Купить бетонную смесь в Москве.

Бетон – самый сложный и самый распространённый строительный материал, обладающий всеми необходимыми физико-механическими свойствами, обеспечивающими его использование в широком спектре производства строительных работ.

Из всех современных строительных материалов бетон является одним из наиболее древних и изменчивых материалов. До сих пор точно не установлено место и время получения первого бетона как строительного материала. Наиболее ранний бетон обнаруженный археологами на берегу Дуная в поселке Лапенски Вир (Югославия), можно отнести к 5600 г. до н.э. Однако наибольшее развитие бетон, как строительный материал, получил в эпоху древнеримского государства около 700 лет, начиная с IV века до н.э.

Римляне не были первыми изобретателями бетона, так же, как не они первые обнаружили вяжущие свойства извести, не они придумали арку, свод, большинство строительных машин и оборудования. Они переняли всё это у этрусков, греков и других народов. Однако массовое применение и развитие всё это получило именно в Древнем Риме. Только римляне сумели полностью использовать такие свойства бетона как прочность, водонепроницаемость, а с I в н.э. бетон превратился в один из основных конструкционных строительных материалов.

В составе бетонной смеси римляне использовали в качестве вяжущего вещества воздушную известь, заполнителем служили песок и камень с большим количеством грунта. Камни крупного заполнителя часто были размером 40-60 см.

Примерно с I в. до н.э. состав бетона меняется. Улучшается качество заполнителей за счёт более разнообразного зернового состава, уменьшается наибольшая крупность и резко сокращается количество грунта в заполнителях. В связи, с чем качество бетонной смеси улучшается и возрастает его прочность.

На юге Италии, в районе Путеол, вместо обычно применявшегося песка используют залегающие здесь Пуццоланы, не подозревая какими качествами, обладает этот материал. Данная находка позволила ещё активнее и разнообразнее использовать бетон в строительстве, стали возводиться гидротехнические сооружения.

К концу I в. н.э. бетон занимает лидирующее место среди основных конструкционных материалов Древнего Рима.

Прошло более 2000 лет с момента появления римского бетона, а построенные из него сооружения сохранились до сегодняшних дней. Технология изготовления и добычи сырья для производства бетона в древнем Риме и грандиозные объёмы возведения зданий и сооружений внесли существенный вклад в развитие бетона и строительства в целом.

С развитием науки о строительных материалах и строительной технологии развивалось понимание фундаментальных свойств строительных материалов и влияния на них окружающей среды в процессе эксплуатации.

Цементный бетон – гетерогенный многофазный материал, содержащий относительно инертные заполнители, цементируемые вместе гидратированным цементным камнем, который представляет собой сложную композицию, чувствительную к изменениям окружающей среды и изменяющимся условиям нагружения.

Основой структуры бетонной массы является цемент в связи с водой и с добавлением крупного  (щебень гранитный, щебень гравийный, щебень известняковый, керамзит) и мелкого заполнителя (песок природный строительный), а также химических добавок (гиперпластификаторы, суперпластификаторы, пластификаторы, воздухововлекающие добавки, противоморозные добавки, комплексные добавки и т.д.), оказывающих существенное влияние на бетонную массу до и во время процесса твердения.

Во время производства бетонной смеси происходит смешение всех компонентов сопровождающихся процессом гидратации цементного клинкера, что обеспечивает образование кристаллической решётки и связей всех компонентов бетона.

При изготовлении бетонной смеси используется вода, не содержащая вредных примесей (сульфаты, минеральные и органические кислоты, жиры, сахар и др.), препятствующих нормальному схватыванию и твердению бетона. Не рекомендуется использовать воду не прошедшую соответствующую подготовку.

 

Известно, что вода, как часть микроструктуры цементной пасты играет доминирующую роль в определении многих свойств, например усадки, механических характеристик, ползучести и т.п. при этом большую часть до 80% объёма занимают заполнители тем самым позволяя резко сократить расход цемента оказывающего существенное влияние на формирование стоимости.

Заполнители классифицируются по следующим показателям:

1.      По размерам зерен – мелкие и крупные. К мелким заполнителям относят песок с размером зёрен до 5 мм (М_кр<5). К крупным заполнителям относят гравий и щебень с размерами зерен свыше 5 мм (М_кр>5). Гравий состоит из зёрен окатанной формы, щебень – угловатой.

2.      По насыпной плотности – крупные заполнители делятся на тяжёлые (свыше 1000 кг/м³) и лёгкие (до 1000 кг/м³). Граница между тяжёлым и лёгким песком – 1200 кг/м³.

3.      По структуре – плотные и пористые. К пористым заполнителям относятся такие, пористость зерен, которых не менее 10%.

4.      По источникам получения и методам производства – природные (добываемые в месторождениях и сразу пригодные к применению), сортированные (песок и гравий, получаемые сортировкой песчано-гравийных смесей), дроблёные (получаемые дроблением горных пород), искусственные (из отходов промышленности после несложной, только механической обработки), полученные в результате специальной переработки промышленных отходов (шлаковая пемза, зольный гравий).

5.      По назначению – для тяжёлого бетона, лёгкого бетона, жаростойкого бетона, кислотостойкого бетона, щёлочестойкого бетона, защиты от радиоактивного излучения, декоративного бетона.

Все заполнители, попадая в производство бетонных смесей, проходят обязательный входной контроль, при котором определяют их морозостойкость, прочность, водостойкость, чистоту, гранулометрический состав.

Очень важной технологической характеристикой заполнителей является их водопотребность, т.е. расход воды, физически связываемой заполнителем в бетонной смеси. Если заполнители характеризуются высоким водопоглащением, рекомендуется подвижность смесей определять дважды: сразу после приготовления замеса и через 30 минут.

Однородность (гомогенность) бетонной смеси обеспечивает, в том числе и однородность получаемых заполнителей, т.е. постоянных свойств и показателей качества заполнителей от пробы к пробе, от партии к партии.

Состав бетонной смеси и её технологические свойства, необходимые для обеспечения удовлетворительного перемешивания, транспортирования, укладки и уплотнения в значительной мере определяются содержанием и качеством применяемых заполнителей.

 

Заполнители для бетонных смесей.

Песок.

Песок, используемый для производства бетонных и сухих смесей, должен быть изготовлен в соответствии с требованиями ГОСТ 8736-93.

Существуют 4 вида песка применяемых для производства бетона:

• Природный песок – образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке песчаных и песчано-гравийных месторождений с размером зерен до 5 мм

• Дробленый песок – песок с крупностью зерен до 5 мм, изготавливаемый из скальных горных пород и гравия с использованием дробильно-размольного оборудования

• Фракционированный песок – разделенный на две или более фракций с использованием специального оборудования

• Песок из отсевов дробления – получаемый из отсевов дробления горных пород при производстве при производстве щебня и из отходов обогащения руд чёрных и цветных металлов и неметаллических ископаемых с размером зерен до 5 мм.

В зависимости от зернового состава песок подразделяют на группы по крупности:

• I класс – очень крупный (из отсевов дробления), повышенной крупности, крупный, средний и мелкий

• II класс – очень крупный (из отсевов дробления), повышенной крупности, крупный, средний, мелкий, очень мелкий, тонкий и очень тонкий.

Каждая группа характеризуется модулем крупности М_к:

• очень крупные свыше 3,5 мм

• повышенной крупности от 3,0 до 3,5 мм

• крупные от 2,5 до 3,0 мм

• средние от 2,0 до 2,5 мм

• мелкие от 1,5 до 2,0 мм

• очень мелкие от 1,0 до 1,5 мм

• тонкие от 0,7 до 1,0 мм

• очень тонкие до 0,7 мм

В песке для производства бетонов и растворов не допускается наличие зерен размером более 10 мм, а содержание зерен размером более 5-10 мм не должно быть превышать 5 % по массе. Количество мелких частиц, прошедших через контрольное сито с ячейками размером 0,14 мм, не должно превышать 10%.

Также допускается использовать в производстве бетонных смесей речные и морские пески при строгом соответствии с ГОСТ 8736-93. Речные и морские пески имеют округлую форму, при этом горные пески содержат остроугольные зерна, обеспечивающие лучшее сцепление с бетоном. Песок, добытый со дна русла рек или морской песок, могут иногда содержать ракушки, состоящие в основном из известняка, что ослабляет сцепление песка с другими составляющими бетонной смеси. Но более загрязнёнными являются именно горные пески, обладающие большим количеством вредных примесей.

Искусственные пески используются значительно реже и бывают тяжёлыми и лёгкими и образуются путём дробления твердых и плотных горных пород и отвальных металлургических шлаков при этом искусственные пески делятся на три группы:

• для конструкционно-теплоизоляционного бетона

• для конструкционного бетона

• для теплоизоляционного бетона

 Как правило, искусственные (дроблёные) пески имеют высокую стоимость, и поэтому, их в основном применяют для обогащения мелкого природного песка для производства бетона.

Вредными примесями, оказывающими негативное воздействие на состав бетонных смесей, называют соединения глинистых и пылевидных частиц, органических примесей, сернистых и сернокислых соединений.

Наличие в песке глинистых и пылевидных частиц увеличивает водопотребность бетонной смеси с увеличением суммарной поверхности мелкого заполнителя, что в свою очередь при обволакивании зерен песка ухудшает сцепление, с цементным камнем  снижая прочность бетона.

Растительный слой почвы, а также продукты гниения растительности называют органическими примесями, которые снижая прочность бетона, могут привести к его разрушению.

Сернистые и сернокислые соединения (гипс, серный колчедан и пр.) способствующие образованию коррозии бетона не должны превышать 1% от общей массы песка.

В процессе твердения цементного камня возникают усадочные деформации и внутренние напряжения, способствующие возникновению трещин и усадки до 2 мм/м исключающим фактором возникновения которых являются заполнители снижающие усадку до 10 раз и образующие собой жёсткий скелет.

Крупным заполнителем для производства тяжелого бетона являются гравий и щебень, для легкого бетона керамзит, вспученный перлит, вермикулит полученные путём обжига вспучивающихся горных пород, а также туф, пемза полученные путём дробления и фракционирования пористых горных пород.

Гравий.

Гравий – обкатанные обломки самых прочных горных пород имеющие округлую либо яйцевидную форму размером зерен 5-70 мм, образовавшихся в результате естественного разрушения (выветривания). Существует три основных разновидности гравия – горный (овражный), речной и морской. Горный гравий имеет шероховатую поверхность и содержит обычно примеси песка, глины, пыли и органических веществ. Речной и морской гравий обладают гладкой поверхностью, что ухудшает сцепление с цементно-песчаным раствором. Для улучшения сцепления гравий дробят на щебень.

Щебень.

Щебень – продукт дробления твердых горных пород, валунов и гравия с последующим рассеиванием по соответствующим фракциям. В зависимости от размера зерен гравий и щебень подразделяют на фракции 5÷10, 10÷20, 20÷40, 40÷70 мм. Содержание зёрен определенной формы в каждой фракции регламентируется ГОСТ 8267-93 полными остатками на контрольных ситах при рассеве.

Содержание в гравии или щебне зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы допускается не более 15 % по массе. Содержание в щебне зерен слабых, выветрившихся пород не должно превышать 10% по массе.

Для тяжелых бетонов следует применять щебень, имеющий прочность в 2 раза выше заданной марки бетона. Проверяется также морозостойкость гравия и щебня.

При проектировании состава бетонной смеси, как правило, исходят из необходимости получения бетона заданной прочности и консистенции при минимальном расходе цемента.

Существующие виды бетонов:

Различаемые по плотности бетонной массы:

• особо тяжёлые – более 2500 кг/м³

• тяжёлые – 1800 ÷ 2500 кг/м³

• лёгкие – 500 ÷ 1800 кг/м³

• особо лёгкие  – менее 500 кг/м³

Различаемые по виду применяемого вяжущего вещества:

• цементные (изготавливаемые на клинкерных цементах (портландцемент, шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент)

• силикатные автоклавного твердения (на известково-песчаном, известково-шлаковом)

• гипсовые (на гипсовых и гипсоцементно-пуццолановых вяжущих);

• асфальтобетоны (на битумном вяжущем);

• полимерцементные бетоны (на синтетических смолах).

  Различаемые в зависимости от структуры:

• бетоны плотной структуры, у которых все пространство между зернами заполнителя занимают затвердевшее вяжущее и поры вовлеченного в него воздуха;

• бетоны поризованной структуры, пространство между зернами заполнителя которых заполнено затвердевшим вяжущим и пено- или газообразователем;

• ячеистые бетоны, состоящие из затвердевшего вяжущего, кремнеземистого компонента и пор равномерно распределенных и образованных газо- или пенообразователями;

• бетоны крупнопористой структуры, у которых пространство между зернами крупного заполнителя не полностью заполнено мелкими заполнителями и затвердевшими вяжущими.

  Различаемые по назначению:

• конструкционные - для бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений (колонны, ригели, плиты перекрытия и покрытия, сваи, опоры ЛЭП);

• гидротехнические - для возведения плотин, дамб, укрепления русла каналов, опоры мостов

• бетон для самонесущих стен зданий и плит перекрытий с не высокой нагрузкой сверх собственной массы

• дорожный - для устройства дорожных автострад, шоссе, аэродромных покрытий и мостовых конструкций;

• специальные - химически стойкие, жаростойкие, декоративные, особотяжелые для биологической защиты, бетонополимеры, полимербетоны и бетоны используемые для возведения АЭС.

 

Материалы для тяжелого бетона

 Для тяжелых бетонов рекомендуются следующие марки цементов:

 

Марка бетона	М100	М150	М200	М300	М400	М500	М600
Марка цемента	300	300	400	400	500	500	600

 

При использовании марки цемента выше рекомендуемой, следует для данной бетонной смеси применять микронаполнители - измельченные горные породы (известняки, доломиты и пр.), а также отходы промышленности (доменные и топливные шлаки, золы и пр.).

 

Прочность.

Основополагающим показателем бетона является его прочность, определяемая пределом прочности при сжатии образцов-кубов с размерами ребер 20×20×20 см в возрасте 28 суток.

Прочность бетона характеризуется его маркой, которая определяется испытанием предела прочности при сжатии эталонного образца-куба в возрасте 28 суток.

По пределу прочности при сжатии для тяжелых бетонов установлены следующие марки: М200, М250, М300, М350, М400, М450, М500, М600, М700, М800.

  При бетонировании ряда конструкций, например, бетонных дорожных покрытий, важно знать прочность бетона при изгибе. Для этого испытывают образцы-балки. Для обычных железобетонных конструкций широко применяют бетон марок М200 и М250, а для предварительно-напряженных железобетонных конструкций марок М300 – М500. Бетон марок М100 и М150 используют для оснований, фундаментов и других массивных монолитных конструкции.

  Основные факторы, влияющие на прочность бетона - активность цемента и соотношение массы воды и цемента в составе бетонной смеси, так называемое водоцементное соотношение. На прочность бетона определенное влияние оказывает зерновой состав заполнителей, правильность перемешивания в бетоносмесителе, обеспечивающим полное покрытие цементным тестом всех зерен заполнителей.

Степень и продолжительность уплотнения бетонной смеси также оказывают существенное влияние на прочность бетона.

  Хорошо уплотненный бетон в благоприятных температурных и влажностных условиях непрерывно набирает прочность в течение ряда лет. При этом в первые 7 – 10 суток прочность бетона растет довольно быстро, затем рост прочности к 28 суткам замедляется и, наконец, в возрасте свыше 1 года постепенно затухает. Фактическую прочность бетона в конструкциях определяют испытанием контрольных образцов, изготовленных из той же бетонной смеси и твердеющих в условиях аналогичных условиям эксплуатации конструкций. Достижение заданной прочности конструкции в кратчайший период времени является основной задачей, где большое внимание уделяется температуре окружающей среды и относительной влажности.

При низких положительных температурах (5 – 7 ⁰С) окружающего воздуха скорость нарастания прочности бетона замедляется, а при температуре ниже 0 ⁰С твердение бетона прекращается и возобновляется вновь при установлении в окружающей среде устойчивой положительной температуры. В зимних условиях при проведении монолитных работ набор прочности уплотненной смеси значительно снижается. С целью исключения остановки процесса гидратации цементного камня, используют противоморозные химические добавки, а также электропрогрев конструкции либо нагнетание тепловыми пушками горячего воздуха под заранее укрытую термосберегающим материалом конструкцию. Процесс гидратации цементного камня в бетонной смеси, в особенности в массивных конструкциях, проходит с выделением тепла и при введении дополнительного тепла учитывают этот факт с целью обеспечения достаточной влажности и исключения растрескивания конструкции. При необходимости на поверхность конструкции подают дополнительную воду, равномерно её распределяя.

 

Подвижность и жесткость.

При изготовлении железобетонных изделий и бетонировании монолитных конструкций самым важным свойством бетонной смеси является удобоукладываемость (или удобоформуемость), т.е. способность заполнять форму при данном способе уплотнения, сохраняя свою однородность.

Для оценки удобоукладываемости используют три показателя:

• подвижность бетонной смеси (П), являющуюся характеристикой структурной прочности смеси;

• жесткость (Ж), являющуюся показателем динамической вязкости бетонной смеси;

• связность, характеризуемую водоотделением бетонной смеси после ее отстаивания.

Подвижность бетонной смеси характеризуется измеряемой осадкой (см) конуса (ОК), отформованного из бетонной смеси, подлежащей испытанию. Подвижность бетонной смеси вычисляют как среднее двух определений, выполненных из одной пробы смеси. Если осадка конуса равна нулю, то удобоукладываемость бетонной смеси характеризуется жесткостью.  

Жесткость бетонной смеси характеризуется временем (с) вибрирования, необходимым для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе для определения жесткости.

 

Удобоукладываемость бетонной смеси.

Количество воды затворения является основным фактором, определяющим удобоукладываемость бетонной смеси. Вода затворения (В, кг/м³) распределяется между цементным тестом (Вц) и заполнителем (Взап): В= Вц + Взап. Количество воды в цементном тесте определяют его реологические свойства: предельное напряжение сдвига и вязкость, а следовательно, и технические свойства бетонной смеси - подвижность и жесткость.

Водопотребность заполнителя Взап является его важной технологической характеристикой; она возрастает с увеличением суммарной поверхности зерен заполнителя и поэтому велика у мелких песков.

Для обеспечения требуемой прочности бетона величина водоцементного отношения должна сохраняться постоянной, поэтому возрастание водопотребности вызывает перерасход цемента. При мелких песках он достигает 15-25%, поэтому мелкие пески следует применять после обогащения крупным природным или дробленым песком и с пластифицирующими добавками, снижающими водопотребность.

Водонепроницаемость.

Плотный бетон при толщине железобетонных конструкций более 200 мм, как правило, оказывается водонепроницаемым. Это свойство бетона характеризуется степенью водопроницаемости, т. е. величиной наименьшего давления воды, при котором она еще не просачивается через бетонный образец. По этому показателю бетоны разделяют на 12 марок: В2, В4, В6, В8, В10, В12, В14, В16, В18, В20, В25 и В30, т. е. на бетоны, которые выдерживают давление соответственно не менее 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 и т. д. до 3 МПа. Для повышения водонепроницаемости бетона применяют специальные покрытия, например, пленки из пластмасс или уплотняющие добавки. Значительно возрастает водонепроницаемость бетона при применении расширяющихся цементов.

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.

По водонепроницаемости  бетон делят на марки W2, W4, W6, W8 и W12, причем марка обозначает давление воды (кгс/см²), при котором образец-цилиндр высотой 15 см не пропускает воду в условиях стандартного испытания.

 

Морозостойкость.

Морозостойкость бетона определяют путём попеременного замораживания в холодильной камере при температуре от 15 до 20 °С и оттаивания в воде при температуре 15-20 °С бетонных образцов кубов с размерами ребра 10, 15 или 20 см (в зависимости от наибольшей крупности заполнителя). Образцы испытывают после 28 суток выдержки в камере нормального твердения или через 7 суток после тепловой обработки. Контрольные образцы, предназначенные для испытания на сжатие в эквивалентном возрасте, хранят в камере нормального твердения. Морозостойкость бетона зависит от качества примененных материалов и капиллярной, пористости бетона. Объем капиллярных пор оказывает решающее влияние на водопроницаемость и морозостойкость бетона. Морозостойкость бетона значительно возрастает, когда капиллярная пористость менее 7%.

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 марки по морозостойкости: F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500.

Бетоны высокой морозостойкости применяют для тех частей сооружений, которые подвергаются многократному замораживанию и оттаиванию во влажном состоянии. Эта зона переменного уровня гидротехнических сооружений, конструкции железобетонных градирен, цементно-бетонные покрытия дорог и аэродромов и т.п.

Морозостойкость зависит от качества исходных материалов, состава бетона и тщательности производства работ, которые и определяют структуру бетона.

Рекомендуется применять сульфатостойкий портландцемент, являющийся одновременно и морозостойким.

Для повышения морозостойкости и водонепроницаемости бетона применяют добавки поверхностно-активных веществ.

 

 

Коррозиестойкость.

Коррозия бетона происходит в результате разрушения цементного камня и обычно сопровождается понижением прочности и водонепроницаемости, а также ухудшением его сцепления с арматурой. Меры предотвращения: увеличение плотности бетона, применение специальных цементов (пуццоланового, кислотостойкого, глиноземистого), а также облицовка плотными керамическими плитками, обработка специальными веществами (жидким стеклом с кремнефтористым натрием), покрытие гидроизоляционными битуминозными и пленкообразующими полимерными материалами.

 

Усадка и расширение.

При твердении на воздухе бетон (если он не на безусадочном или расширяющемся цементах) дает усадку, а при твердении во влажных условиях он может незначительно разбухать. Величина усадки тяжелого бетона обычно около 0,15 мм на 1 м длины бетонного сооружения, что может повлечь за собой образование трещин в массивных и большеразмерных конструкциях. Для уменьшения усадки бетона следует избегать применения бетонов с большим расходом цемента, при этом необходимо использовать крупные заполнители хорошего зернового состава и обеспечивать влажный режим твердения бетона. При бетонировании массивных конструкций в первый период твердения бетона возможно его расширение от нагревания теплотой, выделяющейся при взаимодействии цемента с водой. С целью уменьшить тепловыделение бетона необходимо применять цементы с малой экзотермией, а также устраивать температурные швы.

 

Огнестойкость.

Бетон является огнестойким материалом. Однако продолжительное воздействие температур в интервале 160 – 200 ⁰С снижает прочность бетона на 25 - 30 %. При нагревании свыше 500 ⁰С бетон разрушается. Конструкции, подвергающиеся воздействию температур более 200 ⁰С, следует защищать теплоизоляционными материалами или выполнять их из жаростойкого бетона.

 

Марки и классы бетона.

При проектировании бетонных и железобетонных конструкций назначают требуемые характеристики бетона: класс (марку) прочности, марки морозостойкости и водонепроницаемости. 

За проектную марку бетона по прочности на сжатие принимают сопротивление осевому сжатию (кгс/см²) эталонных образцов-кубов.

За проектную марку бетона по прочности на осевое растяжение принимают сопротивление осевому растяжению (кгс/см²) контрольных образцов. Эта марка назначается тогда, когда она имеет главенствующее значение.

Проектная марка бетона по морозостойкости характеризуется числом циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживают образцы в условиях стандартного испытания. Назначается для бетона, подвергающегося многократному воздействию отрицательных температур.

Проектная марка бетона по водонепроницаемости характеризуется односторонним гидростатическим давлением (кгс/см²), при котором образцы бетона не пропускают воду в условиях стандартного испытания. Назначается для бетона, к которому предъявляются требования по плотности и водонепроницаемости.

Проектную марку бетона по прочности на сжатие контролируют путем испытания стандартных бетонных образцов: для монолитных конструкций в возрасте 28 суток, для сборных конструкций - в сроки, установленные для данного вида изделий стандартом или техническими условиями.

Проектную марку бетона монолитных конструкций разрешается устанавливать при специальном обосновании в возрасте 90 или 180 суток в зависимости от сроков загружения, что позволяет экономить цемент.

Прочность бетона определяют путем испытания образцов, которые изготовляют сериями; серия, как правило, состоит из трех образцов.

Предел прочности при растяжении возрастает при повышении марки бетона по прочности при сжатии, однако увеличение сопротивления растяжению замедляется в области высокопрочных бетонов. Поэтому прочность бетона при растяжении составляет 1/10-1/17 предела прочности при сжатии, а предел прочности при изгибе - 1/6-1/10.

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 не выполненным. Бетоны подразделяются на классы: В1; В1,5; В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В40; В45; В50; В55; В60. Соотношение между классом и марками бетона по прочности при нормативном коэффициенте вариации v = 13,5%.

Класс бетона	Средняя прочность данного класса кгс/см2	Ближайшая марка бетона
В3,5	46	М50
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

 

Тяжелый бетон является основным видом бетона для железобетонных конструкций. Проектные марки тяжелого бетона по прочности на сжатие: М50, М75, М100, М150, М200, М250, М300, М350, М400, М450, М500, М600, М700, М800. Марки М250, М350 и М450 предусматривают при условии, что это приводит к экономии цемента. Бетоны высоких марок (М500-М800) нужны для предварительно напряженных железобетонных конструкций. При этом надо учесть, что бетон на плотном заполнителе имеет меньшую усадку и ползучесть по сравнению с легким бетоном на пористом заполнителе и ячеистым бетоном. Поэтому и потери предварительного напряжения арматуры при тяжелом бетоне меньше. Кроме того, он хорошо защищает стальную арматуру от коррозии, что особенно важно для предварительно напряженных конструкций, работающих в агрессивных условиях.

Главные недостатки тяжелого бетона - большая плотность и высокая теплопроводность.

 

Специальные виды тяжелых бетонов.

  Гидротехнический бетон в отличие от обычного тяжелого бетона характеризуется повышенной плотностью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, низким тепловыделением, стойкостью против воздействия агрессивных вод. Для придания бетону таких свойств применяют сульфатостойкий и пуццолановый портландцемент, высококачественные заполнители с хорошо подобранным зерновым составом, обеспечивают тщательное приготовление и укладку бетонной смеси, а также правильный уход за твердеющим бетоном.

  Дорожный бетон применяют для устройства покрытий на автомагистралях, дорогах промышленных предприятий и городских улицах. В процессе эксплуатации покрытия подвергаются не только воздействию транспортных средств, но и влиянию атмосферных условий (многократное увлажнение и высыхание, замораживание и оттаивание), поэтому к дорожному бетону предъявляют повышенные требования по прочности, плотности износо- и морозостойкости. Дорожный бетон должен иметь достаточно высокую прочность на изгиб в пределах 4 - 5,5 МПа при марках МЗОО - М500, морозостойкость его обычно характеризуется марками М_РЗ 150 и М_РЗ 200.

  Декоративные бетоны используются для повышения эстетической выразительности зданий и сооружений. Бетон данного вида получают за счет применения цветных составляющих - белого и цветного цементов, щелочестойких пигментов, заполнителей из цветных горных пород. Декоративный бетон наряду с требованиями к его цвету и внешнему виду должен удовлетворять повышенным требованиям в отношении прочности, плотности и долговечности, так как он является наружным слоем железобетонных изделий и в первую очередь подвергается атмосферным воздействиям, а в ряде случаев и истиранию. Марка декоративного бетона обычно М150, а морозостойкость - М_РЗ 50.

  Жаростойкий бетон способен сохранять свои физико-механические свойства при длительном воздействии высоких температур. В зависимости от степени огнеупорности жаростойкие бетоны разделяют на: высокоогнеупорные t > 1770оС, огнеупорные -1580 - 177ОоС и жароупорные - ниже 1580оС. Для приготовления жаростойких бетонов в качестве вяжущих используют глиноземистый цемент, портландцемент, шлакопортландцемент и жидкое стекло с добавкой кремнефтористого натрия. Заполнителями и тонкомолотыми компонентами служат металлургические шлаки, бой керамических и огнеупорных материалов, базальт, диабаз, андезит, артикский туф и др. Жаростойкие бетоны в зависимости от вида исходных материалов имеют марки М100-М250. Применяют их для футеровки промышленных печей, подов вагонеток туннельных печей, фундаментов доменных и мартеновских печей, дымовых труб и др.

  Особо тяжелые бетоны применяют для защиты обслуживающего персонала атомных электростанций от радиоактивных излучений. Установлено, что наиболее опасные для человеческого организма гамма-лучи и нейтронное излучение эффективно поглощает бетон, который имеет высокую плотность и содержит в своем составе компоненты с большим количеством химически связанной воды. Особо тяжелые защитные бетоны приготовляют на заполнителях: магнетите, лимоните, барите, металлическом скрапе, чугунной дроби и т. п. Плотность таких бетонов зависит от вида заполнителя и достигает у бетона с магнетитовым заполнителем 4000, а с чугунной дробью 5000 кг/м^З. В качестве вяжущих используют портландцементы, шлако-портландцементы и глиноземистые цементы. С целью повысить защитные свойства гидратных бетонов (названных так в связи с большим содержанием химически связанной воды) в их состав вводят добавки: карбид бора, хлористый литий и др.

  Прочность и долговечность особо тяжелых бетонов такие же, как у обычных тяжелых бетонов. Бетонополимеры представляют собой бетоны, поры которых заполнены полимерами в результате специальной обработки. Бетон пропитывают петролатумом, разбавленными смолами, битумом, серой, жидкими мономерами (метилметакрилатом или стиролом), полимерами (эпоксидными и полиэфирными смолами) и различными композициями на их основе. При этом значительно повышаются механические, физические и химические свойства бетона. Например, прочность бетона при сжатии повышается до 200 МПа, а водонепроницаемоеть, морозостойкость и долговечность увеличиваются в несколько раз. Пропитка полимерами повышает стоимость бетона, поэтому ее осуществляют, когда она экономически оправдана (бетонополимерные изделия, работающие в суровых климатических или агрессивных условиях).