Исходным материалом для изготовления бетонных и железобетонных изделий являются бетонные смеси, отличающиеся большим разнообразием по составу и техническим показателям. Требования к качеству смеси и всех компонентов, применяемых для ее приготовления, регламентированы государственными стандартами и строительными нормами, выполнение которых обеспечивает безопасность, надежность и долговечность строительных конструкций и объектов.
Содержание
Типы составов
Классификация бетонных смесей производится по нескольким критериям, определяющим основные свойства и потребительские качества этого материала. Некоторые из классификационных терминов могут повторяться или дублироваться в различных категориях, что не мешает общей идентификации материала.
По назначению
Специальная бетонная смесь отличается от конструкционной особыми требованиями к свойствам в соответствии с назначением. Применяются следующие виды специальных бетонов:
- гидротехнический,
- дорожный,
- жаростойкий,
- киcлoтocтoйкий,
- пpoтивopaдиaциoнный,
- электропроводящий.
По средней плотности входящие в обе группы материалы подразделяются на тяжелые и легкие, по структуре — на плотные, ячеистые, поризованные и крупнопористые.
По основному веществу
Эти свойства обеспечиваются наличием в ее составе вяжущих веществ, способных застывать в результате физико-химических процессов, и подразделяемых на гидравлические, воздушные и кислотостойкие.
Цементное связующее относится к гидравлическим видам, его затворение выполняется водой и водными растворами солей. В зависимости от породы минерала цементы подразделяются на портландцемент, глиноземный, магнезиальный. К специальным видам, обеспечивающим стойкость к агрессивным средам, относятся кислотоупорные кремнефтористые и кварцевые цементы.
Строительная известь в качестве связующего по условиям твердения разделяется на воздушную и гидравлическую. Воздушную строительную известь применяют при изготовлении плотных и ячеистых бетонных смесей, а гидравлическую — для получения бетонов низких марок.
Строительный гипс относится к воздушным типам вяжущего. Бетонные смеси на его основе служат материалом для изготовления декоративной лепнины и бетонных панелей. Также он используется в качестве добавок для воздушного гипсоизвесткового или водного гипсоцементнопуццоланового вяжущего.
Наполнители
От 70 до 85% объема бетона составляют наполнители, во многом определяющие технические характеристики и назначение раствора и готового изделия. Они создают жесткую структуру материала, снижают его ползучесть, усадочные деформации и внутренние напряжения, применение тяжелых компонентов повышает прочность изделий, а пористых и теплоизолирующих материалов — позволяет изготовить легкие и теплые конструкции.
По исходному сырью наполнители разделяются на естественные, к которым относятся кварцевый песок, щебень, гранит, доломит, гравий, туф и пемза, и искусственные — керамзит, вермикулит, пенопластовая крошка, полимерные гранулы, продукты и отходы промышленного производства.
По размеру зерен наполнитель подразделяется на мелкий и крупный. К первому относятся сыпучие материалы с фракцией от 0,16 до 5 мм — песок, зола, шлаки. Размер фракции крупных наполнителей составляет от 5 до 70 мм, в эту группу входят разнофракционный щебень, гравий, пористые материалы, бой стройматериалов.
Важнейшие характеристики состава
Для оценки соответствия бетонной смеси нормативным требованиям применяется несколько показателей, подтверждаемых лабораторными испытаниями и указываемых производителями в документации на отпускаемую продукцию.
Класс и марка бетона
Марка и класс прочности бетонной смеси присваиваются ей для оценки прочностных качеств. Эти параметры обозначаются буквенными индексами М и В соответственно с числовым показателем. Он указывает величину выдерживаемой образцом с полным набором прочности нагрузки на сжатие в кгc/cм² в обозначении марки, в обозначении класса указывается предел прочности на сжатие в МПа, достигнутый в 95% испытаний серии образцов.
Достижение необходимой прочности осуществляется путем применения различных марок цемента и корректировки пропорций компонентов — цемента, воды, наполнителя.
Выпускаются марки бетонной смеси от М50 до М1000, каждой из которых соответствует свой класс прочности. Например, наиболее распространенным в строительстве является состав М250 В20, для изготовления более важных изделий применяется М350 В25.
Подвижность и осадка конуса
Показатель подвижности определяет степень пластичности и укладываемости приготовленной смеси. Для его определения используется простой и достоверный способ — заливка бетоном стандартного конуса и контроль осадки полученного образца. Для обозначения показателя используются индексы П1 — П5, где большему значению соответствует большая подвижность и текучесть.
Этот параметр не рекомендуется регулировать увеличением расхода воды при приготовлении смеси, т.к. нарушение водоцементного отношения в растворе приводит к снижению прочностных характеристик.
Влагостойкость
Бетонным конструкциям приходится работать в условиях повышенной влажности или под давлением воды. Свойство бетона противостоять разрушительному действию этих факторов определяется показателем водостойкости, который обозначается индексом W. Цифровое значение индекса указывает давление воды в кгс/см², которое выдерживает стандартный образец из партии готовой продукции.
Водостойкими являются бетоны марок W8 — W12, которые используются для сооружения колодцев, подземных резервуаров и гидротехнических сооружений.
Устойчивость к низким температурам
Индексом F обозначается такое качество бетонной смеси, как морозостойкость. Числовой показатель индекса указывает на количество циклoв заморозки и пocлeдующeгo oттaивaния стандартного образца до потери им 5% первоначального значения пpoчнocти.
В большинстве случаев достаточным является применение бетонов с классом морозостойкости F100 — F250, более качественные показатели требуются при строительстве в северных регионах или в конструкциях, где по условиям эксплуатации возможны резкие перепады температуры.
