Бетон это материал: Про бетон, состав бетона

Про бетон, состав бетона

В этой небольшой статье я хотел бы рассказать об основных свойствах и характеристиках бетона, его укладке, сроках схватывания и других потребительских качествах этого незаменимого в строительстве материала. Мне не хотелось бы молоть воду в ступе и цитировать здесь энциклопедические данные про бетон, которые Вы могли бы без труда найти в любой статье, кои копируются с сайта на сайт в большом количестве, и с практической точки зрения — малополезны. Терминология и построение текста подобных повествований способны ввести в заблуждение даже людей, знающих предмет разговора. Я когда-то пытался почерпнуть какую-либо нужную информацию про бетон, но чаще сталкивался либо с суконным языком ГОСТов, либо вот с такими экзерсисами. Мне, как практикующему строителю, хотелось бы рассказать о самом необходимом, и конечно, я постараюсь это сделать простыми словами: без «конгломератного строения камнеподобных материалов разливных форм»

Быстрая навигация по разделу:

Состав бетона.

Готовая бетонная смесь, она же товарный бетон — подвижный состав из четырёх основных компонентов, замешиваемых в определенной пропорции: цемент, щебень, песок, вода. Аналогичная смесь, но без использования щебня, называется цементным раствором либо пескобетоном, правда в пескобетоне применяется песок более крупной фракции (модуль крупности). Весовое соотношение компонентов для приготовления бетонной смеси примерно таково: Цемент -1 часть, Щебень 4 части, Песок — 2 части, Вода — 1/2 части. Например: цемент — 330 кг., щебень — 1250 кг., песок — 600 кг., вода — 180 литров. Естественно, эти цифры весьма приблизительны и на деле зависят от многих факторов таких как: требуемая марка бетона, марка цемента, характеристики щебня и песка, использования пластификаторов других добавок, и т.д. и т.п.
Например: при использовании цемента м-400, бетон с таким составом покажет марку м-250. При цементе м-500, марка бетона будет уже м-350. Цифры условны! При производстве бетона на бетонном заводе, учитывается не один десяток параметров и характеристик.

Цемент и вода — главные компоненты бетона. Собственно на них возложена основная функция — связать все компоненты в единую монолитную структуру. Соблюдение правильной пропорции этих двух компонентов (водоцементное отношение) — главнейшая задача в производстве бетона. Речь ведь не только о количестве воды и цемента, введённых в бетон. С этим, как раз, всё просто. Важно учесть все нюансы: влажность щебня и песка, их влагопоглощение и т.д. и т.п. Цемент, взаимодействуя с водой (гидратация цемента), способен схватываться и твердеть, образуя так называемый цементный камень. Многие наверно сталкивались с этим самым камнем, когда откупоривали мешок цемента, оставшийся лежать в сарае с прошлого лета 🙂 Ну и что же получается. Цемент и вода — сами себе камень. Как-будто — вполне самодостаточный материал. А вот и нет. Цементный камень при затвердевании деформируется. Объемная усадка достигает 2 мм/м. Вроде и не много, но из-за неравномерности этих усадочных процессов, возникают внутренние напряжения, появляются микротрещины. Эти микротрещины практически не видны, но прочность и долговечность цементного камня снижается. Для того, чтобы уменьшить эти деформации, в состав вводят заполнители:

• Крупные заполнители: щебень
• Мелкие заполнители: песок

Роль этих заполнителей — создать структурный каркас, который воспринимает усадочные напряжения, и в результате — готовый бетон даёт меньшую усадку. Также увеличивается прочность и модуль упругости бетона (снижение деформаций конструкции под нагрузкой), уменьшает ползучесть (когда бетон необратимо деформируется при длительных нагрузках). Заполнители существенно удешевляют бетон. Ведь цемент стоит значительно дороже чем щебень и песок.

В начале статьи Вы читали о примерных пропорциях основных компонентов бетонной смеси. Давайте теперь переведём весовые доли в объемные и посчитаем:

• Цемент 0.25 куб.м (330 кг. Насыпная плотность цемента в среднем 1300 кг на куб.м)
• Вода 0.18 куб.м. (180 литров. Литры, они и в Африке литры)
• Щебень 0.9 куба (1250 кг. При насыпной плотности 1350 кг на куб.м.)
• Песок 0.43 куба (600 кг. При насыпной плотности 1400 кг/куб.)

Итого, если всё разложить и разлить по разным посудинам, мы получим общий объем 1.76 кубометра! Как же это всё помещается в один куб бетона. Просто. Берём литровую банку и засыпем её щебёнкой по горлышко. Между отдельными зернами будет много свободного места (межзерновая пустотность). И вот эту саму пустотность мы засыпаем двумя стаканами песка, одним стаканом цемента, и стаканом воды, при этом, потряхивая и помешивая. И всё влезет! В результате подобных манипуляций мы получаем совершенно плотную субстанцию. Все поры заполнены, все заполнители упёрлись друг в друга. Если бетон не шевелить и не трогать, он довольно быстро начинает твердеть (застывать). При вибрировании, перемешивании, бетон снова переходит в пластичное состояние. (тиксотропия). Как Вы только от него отстанете — он снова начнёт превращаться в плотную упругую массу.

Пожалуй, ещё несколько строк о крупном заполнителе (щебне).

Прочность (марка) щебня должна быть примерно в 2 раза больше, нежели расчётная марка бетона. Делается это из-за того, что проектная (28 суточная) марка бетона — всегда значительно ниже, чем его реальная прочность, которую он наберёт через полгода или год. Прочность же щебня — не растёт со временем. Вот их и нивелируют. В любом случае, всё это делается в виде не нормируемого проектными требованиями запаса прочности. Как говорится — на всякий пожарный. Вот выкладка из ГОСТ 26633-91, про соотношение марки щебня и марки бетона.

Совсем кратко об основных видах щебня.

• Известняк. Средняя прочность (марка) 500-600. Отдельные виды известняковых наполнителей (до 800) вполне пригодны чтобы изготовить бетон вплоть до марки М-350, но в виду более низкой морозостойкости, известняк как правило используют для производства бетонов марок м-100 — м-300.
• Гравий. Прочность основных видов гравия (800-1000) достаточна для изготовления марки бетона вплоть до М-450. (обычно, не выше м-400) Самый распространённый вид наполнителя. Обладает всеми хорошими качествами, необходимыми для получения большинства бетонных смесей. Для индивидуального строительства я выбрал бы его. Бетон на гравии — дешевле. Для тех марок бетона, которые используют в частном строительстве — прочность более чем достаточна. Да и радиационный фон меньше чем у гранита.
• Гранит. Наиболее прочный из перечисленных наполнителей. Из дополнительных преимуществ перед предыдущими имеет более высокие показатели (м до 1400), низкое водопоглощение и в следствие этого — повышенную морозостойкость. Например, при строительстве дорог, современными ГОСТ-ами разрешено использовать только гранитный щебень.

Конечно, не всё так просто со щебнем. Есть ещё много нюансов, вносящих свои коррективы: лещадность, % зерен слабых пород и т.д. и т.п. Но об этом, как-нибудь в следующий раз.

Во всех информационных материалах, прайс-листах и т.д. бетон указывается с цифровым и буквенным индексом. Обязательно указываются марка М-, класс В-, подвижность П-, водонепроницаемость W-, морозостойкость F-. Давайте вкратце расскажу про каждый из этих параметров.

Прочность, марка, класс бетона. Методы определения. Контрольные пробы.

Выбор и покупка конкретного вида и марки (класса) бетонной смеси определяется Вашим проектом. Если проекта нет, то можно доверится рекомендациям Ваших строителей. Они могут посоветовать бетон той или иной марки или класса. Если у Вас есть некоторые сомнения в компетентности Ваших строителей, можно попытаться разобраться самостоятельно.

Цифры марки бетона (м-100, м-200 и т.д) обозначают (усреднённо) предел прочности на сжатие в кгс/кв.см. Проверку соответствия необходимым параметрам осуществляют сжатием специальным прессом кубиков или цилиндров, отлитых из пробы смеси, и выдержанных в течение 28 суток нормального твердения.

В современных проектах бетон обозначается в классах. В общем и целом, класс бетона — параметр сродни марке, но с небольшими нюансами: в марках используется среднее значение прочности, в классах — прочность с гарантированной обеспеченностью с коэффициентом вариации 13%. Впрочем, для Вас это не имеет какого-либо значения. Не буду Вам морочить голову с коэффициентами вариации прочности, и прочими техническими нюансами. В проектной документации, если она у Вас конечно имеется, должно быть указано: бетон какого класса должен использоваться. В соответствии со СТ СЭВ 1406, все современные проектные требования к бетону указываются именно в классах. Уж не знаю — насколько это соблюдается, потому как 90% строительных организаций почему-то заказывают бетон в марках :-).

Для Вас главное — чтобы привезённый Вам бетон соответствовал той марке, которую Вы собственно заказывали. Проверить конечно можно, но не сразу. Что стоит сделать.

При разгрузке бетона, взять пробу и отлить пару-тройку кубиков размером 10х10х10 см. или 15х15х15 см. Для этого можно сколотить из дощечек специальные формы нужного размера. Перед тем как залить бетон в формы, ящички желательно увлажнить, дабы сухое дерево не забрало много влаги из бетона, тем самым отрицательно воздействуя на процесс гидратации цемента. Залитую смесь необходимо проштыковать куском арматуры или чем-то подобным: потыкать в смесь, как толкут картошку пюре, чтобы в залитой пробе не образовались незаполненные места (раковины), вышел лишний воздух, и смесь уплотнилась. Так же можно уплотнить смесь ударами молотка по бокам ящичков. Отлитые кубики храните при средней температуре (около 20 градусов) и высокой влажности (около 90%).

Через 28 дней Вы можете с чистой совестью принести всё это великолепие в любую независимую лабораторию. Вам там всё это подавят и вынесут вердикт — соответствует ли бетон заявленной марке или не соответствует. Впрочем, не обязательно ждать 28 дней, для этого существуют промежуточные стадии твердения в возрасте 3, 7, 14 суток. В течение первых 7 дней бетон набирает около 70% расчётной прочности (естественно при условии нормальной температуры) В сырое и холодное время года сроки схватывания бетона и период его твердения существенно увеличиваются.

Какие нюансы могут возникнуть при заборе и хранению проб-кубиков:

• Не разбавляйте бетон водой в автобетоносмесителе.
• Берите пробы непосредственно с лотка бетоносмесителя.
• Тщательно уплотняйте бетонную смесь в формах штыкованием (картошка-пюре)
• Храните пробы в надлежащих условиях: не на солнце и не на печке :-)) Лучше в прохладном подвале, или просто в тени.

Вот и всё про кубики. Если Вы вдруг забыли взять пробы, а знать, что у Вас всё в порядке хотелось бы, — обратитесь в независимую лабораторию, которая может провести замер прочности на месте. Для этого существуют так называемые неразрушающие методы исследования прочности: проверка методами ударного импульса прибором склерометром. В народе называется — простучать бетон. Так же используются ультразвуковые и иные методы определения прочности.

Переходим к другим важным параметрам бетона. А именно:

Удобоукладываемость, подвижность, осадка конуса.

Все эти термины, в общем, говорят об одном и том же. Обозначение в накладных и паспортах бетонной смеси в виде буквы П с коэффициентом от 1 до 5 ( пример: П-3) либо так: осадка конуса 10-15 см. Для практического применения важно знать следующее:
Для стандартных монолитных работ применяется бетон подвижности П-2 — П-3. При заливке густоармированных конструкций, узких опалубок, колонн и прочих подобных узких полостей, труднодоступных для заполнения бетоном, желательно использовать бетон с подвижностью п-4 и выше (осадка конуса 16-21 см). Подобная бетонная смесь может называться — литой бетон. (в эпоху развитого социализма литым считался бетон с осадкой конуса от 12 см.- чуть больше чем п-2) Подобные виды бетонной смеси хорошо переносят укладку в опалубку, без использования вибратора. Аналогичную подвижность бетона стоит выбрать, если для укладки бетонной смеси используется бетононасос

Есть ещё такое понятие как — жесткость бетона. Обозначается буквами Ж1-Ж4. В основном, когда говорят о жестком, имеют в виду тощий бетон, используемый, в основном, в дорожном строительстве. Он отличается пониженным содержанием воды и цемента. Про сверхжесткие виды я писать не буду. Вряд ли Вам это понадобится.

Для облегчения заливки и при отсутствии на объекте вибраторов, прорабы и строители зачастую увеличивают подвижность, разбавляя бетон в бетоносмесителе водой, что делать категорически не стоит! Ибо, водоцементное отношение — одна из ключевых пропорций, от которой напрямую зависит окончательная прочность бетона. Причём, даже незначительное разбавление смеси водой способно существенно снизить прочность на одну-две марки. Бетон расчётной марки м300, в результате разбавления водой, может легко показать м100 м200.

Увеличение подвижности бетонной смеси до показателей П4, П5, осадка конуса более 16 см. достигается исключительно за счёт применения на заводе добавок пластификаторов. Только так можно получить литой бетон, предназначенный для укладки в опалубку с плотным каркасом из арматуры, либо при монолитных работах с применением бетононасоса. Разбавив бетонную смесь водой, Вы непременно ухудшите его качество.

Коэффициент морозостойкости бетона.

Обозначается буквой F с цифрой от 25 до 1000 и говорит о количестве циклов замораживания-размораживания, при котором бетон сохраняет свои изначальные прочностные характеристики (с допустимыми отклонениями). Какую практическую ценность этот параметр имеет для Вас? Ну если кратко, то: циклы замораживания оттаивания — это переходы влагонасыщенной бетонной конструкции из мокрого состояния, в состояние замерзшее и обратно.

Чем это чревато. Возьмём стандартную картину: увлажнение бетонных конструкций на примере капиллярного подсоса влаги из земли фундаментом дома. Вода, тающий снег, влажная земля и т.д., заполняет микропоры бетона по принципу, сродни фитилю в керосинке. Бетон здесь выступает в роли впитывающей губки. Затем эта вода в микропорах замерзает, а замерзнув — расширяется, раздирая всё, что ей мешает. Вот тут то и происходят изменения в структуре бетона: микротрещины и т.д. Причём, в следующий раз, вода, заполнив эти микротрещины и замерзнув, разорвёт их ещё больше.

Безусловно, всё происходит не так страшно, как я тут расписал, ведь фундаменты, как правило, защищены гидроизоляцией, отмостками, гидрофобизаторами. Увлажнение происходит не так интенсивно, не на всю толщину бетона и т.д. Но хотелось бы, чтобы Вы более-менее понимали природу процесса.

На бетонных заводах и бетоносмесительных узлах различных комбинатов, производящих ЖБИ, испытания контрольных образцов проводятся в критических режимах. Бетонный кубик буквально вымачивают в воде ( или спец растворе) с влагонасыщением по полной программе, и замораживают разом до -18. И так — с промежуточными замерами, до достижения критической точки, а именно — потери расчётной прочности. Количество таких циклов вода-лёд и есть коэффициент F. В таком режиме частично работают фундаменты на влагонасыщенных грунтах, опоры мостов, стоящие в воде, ну и прочие гидротехнические сооружения.

Для увеличения морозостойкости, бетонные заводы используют различные добавки в бетон, например воздухововлекающие и т.д. Но морозостойкость, увеличенная воздуховолекающими добавками (сверх нормы для этой марки бетона) — уменьшает его прочность. Там нашли тут потеряли. Наиболее хороших результатов в увеличении морозостойкости можно добиться, используя в затворении бетона гидрофобный или напрягающий цемент. Все основные циклы происходят осенью и весной, когда перепады температур происходят каждый день из плюса в минус и обратно. В обычном строительстве, среднестатистическая морозостойкость F100-F200.

Следующий параметр бетона, о котором хотелось бы сказать, неразрывно связан с морозостойкостью.

Коэффициент водонепроницаемости..

Обозначается в накладных или паспортах на бетон, как коэффициент с буквой W. (W4,W8,W12, от 2 до 20). Водонепроницаемость бетона — способность не пропускать через себя воду под давлением. Если интересно узнать про методы опеределения водонепроницаемости — почитайте ГОСТ 12730.5—84. Для увеличения водонепроницаемости (сверх стандартной нормы для этой марки), в бетон, при его изготовлении вводят уплотняющие и гидрофобизирующие добавки, либо используют в затворении смеси всё тот же гидрофобный или напрягающий цемент. В чем актуальность данного параметра для частного строительства? У бетона с высоким коэффициентом W есть пара плюсов таких как:

• Возможность изготовления, без дополнительной гидроизоляции, подвалов в районах с высоким уровнем грунтовых вод. Актуально, если заливка полов и стен произведена грамотно, без швов и перерывов в бетонировании. Вроде бы казалось, почему бы не проще сделать стандартную гидроизоляцию? Однако, качественно и технично её сделать — не так просто. Я не беру в расчёт профессионалов этого дела. Их мало, услуги их недёшевы. Чаще всего заказчику приходится иметь дело со всезнающими и всеумеющими строителями, от которых и стоит ожидать различных сюрпризов в процессе эксплуатации построенного. Скорее всего, косяки Вам налепят в области сопряжения пола и стен. Потому как — сначала сделают, а потом подумают, как всё это склеить.
• Такой бетон, в принципе не боится морозов-оттепелей. Коэффициенты морозостойкости у него, очень высоки и рассчитаны на многолетнее использование в обычных условиях. Это может быть особо актуально для открытых, незащищённых конструкций, таких как бетонные дорожки, отмостки, ленты заборов, а так же, для свайных фундаментов на влагонасыщенных грунтах.

Однако, во всём этом великолепии есть один минус: производят такой бетон лишь высоких марок (с высоким содержанием цемента), поэтому — он стоит существенно дороже. Доставить на объект и уложить такой бетон — тоже непросто. Быстрое время схватывания не позволяет расслабиться. Всегда есть риск остаться один на один с неразбиваемой глыбой на стройплощадке. Да и немногие заводы способны обеспечить и гарантировать подобное качество смеси.

Есть альтернатива в виде самостоятельного использования специальных добавок, но где гарантия, что добавки введены в нужной пропорции, что они тщательно перемешались в бетоне. Опять же сомнение — добавлялись ли они вообще, или строители про них забыли, а затем вылили под кустик… Довольно часто, сам процесс строительства контролируется заказчиком весьма поверхностно. В основном контролируют результат, а что и как там внутри — мало кому известно. Об этом узнают лишь потом — в процессе эксплуатации: там потекло, а тут лопнуло. Ну да не будем о грустном.

В принципе, я упомянул лишь основные, но на мой взгляд — самые главные свойства бетона, которые могут быть актуальны для частного застройщика. На самом деле, бетон обладает ещё множеством различных свойств и характеристик, но на вопрос, — А надо ли оно вам, — я скорее услышу отрицательный ответ…

Внимание! Бетон может потерять качество:

• В результате разбавления бетона водой на объекте. Сиё действо является родовой болячкой кустарей-прорабов и их подопечных. Густой бетон укладывать тяжелее чем жидкий. Как говорят на стройке: Водички добавь, он сам разольётся. Этого делать кактегорически не стоит. Избыточная вода в бетонной смеси не вступает в в хим. реакцию с цементом (цемент забирает столько воды, сколько ему необходимо для гидратации). Эта лишняя вода остается в бетоне в свободном виде. В дальнейшем, она испаряется, высыхает, а в структуре бетона образуются пустоты и поры. Они и снижают марочную прочность бетона.
• В результате так называемого сваривания бетона, что чаще всего происходит из-за увеличенного времени миксера в пути, несвоевременной разгрузки, жаркой погоды и т.д.
• В результате некачественного уплотнения бетонной смеси (укладка без вибрирования). В неуплотнённой бетонной смеси содержится существенное количество воздуха. Эти воздушные поры, пустоты, раковины, если их не ликвидировать вибрированием, могут существенно снизить марку бетона.

Надеюсь, что Вы не зря потратили свое время, читаю эту статью. Если у Вас остались какие-то недопонятые моменты, пишите на [email protected] и я постараюсь ответить на все, интересующие Вас вопросы, о бетоне и бетонировании. Успехов Вам во всех строительных начинаниях. С железобетонным приветом, Эдуард Минаев Avtobeton.Ru.

Вы можете ознакомиться с нашими ценами на бетон

Если Вас когда-либо мучил вопрос, — почему самодельный бетон всегда хуже заводского, почитайте сколько нюансов необходимо соблюсти, чтобы получить качественный товарный бетон. Возможно ли в кустарных условиях выполнить хотя бы треть тех требований…

Несколько слов о нюансах производства товарного бетона в условиях надвигающегося экономического кризиса.

Кому любопытно, можно почитать про важнейшую роль цемента в производстве бетона и ЖБИ

пропорции, соотношение компонентов на куб готового бетона

Бетон – строительный материал, широко применяемый в гражданском и промышленном строительстве. Существует множество его разновидностей.

Наиболее популярен тяжелый бетон, в котором в качестве вяжущего используется цемент. Его характеристики регламентирует ГОСТ 26633-2015. При высоких требованиях к теплоизоляционным свойствам используют легкие бетоны – газобетоны, пенобетоны, материалы на пористых заполнителях, соответствующие ГОСТу 25820-2014.

Среди легких бетонов индивидуальные застройщики чаще всего выбирают смеси с керамзитом в качестве заполнителя и цементом в качестве вяжущего.

Из чего состоит тяжелый бетон: основные компоненты смесей на цементном вяжущем

К тяжелым относятся бетонные смеси, плотность которых равна или превышает 2000 кг/м³. В состав тяжелого бетона входят: вяжущее, крупный и мелкий заполнители, модифицирующие добавки, красящий пигмент, вода.

Цемент

Чаще всего в строительстве в качестве вяжущего используется портландцемент марок М400 (В 32,5) и М500 (В42,5) с содержанием минеральных добавок 0-20 %. По новому ГОСТу 31108-2016 портландцементы с миндобавками обозначаются как ЦЕМ II с указанием класса прочности. В индивидуальном строительстве чаще всего используется вяжущее ЦЕМ II 32,5 (М400). Для сооружения объектов, рассчитанных на серьезные нагрузки, востребован ЦЕМ II 42,5 (М500).

При покупке вяжущего необходимо обращать внимание на целостность упаковки и срок годности материала. Свежий цемент представляет собой порошкообразный материал без комков и уплотнений.

Если в таре с вяжущим прощупываются уплотненные участки, то такой материал к употреблению не пригоден, поскольку он частично или полностью утратил вяжущие свойства.

Песок

В качестве мелкого заполнителя используется песок, соответствующий требованиям ГОСТа 8736-2014. Норматив ограничивает содержание в нем пылевидных и глинистых частиц, значительно ухудшающих характеристики пластичной бетонной смеси и готового бетона. В строительстве используется песок: карьерный сеяный или намывной, речной, промытый от илистых частиц. При приготовлении смеси необходимо учитывать влажность мелкого заполнителя. Все пропорции рассчитаны на использование сухого песка. Применение влажного сыпучего может нарушить оптимальное соотношение компонентов и привести к снижению прочности готового бетона.

Щебень

В качестве крупного заполнителя обычно применяется щебень – сыпучий материал, получаемый дроблением горных пород, гравия.

Оптимальная фракция щебня выбирается в соответствии с областью применения:

• 5-10 – это материал с самым мелким зерном. Используется при производстве тонкостенных ЖБИ, для оптимизации фракционного состава бетонной смеси с крупнофракционным заполнителем.
• 5-20 – сыпучее пользуется большим спросом при производстве ЖБИ, в малоэтажном строительстве, при сооружении мостовых конструкций.
• 20-40 – средняя фракция. Востребована при возведении фундаментов многоэтажных зданий, строительстве объектов производственного назначения, автомобильных и железных дорог.
• 40-70 – крупнозернистый материал. Используется при строительстве крупногабаритных объектов, автодорог. Таким щебнем отсыпают на участках строительства временные дороги, по которым будет передвигаться тяжелая техника.
• 70-120. Это крупнофракционное сыпучее применяется при создании габионов, строительстве сооружений, для отделки водоемов и бассейнов.

При выборе щебня учитывают не только его фракцию, но и другие параметры:

• Прочность. Эта характеристика зависит от прочности исходной породы. Наиболее прочными являются базальтовый и гранитный щебень марок 1200-1600. Недостатком гранитного щебня является высокий радиоактивный фон, присущий многим его месторождениям. Следующий по прочности – гравийный щебень марок 800-1000. Известняковый щебень М600-М800.
• Морозостойкость. Это способность выдерживать определенное количество циклов замораживания/оттаивания. Характеризуется маркой. В строительстве используется щебень не ниже марки F300.
• Радиоактивный фон. Для использования в жилом строительстве к использованию допускается только щебень I класса радиоактивности.

Вода

Для замешивания бетонной смеси используют воду из питьевого водопровода. Если питьевую воду достать в нужном количестве невозможно, то применять воду из других источников можно только после ее проверки в лаборатории. В ее составе не должны присутствовать вещества, способные негативно повлиять на характеристики пластичного раствора и отвердевшего бетона.

Добавки

При необходимости в состав бетона вводят специальные добавки различного назначения – пластифицирующие, противоморозные, гидрофобизирующие.

Состав тяжелого бетона: пропорции компонентов в смесях разных марок прочности

Номенклатура и соотношение компонентов определяются требуемой маркой прочности, соответствующей конкретной области применения:

• М100 (В 7,5). Малопрочный материал, используемый на начальных этапах строительства для устройства подстилающего слоя перед заливкой ленточных и плитных фундаментов, установки бортового камня.
• М150 (В 10, В 12,5). Применяется в подготовительных строительных работах, для устройства стяжек пола, не предназначенных для восприятия серьезных нагрузок, в дорожном строительстве, для монтажа бортового камня.
• М200 (В 15) – М300 (В 22,5). Это популярные строительные материалы, используемые при возведении фундаментных конструкций, изготовлении ЖБИ, устройстве подпорных стен.
• М350 (В 20). Бетон, используемый при производстве ЖБИ, предназначенных для восприятия серьезных нагрузок, – плит перекрытия, колонн, балок, чаш бассейнов.
• М400 (В 30) и выше. Эти высокопрочные бетоны в рядовом гражданском и промышленном строительстве не используются. Их области применения – строительство мостов, банковских хранилищ, гидротехнических сооружений.

Таблица составов бетона разных марок прочности

Легкие бетоны на пористом заполнителе: области применения и пропорции компонентов

Из легких бетонов на пористом заполнителе наиболее популярен керамзитобетон.

По применению этого материала существуют определенные рекомендации, связанные с его свойствами:

• Низкий коэффициент теплопроводности. Благодаря ему, керамзитобетон используют в малоэтажном строительстве для возведения стен, устройства чернового пола, перемычек.
• Небольшая плотность. Это свойство позволяет использовать его в конструкциях, которые не должны оказывать серьезную нагрузку на основание.
• Высокое водопоглощение. Это отрицательная характеристика, ограничивающая применение керамзитобетона в местах, не защищенных от атмосферных осадков.

Соотношение количества компонентов при изготовлении керамзитобетона определяется требуемой маркой бетона по средней плотности и насыпной плотностью керамзита.

Таблица расхода компонентов на приготовление 1 куба керамзитового конструкционного бетона

Применение качественных сырьевых материалов, соблюдение пропорций компонентов и технологии изготовления бетонной смеси – важнейшие параметры, обеспечивающие качество готового бетонного элемента.

Что такое бетон и из чего он состоит? |

07.09.2015 profipol_dp

1 809 просмотра

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

Это тоже интересно:

бетон,

Бетон, его состав и свойства

Бетоном называется искусственный каменный материал, представляющий собой затвердевшую смесь вяжущего вещества, воды и естественных или искусственных каменных заполнителей. До затвердевания эта смесь называется «бетонной смесью».

Составляющей частью бетона является вяжущее вещество — цемент, который представляет собой тонкий минеральный порошок, способный при смешении с водой образовывать пластичную смесь. С течением времени эта смесь затвердевает и превращается в камневидное тело. Цементы получают обжигом природного сырья — мергелей или смеси известняка с глиной при температуре 1400—1500°. Обжиг производят в специальных печах. Полученный спекшийся материал, называемый цементным клинкером, подвергают размолу в тонкий порошок.

В качестве заполнителей для бетона применяют обычно песок и гравий или щебень. Заполнители из твердых каменных пород повышают прочность бетона, уменьшают его усадку при твердении и удешевляют стоимость, так как для большинства районов СССР заполнители являются местными материалами.

Заполнители делятся на мелкие — с зернами крупностью до 5 мм и крупные — с зернами от 5 до 150 мм. В качестве мелких заполнителей наиболее часто применяют природный кварцевый песок, а в качестве крупных — гравий или щебень.

Гравием называют естественный каменный материал, состоящий из зерен различной крупности. Залегает он в толще грунта или добывается из русла реки. Щебнем называют каменный материал, получаемый путем искусственного дробления больших кусков горных пород до нужных размеров. Вместо гравия или щебня могут быть применены агломерированный шлак, шлаковая пемза, керамзитовый щебень. В зависимости от веса заполнителя бетоны делятся на обыкновенные (тяжелые) с объемным весом 1800 кг/м² и более и легкие (с объемным весом меньше 1800/кг/м³ ).

Лучше всего бетон работает на сжатие; его сопротивление сжатию в 10—12 и более раз превышает сопротивление растяжению. Поэтому бетон (неармированный) применяют для возведения сооружений и их частей, подверженных сжатию, например для фундаментов под здания и машины, для опор мостов и т. п. Марка бетона определяется цифрой, характеризующей его прочность на сжатие в возрасте 28 дней в кг/см². Для бетонных и железобетонных конструкций применяют бетон следующих марок:

а) обыкновенный: 25, 35, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 500 и 600;

б) легкий: 10, 15, 25, 35, 50, 75, 100, 150, 200 и 300.

Выбор марки бетона для той или иной части сооружения производят в зависимости от напряжений, которые в ней возникнут. Прочность бетона зависит от ряда факторов: качества цемента, соотношения количества воды и цемента, характера заполнителей и др.

Подбор состава бетона производится лабораторией на строительстве, исходя из заданной марки бетона и свойств имеющихся материалов.

Бетон в строительстве: виды, выбор, применение

Один из наиболее используемых материалов в строительстве является бетон. Он многофункционален, и является универсальным средством фиксации. Применяется почти во всех видах строительных работ. Сегодня на рынке существует достаточно много разных производителей бетона, а также разновидностей самого материала, в зависимости от характера применения. Основные преимущества бетона – это приемлемая цена сырья и долговечность. Стоит отметить, что бетон достаточно влагоустойчивый и является огнеупорным, благодаря своей невысокой теплопроводимости. О видах бетона и его выборе мы поговорим сегодня в этой статье.

Применение бетона в строительстве

Наиболее часто бетон используется для заливки фундаментов, постройки монолитно-каркасных зданий и бетонно-каркасных изделий. Незаменим в дорожном строительстве. Также его применяют в ремонтных работах для внутренней и внешней облицовки зданий, герметизации. Без применения бетона не обходится строительство мостов, дамб, плотин и бассейнов. Производство бетонных плит, качественного строительного материала, невозможно без бетона, как понятно из названия материала. Бетон используют для создания имитации натурального камня в декоративных целях. Такой материал необходим для строительства стен, он придает им прочность, колон, фасадных конструкций. Используется для стяжки и заливки пола. Без него не обходится армирование бетонных конструкций металлическими каркасами. Таким образом, можно выделить основные функции бетона в строительстве:

• заливка основы зданий;
• закладка и отделка конструкций;
• покрытие дорог;
• гидростроительство.

Из вышеперечисленного становится понятно, что бетон в строительстве – основополагающий материал, заменить который будет весьма проблематично.

Виды бетонных смесей

Для того, чтобы бетон приобрел дополнительные свойства, в состав самого материала могут добавляться разнообразные элементы. Добавление тех или иных компонентов напрямую зависит от целевого использования бетона. Как правило, при изготовлении бетонной смеси, производители стараются усилить такие его свойства, как морозостойкость, прочность, влагоустойчивость. Сегодня в строительстве различают бетонные смеси на основе разного вяжущего вещества:

• силикаты;
• гипс;
• щелочные основы;
• цемент.

Бетон так же классифицируют на виды согласно его плотности:

• на особо тяжёлые — более 2500 кг на кубический метр;
• тяжёлые — 1800-2500 кг на кубический метр;
• лёгкие — 600-800 кг на кубический метр;
• особо лёгкие менее 600 кг на кубический метр.

Бетонные смеси различаются своей структурой. По этому показателю различают следующие виды бетонных смесей:

• крупнозернистые и мелкозернистые смеси;
• смеси с малым содержанием щебня, крупнопористые или беспесчанные;
• ячеистые и пенобетонные смеси.

Критерии выбора бетона для строительства

Для выбора необходимого материала, стоит, в первую очередь, определить, в какой области будет использоваться бетонная смесь. Например, вам нужен обычный бетон или бетон для гидростроительства. Для сооружения ограждений используют более легкие бетонные смеси, чем для строительства дорог. Существуют еще бетоны специального назначения. Поэтому, как правило, лучше проконсультироваться с опытными строителями, прежде чем сделать выбор. Однако, несколько критериев выбора бетона можно назвать общими.

• Стоит обратить внимание на такие свойства бетонной смеси, как способность заполнять форму и уровень уплотнения. Разные строительные сферы применения предполагают разный уровень этих показателей. Интенсивность уплотнения напрямую зависит от метода образования бетонной смеси и дополнительных компонентов. В зависимости от этого различают подвижные и жесткие смеси из бетона.
• Следующий критерий, на который стоит обратить внимание – это прочность. Разные бетонные смеси имеют различную прочность, в зависимости от состава смеси. От прочности материла напрямую зависят важные свойства, такие как морозостойкость. Если вам необходимо получить высокий показатель морозостойкости, то следует выбирать бетоны с плотной структурой.

• Профессионалы рекомендуют учитывать и другие важные пункты при выборе материала, такие как коррозиестойкость и огнестойкость бетонов.
• Нельзя упускать из вида такие свойства материала, как расширение и усадка бетона. Чтобы избежать разрушения конструкции и образования трещин, нужно учитывать процесс отвердевания бетонов. Он всегда сопровождается усадками, а во влажной среде даже разбуханием. Чтобы этого избежать рекомендуется использовать безусадочные цементы.

Подводя итоги, можно сказать, что бетон является основой любых строительных работ, как крупных объектов и производства, так и рядового ремонта. Во-первых, благодаря своему широкому спектру применения, во-вторых, доступной стоимости. Его свойства делают материал прочным, а значит и долговечным. Главное, правильно выбрать бетон, учитывая все необходимые характеристики и задачи.

22.08.2019

Подписаться на рассылку

Бетон. Строительный материал – бетон. Состав и марки бетона. Как сделать бетон самому. Цемент.

Бетон – один из самых популярных строительных материалов. Он очень долговечен, не горит, не подвержен разрушению плесенью и грибком. Со временем правильно изготовленный бетон становится только крепче. Бетон — весьма экологичный материал, так состоит на 100% из природных компонентов — песка, воды, дробленого камня (щебня) и цемента (специальным образом обожженной и мелко измельченной извести). Только в редчайших случаях строительство обходится без бетона, и то, лишь в тех, когда нет возможности его приготовить.

Бетон – это искусственный камень. Основная составляющая его — щебень или гравий. Щебень, это дробленый натуральный камень, имеющий определенные размеры. Он служит основным наполнителем бетона, создающим собственно его объем. Так например, в 1 кубометре бетона примерно 0,8 м3 щебня (>80% объема!). Другая составляющая бетона – цементно-песчаный раствор, затворенный на воде. Этот раствор заполняет пустоты между частицами щебня, исключая их перемещение в бетоне.

Из этого можно сделать вывод, что «идеальный» бетон — это бетон максимально состоящий из щебня различных фракций, (т.е. максимально плотно уложенных между собой камешков различных размеров так, что бы между ними оставалось как можно меньше пустот), и лишь эти пустоты заполнены цементно-песчаной смесью, которая в свою очередь, так же содержит песчинки разного размера, от самых больших до самых маленьких и далее — до цемента. Такой бетон будет самым прочным и для его приготовления потребуется минимальное необходимое количество цемента.

Разумеется, такой вариант бетона недостижим, но надо стремиться к тому, что бы содержание щебня в бетоне было максимально возможным, а количества раствора было достаточным для того, что бы заполнить все пустоты между щебнем. В этом случае, раствор (самая слабая часть бетона) не будет испытывать на себе давления нагрузки. Нагрузку будут воспринимать камешки щебня и равномерно распределять ее по всему объему бетона.

Бетон бывает жестким, пластичным и литым. Жесткий бетон практически не растекается, будучи уложенным горкой (конусом). Это самый прочный бетон (после застывания, схватывания). Из жесткого бетона делают как правило, фундаменты, балки и др. ответственные конструкции. Пластичный бетон более текуч. Им заливают формы сложной конфигурации, опалубки с густым армированием, менее ответственные строительные элементы. Литой бетон — очень текучий бетон, с густотой сметаны. Его используют на малоответственных изделий и элементов (дорожки, стяжки, отмостки и т.д.). Жесткость бетона зависит от количества воды, примененной при его изготовлении.

Для изготовлении качественного бетона, необходимо следить, что бы все применяемые компоненты (песок и щебень) были максимально чистыми, а цемент — свежим. Если есть возможность, щебень промывают от частиц земли и глины, а песок — как минимум тщательно просеивают на наклонной сетке с ячейкой не более 1 х 1 см. а при возможности – и промывают. Цемент в последнее время сильно подорожал, поэтому для его экономии следует отнестись к чистоте компонентов с особым тщанием.

При самостоятельном изготовлении бетона довольно трудно выдержать и определить марку бетона, так как она еще сильно зависит и от качества перемешивания ингредиентов бетона, и способа укладки его.

Сейчас в продаже имеется практически только цемент марки 500 (по крайней мере, так заявляют производители). Для цемента такой марки вполне приемлемой является цементно-песчаная смесь в соотношении 1:3 (по объему). Вообще говоря, диапазон соотношений достаточно широк. От 1:2 для самых ответственейших деталей строительства (балки, перекрытия, ростверки, стяжки бассейнов и т.д) до 1:5 для дорожек, отмосток, стяжек по жесткому основанию и других, не испытывающих большой нагрузки. Самое распространенное соотношение цемент : песок — 1:3 – 1:4. Оно удовлетворяет подавляющему большинству требований дачного строительства. Для жестких бетонов соотношение может быть больше (1:4), для литых — меньше (1:2,5 – 1:3)

Щебень обычно составляет не менее 70-80% от объема бетона. Желательно использовать смесь щебня разных фракций.

Способы приготовлении бетона. В литературе для дачников и самодеятельных строителей обычно описывают ручной способ изготовления бетона. В этом случае вначале всухую перемешивают (гарцуют) все ингредиенты бетона между собой до однородной смеси. Затем добавляют минимально необходимое количество воды (так же тщательно перемешивая) до получения бетона нужной консистенции. Все это производится на специальном щите (как правило обитом металлом, что бы лопата скользила по щиту свободно). Или в бадье большого размера.

Способ ручного изготовления бетона чрезвычайно трудоемок! И так делают только тогда, когда необходимо минимальное количество бетона (1-2 ведра) и нет желания пачкать бетономешалку. Так же поступают и каменщики (правд а они готовят не бетон, а раствор). Расход его не велик и они затворяют водой лишь необходимое количество кладочной смеси. Иначе раствор приготовленный в большом объеме может схватиться. Практически только в этом случае стоит готовить бетон (раствор) вручную.

Кроме того, при ручном перемешивании невозможно получить качественный бетон в принципе. (или надо перемешивать весь день). В результате бетон получается очень неоднородным, цемента в растворе где густо где пусто. А для ответственных деталей это еще и опасно. Стяжки трескаются, колонны лопаются, перекрытия прогибаются.

Поэтому если вы планируете в своей жизни изготовить хотя бы 2-3 кубометра бетона, то лучше приобрести бетономешалку или сделать бетономешалку самому . Став обладателем бетономешалки, вы войдете во вкус и почувствуете, насколько удобен и технологичен строительный материал БЕТОН.

Способ изготовления бетона с помощью бетономешалки редко встречается в литературе, поскольку процесс очевиден. На самом деле, все не так просто. Если при ручном изготовлении все начинается с сухих фракций, то при механическом — удобнее начать с воды. Иначе цементно-песчаная смесь вкупе со щебнем будет так пылить, что впору противогаз надевать. Поэтому при механическом замешивании бетона поступают так:

При первом замесе, добавляют составляющие бетона постепенно и тщательно записывают чего и сколько добавили. Для этого обзаводятся каким либо мерными элементами, обычно ведрами, а для воды — литровой кружкой, так как это самый «опасный» элемент и его надо отмерять особенно тщательно. Перельешь буквально 200 граммов — и бетон «потек», вместо жесткого стал литым… Добавляй песок-цемент…

Что бы избежать этого, сразу постарайтесь определить соотношение составляющих. Допустим, у вас бетономешалка с выходом готовой смеси примерно 100 литров (10 ведер). Мы хотим приготовить бетон с соотношением цемент : песок = 1:4. Перво-наперво в бетономешалку засыпается немного щебня (1-2 ведра), заливается 4-5 литра воды (все величины – относительные, зависят от объема бетономешалки). Это нам создаст в бетономешалке некое подобие т.н. шаровой мельницы. Затем добавляем 0,8 — 0,9 долей цемента и песка (0,9 ведро цемента и 3-3,5 ведра песка). Ждем, пока это все не превратится в однородную массу густоты примерно как у очень густой сметаны . При необходимости добавляем воду ( количество добавляемой воды зависит влажности песка ). При этом тщательно записываем, сколько воды мы добавили (фактически с точностью до 100 гр.) После этого подсыпая оставшуюся часть цемента и песка добиваемся нужной консистенции раствора. А затем начинаем добавлять гравий. Гравий можно добавлять до тех пор, пока хватает раствора его смазывать. Это будет (в нашем случае) примерно 6-8 ведер. Добавляя воду (по 100-200 гр, не больше, дайте ей возможность распределиться по всей массе бетона, не ждите мгновенного разжижения.

После того, как раствор готов, анализируем, сколько цемента и воды мы добавляли. Хорошо, если соотношение будет (по весу) на часть цемента примерно 60-75% воды, не больше. Если учесть, что в 50-ти килограммовом мешке цемента примерно 35-37 литров цемента, то 1 ведро цемента весит 13-14 кг. Т.е на ведро цемента должно уходить чуть меньше ведра воды. Если вы добились именно этого соотношения цемент : вода, бетон будет качественным.

После того, как вы все рассчитали, дело пойдет гораздо быстрее. Вы сразу можете засыпать 50% гравия, выливать 90% воды, засыпать весь цемент и песок и уже потом – остальной гравий. Анализируя густоту бетона, уже принимаете решение, доливать остаток воды или нет (песок меняет свою влажность до 20%, поэтому лучше воду доливать, чем досыпать дорогостоящий цемент).

Если вы будете изготавливать бетон достаточно часто, то вы скоро обретете навык в изготовлении разных бетонов и он станет одним из любимых ваших строительных материалов.

История бетона — кто изобрел бетон, каким он был раньше

На нормативную прочность бетона при растяжении (R^н_р) влияют те же факторы, что и на прочность при сжатии, причем особенно существенное значение здесь имеет неоднородность структуры бетона. Хотя разные факторы сказываются на величинах R и R^н_р по-разному. Увеличение расхода цемента увеличивает прочность R^н_р значительно меньше, чем R. Повышение расхода цемента на 33% увеличивает R на 28,5%, а R^н_р всего на 12,5%. С ростом В/Ц (водоцеметное соотношение) сопротивление разрыву уменьшается меньше, чем сопротивление сжатию.

Кроме того, величина R^н_р зависит от зернового состава заполнителя и видов зерен. Песок и гравий с округленными зернами обуславливают меньшую величину прочности нежели песок и щебень с шероховатыми угловатыми зернами. А на величину R эти факторы влияния не оказывают.

При сравнении показателей прочности у бетонов разных марок выясняется, что отношение R^н_р/R уменьшается с повышением марки, то есть получается, что бетоны высоких марок обладают относительно меньшей прочностью на растяжение.

Стандарты не требуют специальных испытаний бетона на растяжение и не дают никаких указаний о размерах и форме образцов. Однако, чтобы обеспечить равномерное распределение нагрузки по сечению образца, он должен иметь длину, превышающую поперечный размер не менее чем в 3 раза. Разрывное усилие, как правило, передается через специальные заплечики на концах образца. Важно перед испытанием предохранить образцы от резких перепадов влажности и температуры, так как это оказывает большое влияние на результат. Также окончательный результат испытаний зависит от точности установки в машине и правильной геометрической формы образца. Эксцентрицитет и самый незначительный перекос могут сильно отразиться на показателе R^н_р.

При данной методике испытания на растяжение, показатель прочности, вычисленный по формуле N_p/Fполучается весьма условным. Нередко образцы разрушаются возле заплечиков, где возникают значительные концентрации напряжения. Но даже при разрыве между заплечиками найденная плотность не менее условна, поскольку разрыв происходит чаще всего по поверхности соприкасания цементного камня с камневидными составляющими. А так как эта поверхность совершенно случайная, то разброс показателей выходит довольно большой.

Как и при сжатии, огромное значение имеет размер поперечного сечения образца: большие значения R^н_р имеют образцы с меньшим поперечным сечением.

Прочность бетона при растяжении довольно невелика и составляет от 1/8 до 1/17 от его прочности при сжатии.

Есть несколько способов повысить прочность бетона при растяжении. Лучшие увеличивают плотность бетона. Самый простой — правильный подбор состава бетона и применение цементов высокой прочности. Помогает также примесь разных добавок – тонко измельченных каменных материалов, трасов и пуццоланов. Лучшее средство повышения прочности при растяжении — хорошее уплотнение бетона путем вибрирования, вакуумирования, виброштампования или центрифугирования.

Составляющие бетонные материалы — InterNACHI®

Ник Громицко, CMI® и Кентон Шепард

Бетон — это композитный материал, состоящий из связующего, который обычно представляет собой цемент, грубые и мелкие заполнители, которые обычно представляют собой камень и песок, и воду. Они состоят из материалов, из которых состоит бетон. Но из-за множества переменных в сырье, а также в том, как они обрабатываются и комбинируются, существует много возможностей для возникновения проблем в бетоне.Фундаментальное понимание различных материалов и производственных процессов может помочь тем, кто исследует бетон, узнать, какие проблемы следует искать, где их искать и как их распознать.

Проще говоря:

• цемент + вода = цементное тесто;
• цементная паста + песок = раствор; и
• раствор + камень = бетон.

Добавки могут быть включены в смесь для управления параметрами настройки.

Химические реакции, которые происходят при объединении различных составляющих материалов, могут различаться в зависимости от свойств отдельных материалов.Материалы могут различаться по своему химическому составу и эксплуатационным характеристикам в зависимости от того, где они были добыты или добыты, а также в зависимости от используемых методов производства и условий на заводе-изготовителе.

Связующие

Связующие представляют собой мелкие гранулированные материалы, которые при добавлении воды образуют пасту. Эта паста затвердевает и герметизирует заполнители и арматурную сталь. Сразу после добавления воды цементное тесто начинает затвердевать в результате химического процесса, называемого гидратацией.Гидратация происходит с разной скоростью в зависимости от различных свойств используемых вяжущих и добавок, соотношения воды и цемента и условий окружающей среды, в которых находится бетон. Способы, которыми вяжущие влияют на бетон, строительный раствор и аналогичные продукты, могут варьироваться в зависимости от химических и физических свойств исходных материалов, составляющих материалов, состава смеси и, в меньшей степени, изменений в процессе производства цемента.

Портландцемент

Портландцемент

Существуют разные типы цемента, но портландцемент является наиболее широко используемым вяжущим.Хотя портландцемент назван в честь района в Англии, где его начали использовать, сегодня его производят во всем мире.

ASTM International определяет портландцемент как «гидравлический цемент (цемент, который образует водостойкий продукт), полученный путем измельчения клинкера, состоящего в основном из гидравлических силикатов кальция, обычно содержащих одну или несколько форм сульфата кальция в качестве добавки в грунт. ”

Портландцемент получают путем сплавления материалов, содержащих кальций, с материалами, содержащими алюминий.Кальций может поступать из известняка, ракушек, мела или мергеля, который представляет собой мягкий камень, или твердой грязи, иногда называемой аргиллитом, которая богата известью.

Процесс производства цемента

Основные операции цементных заводов примерно одинаковы, но могут отличаться в зависимости от местоположения. В последующем производственном процессе описывается, что происходит на карьере и цементном заводе в Колорадо.

Карьерные работы

Слой известняка толщиной около 18 футов вырывает поверхность и уходит под землю.Карьерные работы следуют за ним до уровня примерно 200 футов, прежде чем его добыча становится невыгодной.

Темная порода, изображенная выше, содержит известняк и два вида сланца, все из которых используются для производства цемента. Светлоокрашенный материал называется перегрузкой, он не используется в производстве, но откладывается для замены позже во время рекультивации после того, как карьер достиг конца срока действия разрешения и будет закрыт.

Плоский участок в стене карьера, называемый лифтом или уступом, — это глубина, на которую просверливаются отверстия перед установкой зарядов для взрывных работ.Здесь он составляет около 80 футов. Из-за требований национальной безопасности большинство карьеров передают взрывные работы субподрядчикам.

После взрывных работ каменные отходы доставляются в конец карьера, где впервые началась добыча. Это будет первый материал, который будет снова заполнен в рамках процесса рекультивации. Полезный камень перевозится грузовиком и либо сбрасывается в первичную дробилку, либо складывается поблизости.

Дороги и сваи необходимо поливать водой, чтобы уменьшить количество переносимой по воздуху пыли.

Грузовики возвращаются в это здание, чтобы выгружать свои грузы в первичную дробилку.

Первичная дробилка

После того, как камень загружается в загрузочный желоб сверху, сила тяжести перемещает его вниз через дробилку, что уменьшает его диаметр примерно до 3 дюймов. Карманный фильтр помогает уменьшить количество переносимой по воздуху пыли.

Из дробилки камень перемещается на конвейерную ленту, которая доставляет его на завод-изготовитель на расстоянии около 2 миль.

Длинные конвейерные ленты должны быть отрегулированы до надлежащего натяжения. Это делается с помощью стальных тросов для подвешивания бетонных грузов внутри башен.

В каждой точке, где конвейер меняет высоту или направление, другой рукавный фильтр помогает удалить пыль из щебня и воздуха.

Известняк и сланец наконец складываются в дальний конец производственной линии.

Камень загружается фронтальным погрузчиком по одному ведру за раз на конвейер, который переносит его в перегрузочный бункер (вверху слева).Из разгрузочного бункера камень может подаваться в систему с равномерной скоростью. Из разгрузочного бункера камень транспортируется в сушилку, которая удаляет большую часть влаги перед возвратом во вторичную дробилку (центральный бункер), где он уменьшается до примерно 3/8 дюйма в диаметре. С этого момента камень транспортируется высокоскоростным воздухом, а не ремнями с роликовыми опорами.

Затем высушенный щебень перемещают в шаровую мельницу, в которой стальные шарики превращают его в порошок.Шаровая мельница представляет собой вращающийся цилиндр, который имеет жертвенную футеровку, удерживаемую на месте сотнями болтов, головки которых можно увидеть на фотографии выше.

В шаровой мельнице комбинируются различные материалы, поэтому именно здесь происходит первоначальное смешивание. Обычные материалы — известняк, сланец, песчаник и железо.

Из шаровой мельницы материал перемещается в башню предварительного нагрева (слева), где он нагревается примерно до 1800 ° F перед перемещением в горизонтальную цилиндрическую вращающуюся печь.

Печь (темно-серая) слегка наклонена, так что материал перемещается через нее при вращении. Труба с более крутым наклоном над печью (светло-серая) подает воздух для горения, как и U-образный канал наверху башни предварительного нагрева. Внутри печи материал нагревается примерно до 3300 ° F. Этот процесс называется спеканием. Происходят химические изменения, которые приводят к образованию вещества размером с мрамор, называемого клинкером. Создание клинкера означает использование тепла для удаления всего углекислого газа из материала.Двуокись углерода — один из основных парниковых газов.

На фотографии выше показаны открытые двери в нижнем конце печи, которая закрыта для осмотра и обслуживания. Гибкая труба диаметром 6 дюймов, наклонная влево, служит источником газа для горелки, которая воспламеняет пылевидное угольное топливо. Конец 8-дюймовой трубы подачи угля можно увидеть справа от ног рабочего.

Запасы пылевидного угля, используемого в качестве топлива для печи

Клинкер перемещается в навес специальной формы для контроля его влажности.

Клинкер тонко измельчается для создания конечного цементного продукта. На фотографии выше показан клинкер размером с мрамор до измельчения и конечный продукт: цемент.

Мониторинг и управление всей операцией осуществляется с центральной консоли управления, на которой расположены многочисленные мониторы с цифровыми показаниями в реальном времени.

Варианты

Несмотря на то, что существуют стандарты ASTM, которым может соответствовать портландцемент, существует ряд факторов, которые могут привести к изменению его эксплуатационных характеристик.

Размер частиц

Размер частиц важен, потому что частицы, которые измельчаются более мелко, имеют большую площадь поверхности, на которой происходят химические реакции, и они сильно влияют на свойства цемента. Цемент с мелкими частицами будет более реактивным и наберет прочность раньше, чем начнется процесс гидратации. Общая площадь поверхности частиц в данном объеме материала называется его удельной поверхностью.

Портландцементы имеют удельную поверхность от 1500 до 2000 квадратных футов на фунт материала ( ² футов / фунт), равную примерно 300-400 квадратных метров на килограмм ( ² м / кг), в зависимости от типа.

Гипс и сульфаты

Гипс, также в виде измельченных частиц, смешивают с измельченным клинкером, чтобы замедлить процесс гидратации настолько, чтобы было время для укладки бетона, стяжки и отделки перед этим наборы. Если гипс или сульфатные материалы добавляются к клинкеру и измельчаются вместе с ним, они могут уменьшиться в размерах быстрее, чем клинкер. Такое предпочтительное измельчение может привести к получению более мелких частиц, что увеличивает их реакционную способность по сравнению с клинкерным материалом.

Для любого конкретного цемента существует оптимальное содержание как гипса, так и сульфата. Детали того, как именно сульфаты влияют на рост прочности бетона, не совсем понятны.

Оптимальное содержание гипса и сульфатов зависит не только от типа цементной смеси, но и от:

• химических свойств как кальциевых, так и алюминиевых исходных материалов, используемых для клинкера;
• физические свойства алюминатов, такие как размер кристаллов;
• различной растворимости различных источников сульфатов;
• размер частиц;
• температура фрезерования; и
• использование добавок.

Как будто это было недостаточно сложно, оптимальное содержание сульфатов для одного свойства цемента, такого как прочность, может отличаться от оптимального содержания для другого свойства, такого как усадка при высыхании. Бетон и раствор могут иметь разный оптимальный состав, поэтому производятся разные виды цементов.

В процессе производства материалы проходят четыре испытания, чтобы предотвратить такие проблемы. Сырье проверяется перед тем, как попасть в производственный процесс, перед входом в печь, после выхода из печи и перед окончательным хранением в основных силосах хранения.

Цементные пластины, используемые в части процесса испытаний

Оборудование, используемое для испытания прочности на сжатие

Типы цемента

Спецификация ASTM C-150 содержит стандарты для восьми различных типов портландцемента :

1. Тип I — цемент общего назначения, используемый в самых разных типах проектов, включая здания, мосты, перекрытия, тротуары и сборные железобетонные конструкции.
2. Тип IA аналогичен типу I, но используется для проектов, требующих воздухововлечения.
3. Тип II выделяет меньше тепла, медленнее выделяет тепло и имеет умеренную устойчивость к сульфатной атаке.
4. Тип IIA идентичен типу II, но используется для проектов, требующих воздухововлечения.
5. Тип III — это высокопрочный цемент, который заставляет бетон быстро схватываться и набирать прочность. Цемент типа III химически и физически подобен цементу типа I, за исключением того, что частицы более мелко измельчены.
6. Тип IIIA — это высокопрочный цемент, используемый для проектов, требующих воздухововлекающих факторов.
7. Тип IV развивает прочность медленнее, чем другие типы цемента, и выделяет более низкие уровни тепла во время гидратации. Он используется для крупномасштабных бетонных конструкций, из которых мало шансов отвести тепло, например, плотин.
8. Тип V используется только в бетонных конструкциях, которые будут подвергаться серьезному воздействию сульфатов, обычно в местах, где бетон подвергается воздействию почвы и грунтовых вод с высоким содержанием сульфатов.

ASTM C-1157 включает следующее:

1. Гидравлический цемент типа GU используется для общего строительства.
2. Тип HE — высокопрочный цемент.
3. Тип MS умеренно устойчив к воздействию сульфатов.
4. Тип HS обладает высокой устойчивостью к воздействию сульфатов.
5. Тип MH выделяет умеренный уровень тепла во время гидратации.
6. Тип LH выделяет низкий уровень тепла во время гидратации. Этот тип цемента также может быть рассчитан на низкую реакционную способность (вариант R) с заполнителями, реагирующими с щелочами.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЦЕМЕНТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Пуццоланы

Другие материалы могут быть смешаны с портландцементом в соответствии с особыми требованиями и экологическими соображениями.Некоторые из этих материалов, называемые пуццоланами, не обладают вяжущими свойствами до тех пор, пока не будут смешаны с портландцементом. Когда бетон смешивается, чтобы улучшить его удобоукладываемость и текучесть, добавляется больше воды, чем необходимо для гидратации. Этот избыток воды затем присутствует в крошечных капиллярных каналах в гидратированном (затвердевшем) бетоне. Когда часть цемента заменяется пуццоланом, после гидратации происходит вторичная химическая реакция. Химические вещества, выделяемые из цементного теста во время гидратации, вступают в реакцию с химическими веществами в пуццолановом материале с образованием материала, который частично или полностью заполняет эти капиллярные каналы.Это делает бетон более плотным и повышает его устойчивость к химическим веществам (например, тем, которые используются для операций по борьбе с обледенением), которые могут проникать в пористый бетон и вызывать коррозию арматурной стали и вызывать ухудшение качества поверхности или растрескивание.

Растрескивание поверхности, вызванное антиобледенительными химикатами

Когда часть цемента заменяется пуццоланами, во время гидратации выделяется меньше тепла. Эта вторичная реакция выделяет некоторое количество тепла, но пиковые температуры ниже и растягиваются на более длительный период времени.Поскольку бетон сжимается (сжимается) при охлаждении, меньшее количество тепла означает меньшую общую усадку. Поскольку усадка создает напряжения, которые снимаются растрескиванием, меньшая усадка означает меньше трещин. Это особенно важно для конструкций с большой массой, которые не могут легко отводить тепло, таких как плотины.

Зола-унос

Зола-унос на микроскопическом уровне

Зола-унос — промышленный побочный продукт, который иногда используется в качестве частичной замены портландцемента.Летучая зола состоит из негорючих твердых частиц, которые удаляются из дымовых газов угольных электростанций. Он может составлять до 65% массы вяжущих материалов, в зависимости от требований к характеристикам бетона и типа сжигаемого угля.

Рекуперация летучей золы для промышленного использования является экологически безопасной практикой, поскольку летучая зола удаляется из дымовых газов для улучшения качества воздуха, а ее использование в цементе означает, что то, что когда-то было отходами, теперь перерабатывается как полезный материал.По данным на 2005 год, угольные электростанции США произвели 71 миллион тонн летучей золы, 29 миллионов тонн из которых были использованы для различных целей. Остальные 42 миллиона тонн могут покрыть акр земли на глубину 27 500 футов. Эта неиспользованная летучая зола занимает место на свалках и содержит токсины, которые могут загрязнять водоносные горизонты. В декабре 2008 года обрушилась насыпь хранилища летучей золы Tennessee Valley Authority в Кингстоне, штат Теннесси, и в реку Эмори было выброшено 5,4 миллиона кубических ярдов летучей золы.Затраты на очистку приближаются к 1,2 млрд долларов.

Отказ установки по локализации летучей золы в Кингстоне, Теннесси

Вот некоторые важные факты о летучей золе, используемой в бетоне:

• Летучая зола бывает типов F и C. сжигая старый, более твердый уголь. Это пуццолан, и при смешивании с водой не образует вяжущих соединений, если смесь не включает портландцемент. Тип C получают путем сжигания более молодого и мягкого угля и при смешивании с водой имеет некоторые вяжущие соединения.
• Очень мелкие частицы летучей золы могут улучшить характеристики текучести бетона, снизить затраты за счет замены цемента, потреблять меньше воды в смеси и сделать бетон более плотным. Крупные частицы не обладают такими же преимуществами, а крупные и мелкие частицы не всегда могут быть эффективно отделены.
• Это может увеличить время схватывания.
• Летучая зола не принимает пигменты или кислотные пятна, а также цемент, поэтому подбор существующего бетона, изготовленного без летучей золы, может быть проблемой.
• Рабочие характеристики летучей золы зависят от размера частиц, но также и от химического состава угля, степени измельчения угля перед сжиганием, условий горения в печи, а также методов сбора и обращения с летучей золой. Поскольку эти факторы никогда не являются одинаковыми на разных электростанциях и могут даже меняться в пределах одной электростанции с течением времени, свойства летучей золы могут сильно различаться, и это может быть препятствием для получения стабильно хороших результатов.
• Летучая зола имеет удельную поверхность от 1400 до 3400 футов ² / фунт (280-700 м ² / кг), в зависимости от типа.

Измельченный гранулированный доменный шлак

Клинкер из доменного шлака до измельчения

Измельченный гранулированный доменный шлак (GGBFS) — еще один промышленный побочный продукт, который иногда используется в качестве частичной замены Портландцемент. GGBFS — это стекловидный гранулированный материал, получаемый в доменных печах как побочный продукт процесса производства чугуна и стали.Это еще один пример полезного использования материала, который раньше считался отходом.

По сравнению с бетоном, изготовленным только из портландцемента, бетон, содержащий GGBFS:

• затвердевает медленнее;
• выделяет меньше тепла во время гидратации;
• продолжает набирать силу в течение более длительного периода времени; а
• производит более прочный бетон.

Более низкие температуры, создаваемые GGBFS во время гидратации, позволяют расположить контрольные суставы дальше друг от друга.GGBFS заменяется портландцементом в соотношении 1: 1 и может составлять до 70% массы цементирующих материалов. GGBFS имеет удельную поверхность от 1700 до 2900 футов ² / фунт (от 350 до 600 м ² / кг).

Дым кремнезема

Дым кремнезема увеличен в 10 000 раз

Дым кремнезема иногда используется для улучшения определенных свойств бетона. Это очень тонкий стекловидный порошок, собранный из дымовых газов дуговых электропечей в процессе производства металлического кремния.До введения в действие более жестких экологических законов в середине 1970-х годов кремнеземный дым не собирался. Теперь он стал одной из самых ценных и универсальных добавок для бетона в мире. В отличие от песка — его химически подобного аналога — частицы микрокремнезема растворимы в воде, а это означает, что они могут вступать в химическую реакцию в процессе гидратации.

Когда количества двух гранулированных материалов равны, материалы с более мелкими частицами открывают большую площадь поверхности, на которой могут происходить реакции.Пары кремнезема примерно в 100 раз меньше, чем частицы портландцемента, поэтому его небольшой размер, наряду с относительно высоким содержанием кремнезема, делает его очень реакционноспособным пуццоланом. Их небольшой размер частиц также позволяет дыму кремнезема заполнять промежутки между зернами цемента, что называется уплотнением частиц, делая бетон более плотным и менее пористым или проницаемым для влаги. Он также улучшает прочность на сжатие, прочность связи между частицами, заполнителями и встроенной сталью, а также повышает устойчивость к истиранию.

Пары кремнезема могут составлять до 12% от массы вяжущих материалов. Пары кремнезема имеют удельную поверхность от 63 000 до 150 000 футов ² / фунт (от 13 000 до 30 000 м ² / кг).

Однородность микрокремнезема может варьироваться в зависимости от химических характеристик производимых металлических сплавов. Пары кремнезема из четырех различных печей иногда смешивают вместе, чтобы получить более однородный продукт. Влияние на бетон изменений химических свойств паров кремнезема из различных печей изучено недостаточно.Свойства микрокремнеземного бетона также различаются в зависимости от различных свойств и количества различных водоредуцирующих агентов (пластификаторов), которые обычно используются при добавлении микрокремнезема в бетон. Поскольку огромная площадь поверхности микрокремнезема требует больше воды и снижает удобоукладываемость, добавляются пластификаторы и суперпластификаторы, чтобы сделать бетон более текучим, чтобы его было легче укладывать и обрабатывать.

Бетон обычно смешивают на местных бетонных заводах перед транспортировкой на строительную площадку.Установки периодического действия обычно имеют силосы, содержащие летучую золу, и часто имеют под рукой GGBFS. Постоянные хранилища для кварцевого дыма встречаются реже.

Бетонный завод с двумя бункерами летучей золы

АГРЕГАТЫ

Заполнители — это сыпучие материалы, которые включают песок, гравий, щебень, речной камень и легкие промышленные заполнители, и могут занимать до 75% от общего объема бетона. Поскольку заполнители дешевле цементного теста, их добавляют в бетон, чтобы снизить затраты.Свойства заполнителей могут существенно влиять на удобоукладываемость бетона в его пластическом состоянии, а также на долговечность, прочность, плотность и термические свойства затвердевшего бетона.

Откуда берутся агрегаты?

Заполнители тяжелые. Их добыча в центральном регионе и транспортировка их на большие расстояния обходятся дорого, поэтому заполнители обычно добывают на месте. Это означает, что минеральные, химические и физические свойства могут быть разными в разных регионах в зависимости от местной геологии.Минералы с разными свойствами могут по-разному реагировать на химические процессы или условия в бетоне, поэтому заполнители являются еще одним составляющим материалом для бетона, свойства которого могут изменяться.

Разработка карьера заполнителя

Работа карьера заполнителя аналогична той, что используется для добычи камня для получения цемента. Изображенный ниже карьер, также расположенный в Колорадо, в основном поставляет гранитный заполнитель для асфальтобетонной и бетонной промышленности.

На фотографии выше показан разрабатываемый относительно новый карьер.Показано, что буровая установка бурит скважины, в которых будут установлены заряды взрывчатого вещества, а грузовик загружается камнем, разрыхленным в результате предыдущих взрывных работ. Грузовик доставит камень к дробилке №1.

Старые карьеры работали дольше, поэтому они глубже. Эта операция взрывает скважины, пробуренные глубиной 35 футов, в отличие от 80 футов в известняковом карьере. И здесь взрывные работы выполняет субподрядчик. Эта операция включает в себя несколько карьеров в дополнение к области обработки, поэтому это большая операция.

Выше грузовик загружает дробилку №1, первую дробилку в серии, через которую проходит камень. Этот карьер производит 18 различных агрегатов, размер которых варьируется от валунов до песка.

Если смотреть прямо в дробилку №1, можно увидеть размер камня до того, как он попадет в дробилку. Камень движется слева направо.

Операции по дроблению и сортировке контролируются с центральной диспетчерской, выходящей на производственную зону.Ближайший к камере конвейер перемещает камень после обработки Дробилкой №1.

На фотографии выше показан вид на операционную зону, а также на элементы управления и мониторы.

На этой обзорной фотографии показаны две дополнительные дробилки рядом с центром. Несмотря на то, что огромное количество камня дробилось, транспортировалось, толкалось и сбрасывалось на склады, количество переносимой по воздуху пыли было минимальным.

Размер заполнителя

Заполнители для бетона обычно делятся на две категории: мелкие и крупные.Мелкие заполнители, как правило, представляют собой природный песок или щебень, при этом большая часть частиц проходит через сито 3/8 дюйма (9,5 мм). Крупнозернистые заполнители обычно имеют диаметр от 3/8 до 1-1 / 2 дюйма (от 9,5 до 37,5 мм). Самый крупный заполнитель, используемый в бетоне, — это щебень, хотя также используется гладкая речная порода.

Недостаточное количество мелкозернистых заполнителей может вызвать чрезмерное кровотечение, затруднения при перекачивании бетона и трудности с получением гладких затертых поверхностей. На прочность сцепления мелких заполнителей не сильно влияет форма или текстура заполнителя, поскольку более мелкие частицы имеют большую площадь поверхности, на которой может происходить сцепление с цементным тестом.Поверхностные свойства мелкозернистого заполнителя могут влиять на количество воды, необходимое для того, чтобы бетон оставался работоспособным. Имейте в виду, что чрезмерное количество воды может ослабить бетон за счет увеличения процента оставшейся капиллярной структуры, поскольку избыток воды попадает на поверхность в виде стекающей воды, а затем испаряется. На фотографиях ниже показаны заполнители, которые обычно хранятся на бетонных заводах.

1½-дюймовый гравий

¾-дюймовый гравий

Ракель

Легкий

Промытый песок

Обычный песок

песок

Максимальный размер заполнителя должен составлять менее одной пятой самого узкого размера между сторонами форм, одной трети глубины плит или трех четвертей минимального расстояния между арматурными стержнями.

Иногда рекомендуется использовать заполнитель максимально возможного размера, чтобы минимизировать необходимое количество цемента, а также уменьшить усадку бетона при высыхании. Недостатком использования крупного и крупного заполнителя является то, что это увеличивает вероятность разрыва связи между поверхностью заполнителя и окружающей цементной пастой, поскольку напряжения на границе раздела между двумя материалами выше, чем при использовании заполнителя меньшего размера. Это также уменьшает общую доступную площадь склеивания поверхностей.

Также важны характеристики жесткости / деформации заполнителя. Сильные различия в свойствах заполнителя и цементного теста приводят к высоким напряжениям, которые создают микротрещины, которые могут ослабить бетон.

Сортировка заполнителя

Хорошо сортированный заполнитель является результатом использования в смеси заполнителя разных размеров. Это помогает уменьшить количество цементного теста, необходимого для заполнения промежутков или пустот между отдельными частями заполнителя. Уменьшение процентного содержания цементного теста в смеси помогает уменьшить усадку и снижает теплоту гидратации, что может привести к растрескиванию бетона.Это также увеличивает его долговечность. Количество заполнителя, используемого в смеси, называется плотностью упаковки. Хорошо сортированный заполнитель имеет лучшую плотность упаковки, чем заполнитель с зазором. Заполнитель с зазором не имеет кусков среднего размера, что затрудняет укладку бетона и увеличивает его стоимость, и оба эти фактора могут повлиять на конечный продукт.

Содержание влаги

Различные типы заполнителей имеют разные уровни пористости; то есть они могут поглощать разное количество воды.Высокопористый камень влияет на бетон по-разному, в зависимости от того, является ли он водонасыщенным или сухим перед добавлением в смесь. Сухой камень впитает больше воды из смеси, что может сделать бетон более жестким и затруднить работу, что может проявляться в виде видимых проблем в готовом бетоне. При расчете количества воды, добавляемой в смесь, необходимо учитывать воду в насыщенном камне, иначе водное соотношение может быть слишком высоким, что приведет к ослаблению бетона.

Существует четыре уровня влажности:

1. Сушка в печи (OD) означает, что вся влага удалена.
2. Air-dry (AD) означает, что поверхностная влага удалена, а внутренние поры частично заполнены.
3. Насыщенная сухая поверхность (SSD) означает, что поверхностная влага удалена, а все внутренние поры заполнены.
4. Мокрый означает, что поры заполнены, а на поверхности есть пленка.

Из этих четырех состояний насыщенная и сухая поверхность считается лучшим состоянием влажности. При использовании SSD заполнитель находится в состоянии равновесия, поэтому заполнитель не будет поглощать цементное тесто и не отдавать воду в него.Однако получить такое состояние влажности бывает трудно.

Легкие заполнители

Завод по производству легких заполнителей

Легкие заполнители, как правило, создаются человеком и имеют высокую пористость. Глина, сланец и сланец расширяются при нагревании, как попкорн. Поскольку большинство из них пористые, они также абсорбируют влагу, что может повлиять на количество воды, используемой в смеси. На некоторых типах в процессе плавления образуется покрытие, которое снижает их впитывающие свойства; однако, если это покрытие будет повреждено во время работы, заполнитель в целом восстановит часть своей способности поглощать воду.В зависимости от процентного содержания заполнителя, повредившего покрытие, это состояние может повлиять на качество бетона, если такое изменение не допускается при проектировании смеси.

Тяжеловесные заполнители

Тяжеловесные заполнители обычно используются в зданиях, требующих защиты от радиации, и не вызывают беспокойства у большинства инспекторов.

Отходы как совокупность

Было рассмотрено множество идей по переработке отходов, а некоторые были опробованы.Инспекторы могут столкнуться с проблемами в бетоне, вызванными неправильной заменой заполнителя материалами.

К таким отходам относятся:

• строительный мусор;
• промышленные отходы; и
• хвостохранилища.

Щелочно-агрегатная реакция (AAR)

Бетон, поврежденный ASR

Некоторые типы заполнителей плохо реагируют с щелочами из источников в бетоне или из других источников, таких как антиобледенительные соли, грунтовые воды или морская вода.Если агрегаты содержат большой процент кремнезема, реакция называется щелочно-кремнеземной реакцией (ASR). Если агрегат состоит из доломитовых карбонатных пород, это называется щелочно-карбонатной реакцией (ACR).

Во время ASR, который является наиболее распространенной из двух проблем, растворимый диоксид кремния в совокупности реагирует с растворимой щелочью с образованием щелочного силикагеля. Когда этот гель впитывает влагу, он расширяется, вызывая растрескивание бетона. После укладки бетона может пройти некоторое время, прежде чем появится ASR.Трещины в контрольных швах, усадочные трещины или микротрещины на поверхности, которые увеличиваются при замерзании, могут позволить влаге проникнуть в бетон и впитаться гелем. Некоторые агрегаты нереактивны, а другие реактивны в разной степени.

Не существует рентабельного метода смягчения последствий повреждения бетона от AAR. Исправление требует удаления и замены.

Другие проблемы, связанные с заполнителями

• Некоторые типы камня, используемые для заполнителей, могут вызывать проблемы из-за расширения и сжатия во время циклов замораживания-оттаивания из-за содержания влаги.
• Заполнители могут различаться по износостойкости.
• Примеси заполнителя, состоящие из мелких твердых частиц, могут мешать сцеплению поверхности между цементом и крупным заполнителем.
• Растворимые агрегатные примеси могут химически влиять на щелочные цементные пасты и влиять на время схватывания.
• Агрегат из карьеров в прибрежных районах следует очищать, чтобы избежать загрязнения солью, которое может химически повлиять на бетон или разрушить закладную сталь.

Инспекторы не всегда могут отнести проблемы, которые они наблюдают, к конкретным составляющим материалам. Потратив время на изучение типов сырья, используемого в их области, и типичных проблем, которые возникают в связи с этими материалами, инспекторы могут лучше понять серьезность различных дефектов, которые они обнаруживают, чтобы они могли дать соответствующие рекомендации.

************************

Эта статья является частью серии, чтобы помочь инспекторам InterNACHI понять характеристики и визуально проверить конкретный.

Из чего сделан бетон? Определение и ингредиенты

Вопреки распространенному мнению, бетон и цемент — это не одно и то же; цемент на самом деле просто компонент бетона. Бетон состоит из трех основных компонентов: воды, заполнителя (камня, песка или гравия) и портландцемента. Цемент, обычно в виде порошка, действует как связующее при смешивании с водой и заполнителями. Эта комбинация, или бетонная смесь, будет вылита и затвердевает в прочный материал, с которым все мы знакомы.

Найдите подрядчиков по бетону рядом со мной.

Ниже приводится группа статей, которые будут полезны при попытках узнать больше о бетоне и цементе. Другие элементы, которые могут вас заинтересовать, включают конкретные основы, такие как дизайн смеси, и информацию о цементе.

Популярные темы о бетоне:

Что такое бетон?
Время: 00:52
Из чего сделан бетон? Портландцемент, заполнитель, песок и др.

Найти поставщиков готовой бетонной смеси

Содержание артикула:

Компоненты базовой бетонной смеси

Желаемые свойства бетона

Добавки для бетона

Армирование бетона: волокна против сварной проволочной сетки

Корректировка смесей для устранения проблем

Укладка бетона

Декоративный бетон

Прочие бетонные ресурсы

Компоненты базовой бетонной смеси

Бетонная смесь состоит из трех основных ингредиентов:

Портландцемент — Цемент и вода образуют пасту, которая покрывает заполнитель и песок в смеси.Паста затвердевает и связывает заполнители и песок.

Вода — Вода необходима для химической реакции с цементом (гидратации), а также для обеспечения удобоукладываемости бетона. Количество воды в смеси в фунтах по сравнению с количеством цемента называется соотношением вода / цемент. Чем ниже соотношение воды и цемента, тем прочнее бетон. (более высокая прочность, меньшая проницаемость)

Заполнители — Песок — мелкий заполнитель. Гравий или щебень являются крупными заполнителями в большинстве смесей.

Желаемые свойства бетона

1. Бетонная смесь трудоспособна . Его можно правильно разместить и закрепить самостоятельно или своими работниками.

2. Соблюдаются желаемые качества затвердевшего бетона: например, устойчивость к замерзанию и оттаиванию, а также к химикатам для борьбы с обледенением, водонепроницаемость (низкая проницаемость), износостойкость и прочность. Знайте, чего вы пытаетесь достичь с помощью бетона.

3. Экономика . Поскольку качество в основном зависит от соотношения воды и цемента, необходимо минимизировать потребность в воде, чтобы снизить потребность в цементе (и, таким образом, снизить стоимость).

Примите следующие меры, чтобы снизить потребность в воде и цементе:

• используйте самую густую смесь из возможных
• использует агрегат самого большого размера, практичный для работы.
• Используйте оптимальное соотношение мелкого и крупного заполнителя.

Обсудите с поставщиком готовой смеси, как достичь поставленных целей в отношении бетона.

Добавки для бетона: наиболее распространенные типы и их назначение

Добавки — это добавки к смеси, используемые для достижения определенных целей.

Вот основные добавки и их цель.

Ускоряющая добавка — В бетон добавляются ускорители для сокращения времени схватывания бетона и ускорения ранней прочности. Величина сокращения времени схватывания зависит от количества использованного ускорителя (обратитесь к поставщику готовой смеси и опишите свое применение). Хлорид кальция — недорогой ускоритель, но спецификации часто требуют использования ускорителя, не содержащего хлоридов, для предотвращения коррозии арматурной стали.

Замедляющие добавки — Часто используются в жарких погодных условиях для замедления времени схватывания. Они также используются для отсрочки выполнения более сложных заданий или для специальных чистовых операций, таких как обнажение заполнителя. Многие замедлители схватывания также действуют как водоупор.

Зола-унос — является побочным продуктом сжигания угля. Летучая зола может заменить 15-30% цемента в смеси. Цемент и летучая зола вместе в одной смеси составляют цементный материал .

• Летучая зола улучшает удобоукладываемость
• Летучая зола легче отделывается
• Летучая зола снижает тепло, выделяемое бетоном
• Стоимость золы уноса равна количеству заменяемого ею цемента

Воздухововлекающие добавки — необходимо использовать всякий раз, когда бетон подвергается замерзанию и оттаиванию, а также противогололедным солям. Воздухововлекающие агенты захватывают микроскопические пузырьки воздуха в бетоне: когда затвердевший бетон замерзает, замерзшая вода внутри бетона расширяется в эти пузырьки воздуха, а не повреждает бетон.

• Воздухововлечение улучшает обрабатываемость бетона
• Воздухововлечение повышает долговечность
• Воздухововлечение дает более работоспособную смесь

Водоредуцирующие добавки -снижают количество воды, необходимое в бетонной смеси. Соотношение воды и цемента будет ниже, а прочность — больше. Большинство редукторов воды с низким диапазоном снижают количество воды, необходимой в смеси, на 5-10%. Высококачественные редукторы воды уменьшают потребность в воде для смешивания на 12–30%, но они очень дороги и редко используются в жилых помещениях.

Армирование бетона: волокна против сварной проволочной сетки

Волокна могут быть добавлены в бетонную смесь вместо сварной проволочной сетки.

Проблема со сварной проволочной сеткой заключается в том, что она часто оказывается на земле из-за наступления на нее во время укладки бетона. (особенно, если не используются опорные блоки). Другая проблема заключается в том, что сетка не предотвращает и не сводит к минимуму растрескивание — она ​​просто удерживает трещины, которые уже возникли, вместе.

Если вы посмотрите на участок бетона, залитый волокнами, вы увидите миллионы волокон, распределенных во всех направлениях по всей бетонной смеси.Поскольку микротрещины начинают появляться из-за усадки по мере испарения воды из бетона (пластическая усадка), трещины пересекаются с волокнами, которые блокируют их рост и обеспечивают более высокую прочность на разрыв в это критическое время.

Щелкните здесь, чтобы узнать, как волокна являются важной частью «как строить высококачественные плиты на уклоне».

РЕГУЛИРОВКА БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ ДЛЯ ИСПРАВЛЕНИЯ ПРОБЛЕМ УСТАНОВКИ

Когда бетон прилипает к шпателю , когда его отрывают от бетона, или бетон прилипает к коленам отделочника, наиболее вероятными причинами являются слишком много песка в смеси или более высокое, чем необходимо, вовлечение воздуха.

Чрезмерный спуск воды замедлит отделочные операции и может вызвать серьезные проблемы с поверхностью бетона. Возможные способы лечения — добавление большего количества песка в смесь, добавление большего количества увлеченного воздуха, использование меньшего количества воды для замешивания или добавление цемента или летучей золы.

Убедитесь, что поставщик готовой смеси знает, будете ли вы перекачивать бетон. Для перекачивания смесей требуется достаточное количество мелких частиц , и существуют ограничения на размер заполнителя, чтобы смесь могла быть перекачиваемой.Летучая зола и воздухововлечение улучшают удобоукладываемость и прокачиваемость.

Время схватывания смеси можно замедлить с помощью замедлителей схватывания.

Смесь можно охладить в жаркую погоду, заменив часть воды для смешивания льдом, разбрызгивая воду на кучу заполнителя на заводе по производству готовой смеси или впрыскивая жидкий азот в замес.

Время схватывания смеси можно увеличить до с помощью ускорителей.

Смесь может быть нагрета на заводе по производству готовой смеси путем нагревания воды для смеси и заполнителей.

Укладка бетона

Укладка бетона

Обычный бетон весит примерно 150 фунтов на кубический фут, и его следует укладывать как можно ближе к окончательному положению. Чрезмерное обращение может вызвать расслоение рулонных и мелких заполнителей. Смачивание бетона, чтобы его можно было сгребать или толкать в место, далеко от места разгрузки, недопустимо.

Бетон заливается прямо из желоба автобетоносмесителя, катится на место с помощью тележки или закачивается на место с помощью бетононасоса (см. Бетононасос).

Бетон обычно рассчитан на оседание 4-5 дюймов. Промышленные, коммерческие и некоторые жилые проекты требуют наличия инспектора по заливке бетона, который следит за оседанием бетона и проводит измерения осадки с требуемыми интервалами.

См. Также раздел «Как построить высококачественные плиты из уклона

».

Бетон для укладки

Целью укладки свежего бетона является укладка бетона как можно ближе к конечному уровню, чтобы облегчить выравнивание / стяжку бетона.

Для укладки бетона рекомендуются лопаты с короткой рукояткой и квадратным концом. Также можно использовать сопутствующий инструмент (инструмент, который выглядит как мотыга с длинным лезвием с прямым лезвием). Не используйте лопату с закругленными краями для укладки бетона, так как она не распределяет бетон равномерно.

Любой используемый разбрасыватель должен быть достаточно жестким, чтобы проталкивать и тянуть влажный бетон без изгиба: нормальный бетон весит приблизительно 150 фунтов на кубический фут.

Бетонирование в холодную погоду

Бетонирование в жаркую погоду

Твердый бетон

Бетон декоративный

Введение в декоративный бетон

Словарь терминов по декоративному бетону

Глоссарий по бетонным столешницам

Дизайн декоративной бетонной смеси

Дополнительная информация:

Конкретная история: интерактивная хронология

Бетонные подрядчики: Найдите поставщика или дистрибьютора бетонных изделий

Прочие бетонные ресурсы

Что такое бетон? -Университет Иллинойса Урбана-Шампейн
Управление бетонной промышленностью-Университет штата Мидл-Теннесси
Бесплатные загрузки ACI-Американский институт бетона (ACI)
Основы цемента и бетона-Портлендская ассоциация цемента (PCA)

Бетон: самый разрушительный материал на Земле | Города

За время, которое вам понадобится, чтобы прочитать это предложение, мировая строительная индустрия вылила более 19 000 ванн из бетона.К тому времени, когда вы наполовину прочитаете эту статью, том заполнит Альберт-холл и выльется в Гайд-парк. Через день она была бы размером почти с китайскую плотину «Три ущелья». За один год в Англии хватит патио над каждым холмом, долиной, укромным уголком и закоулком.

После воды бетон является наиболее широко используемым веществом на Земле. Если бы цементная промышленность была страной, она была бы третьим по величине источником выбросов углекислого газа в мире с объемом до 2,8 млрд тонн, уступая только Китаю и США.

Этот материал является основой современного развития, возводя крыши над головами миллиардов, укрепляя нашу защиту от стихийных бедствий и обеспечивая структуру для здравоохранения, образования, транспорта, энергетики и промышленности.

Бетон — это то, как мы пытаемся приручить природу. Наши плиты защищают нас от непогоды. Они защищают наши головы от дождя, от холода до костей и от грязи с ног. Но они также погребают обширные участки плодородной почвы, забивают реки, заглушают среду обитания и — действуя как скалистая вторая кожа — снижают нашу чувствительность к тому, что происходит за пределами наших городских крепостей.

Наш сине-зеленый мир становится серее с каждой секундой. Согласно одному расчету, мы, возможно, уже прошли точку, в которой бетон перевешивает совокупную углеродную массу каждого дерева, куста и кустарника на планете. В этом смысле наша искусственная среда перерастает естественную. Однако, в отличие от мира природы, он на самом деле не растет. Напротив, его главное качество — затвердевать, а затем очень медленно деградировать.

Q&A

Что такое «Бетонная неделя Guardian»?

Показать

На этой неделе Guardian Cities исследует шокирующее воздействие бетона на планету, чтобы узнать, что мы можем сделать, чтобы сделать мир менее серым.

Наш вид пристрастился к бетону. Мы используем ее больше, чем что-либо еще, кроме воды. Подобно тому другому чудо-материалу, созданному руками человека, пластик, бетон изменили конструкцию и улучшили здоровье человека. Но, как и в случае с пластиком, мы только сейчас осознаем его опасности.

Бетон вызывает до 8% глобальных выбросов CO2; если бы это была страна, она была бы худшим виновником в мире после США и Китая. Он заполняет наши свалки, перегревает наши города, вызывает наводнения, уносящие жизни тысяч людей, и коренным образом меняет наше отношение к планете.

Сможем ли мы избавиться от зависимости, если без нее невозможно представить современную жизнь? В этой серии статей Concrete Week исследует влияние материала на окружающую среду и нас, а также рассматривает альтернативные варианты на будущее.

Крис Майкл, редактор Cities

Спасибо за ваш отзыв.

Всего за последние 60 лет произведено 8 млрд тонн пластика. Цементная промышленность перекачивает больше каждые два года.Но хотя проблема больше, чем у пластика, обычно она считается менее серьезной. Бетон не получают из ископаемого топлива. Его не обнаруживают в желудках китов и чаек. Доктора не обнаруживают его следов в нашей крови. Мы также не видим, чтобы он запутался в дубах или способствовал образованию подземных фатбергов. Мы знаем, где мы находимся с бетоном. Или, если быть более точным, мы знаем, куда он идет: в никуда. Именно поэтому мы стали полагаться на него.

Эта прочность, конечно же, то, к чему стремится человечество.Бетон любят за его вес и прочность. Вот почему он служит основой современной жизни, сдерживая время, природу, элементы и энтропию. В сочетании со сталью это материал, который гарантирует, что наши плотины не прорвутся, наши многоэтажки не упадут, наши дороги не прогнутся, а наша электросеть останется подключенной.

Твердость — особенно привлекательное качество во время дезориентирующих перемен. Но, как и всякая лишняя хорошая вещь, она может создать больше проблем, чем решить.

Иногда бетон, будучи непреклонным союзником, а иногда ложным другом, может противостоять природе десятилетиями, а затем внезапно усилить его влияние. Возьмите наводнения в Новом Орлеане после урагана Катрина и Хьюстона после Харви, которые были более серьезными, потому что городские и пригородные улицы не могли впитать дождь, как пойма, а ливневые стоки оказались совершенно непригодными для новых экстремальных климатических изменений.

Когда прорвется дамба … Дамба канала 17-й улицы в Новом Орлеане после прорыва во время урагана Катрина.Фотография: Нати Харник / AP

Это также увеличивает экстремальные погодные условия, от которых нас укрывает. Говорят, что на всех этапах производства бетон является источником 4-8% мирового CO2. Среди материалов только уголь, нефть и газ являются более значительными источниками парниковых газов. Половина выбросов CO2 в бетоне возникает при производстве клинкера, наиболее энергоемкой части процесса производства цемента.

Но другие воздействия на окружающую среду изучены гораздо хуже. Бетон — чудовище, страдающее жаждой, поглощающее почти десятую часть мирового промышленного водопотребления.Это часто приводит к перегрузке запасов для питья и орошения, потому что 75% этого потребления приходится на засушливые и испытывающие нехватку воды регионы. В городах бетон также усиливает эффект теплового острова, поглощая солнечное тепло и улавливая газы из выхлопных газов автомобилей и кондиционеров, хотя это, по крайней мере, лучше, чем более темный асфальт.

Это также усугубляет проблему силикоза и других респираторных заболеваний. Пыль от выдуваемых ветром штабелей и смесителей составляет до 10% крупных твердых частиц, которые задыхаются в Дели, где в 2015 году исследователи обнаружили, что индекс загрязнения воздуха на всех 19 крупнейших строительных площадках превышал безопасные уровни как минимум в три раза. .Известняковые карьеры и цементные заводы также часто являются источниками загрязнения, наряду с грузовиками, которые перевозят материалы между ними и строительными площадками. В таких масштабах даже добыча песка может иметь катастрофические последствия — разрушая так много пляжей и русел рек в мире, что эта форма добычи полезных ископаемых теперь все чаще используется организованными преступными группировками и ассоциируется с кровопролитным насилием.

Это касается наиболее серьезного, но наименее понятного воздействия бетона, заключающегося в том, что он разрушает природную инфраструктуру без замены экологических функций, от которых зависит человечество в отношении удобрения, опыления, борьбы с наводнениями, производства кислорода и очистки воды.

Бетон может поднять нашу цивилизацию на высоту до 163 этажей в случае небоскреба Бурдж-Халифа в Дубае, создавая жизненное пространство из воздуха. Но он также выталкивает человеческий след наружу, растягиваясь по плодородному верхнему слою почвы и удушающим местам обитания. Кризис биоразнообразия, который многие ученые считают такой же серьезной угрозой, как и климатический хаос, вызван в первую очередь превращением дикой природы в сельское хозяйство, промышленные зоны и жилые кварталы.

На протяжении сотен лет человечество было готово смириться с этим недостатком окружающей среды в обмен на несомненные преимущества бетона.Но теперь баланс может склониться в другую сторону.

Пантеон и Колизей в Риме являются свидетельством прочности бетона, который представляет собой смесь песка, заполнителя (обычно гравия или камней) и воды, смешанных со связующим на основе извести, обожженным в печи. Современная промышленная форма вяжущего — портландцемент — была запатентована как форма «искусственного камня» в 1824 году Джозефом Аспдином в Лидсе. Позже это было объединено со стальными стержнями или сеткой для создания железобетона, основы для небоскребов в стиле ар-деко, таких как Эмпайр-стейт-билдинг.

Реки его разлили после Второй мировой войны, когда бетон предлагал недорогой и простой способ восстановить города, разрушенные бомбардировками. Это был период бруталистских архитекторов, таких как Ле Корбюзье, за которым последовали футуристические плавные линии Оскара Нимейера и элегантные линии Тадао Андо, не говоря уже о постоянно растущем легионе плотин, мостов, портов, ратушей, университетские городки, торговые центры и мрачные автостоянки. В 1950 году производство цемента было равным производству стали; за прошедшие годы он увеличился в 25 раз, что более чем в три раза быстрее, чем у его партнера по металлическим конструкциям.

Дебаты об эстетике имеют тенденцию поляризоваться между традиционалистами, такими как принц Чарльз, который осудил бруталистский Треугольный центр Оуэна Людера как «заплесневелый кусок слоновьего помета», и модернистами, которые рассматривали бетон как средство создания стиля, размера и прочности, доступных для людей. массы.

Политика бетона менее вызывающая разногласия, но более агрессивная. Основная проблема здесь — инерция. Как только этот материал связывает политиков, бюрократов и строительные компании, возникшую взаимосвязь практически невозможно изменить.Партийным лидерам нужны пожертвования и откаты от строительных фирм для избрания, государственным плановикам нужно больше проектов для поддержания экономического роста, а руководителям строительства нужно больше контрактов, чтобы поддерживать приток денег, нанятый персонал и политическое влияние на высоком уровне. Отсюда непрекращающийся политический энтузиазм по поводу экологически и социально сомнительных инфраструктурных проектов и фестивалей цемента, таких как Олимпийские игры, чемпионат мира по футболу и международные выставки.

Классическим примером является Япония, которая во второй половине 20-го века приняла бетон с таким энтузиазмом, что структура управления страной часто описывалась как doken kokka (состояние строительства).

Резервуар для воды с регулируемым давлением в Кусакабе, Япония, построенный для защиты Токио от наводнений и разлива основных водных путей и рек города во время сезонов сильных дождей и тайфунов. Фотография: Ho New / Reuters

Сначала это был дешевый материал для восстановления городов, разрушенных зажигательными бомбами и ядерными боеголовками во время Второй мировой войны. Затем он заложил основу для новой модели сверхбыстрого экономического развития: новые железнодорожные пути для сверхскоростных поездов Синкансэн, новые мосты и туннели для надземных скоростных автомагистралей, новые взлетно-посадочные полосы для аэропортов, новые стадионы для Олимпийских игр 1964 года и Выставки в Осаке, а также новые мэрии, школы и спортивные сооружения.

Это поддерживало темпы роста экономики почти двузначными до конца 1980-х, обеспечивая высокий уровень занятости и давая правящей Либерально-демократической партии мертвую хватку. Политические тяжеловесы той эпохи — такие люди, как Какуэи Танака, Ясухиро Накасонэ и Нобору Такешита — оценивались по их способности реализовывать масштабные проекты в своих родных городах. Огромные откаты были нормой. Бандиты якудза, которые служили посредниками и силовиками, также получили свою долю. Сговоры на торгах и почти монополия со стороны шести крупных строительных фирм (Симидзу, Тайсэй, Кадзима, Такенака, Обаяси, Кумагай) обеспечивали достаточно прибыльные контракты, чтобы дать политикам солидные откаты. doken kokka была ракеткой национального масштаба.

Но есть ровно столько бетона, которое можно с пользой уложить, не нанося ущерба окружающей среде. Постоянно убывающая отдача стала очевидной в 1990-х годах, когда даже самые креативные политики пытались оправдать правительственные пакеты стимулирующих расходов. Это был период чрезвычайно дорогих мостов к малонаселенным регионам, многополосных дорог между крошечными сельскими поселениями, цементирования немногих оставшихся естественных берегов рек и заливки все большего количества бетона в морские стены, которые должны были защищать 40% Японское побережье.

В своей книге «Собаки и демоны» автор и давний житель Японии Алекс Керр сетует на цементирование берегов рек и склонов во имя предотвращения наводнений и селей. Он сказал в интервью интервьюеру, что безудержные строительные проекты, субсидируемые государством, «нанесли неисчислимый ущерб горам, рекам, ручьям, озерам, водно-болотным угодьям, повсюду — и это происходит с большой скоростью. Такова реальность современной Японии, и цифры ошеломляют ».

Он сказал, что количество бетона, уложенного на квадратный метр в Японии, в 30 раз больше, чем в Америке, и что объем почти такой же.«Итак, мы говорим о стране размером с Калифорнию, которая кладет такое же количество бетона [как и все США]. Умножьте количество торговых центров Америки и разрастание городов на 30, чтобы получить представление о том, что происходит в Японии ».

Традиционалисты и защитники окружающей среды пришли в ужас — и проигнорировали их. Цементирование Японии противоречило классическим эстетическим идеалам гармонии с природой и оценке mujo (непостоянство), но было понятно, учитывая постоянный страх землетрясений и цунами в одной из самых сейсмически активных стран мира.Все знали, что реки с серыми берегами и береговая линия уродливы, но никого это не заботило, пока они не затопили свои дома.

Что сделало разрушительное землетрясение и цунами 2011 года в Тохоку еще более шокирующим. В прибрежных городах, таких как Исиномаки, Камаиси и Китаками, огромные морские стены, построенные десятилетиями, были затоплены за считанные минуты. Почти 16 000 человек погибли, миллион зданий был разрушен или поврежден, улицы городов были заблокированы выброшенными на берег судами, а воды порта были заполнены плавучими автомобилями.Еще более тревожной была история на Фукусиме, где океанское волнение охватило внешние защитные сооружения атомной электростанции «Фукусима-дайити» и вызвало аварию седьмого уровня.

Вкратце, казалось, что это могло стать моментом короля Канута для Японии — когда сила природы разоблачила безумие человеческого высокомерия. Но бетонный вестибюль был слишком силен. Либерально-демократическая партия вернулась к власти год спустя с обещанием потратить 200 трлн иен (1,4 трлн фунтов стерлингов) на общественные работы в течение следующего десятилетия, что эквивалентно примерно 40% объема производства Японии.

«Такое ощущение, что мы в тюрьме, хотя мы не сделали ничего плохого» … Морская дамба в Ямаде, префектура Иватэ, Япония, 2018 год. Фотография: Ким Кён-Хун / Reuters

Строительные фирмы снова были приказал сдерживать море, на этот раз еще более высокими и толстыми преградами. Их ценность оспаривается. Инженеры утверждают, что эти 12-метровые бетонные стены остановят или, по крайней мере, замедлят будущие цунами, но местные жители слышали такие обещания и раньше. Территория, которую защищают эти средства защиты, также имеет меньшую ценность для людей, поскольку земля в значительной степени обезлюдена и заполнена рисовыми полями и рыбными фермами.Экологи говорят, что мангровые леса могут стать гораздо более дешевым буфером. Что характерно, даже многие пострадавшие от цунами местные жители ненавидят бетон между ними и океаном.

«Такое ощущение, что мы в тюрьме, хотя мы не сделали ничего плохого», — сказал Reuters рыбак, ловящий устриц Ацуши Фудзита. «Мы больше не можем видеть море», — сказал родившийся в Токио фотограф Тадаси Оно, сделавший одни из самых ярких снимков этих массивных новых построек. Он описал их как отказ от японской истории и культуры.«Наше богатство как цивилизации связано с нашим контактом с океаном», — сказал он. «Япония всегда жила с морем, и мы были защищены морем. А теперь японское правительство решило закрыть море ».

Это было неизбежно. Во всем мире бетон стал синонимом развития. Теоретически похвальная цель человеческого прогресса измеряется рядом экономических и социальных показателей, таких как продолжительность жизни, младенческая смертность и уровень образования.Но для политических лидеров наиболее важным показателем является валовой внутренний продукт, показатель экономической активности, который чаще всего рассматривается как расчет размера экономики. ВВП — это то, как правительства оценивают свой вес в мире. И ничто так не укрепляет страну, как бетон.

Это верно для всех стран на определенном этапе. На ранних стадиях развития тяжелые строительные проекты полезны, как боксер, набирающий мускулы. Но для уже зрелой экономики это вредно, как если бы пожилой спортсмен накачивал все более сильные стероиды, чтобы добиться еще меньшего эффекта.Во время азиатского финансового кризиса 1997–1998 годов кейнсианские экономические советники сказали японскому правительству, что лучший способ стимулировать рост ВВП — это выкопать яму в земле и засыпать ее. Желательно с цементом. Чем больше отверстие, тем лучше. Это означало прибыль и рабочие места. Конечно, гораздо легче мобилизовать нацию на то, чтобы сделать что-то, что улучшает жизнь людей, но в любом случае бетон, вероятно, будет частью договоренности. Таков был смысл Нового курса Рузвельта в 1930-х годах, который отмечается в США как национальный проект по борьбе с рецессией, но также может быть описан как крупнейшее мероприятие по бетонированию до того момента.Одна только плотина Гувера требовала 3,3 млн кубометров, что было тогда мировым рекордом. Строительные фирмы утверждали, что переживут человеческую цивилизацию.

Но это было легче по сравнению с тем, что сейчас происходит в Китае, конкретной сверхдержаве 21-го века и величайшей иллюстрацией того, как материал трансформирует культуру (цивилизацию, переплетенную с природой) в экономику (производственная единица, одержимая ВВП. статистика). Необычайно быстрое превращение Пекина из развивающейся страны в будущую сверхдержаву потребовало цементных гор, песчаных пляжей и озер с водой.Скорость, с которой смешиваются эти материалы, является, пожалуй, самой поразительной статистикой современности: с 2003 года Китай за каждые три года заливал больше цемента, чем США за весь 20 век.

Сегодня Китай использует почти половину мирового бетона. На сектор недвижимости — дороги, мосты, железные дороги, городское строительство и другие проекты строительства цемента и стали — в 2017 году пришлось треть роста экономики страны. Каждый крупный город имеет масштабную модель планов городского развития размером с пол, которая должна быть постоянно обновляется, так как маленькие белые пластиковые модели превращаются в мегамоллы, жилые комплексы и бетонные башни.

Но, как США, Япония, Южная Корея и все другие страны, которые «развивались» до него, Китай достигает точки, когда простая заливка бетона приносит больше вреда, чем пользы. Торговые центры-призраки, полупустые города и стадионы для белых слонов — все более очевидные признаки расточительства. Возьмем, к примеру, огромный новый аэропорт в Луляне, который открылся всего с пятью рейсами в день, или стадион «Олимпийское птичье гнездо», который настолько мало используется, что теперь стал больше памятником, чем местом проведения соревнований. Хотя поговорка «строй, и люди придут» в прошлом часто оказывалась верной, китайское правительство обеспокоено.После того, как Национальное бюро статистики обнаружило 450 кв. Км непроданной жилой площади, президент страны Си Цзиньпин призвал к «уничтожению» лишних застроек.

Плотина «Три ущелья» на реке Янцзы, Китай, является крупнейшим бетонным сооружением в мире. Фотография: Laoma / Alamy

Пустые, разрушающиеся строения — это не только бельмо на глазу, но и истощение экономики и расточительство плодородных земель. Для все более масштабного строительства требуется все больше цементных и сталелитейных заводов, выбрасывающих все больше загрязняющих веществ и углекислого газа.Как отметил китайский ландшафтный архитектор Юй Концзян, он также задыхает экосистемы — плодородную почву, самоочищающиеся ручьи, устойчивые к штормам мангровые болота, защищающие от наводнений леса — от которых в конечном итоге зависят люди. Это угроза тому, что он называет «экологической безопасностью».

Ю вел атаку на бетон, взламывая его по возможности, чтобы восстановить берега рек и естественную растительность. В своей влиятельной книге «Искусство выживания» он предупреждает, что Китай опасно далеко ушел от даосских идеалов гармонии с природой.«Процесс урбанизации, которому мы следуем сегодня, — это путь к смерти», — сказал он.

Yu консультировался с государственными чиновниками, которые все больше осознают хрупкость нынешней китайской модели роста. Но их возможности для передвижения ограничены. За первоначальным импульсом конкретной экономики всегда следует инерция конкретной политики. Президент пообещал сместить экономический фокус с тяжелой промышленности на высокотехнологичное производство, чтобы создать «красивую страну» и «экологическую цивилизацию», и теперь правительство пытается свернуть с крупнейшего строительного бума. в истории человечества, но Си не может допустить, чтобы строительный сектор просто исчез, потому что в нем занято более 55 миллионов рабочих — почти все население Великобритании.Вместо этого Китай делает то же, что и бесчисленное множество других стран, экспортируя свои экологические проблемы и избыточные мощности за границу.

Пекинская широко разрекламированная Инициатива « Один пояс, один путь » — проект зарубежных инвестиций в инфраструктуру, во много раз превышающий план Маршалла — обещает разориться дорогами в Казахстане, по крайней мере, 15 плотинами в Африке, железными дорогами в Бразилии и портами в Пакистане, Греции и Шри-Ланке. Ланка. Для реализации этих и других проектов China National Building Material — крупнейший производитель цемента в стране — объявила о планах построить 100 цементных заводов в 50 странах.

Это почти наверняка будет означать усиление преступной деятельности. Строительная отрасль является не только основным средством создания сверхмощного национального строительства, но и самым широким каналом для взяточничества. Во многих странах корреляция настолько сильна, что люди воспринимают ее как показатель: чем конкретнее, тем больше коррупции.

Согласно наблюдательной группе Transparency International, строительство — самый грязный бизнес в мире, гораздо более подверженный взяточничеству, чем добыча полезных ископаемых, недвижимость, энергетика или рынок оружия.Ни одна страна не застрахована от этого, но в последние годы Бразилия наиболее четко продемонстрировала невероятные масштабы взяточничества в отрасли.

Как и повсюду, увлечение бетоном в крупнейшей стране Южной Америки началось достаточно благосклонно как средство социального развития, затем превратилось в экономическую необходимость и, наконец, превратилось в инструмент политической целесообразности и индивидуальной жадности. Переход между этими этапами был впечатляюще быстрым. Первым крупным национальным проектом конца 1950-х годов было строительство новой столицы Бразилиа на почти необитаемом плато во внутренних районах.Всего за 41 месяц на высокогорном участке был залит миллион кубометров бетона, чтобы покрыть почву и возвести новые здания для министерств и жилых домов.

Национальный музей республики Оскара Нимейера, Бразилиа, Бразилия. Фотография: Image Broker / Rex Features

За ним последовала новая автомагистраль через тропические леса Амазонки — Трансамазония, а с 1970 года — крупнейшая гидроэлектростанция Южной Америки Итайпу на реке Парана, граница с Парагваем, что почти в четыре раза больше. крупнее дамбы Гувера.Бразильские операторы гордятся тем, что 12,3 млн кубометров бетона хватит для заполнения 210 стадионов «Маракана». Это был мировой рекорд до тех пор, пока Китайская плотина «Три ущелья» не заглушила Янцзы объемом 27,2 млн кубометров.

Когда у власти стояли военные, пресса подвергалась цензуре, а независимая судебная система отсутствовала, не было возможности узнать, какая часть бюджета была выкачана генералами и подрядчиками. Но проблема коррупции стала слишком очевидной с 1985 года в эпоху постдиктатуры, когда практически ни одна партия или политик не остался незапятнанным.

В течение многих лет самым известным из них был Пауло Малуф, губернатор Сан-Паулу, который руководил городом во время строительства гигантской эстакады, известной как Минокан, что означает Большой Червь. Помимо того, что он взял кредит на этот проект, который открылся в 1969 году, он также якобы снял 1 миллиард долларов с общественных работ всего за четыре года, часть которых была прослежена до секретных счетов на Британских Виргинских островах. Хотя Малуф разыскивался Интерполом, Малуф ускользал от правосудия на протяжении десятилетий и был избран на ряд высокопоставленных государственных постов.Это произошло благодаря высокой степени общественного цинизма, заключенного в наиболее часто употребляемой о нем фразе: «Он ворует, но он добивается своего», — которая может описать большую часть мировой бетонной промышленности.

Пауло Малуф, присутствующий на дебатах по поводу импичмента президента Дилмы Руссефф в Бразилиа, 2016 г. Фотография: Уэсли Марселино / Reuters

Но его репутация самого коррумпированного человека в Бразилии была омрачена за последние пять лет операцией «Мойка автомобилей», расследованием. в обширную сеть сговора на торгах и отмывания денег.Гигантские строительные фирмы, в частности Odebrecht, Andrade Gutierrez и Camargo Corrêa, были в центре этой разветвленной схемы, в результате которой политики, бюрократы и посредники получали откаты на сумму не менее 2 миллиардов долларов в обмен на чрезвычайно раздутые контракты с нефтеперерабатывающими заводами, Плотина Белу-Монте, чемпионат мира по футболу 2014 года, Олимпийские игры 2016 года и десятки других инфраструктурных проектов по всему региону. По данным прокуратуры, только Одебрехт давал взятки 415 политикам и 26 политическим партиям.

В результате этих разоблачений пало одно правительство, бывший президент Бразилии и вице-президент Эквадора находятся в тюрьме, президент Перу был вынужден уйти в отставку, а десятки других политиков и руководителей были заключены за решетку.Коррупционный скандал достиг Европы и Африки. Министерство юстиции США назвало это «крупнейшим в истории делом о взяточничестве иностранцев». Оно было настолько огромным, что, когда в 2017 году, наконец, был арестован Малуф, никто и глазом не моргнул.

Такая коррупция — это не просто кража налоговых поступлений, это мотивация для экологических преступлений: миллиарды тонн CO2 выбрасываются в атмосферу для проектов сомнительной социальной ценности и часто проталкиваются — как в случае с Белу-Монте — против оппозиции пострадавших местных жителей и с глубокой обеспокоенностью органов лицензирования окружающей среды.

Хотя опасности становятся все более очевидными, эта модель продолжает повторяться. Индия и Индонезия только вступают в высокую конкретную фазу развития. Ожидается, что в течение следующих 40 лет площадь новых построек в мире увеличится вдвое. Некоторые из них принесут пользу для здоровья. По оценке ученого-эколога Вацлава Смила, замена глиняных полов бетонными в самых бедных домах мира могла бы сократить паразитарные заболевания почти на 80%. Но каждая тачка бетона также приближает мир к экологическому коллапсу.

Chatham House прогнозирует, что урбанизация, рост населения и экономическое развитие приведут к увеличению мирового производства цемента с 4 до 5 миллиардов тонн в год. По данным Глобальной комиссии по экономике и климату, если развивающиеся страны расширят свою инфраструктуру до нынешних среднемировых уровней, строительный сектор к 2050 году выбрасывает 470 гигатонн углекислого газа.

Это нарушает Парижское соглашение об изменении климата, в соответствии с которым все правительства мира согласились с тем, что ежегодные выбросы углерода от цементной промышленности должны сократиться как минимум на 16% к 2030 году, если мир хочет достичь цели оставаться в пределах 1.От 5C до 2C потепления. Это также оказывает сокрушительное воздействие на экосистемы, которые необходимы для благополучия человека.

Опасности осознаются. В прошлогоднем отчете Chatham House содержится призыв к переосмыслению способа производства цемента. Чтобы сократить выбросы, он призывает к более широкому использованию возобновляемых источников энергии в производстве, повышению энергоэффективности, большему количеству заменителей клинкера и, что наиболее важно, к широкому внедрению технологий улавливания и хранения углерода, хотя это дорого и пока не применяется в отрасли. коммерческий масштаб.

Архитекторы считают, что ответ — сделать здания более компактными и, по возможности, использовать другие материалы, такие как поперечно-клееный брус. «Пора выйти из« конкретного века »и перестать думать в первую очередь о том, как выглядит здание», — сказал Энтони Тистлтон.

«Бетон красив и универсален, но, к сожалению, он отвечает всем требованиям с точки зрения ухудшения состояния окружающей среды», — сказал он журналу Architects Journal. «Мы обязаны думать обо всех материалах, которые мы используем, и об их влиянии в целом.

Но многие инженеры утверждают, что жизнеспособной альтернативы нет. Сталь, асфальт и гипсокартон более энергоемки, чем бетон. Мировые леса уже истощаются угрожающими темпами даже без резкого увеличения спроса на древесину.

Фил Пурнелл, профессор материалов и конструкций в Университете Лидса, сказал, что мир вряд ли достигнет «пика бетона».

«Сырье практически безгранично, и оно будет востребовано, пока мы строим дороги, мосты и все остальное, для чего нужен фундамент», — сказал он.«Практически по всем параметрам это наименее энергоемкий из всех материалов».

Вместо этого он призывает к лучшему обслуживанию и сохранению существующих структур, а когда это невозможно, к увеличению переработки. В настоящее время большая часть бетона отправляется на свалки или измельчается и повторно используется в качестве заполнителя. По словам Пурнелла, это можно было бы сделать более эффективно, если бы в плиты были встроены идентификационные бирки, которые позволили бы обеспечить соответствие материала спросу. Его коллеги из Университета Лидса также изучают альтернативы портландцементу.По их словам, различные смеси могут снизить углеродный след связующего на две трети.

Возможно, еще более важным является изменение мышления от модели развития, которая заменяет живые ландшафты искусственной средой, а природные культуры — экономикой, основанной на данных. Для этого необходимо заняться властными структурами, построенными на бетоне, и признать, что плодородие — более надежная основа для роста, чем прочность.

Guardian Concrete Week исследует шокирующее воздействие бетона на современный мир.Подпишитесь на Guardian Cities в Twitter, Facebook и Instagram и используйте хэштег #GuardianConcreteWeek, чтобы присоединиться к обсуждению, или подпишитесь на нашу еженедельную рассылку

Бетон — Определение, Компоненты, Сорта, Производство, Строительство

Категория: Технология бетона

Бетон — это строительный материал, состоящий из цемента, мелких заполнителей (песок) и крупных заполнителей, смешанных с водой, которая со временем затвердевает. Портландцемент — это обычно используемый тип цемента для производства бетона.Бетонная технология занимается изучением свойств бетона и его практическим применением.

В строительстве бетон используется для возведения фундаментов, колонн, балок, плит и других несущих элементов.

Помимо цемента используются различные типы вяжущего материала, например, известь для известково-бетона и битум для асфальтобетона, который используется в дорожном строительстве.

Для бетонных работ используются различные виды цементов, которые имеют разные свойства и области применения.К некоторым типам цемента относятся портланд-пуццолановый цемент (PPC), быстротвердеющий цемент, сульфатостойкий цемент и т. Д.

Материалы смешиваются в определенных пропорциях для получения необходимой прочности. Прочность смеси указывается как M5, M10, M15, M20, M25, M30 и т. Д., Где M означает Mix и 5, 10, 15 и т. Д. Как их прочность в кН / м ² . В США прочность бетона указывается в фунтах на квадратный дюйм (фунт на квадратный дюйм).

Водоцементное соотношение играет важную роль, влияя на различные свойства, такие как удобоукладываемость, прочность и долговечность.Для производства удобоукладываемого бетона требуется соответствующее водоцементное соотношение.

Когда вода смешивается с материалами, цемент вступает в реакцию с водой, и начинается реакция гидратации. Эта реакция помогает ингредиентам образовывать твердую матрицу, которая связывает материалы в прочный камень, подобный материалу.

Бетон можно заливать любой формы. Поскольку это пластиковый материал в свежем состоянии, используются различные формы и размеры форм или опалубки для получения различных форм, таких как прямоугольные, круглые и т. Д.

Различные конструктивные элементы, такие как балки, плиты, опоры, колонны, перемычки и т. Д., Выполнены из бетона.

ACI 318 Требования строительных норм для конструкционного бетона и спецификации ACI 301 для конструкционного бетона используются в Соединенных Штатах в качестве стандартного кодекса практики для бетонного строительства.

Существуют различные типы добавок, которые используются для придания определенных свойств. Примеси или добавки, такие как пуццоланы или суперпластификаторы, включают в смесь для улучшения физических свойств влажной смеси или готового материала.

В настоящее время для строительства зданий и сооружений производятся различные марки бетона. У них есть особые свойства и особенности, которые улучшают качество строительства согласно требованию.

Компоненты бетона

Составные части бетона: цемент, песок, заполнители и вода. Смесь портландцемента и воды называется пастой. Итак, бетон можно назвать смесью пасты, песка и заполнителей. Иногда вместо агрегатов используют камни.

Цементная паста при тщательном перемешивании покрывает поверхность мелких и крупных заполнителей и связывает их. Вскоре после смешивания компонентов начинается реакция гидратации, которая обеспечивает прочность и получение твердого бетона.

Какая марка бетона?

Марка бетона обозначает его прочность, необходимую для строительства. Например, марка M30 означает, что прочность на сжатие, необходимая для строительства, составляет 30 МПа. Первая буква марки «M» — это смесь, а 30 — требуемая прочность в МПа.

На основании различных лабораторных испытаний марка бетона представлена ​​в виде пропорций смеси. Например, для марки M30 пропорция смеси может составлять 1: 1: 2, где 1 — доля цемента, 1 — доля песка и 2 — доля крупного заполнителя в зависимости от объема или веса материалов.

Прочность измеряется с помощью бетонного куба или цилиндров инженерами-строителями на строительной площадке. Куб или цилиндры изготавливаются при отливке конструктивного элемента и после затвердевания выдерживаются в течение 28 суток.Затем проводится испытание на прочность при сжатии для определения прочности.

Обычные марки бетона — M15, M20, M25 и т. Д. Для обычных цементобетонных работ обычно используется M15. Для железобетонных конструкций используется бетон марки не ниже М20.

Как сделать бетон?

Бетон производится или смешивается в пропорциях w.r.t. количество цемента. Бетонные смеси бывают двух типов: номинальная и расчетная. Номинальная смесь используется для обычных строительных работ, например, небольших жилых домов. Наиболее популярны номинальные миксы в пропорции 1: 2: 4.

Проектный смешанный бетон — это бетон, для которого пропорции смеси определяются на основе различных лабораторных испытаний цилиндра или куба на прочность на сжатие. Этот процесс также называется микс-дизайном. Эти испытания проводятся для поиска подходящей смеси на основе местного доступного материала для получения прочности, требуемой в соответствии с конструктивным проектированием.Смешанный дизайн предлагает экономию на использовании ингредиентов.

Когда подходящие пропорции смеси известны, ее ингредиенты смешиваются в выбранном соотношении. Для смешивания используются два метода: ручное или машинное.

В зависимости от требуемого количества и качества выбирается подходящий метод смешивания. При ручном перемешивании каждый ингредиент кладется на плоскую поверхность, добавляется вода и смешивается ручными инструментами. При машинном смешивании используются разные типы машин. В этом случае ингредиенты добавляются в необходимом количестве для смешивания и получения свежего бетона.

После надлежащего перемешивания его транспортируют к месту разливки и заливают в опалубку. Доступны различные типы опалубки, которые выбираются в зависимости от использования.

Заливной бетон разрешается затвердевать в опалубке в течение определенного времени в зависимости от типа конструктивного элемента для получения достаточной прочности.

После снятия опалубки проводится отверждение различными методами, чтобы восполнить потерю влаги из-за испарения. Для реакции гидратации требуется влага, которая отвечает за схватывание и увеличение силы.Таким образом, отверждение обычно продолжается не менее 7 дней после снятия опалубки.

Виды бетонных конструкций

Бетон обычно используется в двух типах строительства, а именно в простых бетонных конструкциях и в железобетонных конструкциях. В PCC он заливается и отливается без использования арматуры. Это используется, когда элемент конструкции подвергается только сжимающим силам, а не изгибу.

Когда элемент конструкции подвергается изгибу, требуются усиления, чтобы выдерживать силы растяжения, элемент конструкции очень слаб при растяжении по сравнению с сжатием.Как правило, прочность бетона на растяжение составляет всего 10% от его прочности на сжатие.

Он используется в качестве строительного материала практически для всех типов конструкций, таких как жилые бетонные здания, промышленные сооружения, плотины, дороги, туннели, многоэтажные здания, небоскребы, мосты, тротуары и супермагистрали и т. Д.

Примеры известных и крупных сооружений из бетона: плотина Гувера, Панамский канал и Римский Пантеон. Это самый крупный искусственный строительный материал, используемый для строительства.

Ступени бетонного строительства

Этапы строительства:

1. Выбор количества материалов для выбранной пропорции смеси
2. Смешивание
3. Проверка работоспособности
4. Транспорт
5. Заливка опалубки для литья
6. Вибрация для правильного уплотнения
7. Снятие опалубки по истечении подходящего времени
8. Отверждаемый элемент подходящими методами и требуемым временем.

Бетон — Проектирование зданий Wiki

Бетон — наиболее часто используемый искусственный материал на земле.Это важный строительный материал, который широко используется в зданиях, мостах, дорогах и плотинах. Он используется в различных конструкциях, в павильонах, бордюрах, трубах и водостоках.

Бетон — это композитный материал, состоящий в основном из портландцемента, воды и заполнителя (гравия, песка или камня). Когда эти материалы смешиваются вместе, они образуют рабочую пасту, которая со временем постепенно затвердевает.

О различных типах см. Типы бетона.

Материал, похожий на бетон , впервые был разработан египтянами и состоит из извести и гипса.Как правило, известь, мел или раковины устриц продолжали использоваться в качестве цементирующего агента до начала 1800-х годов.

В 1824 году портландцемент, смесь известняка и глины, был обожжен и измельчен, и с тех пор он остается основным вяжущим веществом, используемым в производстве бетона .

Бетон имеет множество положительных сторон:

Ограничения бетон включают:

Характеристики бетона определяются используемым заполнителем или цементом или методом, который используется для его производства.Соотношение воды и цемента является определяющим фактором в обычном конструкционном бетоне с более низким содержанием воды, что приводит к более прочному бетону .

Это, однако, снижает удобоукладываемость (и прокачиваемость) бетона , что может быть измерено с помощью испытания на осадку. Сортировка, форма, текстура и пропорции заполнителя также могут иметь аналогичное влияние. Если требуется особо прочный бетон , количество заполнителя может быть уменьшено по сравнению с цементом.Однако цемент является значительным фактором затрат, и увеличение его доли в смеси приведет к увеличению общей цены.

Для получения дополнительной информации см. Свойства бетона.

Бетон Прочность определяется силой, необходимой для его раздавливания, и измеряется в фунтах на квадратный дюйм или килограммах на квадратный сантиметр. На прочность могут влиять многие переменные, включая влажность и температуру.

Прочность на разрыв бетона можно улучшить, добавив металлические стержни, проволоку, тросы или сетку.Там, где ожидаются очень высокие растягивающие напряжения (например, в широких пролетах без опоры на крышах или мостах) бетон может включать предварительно натянутую стальную проволоку. Это создает сжимающие силы в бетоне , которые помогают компенсировать растягивающие усилия, которым подвергается конструкция.

Жертвенные зонды могут быть интегрированы в бетон для определения прочности, и это, вероятно, поможет улучшить методики строительства.

Для получения дополнительной информации см. Испытания бетона.

Опалубка — это временная форма, в которую заливается и формуется бетон . Традиционная опалубка изготавливается из дерева, но также может быть изготовлена ​​из стали, пластика, армированного стекловолокном, и других материалов.

Опалубка может быть; временные, многоразовые или несъемные. Существует также ряд запатентованных систем, таких как те, которые используются для поддержки вертикальной опалубки, в то время как бетон застывает , состоящий из ряда труб и стяжек.

Эффективность конструкции из бетона повышается за счет внедрения гибридных решений и инноваций в опалубке, таких как самоподъемные формы.

Для получения дополнительной информации см. Опалубка.

Бетон имеет относительно высокую воплощенную энергию в результате его добычи, производства и транспортировки. Отходы могут быть включены в смесь бетон , такие как переработанный измельченный заполнитель (RCA), измельченный гранулированный доменный шлак (GGBS) и пылевидная топливная зола (PFA).

Кроме того, предпринимаются шаги для оценки потенциала использования вторичного бетона , однако такие проблемы, как содержание влаги и изменчивость материала, могут сделать это нецелесообразным.

Бетон — очень прочный материал, не требующий особого ухода, и может обеспечивать тепловую массу, помогая снизить энергопотребление зданий при эксплуатации.

Что такое бетон? Состав и типы бетона

Постоянно развивающийся мир требует постоянно развивающихся способов строительства. В современном мире бетон — один из наиболее широко используемых строительных материалов. Это может быть связано не только с большим выбором приложений, которые он предлагает, но, кроме того, его поведение, сила, доступность, долговечность и гибкость играют жизненно важную роль.Поэтому строительно-монтажные работы верят в бетон как в надежный, прочный и простой объект. Применяется во всевозможных зданиях (от жилых домов до многоэтажных рабочих кварталов) и в инфраструктуре (дороги, мосты и т. Д.). Бетон используется для строительства фундаментов, колонн, балок, плит и различных несущих элементов. Итак, давайте углубимся в детали:

Бетон, искусственный камень, подобный массе, представляет собой композитный материал, который создается путем смешивания вяжущего материала (цемента или извести) с заполнителем (песок, гравий, камень, кирпич). чипсы и др.), воду, примеси и т. д. в определенных пропорциях. Крепость и качество зависят от пропорций смешивания.

Формула производства бетона из его ингредиентов может быть представлена ​​в следующем уравнении:

Бетон = Связующий материал + Мелкозернистый и крупный заполнитель + Вода + Добавка (необязательно)

Бетон — очень необходимый и полезный материал для строительства Работа. После того, как все ингредиенты — цемент, заполнитель и единица измерения воды смешаны в требуемых пропорциях, цемент и вода вступают в реакцию друг с другом, связываясь в затвердевшую массу.Это твердеет каменная масса — бетон.

Бетон Источник: rg-group.co.uk

Бетон мощный, его легко создавать, и его можно формовать в различных формах и размерах. Кроме того, это разумно, недорого и мгновенно смешивается. Он разработан для обеспечения надежного и качественного быстрого строительства. Конструкции, спроектированные с использованием конкретной единицы измерения, достаточно прочны и должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать землетрясения, ураганы, тайфуны и торнадо. Это невероятное достижение.Несмотря на все научные достижения в этом мире, до сих пор не было способа предотвратить нанесение ущерба природе.

Состав базовой бетонной смеси

В составе бетонной смеси четыре основных ингредиента:

• Вяжущие материалы, такие как цемент или известь
• Заполнители или инертные материалы
  • Мелкий заполнитель (песок)
  • Крупный заполнитель (каменная крошка, кирпич чипсы)
• Вода
• Добавка (например, Пуццолана)

Краткое описание ингредиентов бетона приведено ниже.

Вяжущие материалы

Вяжущие материалы — основной элемент бетонной смеси. Цемент — наиболее часто используемый вяжущий материал. Также можно использовать лайм. Когда вода смешивается с цементом, образуется паста, которая покрывает заполнители в смеси. Паста затвердевает, связывает агрегаты и образует камнеобразное вещество.

Заполнители

Песок — мелкодисперсная смесь. Гравий или щебень являются крупнозернистой смесью в большинстве смесей.

Вода

Вода необходима для того, чтобы с химическими веществами вступить в реакцию с цементом (гидратация) и обеспечить удобоукладываемость бетона.Количество воды в комбайне в фунтах по сравнению с количеством цемента называется количественным соотношением вода / цемент. Чем ниже количественное соотношение w / c, тем прочнее бетон. (Более высокая прочность, меньшая проницаемость)

Типы бетонных смесей

Бетон используется для различных проектов, начиная от небольших самодельных до больших зданий и сооружений предметной области. Он используется для тротуаров, подвалов, полов, стен и столбов в нескольких альтернативных вариантах использования.В строительных работах используются самые разные виды бетона.

В зависимости от материалов и назначения бетон можно разделить на три основные категории:

1. Известковый бетон
2. Цементный бетон
3. Армированный цементный бетон

В общем, существует четыре сорта бетона, по которым можно рассчитывать. о проделанной работе. Например:

1. Сухая готовая смесь
2. Готовая смесь
3. Насыпные сухие материалы
4. Транзитная смесь

Существуют и другие различные типы бетона для различных применений, которые создаются путем изменения пропорций основных ингредиентов.Например:

• Обычный бетон
• Высокопрочный бетон
• Штампованный бетон
• Высокоэффективный бетон
• Самоуплотняющийся бетон
• Вакуумный бетон
• Торкрет-бетон
• Роликово-уплотненный бетон
• Стеклобетон
• Асфальт Бетон
• Бетон повышенной прочности
• Полимербетон
• Лимебетон
• Светопропускающий бетон

Краткие описания этих четырех типов бетона обсуждаются ниже:

Известковый бетон

Известковый бетон используется в качестве связующего материала.Известь обычно смешивают с сурки и хоа или косточками в пропорции 1: 2: 5, если не указано иное. Перед смешиванием хоа или камни замачивают в воде. Известковый бетон используется в основном для покрытия фундаментов и террас.

Цементный бетон

В большинстве инженерных сооружений в качестве основного строительного материала используются цементобетонные композиты. Он состоит из цемента, песка, кирпичной крошки или каменной крошки необходимого размера. Обычная пропорция — 1: 2: 4 или 1: 3: 6. После замешивания необходимого количества материалов бетонная смесь выдерживается с водой в течение 28 дней для набора необходимой прочности.

Армированный цементный бетон

Для повышения прочности бетона на растяжение добавляется стальная арматура. Иногда RCC подвергают предварительному напряжению при сжатии для устранения или уменьшения растягивающих напряжений. Полученный бетон известен как предварительно напряженный бетон.

Dry Ready Mix

Это комбинация, которую можно найти в большинстве магазинов товаров для дома и хозяйственных товаров. Его багаж обычно начинается от шестидесяти до восьмидесяти фунтов. Готовую сухую смесь легко комбинировать, и часто это сочетание, которое требуется почти для всех домашних продуктов.Инструменты, необходимые для приготовления смеси, — это ведро или тележка, лопата или мотыга, шпатель и отмеренное количество воды.

Готовая смесь

Разница между сухой готовой смесью и товарным бетоном заключается в том, что вода уже является добавкой к готовому комбайну. Этот бетон поставляется предварительно смешанным и предназначен для больших самодельных изделий или для людей, которым не нужно комбинировать собственный бетон. Обычно его привозят в очень маленьком трейлере, как правило, с подключенным барабаном для смешивания, чтобы он оставался влажным и перемешанным.Готовый комбайн обычно дороже, и его бывает сложно найти. Кроме того, его следует использовать быстро, поскольку он будет схватываться, не раскладываясь должным образом.

Сыпучие сухие материалы

Закупка сухих материалов оптом выгодна по цене. Это может позволить построить проект по индивидуальному заказу с учетом конкретных потребностей и использования бетона. Недостатком массовых покупок является то, что для материалов будет много места, прежде чем они будут использованы. Материалы, вероятно, будут доставлены на позиционирование.

Transit Mix

Это смесь, которую можно использовать практически для всего монолитного бетона. обычно его перевозят на автобетоносмесителях с массивным барабаном, который не дает бетону застыть во время транспортировки. Это позволяет за одну непрерывную заливку сократить количество швов и сделать бетон в целом более прочным. Для крупных предприятий транзитный комбайн представляет собой гораздо более эффективную ценность, чем получение сыпучих материалов или готовой смеси, поскольку в каждом из них рабочая сила для комбинирования бетона должна быть сформирована по образцу.

Обычный бетон

Чаще всего используется обычный бетон, который называют традиционным утяжеленным бетоном или традиционным прочным бетоном. Это относится к бетону, который быстро поступает в продажу на рынке розничной торговли для личного и домашнего использования. Это включает в себя инструкции по использованию, которые написаны на упаковке продукта. Он использует песок и различные материалы для функционирования заполнителей и консолидируется во временных емкостях.

Высокопрочный бетон

Комбайн высокопрочного бетона обладает прочностью на сжатие более шести тысяч фунтов на единицу площади.Это можно обработать, снизив количественное отношение воды к цементу как минимум до 0,35 или ниже. Низкое водоцементное количественное соотношение делает этот вид бесцементного реальным. Чтобы бороться с этой слабостью, в нынешнем бетонном комбинате используются суперпластификаторы.

Штампованный бетон

Штампованный бетон — это бетон предметной области, где реалистичные узоры, почти такие как натуральный камень, гранит и плитка, будут получены путем вставки оттиска искусных подушек для штамповки.Эта штамповка наносится на бетон, когда он находится в пластичном состоянии. Совершенно другие окрашивающие пятна и обработка текстуры могут, наконец, обеспечить конец, который ужасно похож на более дорогие натуральные камни. Высокоэстетичный вид будет получен с запечатанного конца экономично. Это часто используется при разработке подъездных путей, внутренних полов и патио.

Бетон с высокими эксплуатационными характеристиками

Бетон с высокими эксплуатационными характеристиками — это недавно разработанный бетонный комбайн, обладающий свойствами, на порядок выше, чем у обычных бетонных смесей.Это включает в себя повышенную прочность, долговечность и обрабатываемость, простоту использования, уплотнение без расслоения, долгосрочные механические свойства, пористость, плотность, ударную вязкость и стабильность объема. Агенты с воздухововлекающими добавками могут быть использованы для адаптации этого бетонного комбайна к суровым условиям окружающей среды.

Самоуплотняющийся бетон

Бетонный комбайн, однажды уложенный, может уплотняться под собственным весом, считается самоуплотняющимся бетоном. Для эквивалента индивидуально не должно быть никакой вибрации.Эта комбинация имеет более высокую удобоукладываемость. Падение цены составит от 650 до 750. Этот бетон из-за его более высокой удобоукладываемости называется текучим бетоном. На участках с толстой арматурой лучше всего подходит самоуплотняющийся бетон.

Вакуумный бетон

В опалубку заливается бетон с достаточным содержанием воды. Затем излишки воды удаляются с помощью воздушного насоса, при этом бетон не выдерживает схватывания.Таким образом, бетонную конструкцию или платформу можно будет использовать раньше, чем при традиционном строительстве. Эти бетоны могут достичь своей 28-дневной прочности на сжатие в течение 10 дней, и поэтому прочность на раздавливание этой конструкции на 25% больше, чем у стандартных сортов бетона. Чтобы узнать больше о вакуумном бетоне, прочтите- Вакуумный бетон | Определение, процедура и преимущества

Торкрет-бетон

Торкретирование относится к методу, при котором сжатый воздух нагнетает раствор или бетон через трубу и ударяет по поверхности с высокой скоростью и формирует структурные или неструктурные части зданий.Торкрет-бетон в настоящее время применяется для мокрого смешивания и получил всеобщее признание в нескольких странах. При применении влажной смеси цемент, заполнитель, примесь и вода смешиваются перед тем, как пропустить через шланг и создать атмосферный дизайн. С другой стороны, в приложениях с сухой смесью цемент, заполнитель и примесь смешиваются, направляются пневматически через трубу, поэтому в кране через водяное кольцо вода впрыскивается равномерно по всей комбинации, потому что она разрабатывается.

Бетон, уплотненный роликами

Бетон этого типа укладывался и уплотнялся с помощью землеройных инструментов, таких как серьезные катки.Этот бетон в основном используется при выемке грунта и заполнении. Эти бетоны имеют меньшее содержание цемента и набиваются в необходимом количестве. после уплотнения эти бетоны дают высокую плотность и со временем затвердевают в мощный монолитный блок.

Стеклобетон

Переработанное стекло можно использовать в качестве заполнителя для бетона. Таким образом, мы стремимся получить бетон недавнего времени, стеклобетон. Этот бетон может повысить эстетическую привлекательность бетона. Они могут дать большую прочность и более высокую теплоизоляцию.

Асфальтобетон

Асфальтобетон может быть материалом, смесью заполнителей и асфальтов, обычно используемых на наземных дорогах, парковках, аэропортах, но из-за сердцевины насыпных дамб. В других странах асфальтобетон известен как асфальт, щебеночное покрытие, тротуар, гудрон или битум, щебень или рулонный асфальт.

Бетон с высокой прочностью

Как следует из названия, эти бетоны могут приобретать прочность за несколько часов после изготовления. Таким образом, снятие опалубки становится простым, а конструкция здания покрывается кровлей быстро.Они имеют широкое применение при ремонте дорог, так как будут повторно использоваться раз в несколько часов.

Полимерный бетон

В полимербетоне заполнители удерживаются полимером, а не цементом. Сборка полимербетона может способствовать уменьшению объема пустот в смеси. Это может сократить количество полимера, необходимого для связывания используемых агрегатов. Следовательно, агрегаты ранжируются и смешиваются, чтобы достичь минимальной пустоты.Этот вид бетона имеет совершенно разные классы:

• Бетон с полимерной пропиткой
• Полимерцементный бетон
• Частично пропитанный

Лимебетон

В этом виде бетона цемент заменяется известью. Чаще всего этот продукт применяется на перекрытиях, куполах, а также в сводах. Они, в отличие от цемента, обладают рядом преимуществ для окружающей среды и здоровья. Эти продукты являются возобновляемыми и просто чистыми.

Светопропускающий бетон

Бетон с плотностью менее 1920 кг / м3 классифицируется как легкий бетон.Использование легких заполнителей в бетонном стиле может дать нам легкие заполнители. Заполнители — жизненно важная часть, которая способствует плотности бетона. Образцы легких заполнителей — камень, перлит и шлак. Легкий бетон применяется для защиты стальных конструкций и используется при разработке настилов длиннопролетных мостов. Они используются для развития строительных блоков.

В заключение, бетон — это основная потребность в строительстве или других строительных работах.Таким образом, потребители должны разумно использовать знания о различных типах бетона, чтобы использовать его свойства для своих строительных работ.

Бетон в строительстве: использование, преимущества и типы

Типы бетона

В бетонной технологии для различных типов бетона использовалось множество наименований типов. Эта классификация основана на трех факторах:

• Тип материала, использованного при его изготовлении.
• Характер стрессовых условий.
• А это плотность.

А теперь краткое описание различных типов бетона:

Обычный или обычный бетон

Это один из наиболее часто используемых типов бетона. В этом типе бетона основными составляющими являются цемент, песок и крупные заполнители, разработанные и смешанные с определенным количеством воды.

Соотношение основных составляющих может варьироваться в широких пределах. Очень часто используемый дизайн микширования, широко известный как номинальный дизайн микса, составляет 1: 2: 4.

Обычный бетон в основном используется для строительства тротуаров и зданий, где не требуется очень высокая прочность на разрыв. Он также используется при строительстве плотин.

Легкий бетон

Любой тип бетона с плотностью менее 1920 кг / м3 классифицируется как легкий бетон.

Различные типы заполнителей, которые используются при производстве легкого бетона, включают натуральные материалы, такие как пемза и шлак, искусственные материалы, такие как вспученный сланец и глины, и обработанные материалы, такие как перлит и вермикулит.

Единственное важное свойство легкого бетона — очень низкая теплопроводность.

Например, теплопроводность — значение k для простого бетона может достигать 10-12. Но теплопроводность легкого бетона составляет около 0,3.

Легкие бетоны используются, в зависимости от их состава, для теплоизоляции, защиты стальных конструкций, они также используются в настилах мостов с длинными пролетами и даже в качестве строительных блоков.

Бетон высокой плотности

Этот тип бетона также называют тяжелым бетоном.В этом типе бетона плотность варьируется в пределах 3000-4000 кг / м3.

Эти типы бетона получают с использованием щебня высокой плотности в качестве крупных заполнителей. Среди таких материалов наиболее часто используется Barytes с удельным весом 4,5.

В основном используется на атомных электростанциях и других подобных сооружениях, поскольку защищает от всех видов излучения.

Железобетон

Его еще называют RCC (железобетонный бетон).В этом типе бетона в качестве арматуры используется сталь в различных формах, что обеспечивает очень высокую прочность на разрыв.

Фактически, это из-за комбинированного действия простого бетона (имеющего высокую прочность на сжатие) и стали (имеющей высокую прочность на разрыв).

Стальная арматура отливается в виде стержней, стержней, сеток и всех мыслимых форм.

Все меры принимаются для обеспечения максимального сцепления между арматурой и бетоном в процессе схватывания и затвердевания.

Таким образом, полученный материал (RCC) способен выдерживать все виды нагрузок в любой конструкции. ПКР — наиболее важный тип бетона.

Сборный железобетон

Этот термин относится к многочисленным типам бетонных конструкций, которые отливаются в формы на заводе или на стройплощадке.

Однако они не используются в строительстве, пока они полностью не затвердеют и не затвердеют в контролируемых условиях. Некоторые из примеров сборного железобетона: сборные столбы, столбы заборов, бетонные перемычки, лестничные клетки, бетонные блоки, литые камни и т. д.

Эти конструкционные и декоративные элементы изготавливаются в хорошо оборудованном месте, где выполнены все приготовления для:

• Идеальное соотношение ингредиентов бетона.
• Тщательное перемешивание цемента, заполнителей и воды для получения смеси желаемого дизайна и консистенции.
• Бережное обращение во время транспортировки и размещения в формах идеального дизайна.
• Идеальное отверждение в контролируемых условиях температуры и влажности.Даже отверждение паром используется для получения сборных железобетонных изделий, обладающих высокой прочностью, за гораздо меньшее время.
• Последняя тенденция строительной отрасли — все больше и больше переходить на сборные железобетонные изделия при строительстве зданий.

Предварительно напряженный бетон

Это особый тип железобетона, в котором арматурные стержни натягиваются перед заделкой в ​​бетон.

Такие натянутые проволоки прочно удерживаются на каждом конце при укладке бетонной смеси.В результате, когда бетон схватывается и затвердевает, все бетонные элементы, поэтому отливка подвергается сжатию.

Такое расположение делает нижнюю часть железобетона более прочной против растяжения, которое является основной причиной развития трещин от растяжения в ненатянутом железобетоне.

Поскольку предварительное напряжение включает в себя домкраты и натяжное оборудование, предварительно напряженный бетон также заливают на заводах.

Вот некоторые из его преимуществ.

• Значительно увеличивается потенциальная прочность бетона на сжатие.
• Значительно снижен риск развития трещин растяжения в нижних сечениях балок.
• Сопротивление сдвигу значительно снижено. Это в значительной степени устраняет необходимость в стременах.
• Могут использоваться более легкие элементы, чем ненатянутые (нормальные) железобетонные.
• Предварительно напряженный бетон широко используется при строительстве мостов, длиннопролетных крыш и большинства конструкций с большой статической нагрузкой.

Бетон с воздухововлекающими добавками

Это специально подготовленный простой бетон, в который воздух вовлечен в виде тысяч равномерно распределенных частиц.

Объем увлекаемого таким образом воздуха может составлять от 3 до 6 процентов бетона. Воздухововлечение достигается за счет добавления небольшого количества пенообразователя или газообразующих агентов на стадии перемешивания.

Жирные кислоты, жирные спирты и смолы являются некоторыми распространенными воздухововлекающими добавками. Бетон с воздухововлекающими добавками более устойчив к образованию накипи, износу из-за замерзания и оттаивания, а также к истиранию.

Стеклобетон

Когда переработанное стекло используется в качестве заполнителя в бетоне, этот тип бетона известен как стеклобетон.

Они обеспечивают лучшую теплоизоляцию, а также имеют отличный внешний вид по сравнению с другими типами.

Бетон быстрого твердения

Этот тип бетона в основном используется в подводном строительстве и при ремонте дорог. Поскольку время его затвердевания значительно меньше, его можно затвердеть всего за несколько часов.

Они также используются при строительстве зданий, где работа должна выполняться быстро.

Асфальтобетон

Асфальтобетон — это комбинация заполнителей и асфальта. Он также известен как Асфальт. Они широко используются на автомагистралях, в аэропортах, а также на набережных.

Их можно затвердеть всего за час. Это причина его широкого распространения.

Известковый бетон

В этом виде бетона известь используется в качестве связующего материала с заполнителями.До изобретения цемента наиболее используемым бетоном был известково-бетон.

В наши дни известковый бетон также используется для изготовления полов, куполов и т. Д.

Роликовый уплотненный бетон

Этот бетон в основном используется в качестве наполнителя. У них нет лучшего значения силы. Они представляют собой тощий бетон и уплотняются с помощью тяжелых средств, например, катков.

В этом виде бетона используется значительно меньшее количество цемента.

Штампованный бетон

Это обычный бетон с небольшими отличиями, который в основном используется в архитектурных целях.

Штамп различной формы и дизайна, помещаемый на бетонные конструкции, когда они находятся в пластичном состоянии, для придания им привлекательного внешнего вида.

Пигменты используются для различных цветовых целей, чтобы придать им более реалистичный и привлекательный вид.

Бетон с насосом

Бетон с насосом используется для высотных зданий, где транспортировка бетона, кроме насоса, является непростой задачей.

Они сделаны достаточно работоспособными для облегчения транспортировки.Для лучшего снабжения используются мелкие материалы. Чем мельче будет материал, тем легче будет разрядка.

Насос, используемый для перекачки, изготовлен из жестких или гибких материалов для облегчения выгрузки бетона.

Вакуумный бетон

В этом типе в бетонную смесь добавляется большее количество воды, а затем смесь заливается в опалубку.

Избыток воды удаляется из бетона с помощью вакуумного насоса.Именно поэтому его называют вакуумным бетоном.

Этот метод используется для раннего достижения прочности бетона. Прочность на сжатие достигается в течение 10 дней по сравнению с 28 днями для обычного бетона.

Проницаемый бетон

Проницаемый бетон подготовлен таким образом, чтобы в нем могла проходить вода. У них есть около 15-20% пустот, чтобы вода могла проходить в них.

Они используются в тех районах, где проблемы с ливневой канализацией сохраняются.

Торкрет-бетон

Торкрет-бетон — это бетон, приготовленный таким же образом, как и обычный, но с той разницей, что они укладываются по-разному.

Устанавливаются с помощью более высокого давления воздуха через сопла. Преимущество этого метода в том, что уплотнение и укладка бетона будут выполняться одновременно.

Товарный бетон

Этот тип бетона готовится на бетонных заводах и / или транспортируется с помощью транспортных смесей, смонтированных на грузовиках.

После того, как они достигнуты на месте, дальнейшее лечение не требуется.

Завод будет располагаться в регулируемом месте, чтобы бетон можно было подавать до начала схватывания.

Самоуплотняющийся бетон

Эти типы бетона уплотняются своим весом, то есть процессом уплотнения. Нет необходимости использовать вибратор или выполнять ручное уплотнение.

У этого типа бетона всегда высокая удобоукладываемость.По этой причине он также известен как текучий бетон.

Бетон, армированный волокном

Тип бетона, в котором используются стальные волокна диаметром от 10 до 20 микрон и длиной от 10 до 50 мм.

Волокно увеличивает упругость, прочность на разрыв, гибкость и другие качества.

Волокна могут быть из различных материалов, таких как сталь, полимер, стекло, углерод, или даже из натуральных волокон, таких как кокосовое волокно.

Некоторые типы волокон вступают в реакцию с цементом; при их использовании следует соблюдать особую осторожность.В основном он использовался в качестве покрытий для мостов, аэропортов и промышленных полов.

Фибробетон также можно использовать в местах, где требуется повышенное сопротивление растрескиванию.

Бетон из летучей золы

Бетон с использованием летучей золы называется бетоном из летучей золы. Летучая зола получается из углей. Летучая зола может использоваться для замены мелких заполнителей или цемента или для частичной замены того и другого.

Сообщалось о замене до 30 процентов мелких заполнителей и 20 процентов замены цемента.

Летучая зола улучшает удобоукладываемость свежего бетона, а также долговечность и прочность затвердевшего бетона.

Частицы летучей золы должны быть мельче, чем частицы цемента.

Высокопрочный бетон

Высокопрочный бетон — это бетон с прочностью более 40 Н / мм2. Он также известен как высокопроизводительный бетон (HPC).

Высококачественный бетон используется для достижения некоторых особых свойств бетона, таких как высокая прочность, низкая усадка, самоуплотнение, высокая огнестойкость и т. Д.

Обычно прочность такого бетона должна быть более 60 Н / мм2 (сообщается о прочности до 80 Н / мм2).

В HPC используются следующие материалы:

• Цемент
• Крупные и мелкие заполнители необходимого качества
• Вода
• Дополнительные цементирующие материалы, такие как микрокремнезем, летучая зола, доменный шлак и т. Д.
• Суперпластификаторы (восстановители с высоким содержанием воды)
• Воздухововлекающие агенты (необязательно)

Бетон на основе двуокиси кремния

Пары двуокиси кремния являются побочным продуктом кремнезема, который в промышленности очень мелко измельчается.Бетон, в котором используется микрокремнезем, называется «микрокремнеземным бетоном».

Типичный бетон с нормальным водоцементным соотношением всегда имеет микропоры, что ограничивает прочность обычного бетона.

Пары кремнезема состоят из очень мелких частиц (фактически, в шесть раз мельче, чем частицы цемента).

Следовательно, если его добавить в бетонную смесь, можно уменьшить мелкие поровые пространства, что приведет к получению высокопрочного бетона.

Полимерный бетон

Полимеризация — это процесс превращения мономеров в полимеры.В типичном бетоне вы должны были видеть, что микропор не избежать.

Пропитка мономером этих пор и последующая полимеризация — это метод, который был недавно разработан для уменьшения пористости бетона и улучшения его прочности и других свойств.

В настоящее время доступны четыре типа полимербетонных материалов:

• Бетон с полимерной пропиткой (PIC)
• Полимерный портландцементный бетон (PPCC)
• Полимерный бетон (PC)
• Частично импрегнированный и с поверхностным покрытием полимербетон

Ферроцементный бетон

Железобетон не следует путать с фибробетоном.Ферроцемент состоит из близко расположенных проволочных сеток, пропитанных богатой смесью цементного раствора.

Обычно из стальной проволоки диаметром от 0,5 до 1,0 мм формируют ячейки.

Раствор от 1: 2 до 1: 3 с водоцементным соотношением от 0,4 до 0,45 заливается в опалубку из готовой стали с использованием слоев проволочной сетки.

Содержание стали в этом бетоне будет от 300 до 500 кг / м3 раствора. Поскольку материал состоит из большого количества стали, он обладает высокой пластичностью и прочностью на разрыв.

Материал был разработан в 1940 году итальянским архитектором П. Л. Нерви для создания большого количества красивых структурных форм.

Готовый бетон

Обычно бетон готовят путем смешивания различных ингредиентов.

Однако можно также упаковать некоторые ингредиенты (крупный заполнитель) в опалубку, а затем заполнить поры специально подготовленным цементно-песчаным раствором, чтобы он заполнил все поры и образовал бетонную массу.

Предварительно набитый бетон используется в особых ситуациях, например, когда необходимо бетонировать большой объем бетона (например, большой фундамент машинного блока) без строительных швов.

Одним из преимуществ фасованного бетона является то, что он имеет очень небольшую усадку.

Заключение

Бетон — неотъемлемая часть любого строительного проекта. Но вам даже не нужен профессионал, чтобы сказать вам, что бетон является важной частью любого здания или конструкции.Просто взгляните на окружающие вас здания, тротуары, по которым вы идете, и другие различные сооружения вокруг. Бетон везде.

Чтобы максимально использовать его свойства, вам просто нужно понять, какой тип бетона лучше всего подходит для конкретного проекта.

Вы хотите оптимизировать свои проекты по бетонированию? Используйте один из лучших строительных трекеров на рынке сегодня — Pro Crew Schedule.

Pro Crew Schedule — это специализированное программное обеспечение для управления строительными проектами, которое предлагает все, что необходимо подрядчику или субподрядчику для управления вашим строительным бизнесом.