Из чего состоит бетонная смесь. Бетон из чего состоит


Из чего состоит бетон. Приготовление бетона

 

Заказать миксер бетона конечно здорово!

Однако, миксер- это четыре, а то и все пять кубов бетона минимум. А что делать, если надо чуть чуть? Или охота самим повозиться с растворчиком? Или жизнь научила, то что сделано своими руками- то сделано своими руками?

Вроде все просто- цемент, заполнитель, вода, лопата и все получиться. Правда,  встает вопрос- при приготовлении бетона в какой пропорции и в какой последовательности  вручную все это добро перемешать, чтобы потом не было мучительно больно?

На вопрос “Какие пропорции в приготовлении бетона” можно в принципе ответить- Пропорции следующие: бери две части одного, смешай с частью второго, да воды примерно столько то налей. Однако для понимания сущности процесса затворения, твердения бетона, все ж необходимы кое какие теоретические знания. Вот про приготовление бетона вручную и пойдет речь.

Итак, бетон состоит из трех составных честей, рассмотрим с точки зрения бетоноведения роль в бетонной смеси каждой из них.

Начало начал- Заполнитель

В бетоне, большая часть раствора (от 70%) заполнена песком, щебнем, или гравием. Эта составляющая раствора называется заполнителем.

Какой же заполнитель с точки зрения бетоноведения лучше всего?

Положим на картинке- белый цвет это заполнитель, черный цвет- цемент. Примерная пропорция заполнитель/цемент составит в таком случае примерно 30%. Иными словами, в единице объема нашего бетона – 30% составит цемент. Это очень и очень экономически неоправданно, сравните стоимость положим песка и стоимость цемента. Более того, цемент при твердении дает усадку, да немалую, и именно от этого появляются трещины на готовой конструкции. Иными словами, чем меньше цемента, тем лучше. Цемент в бетоне выступает просто как клей, а вам ведь не приходит в голову клеить, положим, разбитую чашку многомиллиметровым слоем клея, типа так прочнее будет… Тонко тонко, мало мало…  В приготовлении бетона всё ровно так же. По сути, твердость бетонной смеси дает ЗАПОЛНИТЕЛЬ, цемент выступает только связующим, не более.

Итак, необходимо уменьшить пустотность бетонной смеси. Как? Очень просто. Надо внести в смесь вторую фракцию величины заполнителя:

Математика говорит- максимальный эффект уменьшения пустотности, можно получить при различиях в величине зерен заполнителя в 6.5 раз. Пустотность падает до 5%. Если выразить это в деньгах, то цену цемента в единице объема раствора рассмотренного выше, мы заменили на цену заполнителя. Достаточно выгодно, и более того правильней, с точки зрения последующих процессах, о которых речь пойдет ниже.

Это можно выразить так: заполнитель в бетонной смеси состоит двух, а бывает и более фракций- например, по пропорции 70% щебня 5-20, и 30% песка. И раз речь пошла о песке, то тут появляется Второе правило:

Вредные примеси в заполнителе.

Почва и другие органические примеси- вот главный враг в процессе приготовления бетона, который может сломать всю стройность выкладки пропорции компонентов! Примеси являются сильнейшими замедлителями схватывания и твердения бетона. Как бороться? Не использовать заполнитель, загрязненный грунтовыми водами, почвой, глиной. Используйте чистый материал, в конечном итоге, бетона нам надо немного, на одни носилки или пару лопат, можно приобрести на такой объем что то стоящее чтобы вручную приготовить бетон, и вперед…

 

gazoblock-ek.ru

Из чего делается бетон

Из чего делают бетон: компоненты и их роль

Сегодня искусственный строительный материал - один из лидеров в своей области. Высокопрочный бетон разных марок обладает выдающимися характеристиками. Из него возводят сооружения, отличающиеся надежностью, длительностью срока эксплуатации и прочностью.

Бетон хорошо взаимодействует с армирующим материалом. Этот тандем высоко ценится при возведении железобетонных конструкций. Если вас заинтересовал вопрос о том, из чего делают бетон, то стоит обратить внимание на 4 основных компонента, среди которых:

  • песок;
  • цемент;
  • щебень;
  • вода.

Эти ингредиенты добавляются в определенных пропорциях и играют свою роль.

Основные компоненты

Бетонная смесь, которая ещё называется товарным бетоном, представляет собой подвижный состав из компонентов, которые замешиваются в заданной пропорции. Если к составу не добавляется щебень, то в итоге можно получить традиционный цементный раствор, или пескобетон. Однако в последнем песок используется в более крупной фракции.

Для приготовления бетонной смеси обычно используются четыре части щебня, часть цемента, две части песка и 0,5 частей воды. Довольно часто начинающих мастеров интересует вопрос о том, из чего делают бетон. Этот материал можно рассмотреть на конкретном примере. Для его получения следует соединить 180 л воды, 1250 кг щебня, 330 кг цемента и 600 кг песка. Эти цифры являются приблизительными, а на деле конкретные значения будут зависеть от множества факторов, среди них следует выделить:

  • марку цемента;
  • марку бетона;
  • использование пластификаторов и других добавок;
  • характеристики песка и щебня.

Например, если взять для раствора цемент марки М400, то применение вышеупомянутого соотношения позволит получить бетон М250. Но в работе может быть применен цемент марки М500, тогда марка бетона в конечном случае будет выглядеть как М350. При изготовлении бетона в условиях завода учитываются десятки характеристик и параметров.

Роль основных компонентов в бетоне

Если перед вами тоже встал вопрос о том, из чего делают бетон, то вы должны ближе ознакомиться с ролью основных ингредиентов. Таким образом, вода и цемент выступают в качестве основных составляющих. На них возложена главная функция, выраженная в связке ингредиентов в единую структуру.

Если правильно соблюсти пропорции этих компонентов, то удастся выполнить главную задачу при затворении бетона. В строительстве это отношение называется водоцементным. Речь здесь ведется не только об объеме жидкости и цемента, но и влажности песка, а также щебня и их водопоглощении.

При соединении с водой цемент начинает взаимодействовать с ней, что называется гидратацией цемента. Эта составляющая начинает схватывается и твердеть, формируя цементный камень. Многие сталкивались с этим камнем, когда открывали мешок цемента, хранящийся в сарае несколько лет.

Цемент и вода уже представляют собой готовый материал. Но при затвердевании цементный камень деформируется. Усадка может составить 2 мм на метр. Это хоть и немного, но из-за неравномерности усадочных процессов может возникнуть внутреннее напряжение, которое способствует образованию мелких трещин. Они хоть и почти не видны, но долговечность и прочность цементного камня при этом снижаются. Для того чтобы уменьшить деформации, в состав добавляются традиционные заполнители, среди них – песок и щебень.

Роль заполнителей

Теперь вам известно, из чего делают бетон, однако важно знать еще и о роли заполнителей. Крупным выступает щебень, тогда как мелким – песок. Эти ингредиенты призваны создавать структурный каркас, который принимает на себя в процессе эксплуатации усадочные напряжения.

Готовый бетон в результате дает не столь внушительную усадку. Прочность становится выше, под нагрузкой деформация бетона снижается. Ползучесть уменьшается, когда материал изменяет размеры при длительных нагрузках. Для снижения стоимости бетона еще нужны заполнители. По той причине, что цемент стоит дороже, чем песок и щебень, последние ингредиенты просто необходимы в материале.

Перевод весовых долей в объемные

В самом начале статьи вы ознакомились с пропорциями основных ингредиентов бетона. Не лишним будет перевести в объемные доли и весовые, сделав подсчёт. Эта информация будет полезна вам, если вы задумались о том, как делать бетон, пропорции необходимо изучить. Если цемент берется в количестве 0,25 м3, то вода должна быть взята в объеме 0,18 м3. Первый ингредиент берётся весом в 330 кг. При этом средняя насыпная плотность цемента равна 1300 кг на кубический метр.

Что касается воды, то она взята в объеме 180 л. Вес 0,9 м3 щебня при насыпной плотности в 1350 кг на кубический метр составляет 1250 кг. А вот 0,43 м3 песка – это 600 кг материала, при этом насыпная плотность этого заполнителя равна 1400 кг на кубический метр.

Если перед вами встал вопрос о том, в каких пропорциях делать бетон, то следует ознакомиться с данными, представленными выше. А вот согласно подсчетам, в итоге вам удастся получить 1,76 м3. Вас может заинтересовать вопрос о том, как всё это помещается в 1 куб бетона. Для ответа нужно взять литровую банку и засыпать щебнем по горлышко. Между камнями останется много места, которое называется межзерновой пустотностью.

Эту пустотность следует засыпать двумя стаканами песка, стаканом цемента и таким же количеством воды. Всё это встряхивается и перемешивается, в результате таких манипуляций вы получите плотную субстанцию. Все поры материала будут заполнены, составляющие притрутся друг к другу. Если бетон не трогать, то он начнёт затвердевать. При перемешивании и вибрировании материал снова станет пластичным, будет сохранять тиксотропность.

Важно упомянуть еще несколько слов о крупном заполнителе – щебне. Его марка должно быть в 2 раза больше, что касается прочности. Это верно, если проводить сравнение с расчетной маркой бетона. Это требование обусловлено тем, что проектная марка бетона ниже, по сравнению с реальной прочностью, которую материал набирает через шесть месяцев. А вот прочность щебня остаётся такой же. Поэтому необходимо их нивелирование.

Дополнительно о пропорциях бетона из цемента М400

Если вы все еще думаете над вопросом о том, как делать бетон, пропорции этого материала необходимо рассмотреть более внимательно. Используя цемент М400, вы сможете получить бетон разных марок, если добавить основные ингредиенты: цемент, песок и щебень в определенных пропорциях.

Для получения бетона марки М100 компоненты в вышеперечисленной последовательности необходимо добавить в следующем соотношении: 1 : 4,6 : 7,0 . А вот если есть желание получить бетон марки М200, то цемент, песок и щебень добавляются в таких пропорциях: 1 : 2,8 : 4,8 . Самая высокая марка бетона – М450, для ее получения ингредиенты добавляются в следующих отношениях: 1 : 1,1 : 2,5.

Приготовление бетона для фундамента

Если вы затеяли строительство дома, то должны знать, как делать бетон для фундамента. Нужно взять 10 кг цемента, 40 кг щебня или гравия и 30 кг песка. Для получения бетона марки М300 воды следует добавить вполовину меньше, чем вес остальных компонентов. Если раствор получился слишком плотным, то его можно немного разбавить. Лучше придерживаться консистенции, которая позволит перемешивать жидкий материал лопатой с приложением усилий. То есть раствор не должен стекать с лопаты легко и быстро.

Задавая вопрос о том, в каких пропорциях делать бетон для фундамента, вы должны ответить себе на него ещё и с учётом того, что песок может оказаться сырым. Если в нём содержится влага, то перед смешиванием компонентов мелкий заполнитель следует высушить или отнять несколько литров воды. Песок следует проверить на чистоту. Чем чище он окажется, тем лучше схватится с раствором.

Дополнительные рекомендации

Гравий и щебень лучше использовать во фракции в пределах 2 см. Цемент не следует приобретать задолго до начала строительства, так как он будет впитывать влагу в процессе хранения и непременно испортится. Сделать это рекомендуется примерно за неделю до начала замешивания бетонной смеси.

Если делаем бетон своими руками, пропорции обязательно соблюдаем. При этом заливку фундамента лучше осуществлять в теплое время года. При понижении температуры придётся подогревать воду и раствор, чтобы он не схватился раньше. В противном случае материал получится не столь прочным, кроме того, не будет крепко связан с арматурой или вовсе не уплотнится.

Использование бетономешалки для приготовления бетона

Если вы решили использовать бетономешалку при приготовлении растворной смеси, то важно убедиться в том, что ингредиенты не содержат посторонних примесей. Щебень должен быть гранитным или из гравия, только тогда замес получится более качественным.

Затем сухие компоненты смешиваются между собой в отдельной емкости. Для этого цемент и песок соединяются. Для этого обычно используется корыто или ванна. Если вы тоже оказались в числе тех, кто задается вопросом о том, как делать бетон в бетономешалке, то на следующем этапе полученную массу необходимо всыпать в емкость, где будет осуществляться замес. Однако перед этим добавляется щебень и вода.

Методика проведения работ

Месить нужно лишь после того, как будет добавлен последний компонент – щебень. Для хорошего замеса воду желательно брать чистую, она не должна содержать соли. После завершения работ бетономешалка очищается, в ней не должно оставаться смеси. Для этого внутрь наливается вода и добавляется немного гравия. Замешивать бетон в бетономешалке необходимо до тех пор, пока не удастся получить однородную массу.

Заключение

Теперь вам известно, как правильно делать бетон в бетономешалке, а также в каких пропорциях добавлять основные ингредиенты. Использовать можно бетоносмесители разных конструкций. Одни из них являются гравитационными. В данном случае за перемешивание отвечают барабанные лопасти. Угол наклона барабана можно менять.

Второй тип бетоносмесителей – это устройства принудительного действия. Какое бы оборудование вами ни было использовано, главное – смешать компоненты в правильных пропорциях.

fb.ru

Из чего делают бетон

  • Главная
  • Контакты
  • Мероприятия
  • Пользователи
  • Памятка

Проектируя новую машину, конструктор решает, какую форму нужно придать тем или иным ее деталям. Он устанавливает заранее, какой должна быть прочность этих деталей. Но ведь прочность будет зависеть от материала! Значит нужно подобрать соответствующий материал!

Точно так же обстоит дело и в строительстве. Строителю необходимо предварительно знать, какими свойствами должен обладать изготовленный им бетон, какова будет его прочность, как на него будет действовать жара и мороз.

Но состав бетона не может быть универсальным. Его нельзя назначить по одному рецепту, который пригоден для всех случаев.

Состав бетона, как и состав сплава в металлургии, должен быть запроектирован заранее. Он зависит от того, в каком сооружении будет применяться бетон.

Чтобы получать бетон, заданного состава, нужно разработать его «рецептуру». Российские ученые Н.М. Беляев, С.А. Миронов, Н.А. Попов и другие разработали технологию бетона, благодаря которой стало возможным изготовлять бетон с заранее известными свойствами. Для этого нужно правильно подобрать наивыгоднейшие пропорции (количество) исходных материалов, входящих в состав бетона. Но прочность бетона зависит не только от того, в каких количествах взяты его составные части, большое значение будет иметь также качество исходных материалов - крупного каменного заполнителя, песка, цемента и воды. Их берут в определенных количествах, а затем перемешивают между собой. Какими качествами должны обладать эти исходные материалы?

Начнем с крупного заполнителя - гравия и щебня.

Гравий - это в различной степени обкатанные обломки самых прочных горных пород (гранита, диорита, базальта, темно - серого известняка) круглой или яйцевидной формы с гладкой поверхностью. Размер этих зерен от 5 до 77 мм. По своему происхождению различают гравий (овражный), речной и морской.

В горном гравии обычно содержатся вредные примеси глины, пыли, песка, органических веществ, сернистых и сернокислых соединений. В речном и морском гравии примеси почти отсутствуют.

Щебень - это материал, который получают при дроблении горных пород или искусственных камней на куски размером также от 5 до 77мм. Зерна щебня имеют неправильную форму, поверхность их шероховатая. Поэтому щебень прочнее сцепляется с цементным камнем, чем гравий. Прочность крупного заполнителя особенно важна, так как именно он образует скелет бетона. Поэтому крупный заполнитель должен быть, как правило, в дватри раза прочнее самого бетона.

Чтобы обеспечить высокое качество бетона, крупный заполнитель должен быть чистым и не содержать вредных примесей. В нем должно быть не более 15% (по массе) зерен, имеющих форму игл и пластинок. Крупный заполнитель не должен вступать в химические реакции с веществами, содержащимися в цементе. Чтобы уменьшить влияние вредных примесей, заполнители перед использованием промывают. К крупным заполнителям относятся и пористые заполнители - пемза, туф, вулканические шлаки. Эти заполнители благодаря своей структуре поглощают много воды. Отсасывая из бетона лишнюю воду, они способствуют его упрочнению. Недостатком пористых заполнителей является то, что для бетона с применением таких заполнителей требуется больше цемента, чем для бетона на плотных заполнителях.

К мелким заполнителям относятся различные пески. Песком называются рыхлые горные породы, которые состоят из зерен различных материалов (чаще всего кварца) размером от 0,1 до 5 мм.

Пески различаются по минералогическому составу и в зависимости от условий образования и места залегания. По минералогическому составу пески бывают кварцевые, полевошпатные, известняковые и доломитовые.

По условиям образования пески подразделяются на горные, овражные, речные, морские, гравийные, валунные, дюнные и барханные.

Они отличаются друг от друга только пол структуре и форме. Зерна морского и речного песков округлой формы с гладкой поверхностью, зерна же горного песка, который чаще всего образуется при разрушении гранита и диорита, имеют угловатую форму и шероховатую поверхность. Зерна овражного песка также имеют угловатую форму, но по сравнению с зернами горного песка несколько сглаженную. Все пески содержат вредные для бетона примеси: уголь, пыль, глину, гипс, слюду, серный колчедан и различные органические примеси, которые оказывают влияние на цементный клей, понижая его прочность и, в конечном счете, вызывая разрушение бетона. Вредной примесью являются сульфаты, а также частицы гипса. Они образуют с частицами цемента особые соединения в виде тонких игл. Их часто образно называли «цементной бациллой».

Под действием воды «цементная бацилла» превращается в дальнейшем в жидкую белую слизь, вытекающую из бетона. Такой «больной» бетон не пригоден для эксплуатации.

Морской песок иногда содержит ракушки, состоящие, в основном, из известняка. Это ослабляет сцепление песка с другими составляющими бетона. Кроме того, в морском песке содержатся соли, выделяющиеся на поверхности бетона.

Наиболее чистый песок - это речной. Но он не всегда удовлетворяет строителей, так как часто бывает очень мелким. А это при изготовлении бетона требует большого количества цемента.

Так же как и крупный заполнитель, песок перед употреблением должен быть обязательно промыт водой в машинах - пескомойках.

Чтобы получить высокую прочность бетона, надо правильно подобрать зерновой состав заполнителя. А это значит, что надо так составить из них смесь, чтобы между зернами было, как можно меньше пустот, которые приходится заполнять цементным тестом. Песок одной крупности имеет в своем объеме около 40% пустот. Песок же, составленный из зерен разной крупности гораздо плотнее.

Можно ли добиться наименьшей пустотности? Да, можно.

Для этого вначале рассеивают крупный и мелкий заполнитель по размерам или, как говорят строители, на несколько фракций. Затем из них по определенному правилу составляют так называемую оптимальную зерновую смесь (в этой смеси все частицы так тесно примыкают друг к другу, что для цементного теста остаются только незначительные промежутки). Бетон, приготовленный на такой оптимальной смеси заполнителей уже имеет высокую плотность и прочность. Расход вяжущего в этом случае очень небольшой.

Если же бетон изготовлять на случайном составе заполнителей, взятых из природных карьеров или полученных путем дробления камня, то большую плотность получить нельзя. В этом случае требуется огромный перерасход цемента. Кроме того, на такой случайной смеси невозможно получить бетон высокой прочности.

Вода необходима для создания высокопрочного бетона должна быть чистой и не кислой. Но даже условно чистая вода содержит в себе различные примеси, вредно влияющие на процесс твердения бетона: органические кислоты, сульфаты, жиры и т.п.

Обычно на заводах железобетонных изделий и на строительных площадках для изготовления бетона используют питьевую воду. В ряде случаев приходится пользоваться грунтовой, болотной, торфяной и речной водой. Но эти воды бывают насыщены органическими примесями. Иногда приходится применять сточные и промышленные воды, которые могут содержать значительные примеси серной кислоты или ее солей гумусовой кислоты или гипса. Эти примеси вызывают разрушение бетона. Поэтому перед тем, как использовать эти воды их исследуют в химической лаборатории.

Поверхность бетона, приготовленного на морской воде или подверженного ее действию покрывается пятнами в виде солевых налетов – «выцветов», которые значительно портят вид бетона. Кроме того, прочность такого бетона невысокая. Поэтому при возведении из бетона жилых зданий морскую воду применять запрещается.

Цемент – это главная составная часть бетона. Бетон будет тем прочнее, чем выше клеящаяся способность цемента и чем сильнее он сцепляется с поверхностью наполнителя.

Цемент изготавливают из цементного клинкера, а его получают обжигом до спекания природного сырья или искусственной сырьевой смеси.

Такие смеси должны содержать примерно три части известняка и одну часть глины. Иногда эти смеси встречаются в природном виде - это горная порода, называемая известняковым мергелем. Но, так как месторождения этих мергелей встречаются редко, то на большинстве цементных заводов пользуются искусственными смесями известняка и глины. Вместо глины можно использовать диатомит, трепел и другие силикатные породы, близкие к глине по своему химическому составу. После обжига таких смесей образуется твердая спекшаяся масса – клинкер, состоящая из зерен темно-серого цвета размером с орех. Затем клинкер в шаровой мельнице измельчают в мелкий порошок. Чтобы улучшить качество цемента, при помоле клинкера в него вводят гидравлические добавки – до 3% гипса и до 15% диатомита, трепела. Вот теперь цемент готов!

Что же такое цемент?

Это серый очень мелкий порошок, напоминающий пудру. Чем дольше он измельчен, тем выше его качество, тем больше склеивающей способностью он обладает. При сверхтонком помоле химические реакции ускоряются во много раз. Объясняется это тем, что цементный порошок всегда соединяется с водой по всей поверхности. Поверхность же зерен будет тем больше, чем выше тонкость помола. Так, например, удельная площадь поверхности зерен 1 грамма цемента составляет 2000 – 3000 см?, а в высокопрочных цементах – около 6000 см?.

Для приготовления бетонных, железобетонных изделий и конструкций применяют различные цементы. Выбор вида цемента зависит от типа сооружения, для которого изготовляется бетон. В России выпускается свыше 30 видов цемента. Основные из них – портландцементы, шлакопортландцементы, пуццолановые портландцементы, глиноземистые цементы и другие. Производству и изучению цементов в нашей стране уделяется большое внимание. В науку о цементе большой вклад внесли российские ученые А. А. Байков, В. А.Кинд, В. Н.Юнг, П. П.Будников.

  • 6 февраля 2015 Гость (Александр)
  • Спасибо за информацию, но скажите пожалуйста какой цемент применить цем 1 это портландцемент или цем 2 это ДО-20 для тяжелого бетона

    9 июля 2015 Гость (Людмила)
  • Вы уточняйте у строителей, по своему плану строения, и в зависимости от того, где дом ставится.

Авторский проект APXU.RU Копирование материалов - только при согласовании и указании ссылки на сайт.

www.apxu.ru

Из чего делают бетон?

Оглавление: [скрыть]

  • Крупные заполнители
  • Мелкие заполнители
  • Из чего еще производят бетон?

Бетон представляет собой наиболее востребованный строительный материал. Его можно сделать самому либо купить уже готовый.

Цемент является наиболее значимым компонентом при изготовлении бетона.

При этом каждый, кому требуется такой материал, задумывается над тем, из чего же его делают. Бетон производится из нескольких основных компонентов. Рассмотрим каждый из них подробно.

Крупные заполнители

Чтобы изготовить бетон, используют крупные и мелкие заполнители. Начнем обзор с первых. Они представлены в большинстве случаев гравием и щебнем. Такие материалы имеют естественное и искусственное происхождение и разные фракции. Гравий может быть горным, речным, морским и керамзитовым. В первом типе присутствуют примеси песка, органических веществ и глины. Горный гравий имеет шероховатую поверхность, благодаря ей обеспечивается отличное сцепление цементного раствора при производстве бетона, который можно в последующем использовать даже для строительства и ремонта дорог.

Схема соотношения компонентов в бетонной смеси.

Речной и морской гравий включают себя гораздо меньше примесей. Поверхность материала является гладкой, поэтому сцепление раствора здесь уже не такое, как при использовании горного материала. Речной и морской гравий применяют для приготовления бетона, предназначенного для создания фундаментов для одноэтажных строений, возводимых из материалов незначительной массы.

Керамзитовый гравий является искусственным. Чтобы сделать его, используется темно-коричневая глина. С помощью такого гравия лучше изготавливать бетон, предназначенный для создания надежных оснований и строительства дорожных полотен, которые будут в дальнейшем подвергаться повышенной эксплуатации.

Что касается щебня, то он получается путем дробления горных пород, кирпича, доменных или мартеновских шлаков. Он также имеет различные фракции. Зерна щебня отличаются различной формой и шероховатой поверхностью. Благодаря этому раствор обладает высоким сцеплением, бетон получается прочным и долговечным.

Но перед тем как добавить один из этих крупных наполнителей, его обязательно очищают, чтобы процент содержания вредных примесей в нем не превышал 15%.

Реже используются при изготовлении бетона крупные пористые заполнители, которые представлены туфом, пемзой и вулканическими шлаками. Такие материалы позволяют делать прочные бетоны, однако их себестоимость гораздо выше, чем материала с применением щебня или гравия. И все потому, что при производстве бетона приходится добавлять значительное количество цемента, а такой материал стоит достаточно дорого.

Вернуться к оглавлению

Теперь рассмотрим подробно, что представляют собой мелкие заполнители. В качестве них выступают самые различные пески, которые являются не чем иным, как рыхлыми породами с фракциями до 5 мм.

Пески имеют несколько классификаций. Так, по минералогическому составу они подразделяются на:

  • полевошпатные;
  • доломитовые;
  • известняковые;
  • кварцевые.

По местам залегания и условиям образования пески делятся на:

  • барханные;
  • гравийные;
  • горные;
  • овражные;
  • валунные;
  • морские;
  • дюнные;
  • речные.

Основные типы макроструктуры бетона.

Все эти виды песка различаются между собой по структуре и форме. Они могут иметь шероховатую или гладкую поверхность, а также округлую либо угловатую форму. При этом пески, которые используются для приготовления бетона, имеют в своем составе различные примеси: глину, уголь, серый колчедан и другие. Они в значительной степени снижают прочностные характеристики раствора, поэтому его обязательно перед использованием промывают водой в специальных машинах. Затем песок обязательно просушивают. Делается это для того, чтобы в дальнейшем можно было правильно соблюсти пропорцию жидкости в растворе.

Стоит заметить, что наиболее чистым является речной песок. Однако несмотря на такую отличительную характеристику, из него делают бетон очень редко. Дело все в том, что он представлен очень мелкими фракциями. Поэтому возникает его перерасход, кроме того, требуется при приготовлении раствора использовать значительное количество цемента.

При выборе песка для производства растворов обращают внимание на его зерновой состав. Важно, чтобы такой материал был представлен различными фракциями. Только тогда можно будет получить бетон высокой плотности, который будет отличаться отменными эксплуатационными характеристиками.

Вернуться к оглавлению

Таблица состава бетона.

Совершенно ясно, что бетон изготавливается не только из песка, щебня и гравия, в него входят и другие компоненты. Один из них — вода. При этом брать ее из колодцев, колонок или из под крана недопустимо. Такая жидкость окажет негативное влияние на свойства и время застывания бетона. И все потому, что она содержит в себе вредные добавки — хлор, сульфаты, гумусовые кислоты, гипс, соли, органические кислоты и тому подобное. При изготовлении бетона подходит только чистая, не прокисшая вода. Нередко ее несколько раз фильтруют, чтобы получить наилучший раствор.

Теперь рассмотрим еще один компонент, который является наиболее значимым при приготовлении бетона, — цемент. Его производят из цементного клинкера, а он сам изготавливается посредством обжига особой сырьевой смеси. Она в свою очередь состоит примерно из 1 части глины и 3 частей известняка. Нередко такая смесь встречается в естественном виде, она представлена горной породой, носящей название известняковый мергель. Но, тем не менее, производители чаще всего изготавливают ее самостоятельно. После ее обжига получается спекшаяся масса, которую называют клинкером. Он представлен небольшими зернами и имеет темно-серый цвет. После того как клинкер готов, его измельчают в порошок и для улучшения качества добавляют в него различные гидравлические добавки — трепел, гипс, диатомит. После чего получается цемент, по консистенции напоминающий серую пудру. Чем более мелкий состав у него, тем выше его склеивающаяся способность и тем лучше получается по качеству бетон.

Следует заметить, что цемент представлен различными марками, при этом самая высокая является наиболее дорогой. Однако именно на основе нее можно создать бетоны с особой прочностью. Несмотря на это, цемент высокой марки используется редко. Более того, в некоторых случаях его применение совсем не актуально. При создании многих конструкций и изделий из бетона отлично подходят цементы невысоких марок, стоимость которых находится в разумных пределах. Наиболее популярным на сегодняшний день являются пуццолановый портландцемент, шлаковый портландцемент, обычный портландцемент.

На основе приведенной информации довольно просто понять, из чего делают бетон. А значит, имея такие компоненты как щебень, песок, гравий, цемент и вода, можно будет приготовить подобный материал своими руками. Потребуется лишь подобрать наиболее подходящую пропорцию, чтобы получить бетон с необходимыми свойствами.

1landscapedesign.ru

Что такое бетон и из чего он состоит? |

Содержание статьи:

Из каких материалов состоит бетон?

Бетон (классический бетон) состоит из щебня, песка, цемента, воды и специальных добавок.

Щебень и песок образуют скелет-основу, а цемент, вода и добавки образуют цементный клей, который склеивает каждую частичку заполнителя между собой в прочный искуственный камень — бетон.

Основные составляющие для изготовления бетона:

  • вяжущее вещество (цемент)
  • заполнители (песок, щебень, керамзит и т.д.)
  • вода
  • добавки

Первые три составляющих обязательны (без них не обойтись), четвертая — желательна.

Теперь подробнее.

Вяжущее вещество

Самым важным вяжущим веществом является портландцемент. Именно цемент используется при производстве строительных растворов и бетонов.

Это вещество полученное в результате помола и смешивания портландцементного клинкера, гипса и минеральных добавок (шлак, зола, пуццаланы и т.д.) в определенной пропорции.

Фракция цемента (размер его частичек) очень мелкая, практически как пыль.

Портландцементный клинкер получают путем обжига при температуре около 1450°С из смеси пород, содержащих карбонады (известняк, мергель, мел), глины и других минералов тщательно перемешанных в определенной пропорции.

Цемент — это гидравлическое минеральное вяжущее вещество, которое твердеет после смешивания с водой в результате протекания реакции гидратации.

Заполнители для бетона

Для использования в качестве заполнителя для бетона подходят материалы, которые не влияют на процессы твердения цемента и к поверхности которых цементный камень имеет максимальную адгезию.

Самыми основными и распространенными заполнителями для бетона являются щебень и песок.

Щебень и песок образуют гранулометрическую структуру, пустоты которой должны быть максимально заполнены склеивающим тестом из вяжущего вещества. Они занимают основную часть бетона как по весу (около 80%), так и по объему (70-75%).

От качества заполнителей зависит прочность и долговечность бетона, а оптимальное использование их размера только улучшает качество бетона.

Для получения высококачественного бетона песок и щебень очищают и разделяют по фракциям с помощью таких механических процессов, как дробление, просеивание и промывка.

Так же существуют такие виды бетонов, как керамзитобетон (вместо щебня используется более легкий заполнитель — керамзит), пенополистиролбетон (в качестве одного из заполнителей для облегчения и утепления используются шарики пенополистирола), пескобетон (в качестве заполнителей используется разнофракционный песок).

Вода

Не вся вода подходит для затворения бетона. Пригодность воды зависит от ее происхождения.

  • питьевая вода — подходит для бетона, не требует испытаний
  • грунтовые воды — могут использоваться для бетона, но необходима проверка
  • техническая вода — может использоваться для бетона, но необходима проверка
  • морская вода — может использоваться для неармированного бетона, но не подходит для железобетона
  • сточные воды — не подходят для изготовления бетона
Добавки для бетона и цементного раствора

Добавки в бетон и цементные растворы — это жидкости или порошки, которые добавляются в бетонную смесь в процессе смешивания и воздействуют на ее свойства и свойства затвердевшего бетона на химическом и физическом уровнях.

Основные добавки:

  • пластификатор (суперпластификатор) — основная его функция это снижение водопотребности бетона. Пластификатор позволяет снизить содержание воды бетонной/цементной смеси без изменения консистенции или повысить текучесть (удобоукладываемость) смеси без изменения содержания воды, или получить оба эффекта
  • ускоритель схватывания — сокращает время начала схватывания цемента в бетоне, увеличивает начальную прочность бетона
  • ускоритель твердения — увеличивает раннюю прочность бетона. Может как сокращать, так и не сокращать время начала схватывания цемента (зависит от свойств)
  • замедлитель схватывания (твердения) — замедляет время начала схватывания цемента в бетоне и дольше сохраняет начальную консистенцию смеси
  • воздухововлекающая добавка — в процессе замешивания бетона/раствора приводит к получению определенного количества мелких пор, заполненных воздухом, которые остаются в затвердевшем бетоне
  • стабилизатор — снижает водоотделение (расслоение) бетонной смеси
  • гидрофобная добавка — добавка, повышающая водонепроницаемость бетона
  • антиморозная добавка — добавка, позволяющая работать с бетоном в зимний период (при отрицательных температурах)

Нередко производители добавок объединяют и комбинируют эти свойства в своих продуктах, поэтому на прилавках магазинов можно встретить пластификатор замедляющий твердение, пластификатор с воздухововлекающим свойством, пластификатор-ускоритель и т.д.

Если в бетон добавляется более одной добавки, то их совместимость должна быть проверена специальными испытаниями.

Пример состава бетона — пропорции и расход материалов

бетон,

profipol.dp.ua

vest-beton.ru

Из чего делают бетон

ИЗ ЧЕГО ДЕЛАЮТ БЕТОН?

Проектируя новую машину, конструктор решает, какую форму нужно придать тем или иным ее деталям. Он устанавливает заранее, какой должна быть прочность этих деталей. Но ведь прочность будет зависеть от материала! Значит нужно подобрать соответствующий материал!

Точно так же обстоит дело и в строительстве. Строителю необходимо предварительно знать, какими свойствами должен обладать изготовленный им бетон, какова будет его прочность, как на него будет действовать жара и мороз.

Но состав бетона не может быть универсальным. Его нельзя назначить по одному рецепту, который пригоден для всех случаев.

Состав бетона, как и состав сплава в металлургии, должен быть запроектирован заранее. Он зависит от того, в каком сооружении будет применяться бетон.

Чтобы получать бетон, заданного состава, нужно разработать его «рецептуру». Российские ученые Н.М. Беляев, С.А. Миронов, Н.А. Попов и другие разработали технологию бетона, благодаря которой стало возможным изготовлять бетон с заранее известными свойствами. Для этого нужно правильно подобрать наивыгоднейшие пропорции (количество) исходных материалов, входящих в состав бетона. Но прочность бетона зависит не только от того, в каких количествах взяты его составные части, большое значение будет иметь также качество исходных материалов - крупного каменного заполнителя, песка, цемента и воды. Их берут в определенных количествах, а затем перемешивают между собой. Какими качествами должны обладать эти исходные материалы?

Начнем с крупного заполнителя - гравия и щебня.

Гравий - это в различной степени обкатанные обломки самых прочных горных пород (гранита, диорита, базальта, темно - серого известняка) круглой или яйцевидной формы с гладкой поверхностью. Размер этих зерен от 5 до 77 мм. По своему происхождению различают гравий (овражный), речной и морской.

В горном гравии обычно содержатся вредные примеси глины, пыли, песка, органических веществ, сернистых и сернокислых соединений. В речном и морском гравии примеси почти отсутствуют.

Щебень - это материал, который получают при дроблении горных пород или искусственных камней на куски размером также от 5 до 77мм. Зерна щебня имеют неправильную форму, поверхность их шероховатая. Поэтому щебень прочнее сцепляется с цементным камнем, чем гравий. Прочность крупного заполнителя особенно важна, так как именно он образует скелет бетона. Поэтому крупный заполнитель должен быть, как правило, в дватри раза прочнее самого бетона.

Чтобы обеспечить высокое качество бетона, крупный заполнитель должен быть чистым и не содержать вредных примесей. В нем должно быть не более 15% (по массе) зерен, имеющих форму игл и пластинок. Крупный заполнитель не должен вступать в химические реакции с веществами, содержащимися в цементе. Чтобы уменьшить влияние вредных примесей, заполнители перед использованием промывают. К крупным заполнителям относятся и пористые заполнители - пемза, туф, вулканические шлаки. Эти заполнители благодаря своей структуре поглощают много воды. Отсасывая из бетона лишнюю воду, они способствуют его упрочнению. Недостатком пористых заполнителей является то, что для бетона с применением таких заполнителей требуется больше цемента, чем для бетона на плотных заполнителях. К мелким заполнителям относятся различные пески. Песком называются рыхлые горные породы, которые состоят из зерен различных материалов (чаще всего кварца) размером от 0,1 до 5 мм.

Пески различаются по минералогическому составу и в зависимости от условий образования и места залегания. По минералогическому составу пески бывают кварцевые, полевошпатные, известняковые и доломитовые.

По условиям образования пески подразделяются на горные, овражные, речные, морские, гравийные, валунные, дюнные и барханные.

Они отличаются друг от друга только пол структуре и форме. Зерна морского и речного песков округлой формы с гладкой поверхностью, зерна же горного песка, который чаще всего образуется при разрушении гранита и диорита, имеют угловатую форму и шероховатую поверхность. Зерна овражного песка также имеют угловатую форму, но по сравнению с зернами горного песка несколько сглаженную. Все пески содержат вредные для бетона примеси: уголь, пыль, глину, гипс, слюду, серный колчедан и различные органические примеси, которые оказывают влияние на цементный клей, понижая его прочность и, в конечном счете, вызывая разрушение бетона. Вредной примесью являются сульфаты, а также частицы гипса. Они образуют с частицами цемента особые соединения в виде тонких игл. Их часто образно называли «цементной бациллой».

Под действием воды «цементная бацилла» превращается в дальнейшем в жидкую белую слизь, вытекающую из бетона. Такой «больной» бетон не пригоден для эксплуатации.

Морской песок иногда содержит ракушки, состоящие, в основном, из известняка. Это ослабляет сцепление песка с другими составляющими бетона. Кроме того, в морском песке содержатся соли, выделяющиеся на поверхности бетона.

Наиболее чистый песок - это речной. Но он не всегда удовлетворяет строителей, так как часто бывает очень мелким. А это при изготовлении бетона требует большого количества цемента.

Так же как и крупный заполнитель, песок перед употреблением должен быть обязательно промыт водой в машинах - пескомойках.

Чтобы получить высокую прочность бетона, надо правильно подобрать зерновой состав заполнителя. А это значит, что надо так составить из них смесь, чтобы между зернами было, как можно меньше пустот, которые приходится заполнять цементным тестом. Песок одной крупности имеет в своем объеме около 40% пустот. Песок же, составленный из зерен разной крупности гораздо плотнее.

Можно ли добиться наименьшей пустотности? Да, можно.

Для этого вначале рассеивают крупный и мелкий заполнитель по размерам или, как говорят строители, на несколько фракций. Затем из них по определенному правилу составляют так называемую оптимальную зерновую смесь (в этой смеси все частицы так тесно примыкают друг к другу, что для цементного теста остаются только незначительные промежутки). Бетон, приготовленный на такой оптимальной смеси заполнителей уже имеет высокую плотность и прочность. Расход вяжущего в этом случае очень небольшой.

Если же бетон изготовлять на случайном составе заполнителей, взятых из природных карьеров или полученных путем дробления камня, то большую плотность получить нельзя. В этом случае требуется огромный перерасход цемента. Кроме того, на такой случайной смеси невозможно получить бетон высокой прочности.

Вода необходима для создания высокопрочного бетона должна быть чистой и не кислой. Но даже условно чистая вода содержит в себе различные примеси, вредно влияющие на процесс твердения бетона: органические кислоты, сульфаты, жиры и т.п.

Обычно на заводах железобетонных изделий и на строительных площадках для изготовления бетона используют питьевую воду. В ряде случаев приходится пользоваться грунтовой, болотной, торфяной и речной водой. Но эти воды бывают насыщены органическими примесями. Иногда приходится применять сточные и промышленные воды, которые могут содержать значительные примеси серной кислоты или ее солей гумусовой кислоты или гипса. Эти примеси вызывают разрушение бетона. Поэтому перед тем, как использовать эти воды их исследуют в химической лаборатории.

Поверхность бетона, приготовленного на морской воде или подверженного ее действию покрывается пятнами в виде солевых налетов – «выцветов», которые значительно портят вид бетона. Кроме того, прочность такого бетона невысокая. Поэтому при возведении из бетона жилых зданий морскую воду применять запрещается.

Цемент – это главная составная часть бетона. Бетон будет тем прочнее, чем выше клеящаяся способность цемента и чем сильнее он сцепляется с поверхностью наполнителя.

Цемент изготавливают из цементного клинкера, а его получают обжигом до спекания природного сырья или искусственной сырьевой смеси.

Такие смеси должны содержать примерно три части известняка и одну часть глины. Иногда эти смеси встречаются в природном виде - это горная порода, называемая известняковым мергелем. Но, так как месторождения этих мергелей встречаются редко, то на большинстве цементных заводов пользуются искусственными смесями известняка и глины. Вместо глины можно использовать диатомит, трепел и другие силикатные породы, близкие к глине по своему химическому составу. После обжига таких смесей образуется твердая спекшаяся масса – клинкер, состоящая из зерен темно-серого цвета размером с орех. Затем клинкер в шаровой мельнице измельчают в мелкий порошок. Чтобы улучшить качество цемента, при помоле клинкера в него вводят гидравлические добавки – до 3% гипса и до 15% диатомита, трепела. Вот теперь цемент готов!

Что же такое цемент?

Это серый очень мелкий порошок, напоминающий пудру. Чем дольше он измельчен, тем выше его качество, тем больше склеивающей способностью он обладает. При сверхтонком помоле химические реакции ускоряются во много раз. Объясняется это тем, что цементный порошок всегда соединяется с водой по всей поверхности. Поверхность же зерен будет тем больше, чем выше тонкость помола. Так, например, удельная площадь поверхности зерен 1 грамма цемента составляет 2000 – 3000 см?, а в высокопрочных цементах – около 6000 см?.

Для приготовления бетонных, железобетонных изделий и конструкций применяют различные цементы. Выбор вида цемента зависит от типа сооружения, для которого изготовляется бетон. В России выпускается свыше 30 видов цемента. Основные из них – портландцементы, шлакопортландцементы, пуццолановые портландцементы, глиноземистые цементы и другие. Производству и изучению цементов в нашей стране уделяется большое внимание. В науку о цементе большой вклад внесли российские ученые А. А. Байков, В. А.Кинд, В. Н.Юнг, П. П.Будников.

www.apxu.ru

Состав бетона для фундамента. Из чего состоит бетон для фундамента?

В трех словах состав бетона для фундамента (подробнее читайте здесь - http://fb.ru/article/3319/sostav-betona-dlya-fundamenta) можно описать так – вода, цемент, наполнитель. Но, обладая такими «познаниями» соорудить ту часть здания, на которой будет держаться вся конструкция, естественно, невозможно. Нужно еще знать какими должны быть компоненты и сколько их потребуется для качественного бетона.

Вода

Здесь все более-менее просто – вода должна быть чистой, с как можно меньшим содержанием илообразного осадка. Что же касается количества, то вода добавляется в зависимости от консистенции раствора.

Оптимальным для бетона считается средняя густота – чересчур плотный бетон плохо утрамбовывается, особенно, когда в фундамент добавлена арматура, и могут оставаться пустоты после затвердевания массы.

Жидкий бетон сам заполняет пустоты, но избыток влаги может привести к тому, что готовый фундамент начнет расслаиваться. Поэтому оптимальный вариант, когда раствор легко укладывается, но еще не заливается.

Цемент

С выбором цемента тоже проблем возникнуть не должно. Марка нужного цемента может варьироваться от конкретной ситуации, а точнее, от требуемой марки бетона – она должна быть больше в два раза для портландцемента и в три, для цемента обычного.

То есть, если по проекту предусмотрен бетон с показателями 150-160 кгс/см2, то цемент должен иметь показатель не меньше 400 кгс/см2. Стандартными марками цемента для бетона под фундамент считаются 300 и 400, но нужно помнить, что при длительном хранении цемента, даже при соблюдении необходимых условий его марка снижается.

Два года хранения и больше, могут снизить марку почти в два раза, поэтому необходимо учитывать и этот момент. По объему цемент берется в соотношении 1/7 или 1/8 от общего объема сухой смеси, большее количество цемента приводит к перерасходу бетона, меньше – к увеличению водопроницаемости и падению качества.

Наполнитель

В качестве наполнителя для бетона под фундамент берут песок и щебень, объемное количество которых, должно составлять для песка - 3/7 или 3/8, для щебня – 3/7 или 4/8, в составе щебня может присутствовать гравий.

При отборе наполнителя следует помнить, что пылевидный песок, глина, известковый и керамический щебень в массе значительно ухудшают качество бетона, поэтому их использование крайне нежелательно.

Для бетона используются щебень и гравий 5 разных фракций, с размером отдельных частиц от 8 см, 4-8 см, 2-4 см,1-2 см, и от 0.5 до 1 сантиметра. Для песка размер зерен по фракциям делится по таким размерам – 4-5 см, 2.5-4 см, 1.2-2.5 см, 0.5-1.2 см и от 0.2 до 0.5 сантиметров.

Оптимальный объемный подбор наполнителя по фракциям, как для щебня, так и для песка выглядит следующим образом - 1часть самой мелкой фракции, 1 часть самой крупной и по 6 частей каждой из трех оставшихся фракций.

При кажущейся дотошности на подобный отбор времени много не нужно, а вот качество готового бетона для фундамента значительно увеличивается.

Ведь при таком способе заполняются практически все возможные пустоты, в бетоне не образуются раковины, и прочность его при использовании разнофракционного наполнителя увеличивается.

© Статья защищена авторским правом и ее перепечатка разрешена только при указании прямой ссылки на сайт rmnt.net Loading ... Loading ...
Понравилась статья? Нажимай
Спасибо Вам за добавление этой статьи в:

rmnt.net

Из чего состоит бетонная смесь

Бетонная смесь – это строительный материал, состоящий из четырех основных компонентов и нескольких вспомогательных. Смешивая составляющие смеси в разных пропорциях, можно придать готовому бетону определенных свойств, которые будут ценны в той или иной строительной сфере.

Бетонная смесь

Наиболее качественными, всегда считались товарные бетонные смеси, ведь соотношение компонентов при их изготовлении, высчитывается по формуле в заводский условиях. На сайте борбетон.рф можно заказать высококлассный бетон с доставкой в любое время.

А из этой статьи, вы сможете в деталях узнать о том, из каких именно ингредиентов производятся бетонные смеси.

Основные компоненты

Элементами, которые всегда добавляются в бетон, независимо от его марки и класса являются:

  1. Цемент – чаще всего используется определенный его вид (портландцемент), с большим содержанием силикатов кальция. Он является связующим веществом для остальных компонентов и улучшает термические качества бетона.
  2. Вода – конечно же влагу из кристально чистых источников никто не использует, но все же добавляемая в бетонную смесь вода, не должна содержать посторонних примесей (щелочей, кислот и т. д.).
  3. Песок – тоже не должен иметь посторонних включений, таких как глина или растительные остатки. Идеальным вариантом для смеси, является песок с песчинками, не превышающими в объеме 1-2 мм.
  4. Щебень – может быть гранитным, гравийным или известняковым. Самые высокие показатели прочности, бетон приобретает при использовании первого вида щебня, а наиболее низкие – при добавлении последнего.

Для улучшения эксплуатационных характеристик бетона, в смесь добавляют вспомогательные компоненты.

Составные части бетона

Различные добавки

То, какие компоненты будут добавляться в бетон дополнительно, определяется с учетом сферы и условий применения смеси.

  1. Пластификатор – позволяет снизить количество воды в смеси, без изменения ее консистенции. Таким образом, бетон становится гораздо легче укладывать.
  2. Ускоритель застывания – увеличивает прочность бетона, ускоряя процесс схватывания цемента в смеси.
  3. Замедлитель твердения – позволяет дольше сохранить бетонную смесь в первоначальной консистенции.
  4. Стабилизатор – помогает предотвратить расслоение бетонной смеси.
  5. Морозостойкая добавка – улучшает термические показатели смеси, давая возможность работать с ней даже при минусовых температурах.

Часто, производители комбинируют различные добавки. В результате, бетон получается превосходного качества.

Рецепт приготовления бетона можно узнать из этого видео:

Источник №1: http://xn--90aam6accls.xn--p1ai/

Твитнуть

glavspec.ru

Из чего делают бетон?

Категория: Бетон

Из чего делают бетон?

Проектируя новую машину, конструктор решает, какую форму нужно придать тем или иным ее деталям. Он устанавливает заранее, какой должна быть прочность этих деталей. Но ведь прочность будет зависеть от материала! Значит, нужно подобрать соответствующий материал.

Точно так же обстоит дело в строительстве. Строителю необходимо предварительно знать, какими свойствами должен обладать изготовленный им бетон, какова будет его прочность, как на него будет действовать жара и мороз.

Но состав бетона не может быть универсальным. Его нельзя назначить по одному рецепту, который пригоден для всех случаев. Состав бетона, как и состав сплава в металлургии, должен быть запроектирован заранее. Он зависит от того, в каком сооружении будет применяться бетон.

Чтобы получать бетон заданного состава, нужно разработать его “рецептуру”. Советские ученые Н.М. Беляев, С.А. Миронов,. Н.А. Попов, Б.Г. Скрамтаев, Ю.М. Баженов и В.Г. Довжик разработали технологию бетона, благодаря которой стало возможным изготовлять бетон с заранее известными свойствами. Для этого нужно правильно подобрать наивыгоднейшие пропорции (количество) исходных материалов, входящих в состав бетона. Но прочность бетона зависит не только от того, в каких количествах взяты его составные части; большое значение будет иметь также качество исходных материалов — крупного каменного заполнителя, песка, цемента и воды. Их берут в определенных количествах, а затем перемешивают между собой. Какими качествами должны обладать эти исходные материалы?

Начнем с крупного заполнителя — гравия или щебня.

Гравий — это в различной степени обкатанные обломки самых прочных горных пород (гранита, диорита, базальта, темно-серого известняка) круглой или яйцевидной формы с гладкой поверхностью. Размер этих зерен от 5 до 70 мм. По своему происхождению различают гравий горный (отважный), речной и морской. В горном гравии обычно содержатся вредные примеси глины, пыли, песка, органических веществ, сернистых и сернокислых соединений. В речном и морском гравии примеси почти отсутствуют.

Щебень — это материал, который получают при дроблении горных пород или искусственных камней на куски размером также от 5 до 70 мм. Зерна щебня имеют неправильную форму, поверхность их шероховатая. Поэтому щебень прочнее сцепляется с цементным камнем, чем гравий. Прочность крупного заполнителя особенно важна, так как именно он образует скелет бетона. Поэтому крупный заполнитель должен быть, как правило, в два-три раза прочнее самого бетона.

Чтобы обеспечить высокое качество бетона, крупный заполнитель должен быть чистым и не содержать вредных примесей. В нем должно быть не более 15% (по массе) зерен, имеющих форму игл и пластинок. Крупный заполнитель не должен вступать в химические реакции с веществами, содержащимися в цементе. Чтобы уменьшить влияние вредных примесей, заполнители перед использованием промывают.

К крупным заполнителям относятся и пористые заполнители — пемза, туф, вулканические шлаки. Эти заполнители благодаря своей структуре поглощают много воды. Отсасывая из бетона лишнюю воду, они способствуют его упрочнению. Недостатком пористых заполнителей является то, что для бетона с применением таких заполнителей требуется больше цемента, чем для бетона на плотных заполнителях.

К мелким заполнителям относятся различные пески. Песком называются рыхлые горные породы, которые состоят из зерен различных материалов (чаще всего кварца) размером от 0,1 до 5 мм. Пески бывают природными и искусственными. Оба эти типа пригодны для изготовления обычного тяжелого бетона.

Пески различаются по минералогическому составу и в зависимости от условий образования и места залегания. По минералогическому составу пески бывают кварцевые, полевошпатные, известняковые и доломитовые.

По условиям образования пески подразделяются на горные, овражные речные, морские, гравийные, валунные, дюнные и барханные. Они отличаются друг от друга только по структуре и форме. Зерна морского и речного песков округлой формы с гладкой поверхностью, зерна же горного песка, который чаще всего образуется при разрушении гранита и диорита, имеют угловатую форму и шероховатую поверхность. Зерна овражного песка также имеют угловатую форму, но по сравнению с зернами горного песка несколько сглаженную. Все пески содержат вредные для бетона примеси: уголь, пыль, глину, гипс, слюду, серный колчедан и различные органические примеси, которые оказывают влияние на цементный клей, понижая его прочность и в конечном счете вызывая разрушение бетона. Вредной примесью являются сульфаты, а также частицы гипса. Они образуют с частицами цемента особые соединения в виде тонких игл. Их часто образно называли “цементной бациллой”.

Под действием воды “цементная бацилла” превращается в дальнейшем в жидкую белую слизь, вытекающую из бетона. Такой “больной” бетон непригоден для эксплуатации.

Морской песок иногда содержит ракушки, состоящие в основном из известняка. Они ослабляют сцепление песка с другими составляющими бетона. Кроме того, в морском песке содержатся соли, выделяющиеся на поверхности бетона.

Наиболее чистый песок – речной. Но он не всегда удовлетворяет строителей, так как часто бывает очень мелким. А это при изготовлении бетона требует большого количества цемента.

Так же как и крупный заполнитель, песок перед употреблением должен быть обязательно промыт водой в машинах-пескомойках.

Чтобы получить высокую прочность бетона, надо правильно подобрать зерновой состав заполнителей. А это значит, что надо так составить из них смесь, чтобы между зернами , было как можно меньше пустот, которые приходится заполнять цементным тестом. Песок одной крупности имеет в своем объеме около 45% пустот. Песок же, составленный из зерен разной крупности, гораздо плотнее.

Можно ли добиться наименьшей пустотности? Да, можно. Для этого вначале рассеивают крупный и мелкий заполнитель по размерам, или как говорят строители, на несколько фракций. Затем из них, по определенному правилу, составляют так называемую оптимальную зерновую смесь (в этой смеси все частицы так тесно примыкают друг к другу, что для цементного теста остаются только незначительные промежутки). Бетон, приготовленный на такой оптимальной смеси заполнителей, уже имеет высокую плотность и прочность. Расход вяжущего в этом случае очень небольшой.

Если же бетон изготовлять на случайном составе заполнителей, взятых из природных карьеров или полученных путем дробления камня, то большую плотность получить нельзя. В этом случае получается огромный перерасход цемента. Кроме того, на такой случайной смеси невозможно получить бетон высокой прочности.

Вода, необходимая для создания высокопрочного бетона, должна быть чистой и не кислой. Но даже условно чистая вода содержит различные примеси, вредно влияющие на процесс твердения бетона: органические кислоты, сульфаты, жиры и т.п.

Обычно на заводах железобетонных изделий и на строительных площадках для изготовления бетона используют питьевую воду. В ряде случаев приходится пользоваться грунтовой, болотной, торфяной или речной водой, но эти воды бывают насыщены органическими примесями. Иногда приходится применять сточные и промышленные воды, которые могут содержать значительные примеси серной кислоты или ее солей, гумусовой кислоты или гипса. Эти примеси вызывают разрушение бетона. Поэтому перед тем как использовать такие воды, их исследуют в химической лаборатории.

Поверхность бетона, приготовленного на морской воде или подверженного ее действию, покрывается пятнами в виде солевых налетов — “выцветов”, которые значительно портят вид бетона. Кроме того, прочность такого бетона невысока. Поэтому при возведении из бетона стен жилых зданий морскую воду применять запрещается.

Цемент — это главная составная часть бетона. Бетон будет тем прочнее, чем выше клеящая способность цемента и чем сильнее он сцепляется с поверхностью заполнителей.

Цемент изготовляют из цементного клинкера, а его получают обжигом до спекания природного сырья или искусственной сырьевой смеси.

Такие смеси должны содержать примерно 3 части известняка и 1 часть глины. Иногда эти смеси встречаются в природном виде — это горная порода, называемая известняковым мергелем. Но так как месторождения этих мергелей встречаются редко, то на большинстве цементных заводов пользуются искусственными смесями известняка и глины. Вместо глины можно использовать диатомит, трепел и другие силикатные породы, близкие к глине по своему химическому составу. После обжига таких смесей образуется спекшаяся твердая масса — клинкер, состоящая из зерен темно-серого цвета размером с орех. Затем клинкер в шаровой мельнице измельчают в мелкий порошок. Чтобы улучшить качество цемента, при помоле клинкера добавляют до 3% гипса и до 15% диатомита, трепела, опоки — так называемых гидравлических добавок. Эти добавки улучшают качество цемента и удешевляют его производство. Вот теперь цемент готов!

Что же такое цемент? Это серый, очень мелкий порошок, напоминающий пудру. Чем тоньше он измельчен, тем выше его качество, тем большей склеивающей способностью он обладает. При сверхтонком помоле химические реакции ускоряются во много раз. Объясняется это тем, что цементный порошок всегда соединяется с водой по всей поверхности. Поверхность же зерен будет тем большей, чем выше тонкость помола. Так, например, удельная площадь поверхности зерен 1 грамма цемента составляет 2000-3000 см2, а в высокопрочных цементах около 6000 см2.

Для приготовления бетонных и железобетонных изделий и конструкций применяют различные цементы. Выбор вида цемента зависит от типа сооружения, для которого изготовляется бетон. В Советском Союзе выпускается свыше 30 видов цементов. Основные из них: портланд-цементы, шлакопортландцементы, пуццолановые портландцементы, глиноземистые цементы и др. Производству и изучению цемента в нашей стране уделяется большое внимание.

Бетон - Из чего делают бетон?

gardenweb.ru