Роль бетона в строительстве. Бетон в строительстве


Состав строительного бетона

Строительный бетонБетоном называют искусственный каменный материал, получаемый без обжига, в результате твердения смеси из вяжущего вещества, воды и различных заполнителей - инертных материалов. Кроме обычного бетона на портландцементе, в строительстве применяют теплые бетоны с инертными материалами, обладающими малой теплопроводностью (шлакобетон), кислотоупорные, пенобетон и газобетон.

Газобетон изготовляют из пластичной массы вяжущего

вещества и заполнителя, образующего стойкую и прочную пену или газ. Затвердевая, он превращается в пористый материал.

В строительстве применяют асфальтобетон, бетоны на извести и строительном гипсе (гипсобетон) и прочие.

Материал имеет очень широкое применение в строительстве. Из него делают балки, плиты, колонны и пр. Он обладает большой прочностью, огнестойкостью и водонепроницаемостью. В зависимости от объемного веса, различают тяжелый, или холодный, бетон с объемным весом 2000-2400 кг/м3 (на гравии или щебне), легкий, или теплый, бетон на пемзе или легких доменных шлаках с объемным весом 800-1100 кг/м3 и особо легкий - газо или пенобетон с объемным весом 400-800 кг/м3. По расходу на 1 м3 вяжущего вещества бетон делят на жирный (250 кг), средний (200-250 кг) и тощий (менее 200 кг). По консистенции или по степени подвижности массы, различают жесткий, пластичный и литой бетон. По механической прочности их различают по маркам  по пределу прочности бетонного кубика размером 20×20×20 см в возрасте 28 дней. Установлены следующие марки тяжелых бетонов: 50, 70, 90, 110, 140, 170, 200, 250, 300, 350, 400, 500 и 600 кг/см2.

В состав строительного бетона входят следующие вяжущие вещества: силикатный цемент (портландцемент), шлако-портландцемент, глиноземистый цемент, известково-зольный цемент, силикат-цементы с гидравлическими добавками. Вода для приготовления бетона должна быть чистая, пресная, проточная. Не допускается применение загрязненных и сточных вод. В качестве инертных заполнителей используют песок и гравий, которые не должны иметь глинистых, пылевидных и органических примесей; щебень - куски размером от 5 до 80 мм и котельный шлак (гарь). Инертные заполнители должны быть промыты водой. В формуле состава бетона, например 1 : 1,7 : 3,2, на первом месте указан цемент, на втором - песок или гравий, на третьем - щебень. Цемент дозируют по весу, остальные материалы - по объему.

Состав строительного бетона для соответствующих работ и конструкций определяют техническими условиями по проектированию конструкций. Требуемая прочность называется его проектной маркой. При строительстве укладываемый в конструкцию он должен соответствовать проектной марке, которую проверяют в лаборатории методом раздавливания изготовленных кубиков бетона. При изготовлении бетона большое значение имеет не только прочность, но и его консистенция, то есть густота массы.

Жесткий бетон используют для подготовки под полы, массивных (бетонных конструкций, пластичный - для железобетонных конструкций с арматурой, литой - для мелких литых бетонных изделий.

Следующие статьи:

Предыдущие статьи:

kadk.info

Роль бетона в строительстве

Ни одно строительство, не обходится без очень важного строительного материала, как бетон. Он является составляющим искусственного камня. Получают его, путём смешивания различных компонентов, вяжущих веществ и специальных добавок. Посредством такого материала, изготавливаются железобетонные конструкции и всевозможные изделия.

Разновидностей бетона существует несколько, но все их объединяет структура самого материала: он отличается пористостью внутреннего содержания.

Бетон для наружных работ

  • Железобетон – сочетание бетона со стальной арматурой. Используется во всех климатических зонах, так не теряет своих свойств и при морозах до минус 45′ и по жаре до плюс 60. Большинство знакомо с этим типом материала по железобетонным плитам перекрытия.
  • Силикатный бетон – смесь извести и кремния. Также в составе может быть кварц и кремнезит. Наполнителем выступает песок. Если потребуется большое количество бетона, можно купить песок с доставкой по оптовым ценам. Изготовляется данный вид методом автоклавировния. В автоклаве он обрабатывается паром, который имеет температуру 174-198’.
  • Асфальтобетон – плотная смесь, состоящая из битума, песка, щебня и минерального порошка. Каждую часть отдельно высушивают, а перед смешиванием нагревают до 150°. Типы по температуре укладки: горячий или вязкий – должен иметь 120°; теплый или маловязкий – температура укладки от 40 до 80°. И третий тип – холодный или жидкий – должен иметь рабочую температуру не менее 10°. Из асфальтобетона делаются покрытия дорого или кровля домов. Гидротехнический бетон – имеет повышенную водонепроницаемость. Из него возводятся здания, которые расположены в болотистой местности или там, где местность часто подвергается наводнениям.
  • Керамзитобетон – вид легкого бетона. Заполнитель керамзит. Применяемые при строительстве здания бетонные плиты из керамзита позволяют существенно снизить стоимость строительства. Да и вес конструкции намного снизится. Все это можно отнести и к вермикулитобетону.
  • Перлитобетон – заполнителем служит перлит. Так как относится к классу легких, из него в основном изготовляют декоративные бетонные ограды.
  • Туфобетон. Его наполнителем является вулканический туф. Из такого материала возводятся, и сами стены и делаются плиты перекрытия.

Обозначение бетонов

Характеристики бетонных смесей обозначают буквами: М – марка, В – класс, П- подвижность, W – влагонепроницаемость, F – морозостойкость. Марка бетона и его класс являются основными показателями качества бетонной смеси. Марка бетона определяется количеством цемента в составе смеси. Различаются марки бетона от М50 до М1000, но в строительстве в основном применяют марки М100 – М500. Классы бетона различаются от В3,5 до В80, диапазон использования от В7,5 до В40. Выбор марки или класса бетона при строительстве определяется проектом. Марка показывает среднее значение прочности данной смеси, класс же показывает ее гарантированную прочность. Подвижность бетона различается от П1 до П5. Для стандартных монолитных работ используется бетон с подвижностью П2-П3. При заливке узкой опалубки, армированных колонн или для работ с использованием бетононасоса применяют бетон с подвижностью П4, его называют литым. Увеличение подвижности бетонной смеси до П4-П5 достигают добавками пластификаторов, но ни в коем случае не разбавляя бетонную смесь водой. Водонепроницаемость бетона – это способность бетона не пропускать через себя воду под давлением. Водонепроницаемость бетона достигается добавлением гидрофобных модификаторов или использованием при изготовлении гидрофобного цемента. Различается водонепроницаемость бетона от W2 до W20. Еще один важный показатель – морозостойкость. Обозначается буквой F и цифрами от 25 до 1000. Цифры показывают, сколько раз бетон может быть заморожен и разморожен без потери прочности. В строительстве используют в основном бетон с коэффициентом морозостойкости F100 – F200. Для повышения коэффициента морозостойкости применяют специальные противоморозные добавки.

Состав бетона

Цемент и вода — главные компоненты бетона, их основная функция — связать все компоненты в единую монолитную структуру. Соблюдение правильной пропорции этих двух компонентов (водоцементное отношение) — главнейшая задача в производстве бетона.Важно учесть все нюансы: влажность щебня и песка, их влагопоглощение… Цемент, взаимодействуя с водой, способен схватываться и твердеть, образуя так называемый цементный камень. Цементный камень при затвердевании деформируется. Объемная усадка достигает 2 мм/м. Вроде и не много, но из-за неравномерности этих усадочных процессов, возникают внутренние напряжения, появляются микротрещины. Эти микротрещины практически не видны, но прочность и долговечность цементного камня снижается. Для того, чтобы уменьшить эти деформации, в состав вводят заполнители:

  1. Крупные заполнители: щебень
  2. Мелкие заполнители: песок

Похожие статьи

advone.net

Группа7 -

В статье будет рассказано о технологии бетонных работ, будет дана классификация бетонов для частного строительства и указаны важные аспекты производства бетонирования конструкций частного дома.

Почему так важно соблюдать технологию бетонных работ?

Именно этот вопрос и является основным для раскрытия в этой статье. Бетонные работы очень трудоемкий и сложный процесс. В частном строительстве он может занимать от 10% до 50% стоимости всех строительных работ, к ним можно отнести бетонирование фундаментов, ростверков, подвальных стен, балок, перекрытий, монолитных участков, перемычек и т. д. Не соблюдение строгих, но не сложных правил может привести к значительным дефектам бетонных конструкций:

  • уменьшение марки бетона по сравнению, с проектной

  • крошение бетона

  • недопустимые прогибы и крены конструкций

  • расслоение бетонной смеси

  • появление пор (дыр) в теле бетонной конструкции — образование концентраторов напряжений

  • сколы, отколы кусков бетона

  • уменьшение защитного слоя бетона

 

К примеру, кажется, что если не вибрировать бетон ничего страшного не будет, зато какая экономия времени и денег! А вот и нет, такая операция является неотъемлемой частью технологического процесса и пренебрежение ею может привести к неработоспособности фундамента и непредвиденным деформациям. Неверный уход при твердении бетона может привести к появлению низкокачественной и непригодной конструкции, даже если изначально вы брали качественный бетон высокого класса. Таким образом, стоит понять, что каждый пункт технологии, описанный ниже является обязательным к исполнению.

Классификация и виды бетона

Бетон получают смешиванием вяжущего вещества (обычно цемент), мелкого (песок) и крупного (щебень или гравий) заполнителя, воды и в случае необходимости специальных добавок. Плотность бетона в затвердевшем состоянии колеблется от 2200кг/куб.м до 2500кг/куб.м. При выборе вида, марки, класса бетона для конструкций инженер руководствуется расчетами, нормами и рекомендациями. Полный цикл набора прочности бетоном составляет 28 дней, при нормальных условиях — температура до 20 градусов и влажность не менее 80-90%.

 

Для того чтобы понять эти обозначения рассмотрим основные характеристики бетонных смесей:

  • Тяжелый (обычный) или легкий бетон. Основное отличие таких бетонов в заполнителе. В тяжелых бетонах крупный заполнитель — гравий или галька, В легких бетонах (газобетон, перлитобетон, пенобетон) доменный шлак (шлакобетон), заполнителем выступает относительно легкие материалы — керамзит, перлит, вспененный порошок. Тяжелые бетоны применимы для конструктивных элементов (фундаменты, балки, перекрытия), легкие применяются для конструктивных и теплоизолирующих элементов (стеновые блоки, облегченные перекрытия)

  • Виды фракций (размеров) крупного заполнителя. Крупнозернистый бетон – с заполнителем больше 10мм, мелкозернистый бетон в котором используют заполнитель меньше 10мм.

  • Прочность бетона — прочность затвердевшего бетона на сжатие. В зависимости от прочности бетона его разделяют на классы и марки: В3,5; В5; В7,5; В12; В15; В20; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60. В частном строительстве наиболее применимы бетоны классов В3,5 и В7,5 (для неармированных конструкций, подливок, подбетонок, ступеней) и В15, В25 для устройства всех армированных конструкций.

Соотношение класса и марки бетона

  • Плотность бетона - отношение массы бетона к его объему. Наиболее встречаемые в частном строительстве это тяжелые бетоны (1,8-2,5т/куб.м) и легкие (0,6-1,8т/куб.м)

  • Морозостойкость бетона — это способность бетона выдерживать попеременные циклы «замораживания-оттаивания», другими словами это насколько незащищенный бетон способен сохранять свою прочность под действием переменных температур. Марки бетона по морозостойкости: F25; F35; F50; F75; F100; F150; F200; F300; F400; F500, в частном строительстве применяют марки по морозостойкости от F35 до F150.

  • Водонепроницаемость бетона — сопротивляемость бетона просачиванию воды под давлением. Различают марки бетона по водонепроницаемости: W2, W4, W6, W8, W10, W12. В частном строительстве такая характеристика бетона может встретится при строительстве бассейнов или фундаментов в условиях высокого уровня грунтовых вод, наиболее применяемые марки W2-W6.

  • Жесткая или подвижная бетонная смесь. Подвижную смесь относительно легко перемешивать. Она плавно принимают форму опалубки под воздействием силы тяготения Земли. Жесткую смесь необходимо укладывать, прикладывая при этом силу.

Требования к подвижности бетона разных видов конструкций:

  • густоармированные конструкции, ригели, плиты, колонны 5-9 см

  • стены, стены подвала 1-4 см

  • бетонные набивные сваи 4-5 см

  • для неармированных и малоармированных фундаментов 1-3м

  • для массивных армированных фундаментов и плит 3-6 см

 

Эта характеристика имеет выражение в так называемой «осадке конуса», подсчитывается в сантиметрах. Общее время испытания с начала заполнения конуса бетонной смесью в установленном приборе при первом определении и до окончания определения жесткости при втором определении не должно превышать 15 мин. Чем больше осадка конуса (от 0см до 20см) тем более подвижная смесь.

Часто, частные застройщики прибегают к изготовлению бетона прямо на строительной площадке, обосновывая это дешевизной и удобством. Но не всегда таким образом можно достичь заявленной проектной марки бетона, однородности бетонной смеси, правильной подвижности бетона (удобоукладываемости). Ну а как по другому? Если бетон плохо сползает по коробу в опалубку, надо добавить воды? А вот и нет! Это изменит водоцементное соотношение бетона и понизит марку. Из этого можно сделать вывод, что лучше заказывать бетон на заводе, который хорошо себя зарекомендовал.

При этом вам обязаны предоставить паспорт на товарный бетон, где будут его характеристики. У вас будет документ, в случае не соответствия можно обратится с жалобой к производителю. Подвижность бетонной смеси определяется заводом изготовителем на основании разработанной технологии, в зависимости от количества армирования, воспринимаемых нагрузок, вида конструкции и т.д.

Технология бетонных работ и важные моменты

В целом технологию можно разделить на три больших этапа:

  • Подготовительные и опалубочные работы

  • Подача, прием бетонной смеси и уход за бетоном

  • Распалубливание, работы после бетонирования

 

Каждый из этапов требует определенное время, силы и знания на его выполнение, этапы будут описаны в хронологическом порядке, что даст возможность получить своеобразную «технологическую карту» производства бетонных работ.

 

Подготовительные и опалубочные работы

Прежде всего, необходимо сделать заказ бетона на заводе или сделать его самостоятельно. Выбирайте из известных заводов производителей или бетоно-растворных узлов (минизавод), посоветуйтесь со строителями, узнайте о качестве бетона, способах доставки, цене. Делая заказ, укажите марку, морозостойкость, водонепроницаемость, подвижность бетона, фракции мелкого и крупного заполнителя (зависит от назначения конструкции, типа армирования и способа бетонирования), объем и время доставки. Пред началом монтажа опалубки, все крупногабаритные грузы должны быть убраны с места монтажа, необходимо отчистить площадку от мусора и ненужных стройматериалов.

Опалубка по виду монтажа делится на съемную (которую можно использовать после бетонирования повторно) и несъемную (остается частью конструкции и повторное использование которой невозможно).

Перед началом опалубочных работ необходимо определится с видом опалубки, которую будете применять. Виды опалубки:

  • Дерево. Наиболее применяемый в частном строительстве вид опалубки, изготавливается из хвойных и реже лиственных пород деревьев, толщиной от 20мм. Применяют для всех видов конструкций.

  • Фанера. Применяют 12слойную фанеру для изготовления колонн, стен, лестниц. Также имеет широкое распространение в коттеджном строительстве.

  • Древесностружечные плиты. Толщиной 20мм, применяют также как и фанеру.

  • Металл. Применяют как прокатный металл, так и листовой (в виде несъемной и съемной опалубки). В частном домостроении применяют реже, из-за дороговизны материала.

  • Синтетические материалы. Номенклатура с каждым годом увеличивается, но наиболее применяемые - это пенопласт, стеклоткань, стеклотекстолит.

 

При строительстве коттеджа или частного дома самым применяемым видом опалубки является деревянная самодельная опалубка. Такая опалубка состоит из 3 частей:

1. Щитовая часть. Часть, которая примыкает непосредственно к бетону и является плоскостью формирования конструкции.

2. Крепежные, распорные элементы. Удерживают опалубку от деформаций под воздействием веса бетона.

3. Поддерживающие стойки. При бетонировании балок, перекрытий необходимый элемент временного крепления конструкции.

Щитовую часть делают из доски толщиной не менее 2-2.5см, ширина доски 150-200мм, из нее набирают требуемую поверхность и скрепляют поперечными брусковыми балками (сшивная планка), с шагом 0,5-1 метр, в зависимости от геометрических характеристик конструкции. Гвозди вбивают со стороны щита, обращенной к бетону. Гвозди необходимо подбирать на 10-20мм больше суммарной толщины доски и бруска. Если концы гвоздя выступают из внутренней поверхности опалубки их надо загнуть перепендикулярно. Доску обычно подбирают исходя из размеров конструкции, но при этом необходимо учитывать вес такой доски, ее должен быть в состоянии поднять и перенести рабочий. Опалубку монтируют согласно опалубочным чертежам, по осям и отметкам, указанным в проекте.

 

Бетон при твердении давит на поверхность опалубки своим весом, чтобы сохранить устойчивость щитов используют специальные элементы. В виде распорных и стяжечных элементов используют болты, арматуру, деревянные балочки, стяжки с шагом от 1,5 до 3м, в зависимости от вида и размеров конструкции.

Стойки выполняют из бруса сечением, определяемым расчетом, с уширением сверху. При расстановке стоек для перекрытий можно использовать шахматный порядок с шагом 1-2м. Понятное дело, что чем больше стоек, тем лучше и уменьшится вероятность неровности плоскостей перекрытия или балки.

Стойка

Важные моменты монтажа опалубки:

  • Перед бетонированием необходимо проверить жесткость и прочность опалубки, сверить все размеры опалубки с проектной документацией вертикальные и горизонтальные уровни.

  • Проверить наличие щелей и дыр в деревянной опалубке, в случае обнаружения щелей шириной более 3 мм и отверстия в деревянной опалубке заделывают, от 3 до 10 мм конопатят (скрученной в косичку) паклей, а более 10 мм - заделывают деревянными рейками. Забивают глиняным тестом, но это в прошлом, а сегодня пришла эра монтажной пены.

  • Внутренняя поверхность должна быть гладкой, если она не гладкая уложить по всему периметру полиэтиленовую пленку или картон, в итоге бетон будет гладким и цементное молоко останется в бетоне. Оно необходимо в цементе в виде связующего и его потеря может привести к уменьшению прочности бетона.

  • Непосредственно перед бетонированием необходимо отчистить опалубку от грязи, тряпок, кусков ненужной арматуры, деревяшек и т. д. Если бетонирование ведется зимой отчистить опалубку от снега.

  • Перед бетонированием внутреннюю часть опалубки необходимо смазать смазкой (состав вода-мыло-керосин, вода-мыло-масло) или увлажнить, для того чтобы после распалубливания опалубка снималась легче и ее можно было использовать повторно. Также используют отработанное масло, дизтопливо, эмульсол.

Подача, прием бетонной смеси и уход за бетоном.

Важно помнить, что переохлаждение бетонной смеси приведет к ее расслоению и потере свойств, перегрев - к быстрому твердению и невозможности укладки. Это процесс относится к зимним бетонным работам и это отдельная тема для статьи. Поэтому бетонную смесь стоит заказывать непосредственно на то время, когда по прикидочным расчетам будет готова опалубка и все подготовлено для бетонирования. Предельный допустимый срок доставки смеси от завода до площадки:

  • при 20 градусах Цельсия — 45 минут

  • 10-19 градусах Цельсия — 60 минут

  • 5-9 градусов Цельсия — 90 минут

 

В случае если время для доставки бетонной смеси больше чем 1,5 часа, в бетон добавляют замедлители схватывания и твердения, а также пластификаторы. Когда бетонную смесь привезли на стройплощадку нужно потребовать паспорт бетона, в нем уточнить марку (класс), время изготовления и дату, водонепроницаемость, морозостойкость и сравнить с теми данными, которые Вы заказали. Также нужно посмотреть не расслоился ли бетон? Как об этом можно узнать? Расслоение происходит, когда смесь перевозили неправильно (не перемешивая в бетоновозе). Тогда гравий и песок опускаются на дно, а цементное молоко и вода всплывают на поверхность. Этот процесс приводит к усложнению укладки бетонной смеси и в будущем к уменьшению класса. В случае расслоения бетонную смесь нужно тщательно перемешать перед бетонированием. Раньше перевозку осуществляли самосвалами, но в данный момент они почти не применяются.

В частном строительстве прием бетонной смеси в опалубку осуществляется в основном по специальным желобам из бетоновоза («миксера»), бетономешалки или непосредственно с бетоновоза, если есть возможность удобного подъезда.

Желоб выполняют из сбитых деревянных досок толщиной 50 мм и шириной от 150 мм, их укрепляют поперечными брусками с шагом 0,5-1м.

Бетонную смесь укладывают горизонтальными слоями одинаковой толщины (10-20 см) без разрывов, с последовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях. Следующий слой необходимо укладывать до начала схватывания предыдущего слоя. Желательно, чтобы бетон падал на поверхность опалубки с высоты не более 2 метра (для того чтобы не было расслоения бетона). При устройстве высоких монолитных конструкций можно использовать желоба или бетононасос. Во время укладки смеси его вибрируют глубинными вибраторами, это делается для того, чтобы из смеси вышли все поры воздуха (пузырьки) и бетон получился однородный. Под воздействием вибратора бетонная смесь становится более пластичной и попадает во все поры и не заполненные участки. При уплотнении бетонной смеси конец рабочей части вибратора должен погружаться в ранее уложенный слой. Переставлять вибратор надо на расстояние 25-50 см (зоны вибрирования должны немного перекрывать друг друга), вибрировать 0.5-2 минуты, в зависимости от вида бетонной смеси. При вибрировании нельзя дотрагиваться вибратором арматурных стержней, опалубки, подставок под арматуру. Вибрирование прекращают после того как не останется не провибрированных участков и когда обеспечено полное уплотнение бетонной смеси. На возможность окончания вибрирования указывает выделение раствора вдоль опалубки и погружение частиц крупного заполнителя в раствор.

После подачи бетонной смеси нужно начинать вести уход за ней, для того чтобы бетон приобрел требуемую прочность в назначенный срок. Нарастание прочности бетона происходит быстро и бетон (на портландцементе) через 7-10 дней после укладки набирает 60-70% своей 28-дневной прочности. Затем рост прочности замедляется. Нормальные условия твердения, описанные выше (t=20 C и влажность не менее 80%) особо важно поддерживать первые несколько дней. Уход за бетоном ведут обычно 3-5 дня.

Необходимый уход за бетоном:

  • поддерживать влажное состояние бетон — поливать водой до насыщения каждые 2-4 часа. Чем выше температура воздуха, тем больше испаряется воды, тем обильнее нужно поливать. При температуре ниже +5 градусов Цельсия поливку не производят.

  • не давать солнечным лучам напрямую воздействовать на бетон (укрытие бетона). Укрывают бетон влагоемким материалом (тканью, опилками, песком) и периодически смачивают его.

  • беречь бетон от ударов, сотрясений

  • беречь от резкой перемены температуры (день-ночь)

  • движение людей по забетонированным конструкциям разрешается только после 2-3 дней

Распалубливание.

Распалубочные работы начинают при достижении бетоном 70-80% проектной прочности, в нормальных условиях это наступает после 7-10 суток набора прочности бетоном. Прочность бетона незагруженных монолитных конструкций при распалубке должна быть не меньше 0,2-0,3 мПа. Как понять, что бетон набрал прочность? Необходимо провести испытание бетона на прочность, обычно это выполняется лабораторными методами с применением ударно-импульсных и ультразвуковых приборов.

Но в условиях частного строительства, при правильной технологии бетонирования и ухода за бетоном, показателем набора прочности бетона будут: бетонная поверхность станет светлее (не затвердевший бетон имеет темно-серый цвет) и на ощупь твердой. Важные момент при снятии опалубки:

  • Распалубочные работы необходимо проводить осторожно, с применением ломов, молотков, гвоздодеров для того чтобы можно было использовать опалубку повторно.

  • Желательно как можно меньше дотрагиваться к поверхности бетона инструментами для того чтобы не повредить структуру конструкции.

  • При загрязнении опалубочной поверхности бетонной смесью необходимо очистить поверхность металлическими щетками и скребками и смазать эмульсионным составом.

  • При образовании крупных раковин и сколов на поверхности бетона ее зачищают и затирают цементно-песчаным раствором.

  • Наплывы бетона на поверхности нужно удалить кельмой.

gruppa7.ru


Смотрите также