бетону, тим він міцніший. На щільність бетону істотно впливає наявність пор. Пори в бетоні, як правило, з'являються при його виготовленні: в результаті випаровування зайвої води, не вступила в реакцію з цементом при його твердінні, при поганому перемішуванні бетонної суміші, і, нарешті, при недостатній кількості цементу.
ЩО ТАКЕ КЛАС І МАРКА БЕТОНУ?
Марка бетону визначає межу міцності на стиск в кг/см2. В будівництві застосовуються наступні марки бетону: М50, М75, М100, М150, М200, М250, М350, М400, М450, М550, М600, МбОО, М700, М800.
Клас бетону - це числова характеристика якої-небудь його властивості, прийнята з гарантованою забезпеченістю 0,95. Це означає, що встановлене класом властивість забезпечується не менше ніж у 95 випадках з 100, і лише у 5-ти випадках можна чекати його невиконаним.
Бетони підрозділяються на класи: В1; В1,5; В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12.5; В15; В20; В25; ВЗО; В40; В45; В50; В55; В60.
ЯК СПІВВІДНОСЯТЬСЯ МАРКА І КЛАС БЕТОНУ?
Співвідношення між класом і марками бетону по міцності приведені в таблиці:
| Клас бетону | Середня міцність даного класу | Найближча марка бетону |
| В5 | 65 | М75 |
| В7,5 | 98 | М100 |
| В10 | 131 | М150 |
| В12,5 | 164 | М150 |
| В15 | 196 | М200 |
| В20 | 262 | М250 |
| В25 | 327 | М350 |
| В30 | 393 | М400 |
| В35 | 458 | М450 |
| В40 | 524 | М550 |
| В45 | 589 | М600 |
| В50 | 655 | М600 |
| В55 | 720 | М700 |
| В60 | 786 | М800 |
ЩО ТАКЕ МОРОЗОСТІЙКІСТЬ?
За марку бетону по морозостійкості приймають найбільше число циклів поперемінного заморожування і відтавання, яке при випробуванні витримують зразки встановлених розмірів без зниження міцності на стиск більше 5% у порівнянні з міцністю зразків, випробуваних в еквівалентному віці, а для дорожнього бетону, крім того, без утрати маси більш 5%. Встановлені наступні марки по морозостійкості: F50. F75, F100, F150. F200, F300, F400, F500.
ЩО МАЄТЬСЯ НА УВАЗІ ПІД ВОДОНЕПРОНИКНІСТЮ?
Водонепроникність - це властивість бетону протистояти дії води, не руйнуючись.
По водонепроникності бетон ділять на марки W2, W4, W6, W8 і W12, причому марка позначає тиск води (кгс/сбг), при якому зразок-циліндр висотою 15 см не пропускає воду в умовах стандартного випробування.
ЩО ТАКЕ «ОСАДКА КОНУСА» І ЯК ЇЇ ВИМІРЯТИ?
Осадка конуса (O. K.) - це поняття, що характеризує пластичність бетону. O. K., вимірюється у см і чим вона більше, тим більш рухливий бетон. Процес вимірювання O. K. досить простий і доступний в польових умовах.
Для вимірювання O. K. використовується стандартний усічений конус висотою 30 см з нижнього отвору діаметром 20 см і діаметром верхнього отвору 10 див.
Конус ставиться на рівну поверхню великим отвором донизу і наповнюється бетоном з періодичним проштыковыванием металевим прутом для видалення повітря. Зазвичай конус наповнюється в два • прийоми, кожен раз проштыковывая тільки знову наповнюється обсяг. Спочатку заповнюється дві третини обсягу і проштыковывается 15 разів стандартної штиковкой діаметром 20 мм, потім заповнюється весь обсяг і знову штыкуется 15 разів. Після наповнення всього конуса надлишки бетону акуратно видаляються і конус повільно, з невеликими погойдуваннями піднімається (не можна піднімати конус різко!). Бетонна маса витікає з-під конуса і утворює якусь подобу гірки. Конус ставиться поруч, для полегшення вимірів його можна перевернути догори ногами, і заміряється відстань, на яке опустилася бетонна суміш.
ЯК УКЛАСТИ БЕТОН В ВАЖКОДОСТУПНЕ МІСЦЕ НА БУДІВЕЛЬНОМУ МАЙДАНЧИКУ?
Для цих цілей раніше застосувались крани з бадьями. При укладанні з допомогою крана бетон надходить в опалубку прямо з бадді. Концентрація бетону в одному місці з розподілом його глибинним вібратором призводить до значного підвищення трудомісткості і вимагає великих витрат електроенергії. В даний час більш простим і практичним методом розподілу бетону в опалубці є перекачування бетононасосом. При цьому досягається рівномірність в укладанні бетону, усуваються простої, пов'язані, наприклад, з необхідністю будівництва риштовання або з очікуванням підходу бадді, і, саме головне, значно знижуються витрати з укладання бетону.
ПОТРІБЕН ДОГЛЯД ЗА БЕТОНОМ?
Бетон потребує догляду для створення нормальних умов твердіння, особливо в початковий період після укладання (до 15-28 діб). У теплу пору року вологу в бетоні зберігають шляхом поливання та укриття від сонячних променів. На поверхню свіжоукладеного бетону наносять бітумну емульсію або його вкривають поліетиленовими або іншими плівками.
Портландцемент, основний компонент в бетонній суміші, що відноситься до гідравлічним в'яжучим, тобто набирає міцність тільки у вологому середовищі. Тому, для того щоб бетон набрав марочну міцність, він повинен бути вологим протягом усього часу набору міцності. Бетон може набирати міцність все своє життя, але найбільш інтенсивно в перші дні після укладання. Тому існує таке поняття як "стандартний час набору міцності" (у всьому світі прийнято 28 діб). При тестових випробуваннях зразки бетонів витримуються перший день у формі в природних умовах, а наступні 27 днів при вологості 100% і температурі 20' С, а зразки цементних розчинів перший день в формі, а 27 днів - у воді.
Тому утримання води в бетоні після його схоплювання є дуже важливим фактором при виготовленні відповідальних виробів і конструкцій з бетону. Згідно СНиП бетон без пластифікаторів витримують підлогу шаром сирої тирси, піску або мішковини не менше 7 днів і періодично поливають водою (при температурі повітря понад 20'С - через 3 години), у тому числі і вночі. А бетон з пластифікаторами - не менше 14 діб!
ЯК РЕГУЛЮВАТИ ВОДУ У БЕТОНІ?
Для нормальної гідратації цементу потрібно близько 25% води по відношенню до маси цементу (водоцементне співвідношення в/ц). Але бетон, приготований з такою кількістю води, буде надзвичайно жорстким, тому зазвичай кількість води збільшують для покращення пластичності та легкоукладальність бетону. Потрібно враховувати, що вода, яка не взяла участь в реакції гідратації цементу, буде зменшувати щільність бетону, і, обраэовывая пори, істотно зменшувати міцність бетону. При B/ц більше 0,6 можливо розшарування бетонної суміші. Для поліпшення легкоукладальності бетону при збереження низьких значення в/ц використовуються спеціальні добавки в бетон: пластифікатори і суперпластифікатори.
Після набору бетоном певної міцності, зайва вода вже не в змозі збільшувати об'єм суміші, розсовуючи компоненти бетонної суміші, і буде заповнювати тільки пори в бетоні. Реакція гідратації цементу досить тривала: при гарному догляді бетон може підвищувати міцність роками. Відомо, що чим старше бетон, тим він міцніший. Це твердження вірно, тільки якщо дотримані наступні умови: позитивна температура і висока вологість (не менше 90%). Тому під час інтенсивного набору міцності бетоном, стандартні 28 діб бетон повинен бути вологим.
Таким чином, при замішуванні суміші зайва вода погіршує якість бетону, а після схоплювання бетон без води обходитися не може.
ЯК КРАЩЕ ДОСТАВИТИ БЕТОННУ СУМІШ ДО МІСЦЯ УКЛАДАННЯ?
Існує два способи доставки бетонної суміші: автосамосвалом і автобетонозмішувачем. При перевезенні бетонної суміші автосамосвалом суміші загрожує розшарування, в результаті чого на будівельний майданчик потрапляє неоднорідна бетонна суміш, яка потребує додаткового перемішування. Цього можна уникнути, доставляючи бетонну суміш в автобетоносмесителе, в якому бетонна суміш перемішується під час транспортування, і розшарування не відбувається.
ЯК ДОВГО МОЖЕ ПЕРЕБУВАТИ БЕТОННА СУМІШ В АВТОБЕТОНОСМЕСИТЕЛЕ ДО ПОЧАТКУ ЇЇ УКЛАДАННЯ?
Тривалість транспортування бетонної суміші залежить від температури зовнішнього повітря і активності цементу, застосовуваного для виготовлення бетону, і коливається від 45 хвилин до 2-х годин. Для збереження якості бетону при його тривалому транспортуванні, збереження необхідної легкоукладальності суміші в бетонну суміш необхідно вводити сповільнювачі схоплювання і твердіння, а також пластифікатори.
ІСНУЄ ДУМКА, ЩО ПОКИ МІКСЕР ОБЕРТАЄТЬСЯ, БЕТОН НЕ СХОПЛЮЄТЬСЯ. ЧИ ТАК ЦЕ НАСПРАВДІ?
Ця думка в корені невірно. Реакція гідратації цементу починається відразу після змішування його з водою, і уповільнити або навіть зупинити її можна тільки додаванням спеціальних добавок, які дозволяють відсунути терміни схоплювання бетону на 2-4 години. Тривале перемішування (протягом декількох годин) лише погіршує якість бетону, так як рвуться починаються утворюватися зв'язку цементного клею (цемент в бетоні виступає в якості сполучного речовини (клею)). Якщо обертати діжу міксера понад 3-х годин, то бетон взагалі може не схопитися. Це буде вже не бетон, а суміш щебеню, покрита затверділим шаром цементного розчину, і міцність ця суміш вже не набере ніколи.
ЩО КРАЩЕ ДЛЯ ЗАЛИВКИ ПІДЛОГ -ЦЕМЕНТНИЙ РОЗЧИН АБО БЕТОН?
Для заливки підлог в житлових або виробничих приміщеннях краще застосовувати бетон, так як при однакових характеристиках міцності (марки по міцності) зносостійкість бетону приблизно в три рази вище зносостійкості розчину.
НАВІЩО ПОТРІБНІ ДОБАВКИ В БЕТОН?
Перш за все - для підвищення якості бетону і отримання додаткових спеціальних властивостей, що дозволяє прискорити темпи будівництва, а також значно здешевити. Спеціальні властивості бетону необхідні як при будівництві доріг і аеродромних покриттів, гідротехнічних споруд, причалів, басейнів і цілого ряду спеціальних споруд, так і при монолітному будівництві житлових і промислових будівель, ведення пальових робіт і т. д. Як показує досвід західних виробників бетону, бетон з добавками застосовується на кожному будівельному об'єкті, так як до звичайного бетону пред'являють все більші і більші вимоги, які без добавок він не в змозі виконати.
ЯКІ БУВАЮТЬ ДОБАВКИ?
В даний час існує безліч різних добавок, при жаркому кліматі, наприклад, часто використовуються сповільнювачі тужавіння. При виробництві попов, піддаються замерзання/відтавання, як, наприклад, підлоги на відкритих майданчиках або у морозильних камерах і т. п., рекомендується застосовувати (крім використання сповільнювачів), тільки повітро-поглинаючі реагенти. Для підвищення легкоукладальності бетону застосовуються пластифікатори і суперпластифікатори. Для бетонування в фунтах, насичених водою, а також для будівництва басейнів і різного роду резервуарів застосовуються добавки, що підвищують у кілька разів водонепроникність бетону.
МОЖЛИВО ЗИМОВЕ БЕТОНУВАННЯ?
Так, але для цього необхідно виконати ряд умов. Першим, з яких будуть додаткові вимоги до приготування бетонної суміші. Пісок, щебінь повинні зберігатися під навісами або а закритих приміщеннях, що запобігають потраплянню вологи. Якщо температура зовнішнього повітря опускається нижче - '10"З, то необхідно підігрівати і заповнювачі. Друга умова: транспортувати бетонну суміш до місця укладання необхідно тільки в автобетоносмесителях. І третє, найважливіше умова - готовність замовника або виконавця робіт проводити бетонування в зимовий період.
ЯК ДОГЛЯДАТИ ЗА БЕТОНОМ, ПОКЛАДЕНИМ ПРИ ВІД'ЄМНИХ 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?
Виявляється, можна, якщо ввести в бетонну суміш спеціальні добавки. Яка роль цих добавок? Вони знижують температуру замерзання води і прискорюють тверднення бетону. Такі бетони твердіють і набувають міцність при негативних температурах. При цьому вводяться добавки підвищують якість бетону і не агресивні до арматури.
