Архитектурный бетон своими руками: плюсы, минусы, компоненты и пропорции

Как рассчитать пропорции бетонной смеси

Для любой бетонной конструкции пропорции смеси определяют индивидуально. Чтобы приблизительно посчитать затраты материала, предлагаем воспользоваться таблицей 2, в которой мы собрали результаты расчетов, исходя из желаемой марки бетона.

Таблица 3. Пропорции бетонной смеси.

				Расход материалов на 1 куб.м бетона
				Цемент	Песок	Щебень	Вода
№ п/п	Марка бетона	Марка цемента	Размер частиц щебня, мм	кг	л	кг	л	кг	л	л
1	100	300	40	242	221	760	528	1132	839	208
2	100	300	20	257	234	760	704	1117	827	208
3	150	300	40	303	275	680	472	1211	816	211
4	150	300	20	323	294	671	465	1200	889	211
5	200	300	40	354	322	665	463	1173	869	205
6	200	300	20	378	344	640	444	1173	869	208
7	150	400	40	237	217	1165	532	1132	833	205
8	150	400	20	253	229	760	528	1123	831	208
9	200	400	40	283	257	751	521	1111	823	208
10	200	400	20	303	275	680	472	1211	896	211
11	300	400	40	415	376	655	455	1125	833	211
12	300	400	20	444	404	620	431	1131	837	211
13	150	500	40	202	177	811	563	1191	881	211
14	150	500	20	273	185	811	563	1180	881	200
15	200	500	40	247	215	755	524	1132	839	208
16	200	500	20	262	229	715	497	1175	871	211
17	300	500	20	383	334	660	459	1151	852	211
18	300	500	40	363	316	720	500	1111	689	211
19	400	500	40	439	382	625	435	1131	837	211
20	400	500	20	459	400	615	427	1115	827	211

Смешивать компоненты можно ручным способом – в корыте лопатой, но стоит помнить: однородная масса гораздо легче и надежнее получается в бетоносмесителе.

Устанавливайте его как можно ближе к месту заливки: если раствор трясется в тачке по пути до опалубки, бетон может расслоиться.

Если вы возводите конструкцию зимой, сначала смешивайте подогретую воду с заполнителем. Цемент попадает в емкость для смешивания последним, иначе он схватится раньше.

Важно: время, за которое цемент схватится после того, как его перемешали с водой – 1-2 ч. За это время вам нужно успеть уложить его в форму

Заливайте слоями – так проще утрамбовывать бетон в форме и укладывать его равномерно

Позаботьтесь об увлажнении бетона после того, как вы его зальете. Лучше накрыть бетон полиэтиленом и регулярно увлажнять поверхность небольшим количеством воды. Это снизит вероятность того, что в бетоне образуются трещины.

Планируйте проводить все бетонные работы в теплое время года, в сухую погоду: получите меньше рисков и неожиданностей.

В заключение напомним, что даже самая элементарная бетонная конструкция требует проектирования и индивидуального расчета смеси. Пропорции бетона – расчетные величины. То, что мы рекомендуем, не заменит полноценного архитектурно-строительного плана.

Затраты на проектирование вполне реально снизить до комфортного уровня. Заказывайте проекты частями, или покупайте готовые типовые документы, которые сделали с учетом параметров вашей местности. Если пытаться сэкономить на этом, придется неизмеримо больше переплатить за перерасход материалов – за марку цемента выше, чем нужно, за арматуру с запасом прочности. К тому же, за качество инженерной документации проектировщики несут уголовную ответственность. Поэтому в доме, который вы построите по проекту, вы будете спать спокойно.

Вспомогательные компоненты

В состав бетона может входить ряд вспомогательных компонентов. Для увеличения текучести и технологичности смеси обычно добавляются пластификаторы. В бетоне для фундаментов их применение необязательно, а вот для кладок или штукатурки — целесообразно.

Схема приготовления бетонной смеси в бетоносмесителях

Для повышения пластичности массы находит применение добавка в смесь гашеной извести

В то же время следует помнить, что известь может уменьшить адгезию цемента к наполнителю, что требует осторожного подхода к количеству этой добавки

Находят применение суперпластификаторы, которые повышают технологические свойства бетона, увеличивают его влагостойкость и морозоустойчивость. Для удобства работы с бетоном иногда добавляются ускорители и замедлители высыхания раствора.

Все рекомендуемые вспомогательные компоненты выпускаются серийно и предлагаются торгующими организациями. Следует помнить, что общее количество добавок не должно превышать 2% от массы бетона, для того чтобы они не повлияли на прочностные характеристики материала.

Вода

Не следует халатно относиться к использованию воды, чтобы приготовить бетон. Вода не должна иметь загрязнений и примесей, особенно органического происхождения. Заметное влияние на качество бетона может оказать присутствие в воде кислотных или щелочных веществ, масел и сахаров.

Запрещено применение болотных или неочищенных сточных вод

Осторожно следует использовать воду из рек и других водоемов. Наиболее удовлетворяет всем требованиям водопроводная питьевая вода

Производство в условиях завода

Строительный бетон изготавливается на мобильных мини-заводах, которые оснащены автоматическим оборудованием. Это позволяет выпускать готовый продукт высокого качества. Стационарный завод по изготовлению смеси может выпускать до 60 м3 за час. Процесс производства бетона выглядит так же, как и при самостоятельном его изготовлении.

На первом этапе определяются объемы компонентов, которые после перемешиваются до однородной массы. К составу добавляется вода, чтобы получилась консистенция густой сметаны. Такой состав используется для гражданского, многоэтажного и частного строительства. Его прочностные характеристики определяются проектом, как и состав.

Полезные мелочи

Удобоукладываемость бетона – важный параметр, на который стоит обращать внимание. Для повышения подвижности можно просто добавить воды в раствор, но это неизбежно сказывается на его качестве

Лучший вариант – введение в состав специальных пластификаторов либо более доступных по стоимости веществ (некоторые мастера советуют добавлять моющее средство для посуды или жидкое мыло из расчета 1 столовая ложка на ведро).

Стоит вспомнить и про растекаемость – есть специальные растекающиеся смеси (обозначаются маркой по расплыву конуса с индексами от Р1 до Р6). Это обычно – демонстрирует высокую подвижность, не расслаивается, а заполняет опалубку и равномерно растекается, качественно обволакивает арматуру без механических усилий и вибрирования. Обычно такой бетон применяют в густоармированных конструкциях при высотном строительстве, где нельзя вибрировать.

Жесткость бетонной смеси обозначается индексом в диапазоне от Ж1 до Ж5, также может влиять на особенности проведения работ и застывания монолита. Часто в дорожном строительстве используют «», а вот в частном домостроении смесь не актуальна из-за сложности укладки. В таком растворе мало воды и цемента, часто бетон добирает влагу из почвы.

Защита бетона

Гидроизоляционную защиту бетона подразделяют на первичную и вторичную. К первичной относят мероприятия, обеспечивающие непроницаемость конструкционного материала сооружения. Ко вторичной — дополнительное покрытие поверхностей конструкций гидроизоляционными материалами (мембранами) со стороны непосредственного воздействия агрессивной среды.

Меры первичной защиты предполагают использование материалов, имеющих повышенную коррозионную стойкость в агрессивной среде, а также обеспечивающих низкую проницаемость бетона. К мерам первичной защиты относятся также вопросы выбора рациональных геометрических очертаний и форм конструкций, назначение категорий трещиностойкости и предельно допустимой ширине раскрытия трещин, рассмотрение сочетания нагрузок и определение непродолжительного раскрытия трещин, назначение толщины защитного слоя бетона с учётом его непроницаемости. Также к первичной защите можно отнести применение интегральных капиллярных материалов — гидроизоляция строительными смесями проникающего действия. При этом уплотняется структура бетона и происходит увеличение водонепроницаемости, морозостойкости, прочности на сжатие и коррозионной стойкости на весь срок службы.

Задача вторичной защиты — не допустить или ограничить возможность контакта агрессивной среды и бетона. В качестве вторичной защиты используют обеспыливающие пропитки, тонкослойные покрытия, наливные полы и высоконаполненные покрытия. Чаще всего в качестве связующего материала при производстве полимерных составов применяются эпоксидные, полиуретановые и полиэфирные компоненты. Механизм защиты бетонного основания заключается в уплотнении поверхностного слоя и изоляции поверхности.

Проблема защиты бетона от химической и электрокоррозии стоит особенно остро для объектов железнодорожного транспорта, где блуждающие токи утечки сочетаются с агрессивным химическим воздействием.

Области применения

С тем, какие требуются материалы для бетона в каких пропорциях определились, но какая марка нужна? Это зависит от назначения конструкции и условий ее эксплуатации. Проще будет ориентироваться, если будете знать, какие марки бетона для чего могут быть использованы (назовем только те, которые применяются при строительстве частного дома, его ремонте или обустройстве участка).

М100 (В7,5). Это так называемый тощий бетон. Его используют в для подготовки площадки под ответственные конструкции. Например, при строительстве ленточного фундамента на гравийно-песчаную подсыпку укладывают слой тощего бетона, а после начинают работы по армированию. Этот же состав применяют при укладке бордюрного камня, например при изготовлении дорожек или отмостки вокруг дома.

М150 (В12.5). Этот состав применяют при подготовке под плитный фундамент, для стяжек, заливки бетонных полов или садовых дорожек. Этот вид бетона может использоваться для изготовления фундаментов под небольшие легкие постройки типа деревянной бани или небольшого гостевого дома из бруса или бревна.

М200 (В15). Одна из наиболее популярных марок бетона. Из него делают фундаменты любого типа для легких домов на нормальных грунтах, стяжки, лестницы, отмостки, дорожки. Из бетона этой марки изготавливают цементные блоки в домашних условиях, его же используют на заводах для изготовления фундаментных и строительных блоков.

Соотношение цемента и песка для бетона влияет на прочностные характеристики

М250 (В20). Область применения практически та же, но в более сложных условиях. Делают любые фундаменты на сложных грунтах, или на нормальных, но для домов, построенных из тяжелых материалов. Делают отмостки, которые будут использоваться как дорожки, наружные лестницы, бетонируют крыльцо, заборы и т.п. Также из него делают плиты перекрытия при небольших нагрузках.

М300 (В22,5). Также подходит для всех перечисленных выше областей, но в еще более суровых условиях эксплуатации. Изготавливают фундаменты под тяжелые дома на пучныстых грунтах, делают монолитные стены, дорожки, водонепроницаемую отмостку и т.п. Из этой марки бетона в основном делают плиты перекрытия и ростверки для свайно-ростверковых фундаментов.

М350 (В25). Прочность этой марки для частного строительства в основном чрезмерна. Это бетон используется для строительства монолитных чаш бассейнов или для изготовления фундаментов при высоком уровне грунтовых вод, для других сооружений, требующих высокой водостойкости. Эта марка уже чаще используется в промышленном строительстве.

Определение и классификация легких бетонов

Легким бетоном

называют все его виды, имеющие объемный вес в воздушно-сухом состоянии < 1 600 кг/м3 (т. е. значительно меньше объемного веса обычного бетона — 2 000 кг/м3— и меньше объемного веса кирпича).

Малый вес легкого бетона объясняется большой пористостью или составляющих его материалов. Воздух, заполняющий в легком бетоне крупные или мелкие ячейки, служит плохим проводником и обеспечивает общую малую теплопроводность. Идея создания бетона с ячейками, заполненными разреженным воздухом, обладающим еще меньшей теплопроводностью, технически еще не разрешена.

Легкие бетоны, которые по своей структуре называются также пористыми, разделяются по структуре

• на жирные, с пористыми заполнителями (например шлакобетон плотного состава),
• тощие с плотными и пористыми заполнителями (например тощий шлакобетон или песчаный порозит-бетон),
• ячеистые или мелкопористые (например пенобетон и газобетон),
• крупнопористые (без мелкого заполнителя).

По прочности легкие бетоны характеризуются такими же марками, как обычный, в соответствии с временным сопротивлением сжатию, причем марки 90 кг/см2 и выше относятся только к группе жирных и применяются только для возведения легких железобетонных перекрытий.

По консистенции бетоны делятся на жесткие, пластичные и литые, по применению в строительстве — для теплоизоляции, заполнений, несущих стен, конструкций и т. п. 3)

Заполнители — щебень и песок

Состав бетона определяется теми функциями и характеристиками бетона, которые необходимы при его эксплуатации. Наиболее распространенные — песок и щебень. К ним предъявляются не менее жесткие требования, чем к качеству цемента. Иногда используют гальку, но только если она имеет острые грани, а не округлые. При наличии ломанных линий лучше сцепление заполнителя с раствором, в результате прочность бетон имеет значительно выше.

Песок

Строительный песок может быть речным или карьерным. Речной стоит дороже, но он, как правило чище и имеет более однородное строение. Его лучше использовать при составлении бетона для заливки фундамента, стяжки. Для кладки или штукатурки уместно использовать более дешевый карьерный песок.

Кроме происхождения, песок различают по фракциям. Для строительных работ используют крупные или средние. Мелкие и пылеватые не подходят. Нормальный размер зерен песка — от 1,5 мм до 5 мм. Но оптимально в растворе он должен быть более однородным, с разницей в величине зерен в 1-2 мм.

Песок должен быть чистым, лучше с одинаковыми размерами зерен

Важна также чистота песка. В нем точно не должно быть никаких посторонних органических включений — корней, камней, кусков глины и т.п. Нормируется даже содержание пыли. Например, при замесе бетона для фундамента количество загрязнений не должно превышать 5%. Определяется это опытным путем. В полулитровую емкость засыпается 300 мл песка, все заливается водой. Через минуту, когда песчинки осядут вода сливается и заливается снова. Так повторяют до тех пор, пока она не будет прозрачной. После этого определяют, сколько песка осталось. Если разница не более 5%, песок чистый и его можно использовать при замесе бетона для фундамента.

Для тех работ, где наличие глины или извести только плюс — при кладке или штукатурке — особо заботиться о чистоте песка нет необходимости. Органики и камней быть не должно, а наличие глиняной или известковой пыли только сделает раствор более пластичным.

Щебень

Для ответственных конструкция — перекрытий и фундаментов — используется дробленый щебень. Он имеет острые грани, которые лучше сцепляются с раствором, придавая конструкции большую прочность.

Фракции щебня стандартны:

• особо мелкий 3-10 мм;
• мелкий 10-12 мм;
• средний 20-40 мм;

• крупный 40-70 мм.

В бетоне используют одновременно несколько разных фракций. Самый крупный фрагмент не должен превышать 1/3 размера самого маленького элемента заливаемой конструкции. Поясним. Если заливается армированный фундамент, то элемент конструкции, который принимается в расчет — армирование. Находите два элемента, расположенных ближе всех. Самый крупный камень не должен быть больше 1/3 этого расстояния. В случае с заливкой отмостки самый маленький размер — толщина бетонного слоя. Щебень выбираете так, чтобы он был не больше трети ее толщины.

Мелкого щебня должно быть порядка 30%. Остальной объем поделен между средним и крупным в произвольной пропорции

Обращают внимание и на запыленность щебня. Особенно нежелательна известковая пыль

Если ее много, щебень моют, после — сушат, и только после этого засыпают в бетон.

Хранение заполнителей

Понятно, что стройплощадка — не самое чистое и обустроенное место.и песок и щебень часто сгружают прямо на землю. В таком случае при загрузке необходимо следить, чтобы в замес не попадала земля. Даже небольшое ее количество негативно скажется на качестве. Потому желательно насыпать заполнители на твердые площадки.

Также необходимо предохранять их от осадков. В рецептурах бетона количество составляющих дано в расчете на сухие компоненты. Учитывать влажность компонентов учатся с опытом. Если у вас его нет, приходится заботиться о состоянии и укрывать песок и щебень от дождя и росы.

Какие виды добавок для бетона используются?

Нужно знать, какие добавки для бетона широко используют в производстве жаростойкой бетонной смеси.

Поверхностно-активные виды добавок для бетона способны менять свойства поверхности, на которой они абсорбировались. Они могут повышать или, наоборот, снижать водопроницаемость поверхности, способствовать понижению ее твердости и т. д.

Среди таких добавок можно выделить пластифицирующие, воздухововлекающие, микрогазообразующие и др.

Замедлители схватывания способствуют увеличению времени сохранения пластичности бетонной смеси. Замедлителями твердения являются природный гипс, сернокислое окисное железо и поверхностно-активные вещества. При этом количество гипса и сернокислого окисного железа должно составлять не более 1%, а поверхностноактивных веществ — не более 0,3% от массы раствора.

Существуют также противоморозные добавки, благодаря которым в бетоне при отрицательных значениях температуры вода не замерзает. В результате этого даже без обогрева бетон сохраняет свою прочность в зимний период.

В виде противоморозных добавок выступают соли-электролиты или смеси этих солей. Количество добавок зависит от температуры затвердевания бетона.

Состав бетона, основные компоненты

Существует множество видов бетонов, и практически все имеют схожий состав. Тем не менее, именно ингредиенты влияют на конечные характеристики.

Традиционно бетон состоит из цемента, щебня, песка и воды. Если делать смесь без щебня, она будет называться пескобетоном. Оптимальный состав имеет следующие пропорции цемента, щебня, песка и воды – 1:4:2:0,5. Это лишь общие сведения. Конечный замес зависит от множества факторов: марки материалов, характеристики щебня и песка, наличие пластификатора. Например, если выбран цемент М400, то на выходе получится смесь М250.

В смеси каждому компоненту отведена своя роль. В основе – цемент и вода. Именно они связывают все компоненты в одно целое. Если допустить ошибку на этом этапе, то бетон получит совсем иные характеристики. Дело в том, что сыпучие материалы, применяемые для изготовления, также имеют различные параметры влажности и влагопоглощения, и это обязательно нужно учитывать.

Если долгое время хранить цемент, он образует так называемый «цементный камень». Многие думают, зачем тогда добавлять воду – вот готовый твердый образец. Дело в том, что твердеет он неравномерно, а это может стать причиной образования сколов и трещин. Уменьшить эти деформации помогают заполнители в виде песка и щебня. Именно они предотвращают излишнюю усадку.

Сумма всех этих компонентов образует собой монолитную структуру. Отдельные свойства каждого материала связываются воедино. Большая часть пространства отводится щебню, между ним расположен песок. Роль воды и цемента – связать компоненты в общую массу.

Как видно, состав одновременно прост и сложен, так как требуется строго соблюдать пропорции всех ингредиентов, чтобы получить прочный и долговечный бетон.

Рисунок 4. Приготовленный раствор бетона

Легкие бетоны классификация

Марки легкого бетона

Для легких бетонов установлены следующие марки: 15, 25, 35, 50, 75, 100, 150 и 200. Бетоны низких марок (15—50) используют для монолитных стен, возводимых в опалубке на месте работ; бетоны марок 35—50 применяют для производства сплошных стеновых камней. Из более прочных легких бетонов (марок 50 — 100) изготовляют пустотелые камни и крупные блоки. Бетоны марок от 50 до 150 применяют для железобетонных изделий и конструкций.

Легкие бетоны используют иногда для монолитных стен. В этом случае бетонную смесь, уплотняемую вибрированием или штыкованием, укладывают в передвижную опалубку на месте работ. Чаще же всего из этих бетонов на заводах изготовляют легкобетонные изделия — главным образом пустотелые камни, крупные блоки, а также армированные плиты и крупноразмерные панели для стен зданий.

По объемному весу

Легкие бетоны имеют объемный вес в пределах 800—1800 кг/м3. Величина объемного веса зависит главным образом от объемного веса взятых заполнителей; кроме того, на объемный вес бетона влияют степень уплотнения и расход вяжущего на 1 м3. По объемному весу бетона можно приближенно определить коэффициент его теплопроводности.

Для изготовления стеновых камней чаще всего применяют шлакобетоны на топливных (котельных) шлаках. Объемный вес таких бетонов в сухом состоянии составляет обычно 1400—1600 кг/м3, а коэффициент теплопроводности в стене несколько меньше, чем у кладки из обычного кирпича. При обработке шлакобетонной смеси на бегунах для получения так называемого пробужденного шлакобетона объемный вес повышается до 1700—1800 кг/м3

Заполнители более легкие, чем котельный шлак (например, пемза, керамзит и т. п.), дают возможность получить бетоны с объемным весом 1000—1300 кг/м3 (в сухом состоянии).

По морозостойкости

Легкие бетоны, применяемые для наружных конструкций, должны выдерживать 15, 25, 35, или 50 циклов повторных замораживаний и оттаиваний в воде. Требуемое количество циклов, которое должны выдерживать без повреждений образцы легкого бетона, устанавливается стандартами и техническими условиями в зависимости как от климатических и эксплуатационных условий, так и от класса сооружения. Для шлакобетонных камней минимальная степень морозостойкости должна быть не менее 25 циклов (по У—105—52).

Степень морозостойкости и атмосферостоикости легких бетонов зависит оттипа заполнителя, вида примененного вяжущего, его расхода и интенсивности уплотнения бетонной смеси. Наименее стойкие заполнители — шлаки бурых и подмосковных углей. Заполнители, не содержащие вредных примесей (например, пемза, керамзит, шлаковая пемза, вторичные шлаки), дают бетоны с достаточно высокой степенью морозостойкости и атмосферостоикости.

Эксплуатационные свойства

Прочность на сжатие

Основной показатель, которым характеризуется бетон — прочность на сжатие. По ней устанавливается класс бетона.

Класс бетона В  — это кубиковая прочность в МПа, принимаемая с гарантированной обеспеченностью (доверительной вероятностью) 0,95. Это значит, что установленное классом свойство обеспечивается не менее чем в 95 случаях из 100 и лишь в пяти случаях можно ожидать его не выполненным.

Согласно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», класс обозначается латинской буквой «B» и цифрами, показывающими выдерживаемое давление в мегапаскалях (МПа). Например, обозначение В25 означает, что стандартные кубики (150×150×150 мм), изготовленные из бетона данного класса, в 95 % случаев выдерживают давление 25 МПа. Для расчёта показателя прочности необходимо учитывать и коэффициенты, например, для бетона класса В25 по прочности на сжатие нормативное сопротивление Rbn, применяемое в расчетах, составляет 18,5 МПа, а расчётное сопротивление Rb — 14,5 МПа.

Возраст бетона, отвечающий его классу по прочности на сжатие и осевое растяжение, назначается при проектировании, исходя из возможных реальных сроков загрузки конструкции проектными нагрузками, способа возведения, условий твердения бетона. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливается в возрасте 28 суток.

Наряду с классами, прочность бетона также задается марками, обозначаемыми латинской буквой «М» и цифрами от 50 до 1000, означающими предел прочности на сжатие в кгс/см². ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия» устанавливает следующее соответствие между марками и классами при коэффициенте вариации прочности бетона 13,5 %:

Класс бетонапо прочности	Ближайшая марка бетонапо прочности
B3,5	М50
B5	М75
B7,5	М100
B10	М150
B12,5	М150
B15	М200
B20	М250
B22,5	М300
B25	М350
B27,5	М350
B30	М400
B35	М450
B40	М550
B45	М600
B50	М700
B55	М750
B60	М800
B65	М900
B70	М900
B75	М1000
B80	М1000

Из актуальной версии ГОСТ 26633-2015 данная таблица изъята, так как вводит в заблуждение.

До момента испытаний образцы бетона должны храниться в камерах нормального твердения, проверка прочности готовой конструкции может осуществляться неразрушающими методами контроля с помощью молотков Кашкарова, Физделя или Шмидта, склерометров различных конструкций, ультразвуковых приборов и других.

Удобоукладываемость

Согласно ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные. Технические условия», по удобоукладываемости (обозначается буквой «П») различают бетоны:

• сверхжёсткие (жёсткость более 50 секунд);
• жёсткие (жёсткость от 5 до 50 секунд);
• подвижные (жёсткость менее 4 секунд, подразделяются по осадке конуса).

ГОСТ устанавливает следующие обозначения бетонных смесей по удобоукладываемости:

Марка по удобоукладываемости	Норма по жёсткости, с	Осадка конуса, см
Сверхжёсткие смеси
СЖ3	Более 100	—
СЖ2	51—100	—
СЖ1	менее 50	—
Жёсткие смеси
Ж4	31—60	—
Ж3	21—30	—
Ж2	11—20	—
Ж1	5—10	—
Подвижные смеси
П1	4 и менее	1—4
П2	—	5—9
П3	—	10—15
П4	—	16—20
П5	—	21 и более

Показатель удобоукладываемости имеет решающее значение при бетонировании с помощью бетононасоса. Для прокачки насосом используют смеси с показателем удобоукладываемости не ниже П2.

Другие важные показатели

• Прочность на изгиб.
• Морозостойкость — обозначается латинской буквой «F» и цифрами 50-1000, означающими количество циклов замерзания-оттаивания, которые способен выдержать бетон.
• Водонепроницаемость — обозначается латинской буквой «W» и цифрами от 2 до 20, обозначающими давление воды, которое должен выдержать образец-цилиндр данной марки.

Для испытаний бетона на морозостойкость и водонепроницаемость используются испытательные климатические камеры.

Классификация прочности

Марка (М) — показатель прочности на сжатие, изгиб. Технические нормы определяется ГОСТ 22 236 85. Испытание образцов проходит на специальном прессе. Марка прочности напрямую зависит от количества цемента в единице бетонной смеси, заполнителя.

Прочность зависит не только от пропорционального состава компонентов, но и от следующих факторов:

• качественного состава воды, заполнителя;
• соблюдения всех необходимых технологических условий;
• погодных условий в момент заливки.

С целью уточнения показателя прочности введено понятие класса бетона. Допуск отклонения от нормы не более 5 %. Профессиональные строители ориентируются на характеристику «класс бетона», маркируется буквой «В». Регулируется показатель класса СНиП 2.03.01-84, описывает нормативные показатели для различных бетонных, ЖБ конструкций.

Классификация бетона по маркам (таблица)

Марка бетона по прочности на сжатие	Класс бетона по прочности на сжатие
М15	В1
М25	В1,5-2
М35	В2,5
М50	В3,5
М75	В5
М100	В7,5
М150	В10-12,5
М200	В15
М250	В20
М300	В22,5-25
М350	В25-27,5
М400	В30
М450	В35
М500	В40
М600	В
М700	В20-21
М800	В22

Классификация бетонов по классам (таблица, с допустимыми отклонениями от стандартов).

Класс	Марка	Средняя прочность, Кгс/см2	Коэффициент вариации (отклонения марки от класса), %
В3,5	М50	45,8	+9,2
В5	М75	66,5	+14,5
В7,5	М100	98,2	+1,8
В10	М150	131,0	+14,5
В12,5	163,7	-8,4
В15	М200	196,5	+1,8
В20	М250	261,9	-4,5
В22,5	М300	294,7	+1,8
В25	М350	327,4	+6,9
В27,5	360,2	-2,8
В30	М400	392,9	+1,8
В35	М450	458,4	-1,8
В40	М500	523,9	+5
В45	М600	589,4	+1,8
В50	М700	654,8	+6,9
В55	720,3	-2,8
В60	М800	785,8	+1,8
В65	М900	851,3	+5,7
В70	916,8	-1,8
В75	М1000	982,3	+1,8
В80	1047,7	-4,6

Таблица составлена на основе ГОСТ 26 633-19.

Процесс укладки

Технология заливки

Когда подготовка закончена, арматурные элементы установлены, можно приступать к заливке бетона. Для этого используют насосы, виброжелоба, различные нагнетатели. Можно использовать тачки и ведра. Промежуточная перегрузка раствора должна быть минимальной.

Бетонная смесь укладывается горизонтальными слоями, толщиной не более 50 см. Направление заливки каждого слоя должно совпадать. Процесс укладки должен быть непрерывным, последующий слой наносится до схватывания предыдущего. Высота падения раствора в опалубку не более 2 м.

Каждый слой нужно разравнивать и уплотнять. Для уплотнения смеси используют вибраторы, которые удаляют из нее воздух, способствуют равномерному распределению и однородности. Каждый участок подвергают вибрации не менее, чем 40 сек, затем переставляют вибратор на 50 см, перекрывая зоны воздействия. Виброустановки не должны прикасаться к опалубке и армирующим элементам. Уплотнение смеси прекращают, когда поверхность покрывается цементным молоком, прекращается ее усадка, перестают появляться пузырьки воздуха.

https://youtube.com/watch?v=pj_NogvU70o

Усадка и набухание бетона

При твердении на воздухе происходит усадка бетона, т.е. бетон сжимается и линейные размеры бетонных элементов сокращаются. Усадка слагается из влажностной, карбонизационной и контракционной составляющих.
Вследствие усадки бетона в железобетонных и бетонных конструкциях возникают усадочные напряжения, поэтому сооружения большой протяженности разрезают усадочными швами во избежание появления трещин. Ведь при усадке бетона 0,3 мм/м в сооружении длиной 30 м общая усадка составляет около 10 мм. Массивный бетон высыхает снаружи, а внутри он еще долго остается влажным. Неравномерная усадка вызывает растягивающие напряжения в. наружных слоях конструкции и появление внутренних трещин на контакте с заполнителем и в самом цементном камне.
Для снижения усадочных напряжений и сохранения монолитности конструкций стремятся уменьшить усадку бетона. Наибольшую усадку имеет цементный камень. Введение заполнителя уменьшает количество вяжущего в единице объема материала, при этом образуется своеобразный каркас из зерен заполнителя, препятствующий усадке. Поэтому усадка цементного раствора и бетона меньше, чем цементного камня.
Бетон наружных частей гидротехнических сооружений, цементно-бетонных дорог периодически увлажняется и высыхает. Колебания влажности бетона вызывают попеременные деформации усадки и набухания, которые могут вызвать появление микротрещин и разрушение бетона.

Технические свойства бетонной смеси

При изготовлении железобетонных изделий и бетонировании монолитных конструкций самым важным свойством бетонной смеси является удобоукладываемость (или удобоформуемость), т.е. способность заполнять форму при данном способе уплотнения, сохраняя свою однородность.
Для оценки удобоукладываемости используют три показателя:
подвижность бетонной смеси (П), являющуюся характеристикой структурной прочности смеси;
жесткость (Ж), являющуюся показателем динамической вязкости бетонной смеси;
связность, характеризуемую водоотделением бетонной смеси после ее отстаивания.

Подвижность бетонной смеси характеризуется измеряемой осадкой (см) конуса (ОК), отформованного из бетонной смеси, подлежащей испытанию. Подвижность бетонной смеси вычисляют как среднее двух определений, выполненных из одной пробы смеси. Если осадка конуса равна нулю, то удобоукладываемость бетонной смеси характеризуется жесткостью.
Жесткость бетонной смеси характеризуется временем (с) вибрирования, необходимым для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе для определения жесткости.

О применении регуляторов для консистенции смесей

Регуляторы консистенции применяются с целью разжижения первоначального состава. Такие регуляторы ещё называют пластификаторами. В зависимости от их характеристик, осадка конуса бетона может меняться на 2-6 сантиметров в большую или меньшую сторону. При этом потеря прочности составит не более 5%.

Пластификаторы
делят на две основных разновидности:

1. Сухие смеси,
   обычно составляющие до 5-20% от общего объёма.
2. Виды жидких
   суперпластификаторов. Их количество – от 0,1% до 1,5%.

Первые
типы отличаются более доступными ценами. Их примерами могут служить следующие
материалы:

Лингосульфонаты.

Порошки
бурого цвета. По составу – это смесь, в которую входят лигосульфитовые кислоты,
соли натрия. Дополнительно есть минеральные присадки.

• Отходы бумажного производства. Пример – СДБ или Сульфито-дрожжевая бражка.
• Синтетическая разновидность добавки СДБ. Самый проверенный и дешёвый вариант, отличающийся ещё и низкими ценами. От общего объёма количество этой присадки в среднем составляет до 10%. Но время схватывания бетона вместе с этим материалом больше. Поэтому лучше выбирать типы смеси, к которой добавлены другие компоненты, чтобы уменьшить негативные последствия. Или применять для ситуаций, когда ко времени схватывания и подвижности бетона вообще не предъявляют особых требований.

Комплексные
регуляторы состояния бетонных смесей – это жидкая форма пластификаторов. Такие
материалы дороже по сравнению с порошками, но их и требуется гораздо меньше.
Различные варианты формальдегидных смол – главные компоненты в составе.

замер осадки конуса в сантиметрах при испытании подвижности бетонной смеси П4 П5

При
этом жидкие разновидности материалов дают другие преимущества:

1. Снижение расхода у цемента. На это расплыв конуса бетонной смеси не влияет.
2. Повышение привлекательности у внешнего вида.
3. Повышение прочности конструкции.
4. Возможность использования даже малоподвижных смесей для заливки арматуры.
5. Увеличение морозостойкости у конечного изделия.
6. Повышение общей подвижности состава, когда проведена проверка бетона конусом.

Уменьшение
времени схватывания смеси – единственный недостаток, присущий материалам.
Формование смеси в опалубке нужно завершить буквально спустя 2-3 часа после
введения добавки. Главное – выполнять работу аккуратно, чтобы не повредить
оборудование, не потратить напрасно сам материал.

После
проведения испытания становится проще понять, как и в каких условиях применять
составы дальше. Достаточно ли основа текучая при заливке определённых форм и
конструкций? Ответ на этот вопрос можно получить довольно быстро. Буква П чаще
всего используется для классификации составов, по основному признаку –
подвижности. Она поясняет не агрегатное состояние материалов, а степень
эластичности, присущий смесям.