Вопрос-ответ

Что такое бетон?

Бетон — это искусственный камень, состоящий из четырех основных компонентов: воды, цемента, мелких и крупных заполнителей. Бетон — композиционный материал, получаемый в результате формования и твердения рационально подобранной бетонной смеси.

Что такое прочность бетона?

Прочность является самым важным свойством бетона. Как и природный камень, бетон лучше сопротивляется сжатию, чем растяжению, поэтому за критерий прочности принят предел прочности бетона при сжатии. Прочность бетона нарастает в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой, которые нормально проходят в теплых и влажных условиях. Взаимодействие цемента с водой прекращается, если бетон высыхает или замерзает. Раннее высыхание или замерзание бетона непоправимо ухудшает его строение и свойства.

Что такое однородность бетона?

Бетон должен быть однородным — это важнейшее технологическое требование. Для оценки однородности бетона данной марки используют результаты контрольных испытаний бетонных образцов за определенный период времени, имеется в виду, что стандартные образцы твердели в одинаковых условиях одно и то же время. Прочность бетонных образцов будет колебаться, отклоняясь от среднего значения в большую и меньшую стороны. На прочности сказываются колебания в качестве цемента и заполнителей, точность дозирования составляющих, тщательность приготовления бетонной смеси и другие факторы.

Что такое класс и марка бетона?

Марка бетона определяет предел прочности на сжатие в кгс/см2. В строительстве применяются следующие марки бетона: М50, М75, М100, М150, М200, М250,М300, М350, М400, М450, М550, М600, М700, М800, М900, М1000. Класс бетона — 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 5-ти случаях можно ожидать его не выполненным. Бетоны подразделяются на классы по прочности на сжатие: В3,5; В5; В7,5; В10; В12.5; В15; В20; В25; ВЗО; В35; В40; В45; В50; В55; В60.В70; В80; В90; В100.

Как соотносятся марка и класс бетона?

Класс бетона
по прочности

 

Средняя прочность бетона
*, кгс/см

Ближайшая марка
бетона по
прочности, М

Отклонение ближайшей
марки бетона от средней прочности класса, %

__________________* Средняя прочность бетона  рассчитана при коэффициенте вариации V, равном 13,5%, и обеспеченности 95% для всех видов бетонов, а для массивных гидротехнических конструкций при коэффициенте вариации V, равном 17%, и обеспеченности 90%.

Сжатие

В3,5

45,8

M50

+9,2

B5

65,5

M75

+14,5

B7,5

98,2

M100

+1,8

B10

131,0

M150

+14,5

B12,5

163,7

M150

-8,4

B15

196,5

M200

+1,8

B20

261,9

M250

-4,5

B22,5

294,7

M300

+1,8

B25

327,4

M350

+6,9

B27,5

360,2

M350

-2,8

B30

392,9

M400

+1,8

B35

458,4

M450

-1,8

B40

523,9

M550

+5,0

B45

589,4

M600

+1,8

B50

654,8

M700

+6,9

B55

720,3

M700

-2,8

B60

785,8

M800

+1,8

B65

851,3

M900

+5,7

B70

916,8

M900

-1,8

B75

982,3

M1000

+1,8

B80

1047,7

M1000

-4,6

Что такое морозостойкость?

Морозостойкость — это способность бетона в водонасыщенном или насыщенном раствором соли состоянии выдерживать многократное замораживание и оттаивание без внешних признаков разрушения, снижения прочности, изменения массы и других технических характеристик. За марку бетона по морозостойкости принимают наибольшее число циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое при испытании выдерживают образцы. Установлены следующие марки по морозостойкости: F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500, F600, F800, F1000.

Что подразумевается под водонепроницаемостью?

Водонепроницаемость — это свойство бетона не пропускать воду, сохраняя все свои качества. По водонепроницаемости бетон делят на марки W2, W4, W6, W8, W10, W12, W14, W16, W18, W 20, причем марка обозначает давление воды (кгс/смг), при котором образец-цилиндр высотой 15 см не пропускает воду в условиях стандартного испытания.

Что такое «осадка конуса» и как ее измерить?

Осадка конуса (O.K.) — это понятие, характеризующее подвижность бетона. Чем пластичнее бетон, тем больше осадка конуса. Процесс измерения O.K. достаточно прост и доступен в полевых условиях. Для измерения O.K. используется стандартный усеченный конус высотой 30 см с диаметром нижнего отверстия 20 см и диаметром верхнего отверстия 10 см. Конус ставится на ровную поверхность большим отверстием к низу и наполняется бетонной смесью марок П1-П3 через воронку в три слоя одинаковой высоты. Каждый слой на его высоту уплотняют штыкованием 25 раз металлическим стержнем с диаметром 16 мм. Бетонную смесь марок П4 и П5 заполняют в один приём и штыкуют 10 раз. После наполнения всего конуса излишки бетона аккуратно удаляются и конус плавно в течение 5-7 секунд, строго вертикально вверх, снимают с бетонной смеси. Бетонная масса вытекает из-под конуса и образует некое подобие горки. Конус ставится рядом, для облегчения замеров его можно перевернуть вверх ногами, укладывают штыковку на верх конуса и замеряется расстояние, на которое опустилась бетонная смесь.

Как уложить бетон в труднодоступное место на строительной площадке?

Для этих целей раньше применились краны с бадьями. При укладке с помощью крана бетон поступает в опалубку прямо из бадьи. Концентрация бетона в одном месте с распределением его глубинным вибратором приводит к значительному повышению трудоемкости и требует больших затрат электроэнергии. В настоящее время более простым и практичным методом распределения бетона в опалубке является перекачка бетононасосом. При этом достигается равномерность в укладке бетона, устраняются простои, связанные, например, с необходимостью строительства подмостей или с ожиданием подхода бадьи, и, самое главное, значительно снижаются затраты по укладке бетона.

Нужен ли уход за бетоном?

Бетон нуждается в уходе для создания нормальных условий твердения, в особенности в начальный период после укладки (до 15-28 суток). В теплое время года влагу в бетоне сохраняют путем поливки и укрытия от солнечных лучей. На поверхность свежеуложенного бетона наносят битумную эмульсию или его укрывают полиэтиленовыми или другими пленками. Портландцемент, основной компонент в бетонной смеси, относится к гидравлическим вяжущим, то есть набирающим прочность только во влажной среде. Поэтому, для того чтобы бетон набрал марочную прочность, он должен быть влажным на протяжении всего времени набора прочности. Бетон может набирать прочность всю свою жизнь, но наиболее интенсивно в самые первые дни после укладки. Поэтому существует такое понятие как «стандартное время набора прочности» (во всем мире принято 28 суток). При тестовых испытаниях образцы бетонов выдерживаются первый день в форме в естественных условиях, а последующие 27 дней при влажности 100% и температуре 20°С, а образцы цементных растворов первый день в форме, а 27 дней — в воде.Поэтому удержание воды в бетоне после его схватывания является очень важным фактором при изготовлении ответственных изделий и конструкций из бетона. Согласно СНиП бетон без пластификаторов выдерживают пол слоем сырых опилок, песка или мешковины не менее 7 дней и периодически поливают водой (при температуре воздуха свыше 20°С — через 3 часа), в том числе и ночью. А бетон с пластификаторами — не менее 14 суток!

Как регулировать воду в бетоне?

Для нормальной гидратации цемента нужно около 25% воды по отношению к массе цемента (водоцементное соотношение — в/ц). Но бетон, приготовленный с таким количеством воды, будет чрезвычайно жестким, поэтому обычно количество воды увеличивают для улучшения пластичности и удобоукладываемости бетона. Нужно учитывать что вода, не принявшая участие в реакции гидратации цемента, будет уменьшать плотность бетона, и, образовывая поры, существенно уменьшать прочность бетона. При в/ц больше 0,6 возможно расслоение бетонной смеси. Для улучшение удобоукладываемости бетона при сохранение низких значений в/ц используются специальные добавки, в бетон: пластификаторы и суперпластификаторы. После набора бетоном некоторой прочности, лишняя вода уже не в состоянии увеличивать объем смеси, раздвигая компоненты бетонной смеси, и будет заполнять только поры в бетоне. Реакция гидратации цемента довольно длительная: при хорошем уходе бетон может повышать прочность годами. Известно, что чем старше бетон, тем он прочнее. Это утверждение верно, только если соблюдены следующие условия: положительная температура и высокая влажность (не менее 90%). Поэтому во время интенсивного набора прочности бетоном, стандартные 28 суток бетон должен быть влажным. Таким образом, при замешивании смеси лишняя вода ухудшает качество бетона, а после схватывания бетон без воды обходиться не может.

Как лучше доставить бетонную смесь к месту укладки?

Существует два способа доставки бетонной смеси: автосамосвалом и автобетоносмесителем. При перевозке бетонной смеси автосамосвалом смеси угрожает расслаивание, в результате чего на строительную площадку попадает неоднородная бетонная смесь, которая потребует дополнительного перемешивания. Этого можно избежать, доставляя бетонную смесь в автобетоносмесителе, в котором бетонная смесь перемешивается во время транспортировки, и расслоения не происходит.

Как долго может находиться бетонная смесь в автобетоносмесителе до начала ее укладки?

Продолжительность транспортирования бетонной смеси зависит от температуры наружного воздуха и активности цемента, применяемого для изготовления бетона, и колеблется от 45 минут до 2-х часов. Для сохранения качества бетона при его длительной транспортировке, сохранения требуемой удобоукладываемости смеси в бетонную смесь необходимо вводить замедлители схватывания и твердения, а также пластификаторы.

Бытует мнение, что пока миксер вращается, бетон не схватывается. Так ли это на самом деле?

Это мнение в корне неверно. Реакция гидратации цемента начинается сразу после смешивания его с водой, и замедлить или даже остановить ее можно только добавлением специальных добавок, которые позволяют отодвинуть сроки схватывания бетона на 2-4 часа. Длительное перемешивание (в течение нескольких часов) только ухудшает качество бетона, так как рвутся начинающиеся образовываться связи цементного клея (цемент в бетоне выступает в качестве связующего вещества (клея)). Если вращать бочку миксера свыше 3-х часов, то бетон вообще может не схватиться. Это будет уже не бетон, а смесь щебня, покрытая затвердевшим слоем цементного раствора, и прочность эта смесь уже не наберет никогда.

Что лучше для заливки полов — цементный раствор или бетон?

Для заливки полов в жилых или производственных помещениях лучше применять бетон, так как при одинаковых прочностных характеристиках (марке по прочности) износостойкость бетона примерно в три раза выше износостойкости раствора.

Зачем нужны добавки в бетон?

Прежде всего — для повышения качества бетона и получения дополнительных специальных свойств, что позволяет ускорить темпы ведения строительства, а также значительно его удешевить. Специальные свойства бетону необходимы как при строительстве дорог и аэродромных покрытий, гидротехнических сооружений, причалов, бассейнов и целого ряда специальных сооружений, так и при монолитном строительстве жилых и промышленных зданий, ведении свайных работ и т.д. Как показывает опыт западных производителей бетона, бетон с добавками применяется на каждом строительном объекте, так как к обычному бетону предъявляют все большие и большие требования, которые без добавок он не в состоянии выполнить.

Какие бывают добавки?

В настоящее время существует множество различных добавок, при жарком климате, например, часто используются замедлители твердения. При производстве полов, подвергающихся замерзанию/оттаиванию, как, например, полы на открытых площадках или в морозильных камерах и т.п., рекомендуется применять (кроме использования замедлителей), только воздухопоглощающие реагенты. Для повышения удобоукладываемости, прочности, морозостойкости бетона применяются пластификаторы и суперпластификаторы. Для бетонирования в грунтах, насыщенных водой, а также для строительства бассейнов и различного рода резервуаров применяются добавки, повышающие в несколько раз водонепроницаемость бетона.

Возможно ли зимнее бетонирование?

Да, но для этого необходимо выполнить ряд условий. Первым, из которых будут дополнительные требования к приготовлению бетонной смеси. Песок, щебень должны храниться под навесами или в закрытых помещениях, предотвращающих попадание влаги. Если температура наружного воздуха опускается ниже -10°С, то необходимо подогревать и заполнители. Второе условие: транспортировать бетонную смесь к месту укладки необходимо только в автобетоносмесителях. И третье, самое важное условие, — готовность заказчика или производителя работ производить бетонирование в зимний период.

Как ухаживать за бетоном, уложенным при отрицательных температурах?

Бетонная смесь при укладке в опалубку должна иметь температуру не менее +5°С. Укладывать бетонную смесь на место желательно как можно быстрее и без перерывов. Известно, что твердение бетона зависит от химических реакций цемента с водой. А основную роль в этом будут играть тепло и вода. Поэтому в зимнее время опалубку утепляют, а сразу же после окончания бетонирования утепляют и верхнюю, открытую часть бетона. При твердении цемент выделяет тепло и во многих случаях количество тепла оказывается достаточным, чтобы во время остывания бетон приобрел необходимую прочность. Эта прочность позволяет снимать опалубку с конструкции, уже не боясь замораживания. Такой способ применим только при бетонировании массивных конструкций, так как тонкостенные конструкции очень быстро остывают. На тонкостенных конструкциях рекомендуется применять искусственный обогрев бетона электрическим током, в комплексе с утеплением опалубки.

Можно ли заставить бетон твердеть в зимнее время, не подогревая его?

Оказывается можно, если ввести в бетонную смесь специальные добавки. Какова роль этих добавок? Они понижают температуру замерзания воды и ускоряют твердение бетона. Такие бетоны твердеют и приобретают прочность при отрицательных температурах. При этом вводимые добавки повышают качество бетона и не агрессивны к арматуре.