Прочностные характеристики бетона и его свойства, ГОСТ, СНиП

Для многих не секрет, что бетон — это строительный материал, который изготавливается из определенной смеси, включающей в себя вяжущее вещество, зерна-наполнители с жидкостью. Можно выразиться иначе, бетон — это искусственно, созданный камень из определенных строительных материалов, взятых в необходимых пропорциях.

Схема составляющих компонентов бетона.

Многих интересует вопрос прочности предопределенного состава, от каких свойств она зависит, как приготовить раствор так, чтобы сооружение, которое построено с его использованием было надежным убежищем.

Состав бетона чаще всего определяют по следующим компонентам:

• цемент;
• песок;
• вода.

Следует рассмотреть, как влияют эти компоненты на его прочность и их процентное содержание в соединении. Начинающие строители ошибочно полагают, что большое количество воды в растворе облегчит их работу и никак качественно не скажется на физических параметрах приготовляемого раствора.

Иногда, чтобы понять суть вещей, удобнее начать объяснение несколько отклонившись от традиционного мнения.

Зернистые заполнители в бетоне

При приготовлении бетона нужно использовать только крупный песок в сочетании с мелким или средним, иначе будет большой объем пустот.

В качестве этого компонента раствора обычно используют песок или гравий и щебенку. Сначала о песке.

Очень важно, чтобы в песке не было глинистых добавлений. Прочностные характеристики будущей, затвердевающей смеси сильно ухудшаются при наличии глины и ее следов.

После проверки песка на факт содержания глины, в случае ее отсутствия песок промывают, просушивают, иногда сортируют по размеру. Таким образом, получают компонент пригодный для использования. Его содержание в растворе не должно быть высоким. Состав из цемента, песка и воды с большим содержанием обсуждаемого материала у строителей называется смесью для штукатурки помещений.

Используемый заполнитель может различаться по диаметру, если речь идет о песке эта величина колеблется от 0,16 мм до 5 мм, если это гравий или щебенка, размеры крупинок могут достигать 1,5 см. Последний вид добавлений используется при строительстве сложных, тяжелых конструкций, к примеру, ступеней. Чтобы приготовить обычный бетон, зернистые наполнители не должны обладать никакими удивительными свойствами. Достаточно того, что они не имеют сторонних примесей и просеяны через сито соответствующего размера.

Вернуться к оглавлению

Цемент и его составные

Виды цемента.

Вяжущими свойствами цемента пользуются строители всего мира, благодаря своим особенностям он может соединять зернистые наполнители в каменистые соединения при условии добавления воды.

Поскольку именно цемент является основным компонентом затвердевающей смеси, велика зависимость прочностных характеристик бетона от качества именно вяжущего вещества. На самом деле ошибочно думать, что только цемент имеет свойство объединять вещества в монолитную поверхность, это могут быть следующие материалы:

• гипсовые;
• шлакощелочные;
• силикатные.

Вернуться к оглавлению

Маркировка бетона

Таблица соотношения классов и марок бетона.

Маркировка бетона, пожалуй, одна из самых основных тем, которую надо освоить начинающему строителю. Бетон градируют по нескольким сеткам, которые имеют табличные соответствия.

Различают:

• класс бетона по прочности;
• марку бетона по его содержанию цемента.

С маркой бетона все легко: например, М100, М200, М1000. Чем выше цифра, стоящая с буквой М, тем больше процентное содержание цемента в исходной смеси.

Класс бетона обозначают буквенно-числовой величиной, например, В12, В 34. Она определяет прочность раствора на сжатие для эталонного образца. Проще говоря, это сопротивление материала возможным разрушениям. Само по себе понятие не имеет смысла без знания, некоторых величин, как то площадь поверхности, давление. Это важно для ученых и экспериментаторов, выполняющих расчеты.

Схема образцов бетонного раствора.

Для строителей важно, чтобы характеристики с пометкой М подбирались под требуемые значения с буквой В. Если же говорить конкретнее о понятии прочности на сжатие, достаточно привести, к примеру, класс бетона В34, который выдерживает нагрузку 34 МПа, ей соответствует, определенная марка бетонированной смеси, предположительно М450. Для строителей рекомендуется использовать табличные данные, которые доступны в литературе, соответствующей тематики. Чем меньше цифра, стоящая с буквой, тем меньшую нагрузку выдерживает затвердевшая смесь. В связи с последним утверждением, бетон различают по легкости, подразумевая под этим понятием плотность вещества. Как известно, будут определять прочность материала характеристики вещества: плотность, пластичность, водонепроницаемость, морозоустойчивость.

Вернуться к оглавлению

Вода и ее роль в составе бетона

Вода является компонентом раствора. Используя свойство воды растворяться, очень легко объяснить, почему ее количество в растворе должно быть не на глаз, а иметь вполне конкретные цифры. При застывании раствора, бетон еще долго удерживает излишки воды в своей структуре, но со временем она все равно испаряется. Таким образом, в монолитном слое образуется дефект, который так и называется «пора», заполнить ее по понятным причинам ничем уже невозможно. С другой стороны, недостаток воды приведет к другому виду дефекта, в результате чего монолитный пласт, возможно, не образуется или рассыплется, как мокрый песок после высыхания.

Вернуться к оглавлению

Как правильно приготовить раствор?

Схема приготовления бетонной смеси.

Используя уже описанные характеристики веществ, можно сформировать мнение о том, как же приготовить жидкое тело будущей монолитной поверхности. Дело за малым. Процентное содержание всех составляющих бетона будет во многом зависеть от того, для чего данный раствор готовится. Это может быть кирпичная кладка, смесь для стяжки швов и ступеней на приусадебном участке.

Бетон может быть приготовлен:

• вручную;
• в бетономешалке.

Если подготовка к кладке или заливке выполняется при помощи современного оборудования, особых вопросов не возникает. При ручном приготовлении бетона ингредиенты добавляются в воду, и каждый этап перемешивания происходит поочередно:

• цемент;
• песок;
• щебень.

После каждого добавления жидкую смесь следует тщательно перемешивать до получения однородной массы. В итоге получится вязкий или даже тягучий состав, который остается только правильно заложить, залить или использовать по назначению.

Раствор редко готовят сразу весь, обычно это делают постепенно. Еще одна причина соблюдать пропорции, чтобы застывший бетон был однородным, имел одинаковые по всей площади использования следующие характеристики:

• прочность;
• пористость;
• цвет.

При изготовлении смеси для заливки пола, к примеру, чаще всего используют марки цемента М 500 и М 400, используя их в определенных пропорциях с песком можно получить смесь для приготовления застывшего каменистого соединения, которым соответствует бетон марок М200 и М150. Кроме того, в смесь последнее время стали добавлять пластификаторы, в качестве которых используют, к примеру, фибропропиленовые волокна. Они гарантируют избегание трещин и изломов.

Вернуться к оглавлению

Примерный рецепт для заливки полов

Схема заливки бетона на пол.

Важно заметить, что для слоя полов больше 4 см лучше раствор приготовить самостоятельно. Например, для распространенного класса бетона В15, используют цемент — песок — щебень — вода, в следующих соотношениях 1:2:5:около 1, принимая долю цемента за 1. Для таких целей используется речной песок и гравий размером до 1 см. Сюда же можно добавить пластификатор. Если вдруг полученная масса оказалась недостаточно жидкой, потому как понятие «приблизительно 1» имеет разбег по значениям 0.8 — 1.2, надо знать, что нельзя добавить воду в уже готовый раствор. Разбавление следует произвести добавлением жидкого, приготовленного теста с такими же пропорциями, как исходный продукт, но с чуть большим порогом текучего вещества.

В квартирах все чаще прибегают к другим способам выравнивания и укрепления полов. Заливать бетон стало невыгодно и неудобно по многим причинам. Прежде всего потому, что данный процесс имеет жидкую фазу, есть вероятность затопить соседей, застывание происходит не быстро, создать уклон или идеально ровную поверхность весьма непросто. К тому же, если спрятать под такой монолитной поверхностью водопроводные трубы, сильно затрудниться их ремонт в случае необходимости.

Сделать бетон водонепроницаемым возможно, но теплопроводящим вряд ли. Таким образом, вырисовываются некоторые минусы для создания полов из смеси «цемент — песок — вода».

Вернуться к оглавлению

Водонепроницаемый бетон

Схема водонепроницаемого бетона.

Соблюдая все нормативы в приготовлении бетона, можно добиться того, чтобы практически все характеристики затвердевшей смеси имели необходимые показатели. Очень важно соблюдать условия заливки и последующего застывания пластической массы. Они могут меняться в зависимости от целевого использования, к примеру, сразу видна их неодинаковость для кирпичной кладки и для заливки полов. Если изготовляемый раствор будет применяться для кладки кирпичей, следует соблюдать принцип вибраций в процессе укладывания, при выполнении работ вручную это может быть элементарное постукивание по кирпичу. Таким способом прогоняются излишние поры, воздух и вода, это способствует тому, что застывший бетон будет иметь достаточно прочные и надежные характеристики.

Некоторые строительные компании для повышения водонепроницаемости добавляют в смесь стекловолокно и другие примеси. Которые улучшают именно этот параметр цемента, но их присутствие, не соответствует ГОСТам и некоторым образом являются примером нарушения закона.

Если уж есть такая большая необходимость создать водонепроницаемый бетон, лучше воспользоваться инструкциями для приготовления материала с большей плотностью. Возможно, чисто экономически это не так выгодно, как если добавить в менее плотный раствор улучшители свойств бетона сомнительного происхождения.

Вернуться к оглавлению

А что сказано в законе?

Состав качественного бетона.

В свете затронутой темы необходимо отметить, что применение всех инструкций подобной этой, и ее в частности, надо рассматривать лишь как небольшой экскурс в понятие о том, как свойства бетона влияют на способность образовывать монолитные поверхности. Для выполнения любого законного строительства необходимо производить точные расчеты, указывая марку и класс используемых материалов. А также такие характеристики бетона, как предполагаемые толщины слоев и поверхностей, которые ожидаются в готовом виде. Для этого есть специальные организации, они утверждают или отклоняют предлагаемые проекты. Исключением, пожалуй, может стать загородное строительство, но не все, а такие детали, как ступени возле загородного дома или заливка полов в собственной квартире, хотя даже это надо уточнять в соответствующих инстанциях.

Поэтому для того чтобы самостоятельно выполнить работы по изготовлению бетона, необходимо заказать нужный расчет соответствия требуемого класса В и его маркированный аналог М. В расчеты должны входить все добавляемые примеси. Обязательно указывать предполагаемые сроки твердения цемента, как уже было указано это следующие характеристики: время, температура, влажность. Даже для разнящихся данных есть определенные допустимые интервалы. Мгновенное застывание будет соответствовать быстрому разрушению образованной поверхности. Низкая температура говорит практически о том же самом. Проверка подтвердит или опровергнет возможность применения именно такой конфигурации, какую сделал заказчик. Придерживаться ли на деле своих же собственных расчетов, остается на совести строителя.

Нельзя не отметить появление на рынке европейского цемента и его смесей. У него имеется своя сетка стандартизации. Маркировка смесей из зарубежного материала формируется по несколько отличным понятиям, чем в России. К тому же и отношение к готовым видам бетона имеет несколько принципиальных отличий. Здесь появляется совершенно новое слово «сверхпрочный» бетон. Он изготавливается с использованием особо мелкого песка, чем собственно и достигается высокая плотность, получаемого материала.

Если попробовать привести его в соответствие к маркировке российского бетона, это будет примерно класс В50 и выше, для изготовления которого используют ближайшую марку бетона М800.

Напоследок надо сказать, что для каких бы целей ни использовался бетон, соблюдать правила подборки его компонент соответствии с ГОСТами лучше, чем экономя средства использовать сомнительные добавки. Экономия на строительных необходимых компонентах может в итоге дорого стоит тем, кто будет пользоваться сооружениями, воздвигнутыми с их использованием.

Источник