Условия для заливки бетона

- admin

Разновидности бетона

Традиционно бетон ассоциируется с цементной основой, что вполне справедливо, так как это наиболее распространенный наполнитель для строительных смесей. Сегодня, к слову, в этом классе особой популярностью пользуется портландцемент, который позволяет возводить конструкции высокой степени прочности.

Но кроме цемента в бетонных работах также применяются следующие наполнители растворов:

  • Силикаты. Автоклавным методом отвердения изготавливается смесь на основе извести. Достаточно редкий, но функциональный бетон, отличающийся изоляционными качествами.
  • Гипс. Бетоны на этом наполнителе подходят для устройства подвесных потолков, перегородок и отделочных элементов.
  • Шлакощелочные наполнители. Относительно новый и недорогой компонент бетонного раствора, который можно использовать в тех же перегородках или конструкциях, испытывающих небольшие нагрузки.

Для оценки возможности применения бетона для определенных целей будет не лишним разобраться с несущей способностью будущей конструкции.

Для этого существует классификация по степени плотности:

  • Легкие бетоны. Показатель стойкости составляет 500-1800 кг/м3. Основа для раствора готовится на пемзе, керамзите, туфе и прочих пористых заполнителях. Такой бетон не подойдет для ответственных несущих конструкций.
  • Тяжелые. Плотность благодаря сочетанию известняка, гранита и диабаза достигает 2500 кг/м3, что позволяет применять конструкцию из такого раствора в устройстве внутренних перегородок и стяжек.
  • Особо тяжелые. Наполнителем для таких смесей выступают металлические стружки и железная руда, что обуславливает степень плотности выше 2500 кг/м3. Такой бетон подойдет и для устройства промышленных сооружений.

Способы искусственного нагрева и прогрева бетона

Сущность этого метода заключается в создании и дальнейшем поддержании температуры смеси при максимально допустимой величине, пока бетон не наберет требуемую прочность. Этот способ применяется в случаях, когда метода «термоса» оказывается недостаточно.
Существует несколько вариантов достижения требуемого результата:

  • Физический смысл электродного прогрева аналогичен вышеописанному методу электродного разогрева смеси. В данном случае используется теплота, которая выделяется смесью при пропускании через нее электрического тока. Для проведения электротока к бетону применяют электроды нескольких типов: пластинчатые, струнные, полосовые, стержневые. Наиболее эффективными являются пластинчатые электроды, изготавливаемые из кровельной стали. Пластины нашивают на поверхность опалубки, непосредственно соприкасающуюся с бетоном, и подключают к разноименным фазам сети. Между противолежащими электродами происходит токообмен, в результате чего осуществляется нагрев всей бетонной конструкции.
  • Сущность контактного или кондуктивного нагрева заключается в использовании тепла, выделяемого в проводнике во время прохождения по нему электротока. Контактным способом теплота передается всем поверхностям бетонного элемента. От поверхностей тепло распространяется по всей конструкции.

Для контактного нагрева бетона используют термоактивные гибкие покрытия или термоактивные опалубки.

  • Способ инфракрасного нагрева основан на способности инфракрасных лучей при их поглощении телом трансформироваться в тепловую энергию. Теплота от излучателя к нагреваемому телу осуществляется моментально без использования переносчика тепла. В качестве генераторов инфракрасных волн используют кварцевые и трубчатые металлические излучатели. Инфракрасный нагрев применяется для отогрева арматуры, промороженных бетонных поверхностей, тепловой защиты уложенной бетонной смеси.
  • При индукционном нагреве используется теплота, которая выделяется в стальной опалубке или арматурных деталях и изделиях, расположенных в электромагнитном поле катушки-индуктора. Этот метод применяется с целью отогрева ранее выполненных бетонных конструкций при любой температуре окружающей среды и в любой опалубке.

Чтобы ускорить процесс распалубки и дальнейшего нагружения конструкции в холодный период времени целесообразно использовать класс бетона на порядок выше, для быстрого набора нормируемой прочности.
Соблюдение рекомендаций по зимнему бетонированию позволит избежать утраты прочностных характеристик бетонных и железобетонных конструкций, выполненных при пониженных температурах наружного воздуха.

Общая технология бетонных работ

Весь рабочий процесс можно условно поделить на два этапа с небольшими промежуточными операциями – это подготовка и непосредственно укладка/заливка раствора. Что касается первой стадии, то в каждом случае готовится смесь из нескольких компонентов, среди которых тот же наполнитель или другое связующее, песок или щебень (гравий), вода и пластификаторы (при необходимости).

Подготовленная смесь перемешивается специальным оборудованием или, если речь идет о небольших объемах, строительным миксером. Второй этап бетонных работ предусматривает использование подготовленного раствора. Опять же, это может быть укладка, заливка, распределение смеси или же точечная заделка. Но и на этом работы не завершаются. После отвердевания может потребоваться обработка бетонных поверхностей абразивами.

Основные виды бетонных работ

  • Заливка фундамента любого типа и степени сложности.
  • Возведение несущих стен и перекрытий.
  • Сооружение отмосток.
  • Бетонные работы по заливке полов.
  • Бетонирование площадок, тротуаров и дорожного полотна.
  • Подготовка и бетонирование основания для водоемов и бассейнов.
  • Бетонирование опор под строительство заборов.
  • Возведение бетонных лестниц, ступеней и порогов.

Эксплуатационные характеристики бетонных или железобетонных конструкций напрямую зависят от состава используемой бетонной смеси и входящих в нее наполнителей. В качестве укрепляющих добавок в состав бетона вводят определенное технологией количество песка, щебня или гравия. Строительная компания использует для работы, только сертифицированные марки бетона и стальную арматуру высокого класса прочности. В арсенале строителей имеются современные передвижные бетоносмесительные установки и бетоноукладчики. Все образцы готовой смеси проходят испытания на морозоустойчивость, водонепроницаемость и прочность.

В чём же состоит процесс бетонирования на строительных площадках? Каковы этапы бетонирования?

Виды рабочих мероприятий с бетоном

К наиболее распространенным работам такого рода можно отнести следующие:

  • Устройство фундамента. Создается деревянная или несъемная пенополистирольная опалубка, в которую заливается бетонный раствор. В дальнейшем застывшая платформа или система ленточных стен опалубки станет несущей основой строения.
  • Возведение колонн. По периметру здания вертикально устанавливаются обсадные трубы, полости которых заливаются бетонным раствором. Подобные конструкции также выполняют функцию несущей базы.
  • Сооружение стен. Наиболее распространенный вид бетонных работ. Устройство стен может выполняться с применением монолитной схемы или же кладкой блоков. В первом случае также предварительно монтируется форма для заливки раствора, а во втором – смесь используется в качестве связующей массы для кладки кирпича в частности.
  • Устройство напольных покрытий. Стяжка – также распространенный способ применения бетонного раствора. Таким образом формируются прочные основания для декоративных покрытий.

Особенности зимних бетонных работ

Для начала стоит о для бетонных конструкций являются температурные условия, когда среднесуточные показатели снижаются до 5 °С с возможностью хотя бы разового (за сутки) достижения 0 °С. Такой режим для применения бетонного раствора губителен по той причине, что в его структуре начнется отвердение кристаллов воды, что создаст условия для образования пор. В будущем частицы льда оттают, а пористая структура сохранит пониженный уровень прочности. Как же производят бетонные работы в зимнее время?

Если нет возможности перенести строительные мероприятия на более благоприятное время, то остается два выхода:

  • Использовать морозостойкие присадки и пластификаторы. Такие добавки вносят в раствор на этапе его приготовления. Но важно учитывать, что некоторые из подобных модификаторов негативно сказываются на других свойствах бетона.
  • Поддерживать оптимальный температурный режим в процессе приготовления и укладки раствора. Для этого используют тепловые пушки, паровые генераторы, системы тепловой продувки дымовыми газами, полив горячей водой и т. д.

Состав бетона.

Состав бетона на 1 м3, обычного, не водостойкого.
Состав бетона для мало и среднеармированных конструкций

Класс Удобоуклады-ваемость Марка цемента Ц/В Расход в кг на 1м3 Пластифицирующая добавка
Цемент Вода Щебень Песок Класс эффек-тивности Расход, % от массы цемента
B 7,5 Ж2 300 1,14 200 158 1332 737 2 0,2
П1 300 1,15 200 174 1250 774 2 0,2
П3 300 1,16 231 199 1156 774 2 0,.2
B 15 Ж2 300 1,77 279 158 1322 669 2 0,2
П1 300 1,78 312 175 1250 675 2 0,22
П3 300 1,79 360 201 1153 658 2 0,25
Ж2 400 1,49 235 158 1332 706 2 0,2
П1 400 1,5 261 174 1250 721 2 0,22
П3 400 1,51 300 199 1156 714 2 0,25
В 20 Ж2 300 2,19 350 160 1328 603 2 0,22
П1 300 2,2 387 176 1245 613 2 0,25
П3 300 2,22 451 203 1150 574 2 0,28
Ж2 400 1,83 289 158 1332 660 2 0,2
П1 400 1,84 322 175 1250 666 2 0,22
П3 400 1,86 374 201 1153 646 2 0,25
B 25 Ж2 400 2,16 346 160 1328 612 2 0,22
П1 400 2,17 382 176 1245 618 2 0,25
П3 400 2,19 445 203 1150 585 2 0,28
Ж2 500 1,93 305 158 1332 647 2 0,22
П1 500 1,94 340 175 1250 651 2 0,25
П3 500 1,96 394 201 1153 631 2 0,28
B 30 Ж2 400 2,5 408 163 1321 556 2 0,27
П1 400 2,51 452 180 1238 555 2 0,27
П3 400 2,53 466 184 1164 604 1 0,6
Ж2 500 2,22 357 161 1327 600 2 0,25
П1 500 2,23 390 175 1250 608 2 0,25
П3 500 2,25 414 184 1164 646 1 0,55
В 35 Ж2 400 2,83 473 167 1315 495 2 0,31
П1 400 2,84 491 173 1252 524 1 0,6
П3 400 2,87 531 185 1164 542 1 0,7
Ж2 500 2,51 412 164 1322 552 2 0,27
П1 500 2,52 431 171 1253 581 1 0,55
П3 500 2,55 469 184 1164 601 1 0,6
В 40 Ж2 400 3,17 507 160 1328 468 1 0,7
П1 400 3,18 553 174 1250 471 1 0,75
П3 400 3,21 587 183 1164 503 1 0,85
Ж2 500 2,79 438 157 1332 535 1 0,65
П1 500 2,8 482 172 1253 535 1 0,7
П3 500 2,83 512 181 1168 567 1 0,75
В 45 Ж2 500 3,08 487 158 1332 491 1 0,7
П1 500 3,09 535 173 1250 489 1 0,75
П3 500 3,12 568 182 1168 516 1 0,8
Ж2 600 2,76 433 157 1332 540 1 0,65
П1 600 2,77 476 172 1253 540 1 0,7
П3 600 2,8 507 181 1168 571 1 0,75
B 50 Ж2 500 3,37 553 164 1320 429 1 0,75
П1 500 3,38 598 177 1244 430 1 0,8
Ж2 600 3,01 475 158 1332 501 1 0,7
П1 600 3,02 522 173 1253 498 1 0,75
П3 600 3,05 555 182 1168 527 1 0,8
B60 Ж2 600 3,51 586 167 1315 398 1 0,85

Насыпная плотность щебня 1400 кг/м3, песка 1650 кг/м3.

Состав бетона для зон с переменным уровнем воды, цемент I Д0.
Состав бетона для зон с переменным уровнем воды

Класс по проч ности при сжатии

Марка по водо непрони

цаемости

Марка по морозо

стойкости

Удобоуклады ваемость бетонной смеси

 Марка цемента Ц/В Расход компонентов, кг/м3 Добавка
Цемент Вода Щебень Песок Вид Расход, % массы цемента
B20 W4 F100 Ж2 400 1,8 304 161 1270 702 2 0,2
9
П1 400 1,9 336 177 1189 711 2 0,22
8
П3 400 1,9 389 203 1094 693 2 0,25
2
B20 W6 F150 Ж2 400 1,8 304 161 1270 702 2 0,2
9
П1 400 1,9 347 177 1190 717 2 0,22
6
П3 400 2,0 416 203 1093 697 2 0,25
5
B25 W6 F150 Ж2 400 2,2 363 162 1270 649 2 0,22
4
П1 400 2,2 398 177 1190 657 2 0,25
5
П3 400 2,2 457 204 1092 636 2 0,28
7
B25 W8 F200 Ж2 400 2,2 363 162 1270 656 2 0,22
4
П1 400 2,2 398 177 1190 657 2 0,25
5
П3 400 2,4 492 204 1092 600 2 0,3
1
B40 W16 F500 Ж2 500 3,0 486 159 1270 552 1 0,65
5
П1 500 3 540 175 1195 535 1 0,7
9
П3 500 3,1 576 184 1104 571 1 0,8
3

Насыпная плотность щебня 1400 кг/м3, песка 2650 кг/м3.

Состав бетона для конструкций, которые постоянно находятся в воде, можно посмотреть в приложении состав гидротехнических бетонов.

Работы над устройством железобетонных конструкций

Данный вид работ отличается от обычных мероприятий по монтажу бетона тем, что в технологический процесс вводится дополнительный этап интеграции арматуры. Его цель обуславливается необходимостью укрепления конструкции, придания ей жесткости и долговечности. И бетонные, и железобетонные работы сходны в том, что для них готовится строительный раствор.

Но если в первом случае та же заливка выполняется как самодостаточная процедура, то во втором она дополняется укладкой арматурных прутьев. Это могут быть металлические или стеклопластиковые стержни диаметром 6-12 мм, которые монтируются по разным схемам в зависимости от требований проекта.

Основные способы бетонирования

Для начала стоит понимать, что при заливке бетона необходимо позаботиться о качественном армировании. Это общее укрепление конструкции, которое позволит сделать фундамент не только долговечным, но и максимально прочным. Очевидно, что во время эксплуатации строения можно будет столкнуться с множеством влияний, которые основа должна спокойно выдержать.

В нашем случае потребуются стальные прутья, диаметр которых составляет 8-12 мм. На их основе нужно будет создать сетку с размерами ячейки 15х15 см. Нужно делать все качественно и точно, чтобы прочность фундамента была равномерной. Процесс заливки начинается только после того, как произошла установка армирования по всему периметру конструкции.

В это же время многие специалисты устанавливают армирование и несколько иными способами. К примеру, можно установить арматуру вертикально. Если при создании бетонной смеси использовался цемент высокого качества, то вопрос армирования уходит на второй план. Поэтому в качестве металлических элементов можно использовать самые разнообразные строительные отходы, способные укрепить строение.

Ручной способ бетонирования фундамента

Бетонирование ручным способом проводится чаще всего, так как именно такой вариант наиболее приемлемый для строительства небольших сооружений. Здесь нам потребуется всего несколько человек. В одиночку подобные работы провести практически невозможно, а при попытках можно попросту провались все свои старания, а заодно – навредить строительному процессу.

Чаще всего в процессе используется парочка бетономешалок. Для обслуживания каждой их них потребуется около трех человек. Специалисты рекомендует разделить процесс бетонирования на две команды, каждая из которых будет проводить процесс на определенной части основания. При этом нужно понимать, что процесс нужно проводить достаточно быстро, так как бетон быстро набирает прочность.

Подача бетонного раствора по периметру фундамента должна происходить таким образом, чтобы создавался слой, толщина которого составляет до 0,4 м. В этом же процессе однозначно не станет лишним глубинный вибратор, который позволит равномерно распределить смесь по всей глубине. Вместо вибратора можно использовать и большие тряпки, которые также неплохо справляются со своей задачей. Такое разравнивание необходимо для того, чтобы избавиться от пустот, которые однозначно имеются после заливки бетона. Если пустоты останутся, то фундамент будет находиться под угрозой разрушения в течение всего периода эксплуатации строения. Чаще всего из пустот удаляется жидкость, которая имеет светлый окрас. Соответственно, после её появления на поверхности жидкость следует немедленно убрать.

Только после проведения всех вышеуказанных процедур начинается заливка следующего слоя бетона. Опять же, все делается максимально осторожно, вместе с проведением удаления пустот. Обустройство каждого нового слоя фундамента проводится через 2 часа после заливки предыдущего. Соответственно, процесс может оказаться весьма продолжительным, учитывая достаточную высоту основания. Когда дело доходит до последнего слоя, то здесь нужно быть максимально внимательным. А самое ответственное – это обеспечение идеально ровной поверхности. Для этого нам потребуется строительный уровень и целый ряд приспособлений, позволяющих выровнять массивную поверхность.

Набирать прочность фундамент будет долго. В зависимости от погодных условий процесс может проходить от 6 до 8 недель. Стоит иметь в виду, что в течение этого времени к фундаменту лучше даже не прикасаться, однако можно накрыть его изолирующими материалами, чтобы осадки не навредили основанию.

Бетонирование при помощи миксера

В данном случае речь пойдет об использовании автомобиля, который в кратчайшие сроки проведет полное бетонирование фундамента. При этом стоит понимать, что это более затратный вариант, чем предыдущий. Поэтому имеет смысл заранее взвесить все факторы и сделать выбор в пользу наиболее приемлемого варианта бетонирования.

При помощи специальных желобов бетон подается в опалубку, при этом стоит иметь в виду, что процесс происходит очень быстро. Таким образом, нужно оперативно проводить выравнивание при помощи вибратора или тряпки.

После этого наступает процесс ожидания, пока бетон наберет полную прочность. Он длится сколько же, сколько и при ручном бетонировании.

Завершение работ

После укладки рабочий процесс тоже не заканчивается. В зависимости от характеристик конкретной смеси и окружающих условий могут потребоваться следующие операции над устроенной конструкцией:

  • Укрытие бетона влагоемким материалом.
  • Тепловая изоляция.
  • Полив водой каждые 3 ч.
  • Ограничение возможных механических повреждений.
  • Внесение наружных технологических покрытий для защиты.
  • Обезвоздушивание поверхностными игольчатыми валиками с целью уплотнения структуры.

Простейший и самый распространенный совет для тех, кто выполняет бетонные работы на улице, заключается в покрытии уложенной стяжки полиэтиленом или парогидроизолятором. Это базовая мера защиты материала от внешних воздействий.

Оценка по технико-эксплуатационным качествам бетона

Контроль качества бетонных конструкций и сооружений производится с учетом следующих характеристик:

  • Прочность. Определяется тем, насколько правильно была подобрана рецептура раствора с учетом соотношения песка, гравия, щебня, цемента, воды и других компонентов.
  • Плотность. Оценивается по наличию пустот в самой структуре конструкции. Опять же, этот параметр будет зависеть от присутствия льда и воздуха в его массе.
  • Пластичность. Выражается в таком свойстве, как подвижность. На практике от этого качества зависит способность бетона заполнять мельчайшие щели и пустоты.
  • Водопроницаемость. В сущности, сопротивляемость материала давлению воды. Чем она выше, тем устойчивее бетон по отношению к контактам с агрессивными водными средами.

Особенности зимнего бетонирования

Существуют две важные причины, усложняющие процесс укладки бетона зимой.

  • При низких температурах замедляется процесс гидратации цемента, что является причиной увеличения роков набора твердости бетоном. Полный набор прочности бетона при применении противоморозной добавки наступает через 90 суток при расчетной температуре отведения бетона 0 °С, согласно рекомендациям по применению противоморозных добавок в бетон.

Рост прочности бетонов с противоморозной добавкой:

Расчетная температура отвердения бетона по С Прочность бетона % от проектной. При отвердении на морозе за период времени, суток
7 14 28 90
0 35 50 75 100
-5 25 35 60 90
-10 15 25 45 70
-15 5 15 35 50
-25 20 30 50 60

При минусовых температурах ниже -15°С до -25°С наряду с противоморозными добавками применяются ускорители твердения бетонной смеси. Этот комплекс вводимых добавок позволяет экзотермической реакции цемента, добавок и воды выделить большее количество тепла, существенно ускорить гидратацию цемента (т.е. использовать для реакции максимальное количество воды и сохранить температуру за счет выделяемого тепла при реакции), что улучшает набор первоначальной прочности бетона при отрицательных температурах. При температуре окружающей среды равной 20°С, в течение недели бетон набирает около 70% проектной прочности. При понижении температуры до 5°С для набора такого уровня прочности потребуется времени в 3-4 раза больше.

  • Еще одним нежелательным процессом является развитие сил внутреннего давления, которые возникают из-за расширения замерзшей воды. Это явление приводит к разупрочнению бетона. Помимо этого, из замерзшей воды вокруг заполнителей образуются ледяные пленки, нарушающие связь между компонентами смеси. Поэтому категорически запрещается добавление воды в бетонную смесь на строительной площадке, особенно в холодный период времени, т.к. подвижность бетонной смеси регулируется пластифицирующими хим. добавками для сохранения водоцементного соотношения в бетонной смеси.

При замерзании воды в порах твердеющей смеси развивается значительное давление, которое приводит к разрушению структуры неокрепшего бетона и снижению его прочностных характеристик.
Снижение прочности тем значительнее, чем в более раннем возрасте бетона замерзла вода. Наиболее опасным является период схватывания бетонной смеси. Если смесь замерзнет сразу после укладки ее в опалубку, то ее прочность при отрицательных температурах будет обусловлена только силами замерзания. При повышении температуры процесс гидратации цемента возобновится, но прочность такого бетона будет значительно уступать аналогичной характеристике материала, который не подвергался замораживанию.

Противостоять замораживанию без структурных разрушений может только бетон, который уже набрал определенное значение прочности. Важно соблюдать правило беспрерывной укладки бетона во избежание холодных швов.

В современном строительстве в мировой практике наиболее распространен способ зимнего бетонирования, когда бетонная смесь предохраняется от замерзания во время ее схватывания и набора определенной величины прочности, которая называется критической. Под критической величиной прочности бетона принимают прочность, которая равна 50% от марочной. В конструкциях ответственного назначения бетон предохраняется от замерзания до достижения 70% от проектной прочности.

В современном строительстве применяют несколько способов бетонирования в зимний период:

  • использование добавок противоморозного действия;
  • укрытие бетонной смеси пленкой ПВХ и другими утеплителями;
  • электрический и инфракрасный прогрев бетона;
  • сооружение временного укрытия с прогревом тепловыми пушками.

Если будет использоваться прогрев тепловыми пушками, то укрытие из пленки ПВХ укладывается не на поверхность бетона, а на временный каркас из досок, брусков и т.п. Создается нечто наподобие низкой «палатки» или «шатра» над бетонной конструкцией и под это укрытие ставятся тепловые пушки. Чем выше будет температура под шатром, тем быстрее будет идти процесс набора прочности, и соответственно, раньше можно будет прекратить прогрев. В большинстве случаев, для первичного набора прочности бетона, достаточной для проведения дальнейших работ, хватает 1-3 суток прогрева тепловыми пушками. За это время бетон может набрать до 50% марочной прочности.

дата :

17-02-2020   /  

Сад и огород / Строительство и ремонт   /   просмотров: 2 211  /

Оценить статью:

Уход за бетоном и температура
Температура свежеприготовленной бетонной смеси не должна превышать 30 °C. При бетонировании при среднесуточной температуре воздуха от + 5°C до — 3°C, температура бетонной смеси при массе цемента более 240 кг /м3  (марка бетона М200 и выше) должна быть не менее +5°C, а при меньшем количестве цемента не менее +10°C.
Безопасное бетонирование при температуре воздуха менее — 3°C  и однократное замораживание  бетона и его оттаивание возможно только тогда, когда температуру бетонной смеси как минимум в течение 3 дней поддерживалась на уровне не ниже + 10 °C

Бетонирование при низкой тепрературе
При низкой температуре наблюдается замедление схватывания и нарастания прочности бетона. При среднесуточной температуре + 5 °C требуется в два раза больше времени, чтобы бетон достиг такой же прочности, как при температуре +20 °C. При температуре, близкой к температуре замерзания, набор прочности бетона практически прекращается. Если свежий бетон замерзает, то его структура может  разрушиться.  Неиспользованная при гидратации цемента избыточная вода образует в твердеющем  бетоне систему капиллярных пор.
При воздействии мороза вода, находящаяся в порах, полностью или частично замерзает, а образуемый в результате замерзания лед оказывает давление на стенки пор, которые могут привести к разрушению их структуры. Замерзание бетона в раннем возрасте влечет за собой значительное понижение его прочности после оттаивания и в процессе дальнейшего твердения по сравнению с нормально твердевшим бетоном. Это происходит из-за разрыва кристаллами льда связей между поверхностью зернистого заполнителя и цементным клеем (цементным камнем).
Устойчивости свежеуложенного бетона к замерзанию можно добиться специальным составом бетонной смеси и требуемыми сроками твердения бетона при положительной температуре.

Время твердения бетона, необходимое для достижения достаточной стойкости к замерзанию (директива RILEM)
 

Температура бетона (среднесуточная температура)

Класс прочности цемента

5 °C

12 °C

20 °C
 

Необходимое время твердения (дни) для достижения устойчивости к замерзанию бетона с водоцементным отношением 0,60

 М400 Д20 Н (32,5N)

3 ½

32,5R (быстротвердеющий)

1 ½

2,5N

1 ½

,5R(быстротвердеющий)

¾

½

½
 
Время твердения бетона, необходимое для достижения достаточной стойкости к замерзанию (Адаптировано с упрощением из таблицы №6 СНиП 3.03.01-87)

Класс (марка) бетона

Прочность бетона монолитных конструкций к моменту замерзания, %

Количество суток выдержки бетона при температуре бетона

+5°C

+10°C

В7,5-В10 (М100)

В12,5-В25 (M150 – М350)

В30 (М400) и выше

Бетон в водонасыщенным состоянии с попеременными циклами замораживания

Бетон с противоморозными добавками, рассчитанными на определенную температуру
 

К эффективным мерам для производства работ по бетонированию принизких температурах относятся:

  • использование цемента с быстрым набором прочности (литера “R”  в классе прочности),
  • повышение содержания цемента в бетонной смеси,
  • снижение водоцементного отношения,
  • предварительный подогрев заполнителей (до + 35°C) и воды (до + 70°C) для бетонной смеси ,
  • использование противоморозных и воздухововлекающих добавок.

При применении подогрева бетона нельзя нагревать его до температур выше +30°C. При применении горячей воды с температурой до + 70°C ее предварительно следует смешать с зернистым заполнителем (до введения цемента в бетонную смесь), чтобы не «запарить» цемент. Для этого соблюдают следующую очередность загрузки материалов в бетоносмеситель:

  • одновременно с заполнителем подают основную часть нагретой воды,
  •  после нескольких оборотов подают цемент и заливают остальную часть воды,
  • продолжительность перемешивания увеличивают в 1,25 -1,5 раза по сравнению с летними нормами для получения более однородной смеси (минимум 1,5 — 2 минуты), 
  • продолжительность вибрирования бетонной смеси увеличивают в 1,25 раза.

При предварительном разогреве бетонной смеси, а также при применении бетона с противоморозными добавками допускается укладывать смесь на неотогретое непучинистое основание (песчаную подушку) или старый бетон, если по расчету в зоне контакта на протяжении расчетного периода выдерживания бетона не произойдет его замерзания .  После укладки бетона и вибрирования, его необходимо укрыть полимерной пленкой и теплоизолирующими материалами (в том числе возможно использование снега), чтобы сохранить выделяющееся тепло при гидратации цемента (на протяжении 3-7 суток в нормальных условиях).  При морозах следует построить над фундаментом парник и подогревать его.
Для самодеятельных дачных строителей без опыта можно рекомендовать придерживаться следующего правила: производить бетонные работы при ожидаемых среднесуточных температурах в пределах 28 суток от момента заливки фундамента ниже +5°C не рекомендуется.
Также следует помнить, что не допускается оставлять малозаглубленные (незаглубленные) фундаменты незагруженными на зимний период. Если это условие по каким-либо обстоятельствам оказывается невыполнимым, вокруг фунда­ментов следует устраивать временно теплоизоляционные покрытия из опилок, шлака, керамзита, шлаковаты, соломы и других материалов, предохраняющих грунт от промерзания . Выпуски арматуры забетонированных конструкций должны быть укрыты или утеплены на высоту (длину) не менее чем 0,5 м.
 

Бетонирование при высокой температуре

Повышение температуры бетона активизирует взаимодействие воды и цемента и ускоряет твердение бетона. С другой стороны, избыточный нагрев бетонной смеси  приводит к расширению, которое фиксируется при схватывании бетона и твердении цементного камня. В дальнейшем, при охлаждении бетон сжимается, однако возникшая структура препятствует этому, и в бетоне возникают остаточные напряжения и деформации. Обычно бетон сильнее нагревается с поверхности, поэтому и избыточное напряжение в первую очередь возникает у его поверхности, где могут образовываться трещины. Критический период времени, когда в бетоне образуются усадочные трещины, часто начинается через час после приготовления бетонной смеси и может продолжаться от 4 до 16 часов. (Усадка пористых ячеистых бетонов протекает по другим механизмам).
При прогнозируемой среднесуточной температуре воздуха выше + 25°C и относительной влажности воздуха менее 50%  для бетонирования рекомендуется использовать быстротвердеющие портландцементы, марка которых должна превышать марочную прочность бетона не менее чем в 1,5 раза.  Для бетонов класса В22,5 и выше допускается применять цементы, марка которых превышает марочную прочность бетона менее чем в 1,5 раза при условии применения пластифицированных портландцементов или введения пластифицирующих добавок .  Либо использовать добавки, замедляющие сроки твердения бетона.
Также разумным может быть укладка бетона в утреннее, вечернее или ночное время при падении температуры воздуха и исключения воздействия на бетонную смесь солнечных лучей.
При бетонировании температура поверхности бетона не должна превышать + 30 +35°C. При появлении на поверхности уложенного бетона трещин вследствие пластической усадки допускается его повторное поверхностное вибрирование не позднее чем через 0,5-1 ч после окончания укладки.  В особых случаях для охлаждения бетона можно использовать чешуйчатый лед.
Свежеуложенную бетонную смесь надо защищать от обезвоживания из-за воздействия температуры воздуха, солнечных лучей и ветра. После набора бетоном прочности 0,5 МПа, уход за бетоном должен заключаться в обеспечении постоянного влажного состояния поверхности путем устройства влагоемкого покрытия и его постоянного увлажнения, выдерживания открытых поверхностей бетона под слоем воды или  непрерывного распыления влаги над поверхностью конструкций с помощью распылителя для газонов или перфорированного шланга. При этом только периодический полив водой открытых поверхностей твердеющих бетонных и железобетонных конструкций не допускается.
Во избежание возможного возникновения термонапряженного состояния в монолитных конструкциях при прямом воздействии солнечных лучей свежеуложенный бетон следует защищать отражающей (фольгированной) полимерной пленкой или бумагой в комбинации с теплоизолирующими материалами. При использовании деревянной опалубки, ее также нужно постоянно поливать водой.
Особенно актуальны меры по охлаждению твердеющего бетона при минимальном размере сечения фундаментной ленты 80 см и более. В этом случае при гидратации выделяется слишком много тепла и перегрев бетона и последующее образование трещин возможно даже при обычных температурных условиях.

Бетон — хлеб строительства. Без него, не обходится любая стройка, производятся различные конструкции и изделия от строительных — фундамент, стены, лестницы — до декоративных — скамейки, садовые дорожки и малые архитектурные формы. И все это — несложная по составу смесь. Правда пропорции бетона и его характеристики могут быть самыми разными — под выполнение разных задач.

Из бетона делают большие многоэтажные дома, дорожки и небольшие скульптуры. Для этого используют бетон разного состава

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.

Принцип маркировки бетона

Основные характеристики бетона — его прочность и класс на сжатие. Класс на сжатие обозначается буквой «В» далее идут цифры класса от 3 до 40, марка по прочности обозначается буквой «М», после которой стоят цифры от 50 до 1000. Они обозначают максимальную нагрузку, которую данный вид бетона может вынести. Например, марка М300 обозначает, что максимальная нагрузка на 1 квадратный сантиметр не может быть выше 300 кг.

В частном строительстве наиболее популярны марки М200-М250, для фундаментов двухэтажных домов может использоваться бетон М300-М350, намного реже льют М400 — для тяжелых зданий на сложных грунтах. Более высокие вообще встречаются редко. Их область применения — промышленное строительство и объекты со специальными свойствами (пирсы, дамбы, дороги и т.п.).

Соответствие между марками бетона по прочности и по сжатию приведено в таблице (применяемые в частном строительстве).
В 5 65.5 M 75
B 7.5 98.2 M 100
B 10 131.0 M 150
B 12.5 163.7 M 150
B 15 196.5 M 200
B 20 261.9 M 250
B 22.5 294.4 M 300
B 25 327.4 M 350
B 30 392.9 M 400
B 35 458.4 M 450
B 40 523.5 M 500

Пропорции бетона разных марок

Весь этот ассортимент и спектр качеств получается при использовании одних и тех же материалов, просто в разном количестве. Для достижения требуемых характеристик необходимо рекомендованные пропорции соблюдать строго.

При строительстве своего дома, хочется сделать все как можно лучше, в связи с чем при составлении бетона возникает желание добавить больше цемента: чтобы было прочнее. Делать этого не следует. Лучше станет вряд ли, а вот хуже — запросто. Для набора прочности бетону необходимо определенное количество воды и других компонентов. Если воды будет мало, цемента много, связи между частицами образуются в недостаточном количестве, из-за чего бетон может трескаться и крошиться. Тоже относится и к количеству заполнителей. И слишком большое их содержание, и недостаточное, негативно сказывается на качествах бетонного камня.

Пропорции бетона отображаются обычно в долях. За единицу берется количество цемента, а остальные компоненты прописываются по отношению к нему. Данные приводятся в виде таблиц для соответствующих марок, обязательно указаны единицы измерения. Такую таблицу компонентов бетона вы видите ниже.

Пропорции бетона разных марок из портландцемента М400 и М500

Как определить требуемые пропорции бетона по этой таблице? Во второй колонке находите требуемую марку бетона. Например, нужен M250. В зависимости от того, какой портландцемент будете использовать М 400 или М 500, выбираете одну из двух строк. В третьей колонке указаны пропорции для бетона в килограммах: для 400 цемента это 1/2,1/3,9. Обозначает это вот что: для получения бетона марки М 250, на 1 кг портландцемента М400 необходимо добавить 2,1 кг песка и 3,9 кг щебня. Аналогичным образом определяете пропорции для бетона М200 — данные для него в таблице находятся чуть выше, или бетон М 300 — чуть ниже.

В четвертой колонке представлены объемные доли: все компоненты даны из расчета на 10 литров. Выбираются они аналогично.

В подобных таблицах не указано количество воды. Оно зависит от того, какой густоты вам необходим раствор. Водо-цементное отношение дают отдельными таблицами. Например, ниже даны данные о количестве вводы по отношению к килограмму цемента, при условии использования заполнителей средних размеров.

Количество воды для получения бетона требуемой марки при использовании щебня и песка средних размеров

Например, для получения бетона марки М 300 пропорции цемента М 500 и воды определены как 0,61. Это значит что на 1 кг цемента в раствор добавляют 0,61 литра воды (610 мл). При этом получается среднепластичный раствор, который используется чаще всего. Но при заливке фундаментов или других конструкций с густым армированием может понадобиться пластичный раствор. Тогда при определении количества воды кроме марки цемента необходимо учитывать еще и размеры заполнителей и то, насколько текучим должен быть раствор. Эти данные представлены в таблице ниже.

Количество воды в бетоне в зависимости от размеров щебня /гравия и текучести раствора

Иногда необходимо определить, сколько же цемента вам потребуется для той или иной задачи. Для этого необходимо знать, сколько цемента содержится в кубометре бетона. Данные по маркам бетона и цементов вы найдете в таблице ниже.

Количество цемента на куб бетона

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.

О том, как построить самостоятельно фундамент из блоков ФБС читайте тут.

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.

М400 (В30). Это уже дорогая марка бетона, которая используется на объектах со специальными требованиями: для больших бассейнов, дамб, хранилищ в банках и т.д.

Приготовление бетона

При больших объемах работ лучше заказать бетон на заводе. Изготовление большого количества раствора вручную или даже с использованием бетономешалок задача сложная, а укладка порциями требует дополнительных усилий на то, чтобы слои хорошо сцепились. Тем не менее, приготовить бетон можно и вручную. В этом случае есть две последовательности действий:

  1. Сначала в сухом виде перемешивают бетон и песок. Его смешивают до тех пор, пока цвет не станет однородным. Потом засыпают щебень, все снова перемешивают, и последней добавляется вода.
  2. Сначала заливается вода, в нее — цемент. Когда все перемешается добавляют песок и потом крупный заполнитель.

    Порядок добавления составляющих для бетона при замесе может быть разный

В первом варианте есть возможность, что при ручном замесе на дне, возле стен емкости останется неразмешанный состав, что приведет к снижению прочности бетона. Выход — хорошо и тщательно все перемешивать. Но слишком много времени тратить на это нельзя: раствор начнет схватываться.

Во втором варианте свои минусы: для получения однородного цементного молочка (смеси воды и цемента) порой уходит много времени. В результате на образование связей с засыпкой его просто не хватает: цемент «схватывается» и прочность бетона тоже снижается.

Все это не столь критично при использовании бетономешалок, но тоже неидеально. Тут есть другая сложность. Доставляется бетон на стройплощадку обычно в тележках. В одну весь объем не помещается, и остаток оставляют крутиться в бетономешалке. Это лучше, чем оставить его просто стоять, но при слишком длительном перемешивании раствор может начать расслаиваться, результат — прочность бетона станет ниже. Выход — две тележки и два человека, которые их повезут. Способ засыпки — первый или второй — выбирайте сами.

При небольших объемах бетон можно замешивать вручную

Так все-таки, как приготовить бетон. Выбор за вами. Если объемы небольшие — можете месить вручную. Только делайте это тщательно. Для заливки фундамента лучше-все-таки заказать миксер, но можно справиться и бетономешалкой (или двумя, в зависимости от объема). А чтобы решить проблемы с неоднородностью замеса (хотя лучше, чтобы он был хорошим), обработайте укладываемый бетон вибратором. Большая часть проблем уйдет.

Далее поговорим о требованиях к компонентам бетона, их размерах и качествах.

Требования к цементам для бетонов

Для большей части строительных работ используют цементный бетон, где в качестве вяжущего компонента используется портландцемент. Бывает еще и известковый, но его область применения ограничена в основном отделочными работами, которые делают «по старинке».

Виды портланцементов и их хранение

Видов портландцемента несколько — шлакопортландцемент, глиноземистый и пуццолановый. Все они немного отличаются по характеристикам, но для частного строительства подходит любой. Разница может сказаться только на времени схватывания: дольше всех не застывает шлакопортландцемент — до 12 часов, затем идет стандартный портландцемент — до 10 часов, а быстрее всех застывает глиноземистое вяжущее — не более 8 часов.

Цемент для бетона должен быть сухой, сыпучий и свежий

Цемент требователен к условиям хранения, и особенно к влажности. Для изготовления важных конструкций — фундаментов, перекрытия и т.п. желательно использовать свежий, недавно вышедший с завода. Уже через месяц он теряет до 10% свои свойств, а через 6 месяцев они ухудшаются на 30-35%. Потому, например, для заливки фундамента лучше брать его максимум двух недельной давности, и закупать незадолго до использования.

Хранить в сухом проветриваемом помещении. Если помещения нет, складывают под крышей или укутав от влаги несколькими слоями пленки. Обратите внимание — укутав, а не укрыв. И желательно не на землю, а на деревянный настил. Все дело в том, что при попадании влаги, даже в парообразном состоянии, цемент становится комковатым, что намного ухудшает характеристики бетона. При обилии влаги он просто становится камнем и использовать его нет никакой возможности. Потому о месте для хранения цемента позаботьтесь заранее.

Маркировка цемента

Какую марку цемента нужно брать, указывается обычно в рецептуре бетона. Она обозначается буквой М и цифрами, которые обозначают максимальную прочность бетона, которая может быть достигнута с этом вяжущим. Например, с цементом марки М400 максимально можно получить бетон марки М400, а также более низкие.

Далее идет буква «Д» и цифры, обозначающие количество примесей. М400 Д15, обозначает, что примесей в вяжущем 15%. Для строительных работ эта цифра не должна быть больше 20%.

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 замесе щебень используют нескольких фракций — от мелкого до крупного

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.

Вода

Для получения бетона нормального качества должна использоваться питьевая вода. Так прописано в СНиПе: «питьевая, в том числе после кипячения». Воду из реки или озера брать нельзя, техническую — тем более. Никаких загрязняющих веществ, кислот, солей, щелочей, масел и т.д. Все эти вещества негативно влияют на прочность бетона, а что хуже всего — результат предсказать невозможно.