Бетон — время схватывания и набора прочности

Бетон класса В25 признан наиболее качественным и широко используется в тех случаях, когда к строительному материалу предъявляют более жесткие требования. Благодаря высокой прочности именно его применяют для производства плит, которыми укладывают взлетные полосы на аэродромах. Этим раствором заливают уличные бассейны. При строительстве домов состав данной марки используется в перекрытиях, заливке фундамента, а также для возведения стен в регионах с суровым климатом.

Состав бетонной смеси

Изготовление этого строительного материала требует правильного выбора компонентов, соблюдения пропорций и порядка их смешивания.

Из чего состоит бетон?

  • Цемент – вещество, связывающее все элементы. Его марка выбирается, в зависимости от целевого назначения. В частном строительстве в основном используется портландцемент марок М400 и М500 с добавками, количество которых указывается в процентах в маркировке после буквы «Д». Обычно применяется материал Д0-Д20. Качественный цемент должен быть сухим, сыпучим, без комков. Вяжущий компонент быстро теряет свои качества при неправильном или слишком длительном хранении.
  • Песок – мелкий заполнитель. Для изготовления качественного бетона используют песок, соответствующий ГОСТу 8736-2014, – карьерный намывной или просеянный, речной, морской. Примеси глины и органики негативно влияют на получаемый продукт.
  • Крупный заполнитель. Обычно его функции выполняет гранитный щебень (наиболее дорогой и прочный). Гравийный и известняковый щебень – менее прочный, но более бюджетный вариант.
  • Вода. Обычно рекомендуется применять воду из питьевого трубопровода или проверенную в лаборатории на наличие примесей, негативно влияющих на качество материала.
  • Добавки. В зависимости от вида, позволяют вести строительство при низких температурах, повышают морозостойкость и водонепроницаемость готового продукта, окрашивают его или выполняют другие функции.

Основные компоненты бетонной смеси

Если вы задумались о собственноручном приготовлении бетона, стоит учесть не только количество используемых «ингредиентов» для смеси, но и их качество, которое повлияет на характеристики готового фундамента.

Песок

Чтобы приготовить бетонную смесь, используют песок с фракцией от 1,2 до 3,5 мм. Слишком мелкий песок непригоден для изготовления бетона. При выборе песка обращают внимание на его чистоту – присутствие глиняных вкраплений, ила не более 5%. В противном случае бетон потеряет свою прочность из-за высокой жирности, которую дает глина, соответственно быстро раскрошится.

Как проверить качество песка? Достаточно насыпать немного в емкость с проточной водой и взболтать. О высоком качестве скажет чистая или чуть мутная вода. Если же жидкость моментально окрашивается в цвет глины или появляется осадок – песок непригоден для изготовления бетона.

Щебень, гравий

Следующий компонент бетонной смеси – щебень (гравий, гранитный отсев, лом кирпича, керамзит и т.п.). Его выбирают с размером частиц от 1 до 8 сантиметров (для самостоятельного изготовления бетона – от 1 до 2 сантиметров), проверяя на чистоту и отсутствие мусора, глиняных примесей. Использование более крупной фракции щебня приведет к потере фундаментом должной прочности и заодно к неудобству проводимых работ.

Цемент

Помимо щебня и песка в бетон обязательно добавляют цемент. При этом расход цемента зависит от его марки. Количество цемента рассчитывается строго по пропорциям, правило «чем больше, тем лучше» не влияет на качество будущего бетона.

Цемент для бетона

Цемент бывает:

  •  портландцемент – используется для всех видов строительства, а также для заливки фундамента, оптимален при самостоятельном приготовлении бетона;
  • шлакопортландцемент – отличается от предыдущего пониженной морозостойкостью и повышенной влагостойкостью;
  • пуццолановый портландцемент – применяют при строительстве подземных и подводных конструкций благодаря высокой влагостойкости;
  • прочие виды цемента со специальными добавками, позволяющими смеси быстрее затвердевать, что сокращает срок созревания бетона до 14 дней.

Вода необходимо использовать теплую и чистую, без примесей масел, нефтепродуктов, красок, эмалей.

Конечно, абсолютную чистоту гарантировать трудно, особенно при самостоятельно приготовлении бетона. Также достаточно сложно на практике выверить абсолютно точные пропорции щебня, цемента и песка до литра или килограмма. Дополнительно стоит учитывать, что цемент с течением времени теряет часть своих свойств. Уже после месяца хранения он утратит десятую часть своих свойств, соответственно маара цемента понизится. За 6 месяцев хранения цемент теряет до одной трети всех своих свойств.

Читайте также:  Бани из оцилиндрованного бревна: плюсы и минусы. Часть 2

Свойства

Усадка

На протяжении в среднем пары лет строения, возведенные с использованием тяжелого бетона, подвергаются естественной усадке. Несмотря, что такой стройматериал отличается прочностью, в течение последующих лет вероятность деформации будет не только присутствовать, но и повышаться.

Пористость

В бетонной массе, независимо от ее степени плотности, все равно будут присутствовать поры. Их образование обусловлено процессом закупоривания водяных капель. К сожалению, избавиться от пор полностью не удастся. Однако при тщательном перемешивании массы в ходе изготовления бетона их количество можно значительно сократить.

Теплопроводность

Специалисты не рекомендуют использовать тяжелый бетон в чистом виде в процессе облицовки зданий. Ведь показатель теплопроводности данного стройматериала является довольно высоким.

Характеристики

Чтобы понять, насколько качественен тяжелый бетон, во внимание берутся его основные критерии.

Водонепроницаемость

Данный показатель обозначается «W». С его помощью можно понять, насколько сильное давление или любое другое воздействие воды может выдержать бетон, не деформируясь и не теряя своей прочности.

Морозостойкость

За счет этого показателя «F», от которого зависит надежность построенной конструкции, можно измерить степень устойчивости бетона к температурным перепадам. Ведь оттаивание и замораживание – естественные процессы, в ходе которых на бетонной поверхности происходит накопление конденсата с последующим его испарением.

Класс

Помимо марки бетона, необходимо учитывать и класс, к которому он относится. При выборе тяжелого бетона данный критерий является одним из важнейших. Показатель позволит понять, какова максимальная сопротивляемость материала при растяжении, а также насколько он прочен при сжатии.

Стадии набора прочности бетонной конструкцией

Бетонная смесь любого состава имеет свойство схватываться и получать необходимые прочностные характеристики при прохождении двух стадий. Соблюдение оптимального соотношения временных, температурных параметров и значений приведенной влажности имеет определяющее значение для получения монолитной конструкции с запланированными свойствами.

Стадийные характеристики процесса заключаются в:

  • схватывании бетонного состава. Время предварительного схватывания не велико и составляет ориентировочно 24 часа при средней температуре +20 Со. Начальные процессы схватывания происходят в течение первых двух часов по затворении смеси водой. Окончательное схватывание происходит, как правило, в течение 3–4 часов. Применение специализированных полимерных добавок позволяет, при определенных условиях, период начального схватывания смеси сократить до нескольких десятков минут, но целесообразность такого экстремального метода бывает оправданной по большей части при поточном производстве железобетонных элементов промышленных конструкций;
  • отвердевании бетона. Бетон набирает прочность, когда в его массе протекает процесс гидратации, иными словами – удаление воды из бетонной смеси. Часть воды при прохождении этого процесса удаляется при ее испарении, другая часть связывается на молекулярном уровне с составляющими смесь химическими соединениями. Гидратация может происходить при неукоснительном соблюдении температурно-влажностного режима отвердевания. Нарушение условий приводит к сбоям в прохождении физико-химических процессов гидратации и, соответственно, к ухудшению качества железобетонной конструкции.

Процесс твердения бетонной смеси В25

Влияние времени и условий твердения на прочность бетона

Погодные условия влияют на прочность раствора. При снижении температуры воздуха до +5 градусов показатель прочности падает на 3%, а при +10 градусах – на 20%. Чтобы хоть как-то обезопасить конструкции от преждевременного разрушения, раствор замешивают на дорогостоящем цементе. Но это значительно повышает себестоимость работ.

Процесс твердения бетонной смеси В25

С бетоном этой марки все иначе – в нем присутствуют ускорители твердения, позволяющие получить в короткий период до 50% номинальной прочности. Противоморозные добавки позволят сохранить качество раствора. Чтобы при низких температурах не произошло расслоения, прибегают к подогреву залитой смеси.

Важна и сама технология заливки. Из-за малой подвижности бетон может распределиться неравномерно, поэтому важен контроль всего процесса. Чтобы избежать образования пустот в монолите, требуется уплотнение раствора специальными вибрационными приспособлениями.

Влияние добаки Д-5 на прочность и скорость твердения бетона

Процесс твердения бетонной смеси В25

Оборудование и материалы

Для работы потребуются следующие расходные материалы:

  1. Портландцемент М400. Вещество на основе силиката кальция является пластичным, прочным, к тому же недорогим.
  2. Наполнитель. Чаще всего применяют дешевую гальку или щебень с фракцией 5–20 мм. Более дорогими и оригинальными на вид наполнителями могут выступать доломит, чугунная дробь, гранит, мрамор, стеклянные шарики.
  3. Песок. Подбирается нужного оттенка и фракции, любого качества.
  4. Вода. Подходит обычная холодная, чистая, без дополнительных примесей.
  5. Замедлитель схватывания бетона. Чаще всего применяются «Аддимент В3 2», «Сементол Ретард», «Перамин Р», РСБ–500. В крайнем случае можно использовать сахарную патоку или молочную сыворотку.
Оборудование и материалы

Лак для замедления схватывания бетона Также для изготовления мытого бетона своими руками нужно подготовить некоторое оборудование:

  • емкость для замешивания раствора;
  • приспособление для разбрызгивания замедлителя;
  • пистолет-распылитель для насоса;
  • водяной насос;
  • бетономешалку (для малых объемов можно месить бетон вручную);
  • форму для заливки из пластика, металла;
  • мастерок для выравнивания поверхности.
Читайте также:  Изготовление и сборка шкафа на балконе своими руками

Более долговечный продукт можно изготовить с применением вибростола. Это приспособление уменьшит количество пустот в смеси, изгнав лишний воздух и воду.

Оборудование и материалы

Изготовление бетонной плитки на вибростоле

Методы приготовления архитектурного бетона

Архитектурный бетон может быть изготовлен только на специализированном производстве. Он требует четкого соблюдения пропорций и технологических мероприятий. В самом начале сухие компоненты для приготовления просеивают через сито, затем спешивают с цементом. После этого в смесь всыпают краситель и некоторые улучшающие добавки.

Очень важно все тщательно перемешать, чтобы получить однородную массу. В ней делают углубление, в которое добавляют жидкость

Учитывайте, что марка цемента во многом определяет дальнейшие пропорции добавок. Чтобы улучшить эксплуатационные свойства бетона, к нему добавляют ряд компонентов: пластификаторы, адгезивы и антивспениватели.

Архитектурный бетон обладает несколькими способами приготовления. Конкретные технологии зависят от того, какой материал вы хотите получить. Выделяют следующие варианты приготовления:

  • Тиснение. Наиболее популярный способ приготовления архитектурного бетона. Готовую смесь погружают в специальную матрицу. Готовыми материалами чаще всего отделывают вертикальные поверхности. Также архитектурный тисненый бетон может использоваться для укладки придомовых и садовых дорожек. Рисунок обычно делается по непросохшему бетону – так пигмент проникает глубже. Чтобы бетон застыл, его обрабатывают специальными пропитками.
  • Вибропрессование. Еще один популярный способ изготовления архитектурного бетона. Чаще всего из такого материала делают тротуары, брусчатку и другие предметы декора. Благодаря данному методу удается создать различные рельефы и формы – все то, что захочет заказчик. Чтобы цементная смесь застыла, на нее воздействуют вибрацией.
  • Прессование. Данный метод требует применения специальной техники. Без гидравлического пресса и формы невозможно сделать фигуры. Обычно при помощи прессования делают тонкостенные изделия. Учитывайте, что здесь применяют только высококачественное сырье. Это позволяет сделать изделие долговечным и прочным. Данный метод обладает низкой производительностью, производство одной единицы продукции занимает много времени. Из-за этого подобные материалы обладают высокой стоимостью.
  • Литье. Данный метод является самым эффективным. С его помощью удается быстро получить изделия любых форм и размеров. Здесь не нужна вибрация, для приготовления достаточно заранее подготовить смесь из полимербетона и гипсобетона.

Состав

Рисунок 2. Состав бетона М350 Пропорции бетона м350 состоят из таких компонентов:

  • портландцемент и песок;
  • вода и щебень;
  • добавки, которые помогают повысить прочность жидкого раствора, плотность и морозостойкость.

Пропорция воды и бетона – это соотношение весовой части на 1 единицу объемов воды и цемента. Минимальное количество воды приведет к ухудшению процесса укладки. Но при избытке в составе м350 влаги – структура начинает быть рыхлой. И это ведет к чрезмерной усадке и появлению массы трещин.

Состав

Состав бетона м350 в процессе приготовления дополняется более прочным по марке. Например, М400 или же М500. В своем составе в25 включает кварцевый песок, который может быть карьерным либо речным. Оптимально использовать чистый, просеянный речной песок. Карьерный может содержать примеси, а это может негативно сказаться на прочности будущего строения.

В качестве крупного наполнителя можно использовать щебень – в большинстве своем применяют гравий или же гранит, фракция которого варьируют в пределе 30-50 мм. Применение такого компонента позволит увеличить показатели прочности и устойчивости к морозу.

Гарантии производителя (поставщика)

11.1 Производитель (поставщик) бетонной смеси гарантирует:— для смесей заданного качества:

1) на момент поставки потребителю — соответствие всех нормируемых технологических показателей качества бетонных смесей заданным в договоре на поставку,

2) в проектном возрасте — достижение всех нормируемых показателей качества бетона, заданных в договоре на поставку, при условии, что потребитель бетонной смеси при изготовлении бетонных и железобетонных конструкций обеспечивает выполнение требований действующих нормативных и технических документов по бетонированию конструкций и соответствие режимов твердения бетона нормальным по ГОСТ 10180;— для смесей заданного состава:— соответствие качества материалов, использованных при приготовлении бетонной смеси, и состава бетонной смеси условиям договора на поставку.

11.2 Гарантии производителя (поставщика) бетонной смеси должны быть подтверждены:— для смесей заданного качества:

1) протоколами определения технологических показателей качества бетонных смесей при подборе их состава и проведении операционного и приемо-сдаточного контроля,

2) протоколами определения нормируемых показателей качества бетона в проектном возрасте;— для смесей заданного состава:

1) документами о качестве материалов, использованных при приготовлении бетонной смеси,

2) "распечатками" фактических составов бетонной смеси каждого замеса.Примечание — За качество бетонной смеси, приготовленной на строительной площадке для собственного использования (по 3.2), отвечает ее производитель.

Марки и маркировка бетона

Чтобы выбрать максимально подходящий для какой-либо цели строительства или производства бетон, его производителей ГОСТы обязали указывать самые важные характеристики смеси. Тут также необходимо отметить различие готовой смеси и сухой:

  • первая — это уже отвердевшие блоки,
  • вторая — это тот состав, чьи пропорции бетона в ведрах для бетономешалки необходимо рассчитывать прямо на стройплощадке.
Читайте также:  Холодный полотенцесушитель в ванной – причины и способы устранения

К важнейшим показателям качества состава относятся:

  • Марка — М;
  • Морозостойкость — F;
  • Подвижность — П;
  • Водопроницаемость — W;
  • Класс — В.

Как правило, покупатели смотрят только на марку и класс состава, забывая про остальные показатели, что часто становится критической ошибкой.

Ведь даже прочный материал с качественным гранитным наполнителем может не выдержать сильных перепадов температур или повышенную в данной местности влажность, поэтому начнется трескаться и крошится, что приведет к аварийности всей постройки.

Разберемся с тем, что означает каждый показатель определенной марки бетона, пропорции в ведрах которого будут разобраны несколько ниже.

  • (М) — данным обозначением показывают прочность застывшей смеси, которую рассчитывают (в кгс/см3) при сжатии небольшого кубика из данного состава, который предварительно не менее месяца выдерживают при комнатной температуре, чтобы исключить возможные ошибки в результате влияния температурных особенностей. Также марка отражает и содержание цемента в общей массе состава, то есть чем больше значение, тем выше содержание цемента. Например, бетон марки М50 или М100 относится к низкопрочным составам с малым количеством цемента, а М500 или М600 — к самым крепким блокам, где содержание цемента и гранитного наполнителя максимально. Но и разница в цене между М50 и М600 будет в две-три тысячи рублей.
  • (F) — этим числом обозначается количеством циклов, за которые бетонный блок полностью замерзает и оттаивает. Данное значение напрямую связанно с тем, насколько большой объем пор в застывшем составе, поскольку в эти поры попадает вода, расширяется и разрушает структуру изнутри. Чем выше значение морозостойкости (F), тем меньше количество и объем данных пор. В марках прочного бетона — М500, М600 — F, как правило, начинается от 200-а циклов, а у менее крепких — от 50-и.
  • (В) — значение класса прочности застывшего состава. Здесь имеется соотношение с маркой материала: чем она выше, тем выше и класс. Например, марке М100 соответствует класс В7,5, а марке М600 — В45. В среднем шаг изменения этого значения равен 50 — 5, то есть М350 — В25, М400 — В30, М450 — В35 и т.д.

Как промыть систему отопления в частном доме своими руками: инструкция.

Расчет канализации на участке с уклоном: требования СНИП, углы наклона и укладка.

  • (П) — это показатель подвижности ещё незастывшей смеси. Он определяется по тому, насколько легко она принимает необходимую форму без дальнейшей осадки. Самые жесткие смеси имеют маркировку П1 и П2, а их осадка соответственно — 1-5 см и 5-10 см. Их трудно и нецелесообразно использовать при заливке сложных форм, из-за чего приходится использовать специальный строительный вибратор. Более пластичные составы — от П3 (это чаще всего бетон М300, пропорции воды, цемента и наполнителя могу немного отличаться) до П5 — легче прокачивать насосом, доставлять до стройплощадки и заливать в опалубку сложной формы, но если снять ее раньше, чем смесь застынет, то она очень сильно осядет. Повышается значение подвижности бетона с помощью пластификаторов, а не дополнительного количества воды — это важно учитывать.
  • (W) — это одна из самых важных характеристик бетона, которая определяет то, насколько быстро он начнет пропускать воду под давлением. Водопроницаемость (W) может иметь значение от 1 до 20, но начиная уже с 15-17 данный материал можно считать гидротехническим, то есть предназначенным для сооружений с постоянным водным контактом и очень высокой влажностью.