Классификация, виды и состав бетонов

Вяжущее вещество (цемент) и вода служат активными составными частями бетона. В результате химического воздействия между ними происходит затвердевание цемента и сцепление его с заполнителями. В большинстве заполнители не участвуют в реакции, происходящей между цементом и водой, и потому иногда именуются инертными материалами. Это название не вполне точно, т. к.имают 60—80% всего объема в некоторых видах (шлакобетон) между вяжущим веществом, водой и заполнителем происходит не только механическое сцепление, но и поверхностная химическая реакция.

В некоторых новых видах бетона заполнителями являются искусственно созданные воздушные ячейки (пенобетон и газобетон). Заполнители делятся на мелкие, имеющие зерна от мельчайших пылевидных до 5 мм (напр. песок, мелкий шлак), и крупные с зернами крупнее 5 мм (гравий, щебень, шлак, пемза и др.). Для последовательного заполнения пустот применяют одновременно мелкие и крупные заполнители, но в некоторых видах применяется или только мелкий заполнитель или только крупный.

Заполнители в бетоне играют техническую и экономическую роль. Техническая роль заключается иногда в повышении прочности, иногда в придании особой твердости, повышающей сопротивляемость истиранию, и нередко — в уменьшении теплопроводности.

Кроме того заполнители уменьшают усадку. Экономическая роль заполнителей заключается в снижении стоимости, так как заполнители представляют собой местные, относительно дешевые материалы. Кроме перечисленных составных частей в бетоны иногда вводят пылевидные (тонко размолотые) добавки, например трепел, доменный шлак, пемзу, кварцевый песок, каменную муку и другие. Часть этих веществ играет в бетонах активную роль, другая часть — только уплотняющую.

Классификация бетона

По роду применяемого вяжущего вещества различают следующие:

  • 1) на портланд-цементе,
  • 2) на пуцполановом портланд-цементе,
  • 3) на шлако-портланд-цементе,
  • 4) на глиноземистом цементе,
  • 5) асфальтобетон и др.

По роду заполнителей бетоны делятся на:

  • 1) обычные или тяжелые, содержащие тяжелые заполнители (кварцевый песок, щебень и гравий из твердых и плотных каменных пород) и не содержащие большого количества воздушных пустот,
  • 2) легкие, содержащие легкие (пористые) заполнители (например шлаковый, пемзовый, кирпичный щебень) или содержащие воздушные ячейки вместо заполнителей.

Наиболее существенным является разделение бетонов по плотности, т. к. с плотностью связаны важнейшие свойства (вес, прочность, теплопроводность, водонепроницаемость), т. е. обстоятельства, определяющие круг применения в строительстве. Плотность выражается относительной величиной, показывающей степень заполнения общего объема абсолютно плотным веществом.

По плотности бетоны разделяют на три вида:

  • 1) Особо плотные - с общей плотностью 0,98—0,92 (жирные, т. е., характеризуемые большим расходом цемента — более 250 кг/м5, в противоположность тощему с плотными заполнителями), применяемые для гидротехнических и санитарно-технических сооружений, для особо ответственных конструкций, для фортификационных сооружений и дорожных одежд.
  • 2) Нормально плотные - с общей плотностью 0,92—0,80 (достаточно жирные - на плотных заполнителях), применяемые для обычных железобетонных конструкций, фундаментов, полов и т. п. К этому виду относится также жирный с кирпичным щебнем, имеющий плотность около 0,75. Все плотные бетоны имеют также и иные названия: обычные (как наиболее употребительные в строительстве), тяжелые (т. к. они имеют объемный вес < 1 900 кг/м5) и холодные (т. к. они обладают большой теплопроводностью).
  • 3) Пористые - с плотностью < 0,75, которые в свою очередь разделяются на различные группы в зависимости от структуры. Пористые - называют часто также легкими, т. к. они имеют объемный вес < 1 800 кг/м5. Они применяются для возведения стен и перекрытий.

Прочность бетона измеряется временным сопротивлением сжатию стандартных кубиков. В зависимости от величины временного сопротивления сжатию разделяются на следующие марки прочности: 500, 400, 350, 300, 250, 200, 170, 140, 110, 90, 70, 50 и до 4 кг /см2.

По консистенции или пластичности бетоны разделяется на жесткий, пластичный и литой. Физические и механические свойства должны соответствовать условиям работы тех сооружений, для которых они употребляются.

Состав бетона

Состав бетона обозначает числовое выражение составных частей его. Состав обозначается в виде соотношения преимущественно весового, реже объемного между количеством цемента, песка и щебня (или гравия) указанием водоцементного фактора, причем количество цемента принимают за единицу.

Наиболее совершенным способом обозначения останов является (весовая дозировка на 1 м3 етона); соотношение по объему дает весьма неточную и сильно колеблющуюся дозировку. На менее ответственных по сройках состав бетон обозначают по объему, но цемент обязательно дозируют по весу.

На крупных постройках следует дозировать все материалы по весу и соответственно обозначать состав по весу. Правильный расчет состава — одна из наиболее важных операций в его технологии.

Расчет состава сначала делается в центральной или полевой лаборатории, а затем с некоторыми поправками переносится на производство. Различают два определения состава : номинальный (лабораторный), устанавливаемый для сухих материалов, и производственный (полевой) состав для материалов (песка, гравия, щебня) в их естественном влажном состоянии.

При обозначении номинального состава по объему материалы принимают в сухом и стандартно рыхлом состоянии, а портландцемент берут всегда из расчета условного объемного веса — 1 300 кг/м3 (1,3 кг л). Расчет составов должен обеспечить следующие требования, предъявляемые к обычному бетону:

1) Прочность, равная полной проектной прочности, называемой маркой бетона, или части ее, необходимой для распалубки и частичной загрузки сооружения (от 50 до 75% проектной прочности) с учетом дальнейшего нарастания прочности; требование прочности обеспечивается надлежащим выбором и марки цемента.

2) Сроки достижения полной или частичной прочности заранее заданным планом работ, также обеспечиваемые правильным выбором — и марки цемента.

3) Плотность, определяемая отсутствием пустот внутри свежеизготовленного и уложенного бетона за исключением небольшого объема воздушных пузырьков, неизбежно вносимых в процессе его перемешивания; плотность требуется от бетона потому, что с ней связаны прочность, пластичность, стойкость против атмосферных и химических влияний и ржавления арматуры, сцепление с арматурой в железобетоне и водонепроницаемость; плотность обеспечивается правильным выбором соотношения между количествами цемента, воды, мелкого и крупного заполнителя; несмотря на полную плотность свежеизготовленного и уложенного бетона, после твердения он приобретает некоторую пористость вследствие испарения из него свободной воды; поэтому степень плотности затвердевшего будет всегда меньше 1.

4) Пластичность разной степени в зависимости от рода бетонируемой конструкции и способа транспортировки и укладки бетона, которая достигается выбором правильного соотношения между количеством цемента и заполнителей при данном

5) Экономичность, которая в большинстве случаев сводится к достижению возможно меньшего расхода цемента на единицу объема Б., однако удовлетворяющего условиям прочности, плотности, пластичности и сцепления с железом. Из этих условий нормами установлен следующий наименьший допускаемый расход цемента на 1 м3 Б.: для сооружений, находящихся на открытом воздухе или в воде, — 250 кг; для конструкций, находящихся внутри зданий, — 220 кг. Кроме того практика установила наименьший расход цемента для вибрированного бетона при любых конструкциях—220 кг н 1 м3 бетона.

Расчет составов бетонов

 Расчет составов состоит из четырех последовательно выполняемых операций, а именно:

  • 1) выбор водой отношения;
  • 2) выбор соотношения между количествами песка и гравия (щебня);
  • 3) выбор соотношения между количеством цемента и заполнителей;
  • 4) вычисление расхода материалов на 1 мг Б.; кроме того производится переход от номинального состава к производственному и обязательная опытная проверка пластичности и прочности.


Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с Условиями