Как сделать бетон своими руками: особенности состава и подробная инструкция
Содержание:
- Характеристики бетона
- Виды бетонных смесей
- В каком соотношении вводятся составляющие бетонной смеси
- Способы приготовления бетонной смеси, как сделать бетон своими руками
- Какие инструменты используют для работы
- Состав бетона: компоненты, их размеры и характеристики
- Подбор соотношения материалов
- Добавки
- Заполнители: применение гравия и щебня
- Правильное соотношение материалов
- Маркировка бетона
- Как изготовить помесь
- Пропорции бетона
- Заполнители — щебень и песок
- Бетон для транспортного строительства, виды и требования
- Расчет состава бетона
- Поведение во время пожара
Характеристики бетона
Составляющие бетонной смеси
Прочность
Бетонный раствор представляет собой смесь цемента, песка, наполнителя и воды в определенных пропорциях, которые изменяются в зависимости от назначения бетона и марки цемента. При необходимости в раствор добавляют пластификаторы. Самая важная характеристика бетона – это его прочность на сжатие, которая измеряется в МПа (мега паскалях). Именно по этому показателю бетон разделяют на классы. А вот марка бетона указывает на количество цемента в составе раствора.
Класс бетона | Средняя прочность данного класса, кг с/кв.см | Ближайшая марка бетона |
---|---|---|
В 5 | 65 | М 75 |
В 7,5 | 98 | М 100 |
В 10 | 131 | М 150 |
В 12,5 | 164 | М 150 |
В 15 | 196 | М 200 |
В 20 | 262 | М 250 |
В 25 | 327 | М 350 |
В 30 | 393 | М 400 |
В 35 | 458 | М 450 |
В 40 | 524 | М 550 |
В 45 | 589 | М 600 |
В 50 | 655 | М 600 |
В 55 | 720 | М 700 |
В 60 | 786 | М 800 |
Бетон марки М100 и М150 (В7,5 и В12,5) чаще всего используется как прослойка под основной фундамент, для изготовления стяжек, бетонирования дорожек. Бетон М200-М350 наиболее востребован: он применяется в строительстве фундаментов, для изготовления стяжек, бетонных лестниц, отмосток. Растворы более высоких марок используются преимущественно в промышленном строительстве.
Основные характеристики бетона
Пластичность
Важной характеристикой бетона является его пластичность. Чем пластичнее раствор, тем лучше он заполняет конструкцию опалубки
При низкой подвижности бетона в стяжке или фундаменте остаются незаполненные участки, что приводит к постепенному разрушению бетонной плиты. Для стандартных конструкций применяют бетон с пластичностью П-2 или П-3, для опалубки сложной формы и в труднодоступных местах рекомендуется использовать раствор П-4 и выше.
Водонепроницаемость и морозостойкость
Водонепроницаемость зависит от количества и марки цемента в растворе. Чем выше марка, тем устойчивее бетон к воздействию влаги. Морозостойкость бетона достигается путем добавления в состав пластификаторов. Следует учесть, что такие растворы очень быстро схватываются; если неправильно рассчитать количество смеси или использовать ее при низкой температуре, бетон превратится в монолитную глыбу прямо в емкости.
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:
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.
В каком соотношении вводятся составляющие бетонной смеси
Осуществляя приготовление цементного раствора, пропорции необходимо соблюдать в соответствии с требованиями рецептуры. Выполняя расчет бетона, целесообразно использовать табличные значения, отличающиеся для различных марок бетонных смесей. При этом изменяется не только концентрация цемента в растворе, но и соотношение остальных ингредиентов.
Например, массовые пропорции цемента, песка и щебня для бетона, изготовленного на базе портландцемент М400, составят:
- 1:4,5:6,9 – для бетонного раствора марки М100;
- 1:2,9:4,7 – для бетонной смеси с маркировкой 200;
- 1:1,2:2,7 – для марочного бетона М400.
При использовании портландцемента М500 соотношения ингредиентов изменятся и составят:
- 1:5,7:8,2 – для бетона М100;
- 1:3,4:5,7 – для состава марки М200;
- 1:1,5:3,1 – для смеси М400.
Большинство частных строителей для выполнения бетонирования в бытовых условиях используют стандартную пропорцию 1:3:5, предусматривающую смешивание одной части портландцемента с тремя частями очищенного песка и пятью частями наполнителя. Вода в смесь вводится в объеме, необходимом для получения требуемой консистенции. Незначительные отклонения от указанного соотношения не оказывают принципиального влияния на качество бетонного раствора.
В соответствии с требованиями рецептуры необходимо соблюдать пропорции
Существенные отклонения от стандартной рецептуры отрицательно влияют на качество бетона:
- снижают нагрузочную способность монолита после застывания;
- вызывают растрескивание бетонного массива;
- снижают влагостойкость бетона за счет увеличенной пористости;
- затрудняют выполнение бетонных мероприятий в связи с ускоренным твердением.
Способы приготовления бетонной смеси, как сделать бетон своими руками
Ручное замешивание бетона
Самый простой способ приготовить бетон – замешать его вручную. Это можно рекомендовать при небольших объемах работ, где особое качество не нужно. Например, для укрепления бетоном столбов забора, бордюрных камней и т. п. Либо в тех местах, где нет электричества.
Для перемешивания всыпаем в емкость требуемое количество каждого из составляющих бетона, перемешиваем их в сухом состоянии, по возможности более тщательно, затем, добавляя воду, продолжаем мешать до получения как можно более однородного материала желаемой подвижности.
Мешают смесь обычной штыковой лопатой, лучше лопатой с прямоугольным лезвием. Еще лучше воспользоваться для этих целей обычной тяпкой.
Облегчит приготовление бетона ручная бетономешалка. Особенно хорошим подспорьем она будет в тех местах, где надо выполнить довольно значительный объем бетона, а возможности использовать бетономешалку электрическую нет.
Такая мешалка представляет собой цилиндрическую емкость (подойдет железная бочка на 50-100 литров), через которую пропущен вал с ручками по краям для ее вращения. Сделать подобное приспособление несложно (см. рисунок 2).
Перемешивание бетона мешалками с электроприводом
Гравитационная мешалкаНаиболее распространенное приспособление для решения проблемы как сделать бетон своими руками – гравитационная мешалка с баком (барабаном) грушевидной формы и наклонным расположением оси перемешивания, открытым с одной стороны. Такие мешалки выпускают с барабанами различной емкости.
Бак мешалки может принимать два положения:
• открытой стороной вверх – загрузка компонентов, заливка воды и перемешивание смеси;• открытой стороной вниз – выгрузка готовой смеси.
Последовательность загрузки компонентов в бак точно не регламентируется. Опыт показывает, что есть смысл сначала залить некоторое количество воды, затем загрузить некоторую часть крупного заполнителя, а дальше уже загружать компоненты смеси, чередуя их. После окончания загрузки мешалку включают на 1,5-2 минуты, затем доливают остаток воды и продолжают перемешивание. Иногда первоначальное перемешивание производят полностью «насухо» и лишь потом добавляют всю необходимую воду.
Продолжительность перемешивания зависит от загрузки мешалки, скорости вращения барабана, подвижности смеси. Обычно для качественного перемешивания нужно, чтобы бетономешалка сделала от 25 до 40 оборотов. Уточняют это по мере изготовления бетона, если при выгрузке попадаются «непромесы», отличающиеся по цвету и консистенции, то время вращения увеличивают.
Лопастная мешалка
В отличие от гравитационной, имеет неподвижный бак, в котором на вертикальной оси вращаются лопасти. Подобные приспособления лучше перемешивают смесь, но более сложны устройством и, как следствие, быстрее изнашиваются, поэтому, чтобы приготовить бетон своими руками, используются реже. Последовательность загрузки для этой мешалки вообще не принципиальна.
Шнековая мешалка
Принципиально мало чем отличается от лопастной. Смесь перемешивается винтом, напоминающим винт мясорубки, цельный или сегментный. В отличие от лопастей винт расположен на горизонтальном валу.
Недостатки те же: сложность устройства (даже по сравнению с лопастной), но качество перемешивания еще выше. В последнее время приобретает все большую популярность для самостоятельной стройки. Загрузка принципиально ничем не отличается.
Какие инструменты используют для работы
Изготовление бетонной мебели занимает много времени, так как спешка в таком «тонком» деле ни к чему — все нужно делать аккуратно и тщательно. Без инструментов и специальных материалов не обойтись.
Подготовьте все инструменты и материалы.
Для изготовления бетонной мебели используются:
- циркулярная пила или лобзик (для распила опалубки);
- миксер или специальная насадка для перфоратора;
- сверла по дереву и шуруповерт (для сборки основы конструкции);
- шлифовальная машинка для обработки бетонных поверхностей (желательно — с защитой от влаги);
- мелкие инструменты: шпатели, рулетка, угольник, емкость для замешивания основного раствора и другие.
Состав бетона: компоненты, их размеры и характеристики
В большинстве своем бетон состоит из трех основных составляющих:
- Вяжущего — чаще всего это цемент, иногда — известь.
- Заполнителей — песка, щебня, гальки.
- Воды.
Разное количество всего трех компонентов дает широкую гамму качеств и характеристик. Для придания особых свойств еще используют различные присадки и добавки, что еще во много раз расширяет область использования этого материала.
Все эти марки бетона изготовлены из одних компонетов, но в разных пропорциях
Основная характеристика бетона — его прочность или та нагрузка, которую он может выдерживать длительное время без потери прочностных характеристик. Именно этот параметр является ключевым при выборе марки бетона для фундамента. Также важны могут быть водопроницаемость, морозостойкость. Но это характеристики «вызревшего» материала, которые зависят от рецептуры. А при замесе вас может интересовать такая характеристика, как удобоукладываемость. Она отражает степень текучести бетона и зависит от количества воды в составе. Повысить текучесть без добавления воды можно при помощи добавок, как и повысить морозостойкость и водоотталкивающие свойства.
Прочность бетона зависит от того, насколько точно придерживались рецептуры, от качества составляющих и от того, насколько тщательно все перемешали. Только при однородном составе и качественных составляющих можно добиться проектных характеристик. Подробнее о том, какие компоненты можно использовать и требования к ним читайте в конце статьи.
Подбор соотношения материалов
Различные марки бетона обладают разными эксплуатационными качествами. Примером назовем то, что при создании фундамента отдается предпочтение консистенции с большим щебнем и достаточной текучестью. Состав бетона определяется ГОСТом 7473-94 и СНиП 5. 01. 23-83. При использовании цемента М-400 песка и щебня можно получить бетон марки от 100 до 450. С повышением марки бетона уменьшается доля песка и щебня. Чаще всего соотношение компонентов представлено 1 (цемент) : 3 (песок) : 6 (щебень), на которую приходится 0,5 – 1 часть воды
Важно правильно провести отмеривание каждой доли, для чего могут использовать, к примеру, весы
Перед подбором количества компонентов рекомендуется провести их просушивание, за исключением цемента. Примером назовем то, что песок быстро вбирает в себя влагу, за счет чего существенно повышается вес. Песок и щебень при взвешивании нужно утрамбовать в емкости, что позволит получить более точный результат.
Добавки
Чтобы было легче укладывать бетон, обычно добавляют известь. Она продаётся уже гашёной в мешках или в ведрах в виде известкового теста. Иногда попадается под названием «пушонка». При работе с известью лучше надеть не только перчатки, но и маску, так как она обладает сильными разъедающими свойствами.
Если фундамент или бетонное изделие сложной формы, то в раствор потребуется добавить пластификаторы, влияющие на вязкость и текучесть. Они помогут быстрее заполнить самые труднодоступные места и значительно ускорят процесс.
При формировании тонкой стяжки или неустойчивого грунта понадобятся специальные армирующие вещества. Такие вещества препятствуют образованию усадочных микротрещин и в несколько раз повышают ударную прочность бетона.
Совет эксперта: добавки не должны превышать 2 процентов в растворе от массовой доли цемента. При минусовой температуре при замесе добавляют поташ.
Заполнители: применение гравия и щебня
Для существенного повышения прочности бетона проводится добавления щебня и гравия. Не так давно использовали для этого и речную гальку, но она не подходит по причине низкой адгезии поверхности. Лучшими качествами обладает материал, полученный при дроблении горной породы.
К критериям выбора заполнителя относят нижеприведенные моменты:
- Размер гравия или щебня может быть от 8 до 35 мм. Большие куски используются крайне редко.
- Попадание мусора вместе с заполнителем не допускается. Поэтому придется проверять щебень или гравий на отсутствие примесей.
- Повышение шероховатости поверхности позволяет существенно увеличить прочность бетона.
При проведении процесса изготовления бетона в домашних условиях рекомендуется отдавать предпочтение заполнителю, который представлен средними и малыми фракциями не с большим отличием в размере. Примерно одинаковый размер позволяет исключить вероятность образования пустот. При промышленном производстве для поучения однородной структуры без пустот применяется пресс. При хранении гравия и щебня следует его накрыть для обеспечения защиты от попадания загрязнителей.
Правильное соотношение материалов
Нормы расхода для получения 1 м куб. бетона.
Цель строительства определяет правильный состав раствора. Например, для фундамента здания требуется прочный, текучий раствор с присутствием крупных фракций. Однако перед заливкой основной массы обязательно стоит наделить техническими свойствами поверхность основания, применяя простой состав раствора. В состав входят цемент и песок. По консистенции он гораздо реже, нежели состав для фундамента.
Структура и процентное соотношение компонентов в бетоне выдерживается согласно строительным стандартам, с учетом плотности всех составляющих
Самому отмерять порции компонентов лучше лопатой, важно следить за равным количеством набора материалов
Количество воды зависит от нужной консистенции раствора
Важно помнить, много воды снизит прочность, мало воды – плохо отразится на состоянии бетона. Правильное соотношение воды к минеральному порошку находится в пропорции 5 к 10
Количество воды составляет 50% от веса порошка.
Процентное соотношение компонентов, согласно ходовым маркам минерального вещества, следующее (цемент/песок/заполнитель):
- М300 – 1:2,4:4,3;
- М 400 – 1:1,6:3,2;
- М 500 – 1:1,4:2,9.
Наличие добавок в процентное соотношение не входит, на их количество влияет цель и условие применения. Уделив внимание качеству составляющих, правильности пропорций, технологии приготовления, получите именно ту марку вяжущего вещества, которая необходима
Маркировка бетона
Для значения маркировки применяют букву М и цифры от 75 до 1000, которые обозначают расчётное сопротивление бетона своему сжатию (измеряется в кгс/см2) при его полном застывании, то есть через 28 дней. Чем выше цифровое значение в маркировке, тем сильнее и долговечнее бетон:
- М-100 и М-150 − употребляется для конструкции подушек под основанием фундамента;
- М-200 − наиболее распространённая, используется для заливки фундаментов, половых стяжек, устройства подпорных стенок, отмостков и дорожек;
- М-250 и М-300 − промежуточные марки между М-200 и М-350;
Сухая бетонная помесьИсточник i2.wp.com
- М-350 − самая востребованная марка, которую применяют для возведения монолитных фундаментов, несущих конструкций, дорожных покрытий;
- М-400 и М-450 используются редко, преимущественно в строительстве гидросооружений;
- М-500 и М-550 служит для строительства объектов, к которым применяются специальные требования (это дамбы, плотины, метро и пр.).
О маркировке и классе бетона в этом видео:
Как изготовить помесь
Вариант 1
Рассмотрим как приготовить известняковый бетон в домашних условиях, какими будут пропорции:
- Разломать известняк на 5-10 сантиметровые кусочки кувалдой. Является ли камень известняком, можно узнать, капнув на него уксусом, если он шипит и трескается – это известняк. Промышленные компании по производству известняка используют механические дробилки или молотковые мельницы для дробления известняка. Также портландцемент на основе известняка можно приобрести онлайн, в хозяйственных магазинах и в садоводческих центрах, вместо того чтобы делать его самостоятельно.
- Смешать универсальный песок с цементом в отношении 2:1 в тачке посредством лопаты. Универсальный песок можно заказать в интернете либо купить в хозяйственном магазине. Если есть возможность использовать бетономешалку, лучше применить её вместо лопаты и тачки.
Бетон в тачкеИсточник i.ytimg.com
- Если нужно приготовить более 35 кг помеси, надлежит арендовать переносную бетономешалку вместо того, чтобы пытаться смешивать его вручную.
- Добавить гравий или другой вид камня к цементу в соотношении 4:1. Если нужна более гладкая бетонная поверхность, следует использовать мелкие кусочки камня.
- Медленно выливать воду к твёрдым составляющим. Заполнить 15-ти литровое ведро водой и вылить жидкость к сухим ингредиентам. Наливать следует медленно, чтобы вода не разбрызгивалась, тотчас перемешивая помесь и добавляя больше бетона.
- Лопата или мотыга поможет смешать воду и сухой продукт. Необходимо бетонную помесь с водой, пока она не станет жёсткой. Если бетон всё ещё сухой и рассыпчатый, значит нужно добавить больше воды.
- Тщательно промыть инструменты после приготовления бетона, чтобы избежать затвердевания, иначе они придут в негодность.
Вариант 2
Ещё один способ как замешать бетон:
Купить пакет сухой помеси для бетона. Приобрести предварительно смешанный бетон можно в садовых центрах и в хозяйственных магазинах. После покупки, непременно необходимо прочитать инструкцию на обратной стороне пакета, чтобы понимать какое количество воды надлежит замешать с бетонным порошком. Желательно арендовать небольшой активный миксер.
БетономешалкаИсточник i.ytimg.com
Высыпать мешок сухой помеси в тачку. Заместо тачки можно воспользоваться бетонным лотком.
Медленно добавить воду в сухой продукт. Заполнить ведро необходимым количеством воды, согласно инструкциям на задней стороне мешка, и медленно вылить воду в помесь.
Лопата, мотыга или механический смеситель помогут смешать бетонную помесь с водой. Замешивать нужно до густоты арахисового масла. Обрабатывать комки нужно до того, пока помесь не станет настолько гладкой, насколько это возможно.
Обязательно очистить инструменты, которые использовались для замешивания. После высыхания будет сложнее счистить помесь.
Еще о замесе бетона и пропорциях составляющих в видео:
Итак, теперь мы разобрались, как выбрать составляющие для бетонной помеси, какие соотношения составных частей применяют в тех, или иных работах, как сделать бетон своими руками. Также выяснили сколько воды надлежит добавлять в помесь и как она меняет свойства продукта. Узнали, как количество камня влияет на структуру и долговечность готовой помеси.
Пропорции бетона
Если вы решите изготавливать бетон на строительной площадке самостоятельно, то необходимо ближе ознакомиться с пропорциями. Они зависят от марки бетона и используемого цемента. Если последний имеет марку М400, то для получения бетона М100 необходимо добавить 7 кг щебня и 4,6 кг песка. Цемент добавляется в количестве 1 кг.
Для получения бетона марки М200 следует смешать 4,8 части щебня и 2,8 части песка. Цемент добавляется в том же объеме. Для того чтобы получить бетон марки М300, следует соединить 1,9 кг песка и 3,7 кг щебня. Цемент добавляется в неизменном объёме. Как и для приготовления бетона марки М450. А вот песок и щебень в данном случае должны быть добавлены в следующих соотношениях: 1,1 : 2,5.
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.
Бетон для транспортного строительства, виды и требования
http-equiv=»Content-Type» content=»text/html;charset=UTF-8″> href=»https://vremya-stroiki.net/wp-content/uploads/2018/03/5a0d8755e281c.jpeg»>Дорожный бетон также широко используется в современном мире для устройства дорожных покрытий. Как правило эта технология применяется если использовать асфальт по каким либо причинам нельзя. Например по экологическим требованиям.
Дорога подвергается гораздо большим негативным воздействия, чем например стена дома. Поэтому требования к транспортным (дорожным) бетонам гораздо серьезнее:
- Для нижнего слоя используется марка М300.
- Для верхнего слоя используется марка М400 и выше.
Состав должен соответствовать ГОСТ Р 55224-2012. Также есть требования к компонентам смеси. Диаметр частиц заполнителя (щебня): до 2 см в верхнем слое; до 4 см в нижнем.
Фракция заполнителя влияет на монолитность готовой сырой смеси, их количество не должно превышать 450 кг/м3, а для верхнего слоя – 500 кг/м3. Подвижность бетона не должна превышать 2 см. Для регионов где могут быть низкие температуры добавляют специальные добавки, увеличивающие морозостойкость.
Расчет состава бетона
Чтобы бетон был прочным, важно правильно подобрать пропорцию его компонентов. Самый распространенный вариант – 1:3:6 для цемента, песка и наполнителя соответственно
Такое соотношение можно назвать универсальным. Оно обеспечивает достаточную прочность практически при любых условиях.
Масса воды, которая будет использоваться для замешивания, должна составлять 50 % от веса всех остальных компонентов. Это – «золотая середина», идеальная пропорция. Если взять больше жидкости, раствор получится слишком жидким, а если меньше – слишком густым. В обоих случаях во время работы возникнут проблемы.
Следует иметь в виду, что пропорции материалов будут меняться в зависимости от того, какой марки бетон необходимо получить. Ниже представлена таблица, в которой указаны подходящие соотношения материалов.
Марка бетона | Соотношение цемент/песок/щебень | |
Марка цемента | ||
М400 | М500 | |
М100 | 1 : 4,6 : 7 | 1 : 5,8 : 8,1 |
М150 | 1 : 3,5 : 5,7 | 1 : 4,5 : 6,6 |
М200 | 1 : 2,8 : 4,8 | 1 : 3,5 : 5,6 |
М250 | 1 : 2,1 : 3,9 | 1 : 2,6 : 4,5 |
М300 | 1 : 1,9 : 3,7 | 1 : 2,4 : 4,3 |
М400 | 1 : 1,2 : 2,7 | 1 : 1,6 : 3,2 |
М450 | 1 : 1,1 : 2,5 | 1 : 1,4 : 2,9 |
Поведение во время пожара
Капиллярная и интерстициальная вода начинает испаряться при температурах вокруг точки кипения воды (100 ºC). Цементная матрица начинает меняться при температуре около 700 ° C. Влияние заполнителей в основном зависит от их происхождения и начинается при температуре около 600 ° C.
Огнестойкость определена как способность структуры выполнить свои необходимые функции для определенной выдержки пожара и определенного периода (герметичности).
Огнестойкость относится к элементам здания, а не к самому материалу, но свойства материала влияют на производительность элемента, частью которого он является. В большинстве случаев температура огня быстро повышается в течение нескольких минут, что приводит к появлению взрывного споллинга, так как влага, присущая бетону, превращается в пар и расширяется.
Большинство бетонов содержат портландцемент или смешанный портландцемент, который начинает ухудшаться по отношению к температуре выше 300 °C и начинает терять структурные характеристики выше 600 °C. Конечно, глубина ослабленной бетонной стены может варьироваться от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров в зависимости от продолжительности пожара и пиковых температур. Цемент глинозема, используемый для того, чтобы защитить тугоплавкие подкладки, достигая температуры 1 ‘600 °C, является лучшим возможным материалом в пожаре и обеспечивает превосходную жаростойкость при температуре около 1’ 000 ° C.
Влияние огня на бетон в значительной степени зависит от типа используемого грубого заполнителя. Бетон, содержащий карбонатные заполнители (включая известняк и доломит) и легкие заполнители (естественно происходящие или изготовленные путем расширения сланца, глины или шлака) сохраняют большую часть своей прочности на сжатие до 700 ° C. Однако бетон, содержащий кремнистые заполнители, такие как гранит, кварцит, сланцы и другие материалы, состоящие в основном из кремнезема, сохраняет только около 55% их прочности на сжатие при 700 ° C.
Повреждение бетона, вызванное пожаром, может варьироваться от незначительных косметических пятен до более серьезных повреждений, таких как внешнее растрескивание, расслоение и споллинг, внутренний микрокрак и химические изменения. Наиболее важным фактором является выбор компонентов.
Дифференциальное термальное движение между затиром цемента и композитом может стать причиной повреждения. Кварцит наиболее подвержен повреждению огнем путем растрескивания. Известняк показывает лучшую огнестойкость, подвергаясь воздействию пожара низкой температуры.
Выбор заполнителя будет влиять на тепловые напряжения, которые наблюдаются при нагреве бетонной конструкции в значительной степени. Элементы карбонатного типа, такие как известняк, доломит или лимерок, как правило, лучше сохраняются под воздействием огня, поскольку они кальцинируют при нагревании, освобождая CO2. Этот процесс требует тепла, поэтому реакция поглощает некоторую экзотермическую энергию огня. Элементы, содержащие диоксид кремния, как правило, сохраняются хуже в огне. Волокна полимера или полипропилена могут значительно внести вклад в уменьшение растрескивания и таким образом улучшить огнестойкость бетона.
В условиях, когда риск обрушения конструкции недопустим, проектировщики изучают другие способы защиты бетона от воздействия пожара. Альтернативы варьируются от локального утолщения бетона, облицовки с использованием тепловых экранов, покрытых специальной краской, использования систем защитных досок до распыления легких растворов. Назначение этих пассивных систем противопожарной защиты зависит от типа здания, а также защищаемой формы.