Как работает цемент в бетоне

Обновлено: 25.01.2025

Бетон в землю. Уходит ли цементное молочко из бетона и как проходит реакция цемента и воды?

Под цементным молочком в простонародье подразумевается жидкая пластичная масса, состоящая из цемента и воды.

Бытует мнение, что при заливке фундаментов в землю, бетонировании площадок или при использовании дырявой опалубки без соответствующих пленок - цементное молочко частично может уйти в грунт или через щели в опалубке, вследствие чего прочность готовой бетонной конструкции уменьшается за счет потери связующего.

Хотел бы в статье разобрать данные моменты, остановиться на реальных фактах и рассказать о заблуждениях. И начнем с такого химического вещества, как цемент.

Цемент - искусственное вяжущее вещество в форме порошка, которое при взаимодействии с водой образует пластичный состав, через некоторое время, превращающийся в искусственный цементный камень. Взаимодействие (реакцию) его с водой принято научно называть гидратацией цемента .

Как наступает твердение

При соприкосновении с водой, частица цемента уже с первых минут начинает образовывать кристаллы иглообразной формы, которые сцепляются с кристаллами соседних частиц.

Уже через 12 часов кристаллы заполняют весь объем между заполнителем (песком, отсевом, щебнем) бетонной конструкции, представляя монолитный тонкопористый материал, который и принято называть цементным камнем.

Скорость реакции тесно связана с температурой окружающей среды, чем выше температура - тем быстрее проходит реакция, но установлено, что при температуре выше 30° С прочность связей теряется за счет испарения воды и дефицита её для реакции (Поэтому, в жару плитку или кирпич мастер замачивает, а при стыковании бетонных участков - холодный шов обильно проливается водой). При этом, несмотря на рекомендуемые пропорции (60-70% воды), для реакции цемента требуется всего 40% воды в единицах массы, оставшаяся лишняя вода остается в порах камня до её испарения.

Реакция цемента и воды

Начальный этап замеса - обволакивание заполнителя цементным клеем:

В процессе реакции, прореагировавшие вода и цементное зерно неотделимы - эта смесь и называется в народе как "цементное молоко".

В процессе замеса, цементный клей (цементное молочко) обволакивает заполнитель (песок, отсев) и из-за образованных связей не может быть отделен от него, соответственно оторваться и уйти в землю - задача для него не по силам. За счет пространственных связей, кристаллизованный цемент настолько сильно удерживается на частице песка (щебня), что даже через щель в опалубке он никуда не уходит, - связующее будет находиться всегда вокруг заполнителя.

Уйти в землю или через щель может только свободная (лишняя) вода, оставшаяся незадействованной в реакции, которую собственно мы и наблюдаем как вытесненную жидкость с пленочкой, образованную поверх уложенного бетона.

Видели ли Вы часть пролитого бетона, упавшую на землю или на песок? Пытались ли разбить эту лепешку? Если нет, то скажу, что она после твердения обладает колоссальной прочностью, присущей бетону. Всё потому, что цементное молочко никуда и вовсе не уходило.

Сталкивались ли Вы с бурением фундаментов, залитых в землю? Задача не из простых! Это и доказывает на практическом примере, что цементное молочко, так часто упоминаемое на различных форумах, никуда не уходит.

Фото автора Фото автора

Бетон заливают в опалубку, предварительно затянутую в пленку, - лишь для одной цели - создать тепличный эффект, чтобы не дать испариться воде, которая в свою очередь должна прореагировать с максимальным количеством цементных зерен. А при бетонировании фундаментов в землю, проводятся мероприятия, которые ограждают осыпание земли в траншею с целью избежания перемешивания грунта и бетона, но никак не с целью предотвратить утечку цементного клея ("молочка")!

Важно отметить, что описываемое в статье поведение и свойства цементного клея - соответствуют правильным пропорциям компонентов при замесе. При верном соотношении, достигается необходимая пластичность смеси, что опытный строитель может легко оценить, взяв некоторое количество бетона на лопату или кельму (мастерок). Таким образом, мастера в полевых условиях приблизительно понимают параметры "осадки конуса", т.е. подвижность и удобоукладываемость смеси.

Конечно, если бухнуть 2 ведра воды на 1 ведро цемента, то здесь и речи не может быть о качестве цементного клея, а соответственно и цементного камня.

На этом всё, думаю, в статье ответил на вопрос! Надеюсь, что материал Вам понравился.

Из чего делают бетон — состав и пропорции

Материалы

Смеси на основе цемента давно вошли в группу востребованных материалов для различных видов строительных работ. Рассмотрим, из чего делают бетон, как отбирают базовые компоненты с химическими добавками, рецепты часто используемых растворов.

Содержание

Состав бетона — что в него входит

В базовый состав бетона входят цемент, вода и зернистый наполнитель из песка, гравия или щебня. Зернистый наполнитель обеспечивает высокую прочность сухому остатку. Минеральный композит замешивается по рекомендуемым нормам, которые обуславливают заверенное качество готового материала.

Пропорции бетона разных марок

Основная классификация бетонов ведется по прочности: усредненная (М) и гарантированная (В). Первая в цифровом эквиваленте находится в пределах от 50 до 1000, вторая – от 3 до 40. Например, сухой остаток М250 может выдержать нагрузку в 250 кг/кв. см (за образец для испытаний берут куб монолита).

Классическая формула бетона выглядит так в ведрах:

• 1 – вода;
• 2 – цемент;
• 6 – песок;
• 10 – щебень.

Однако соотношения на самом деле могут значительно отличаться в зависимости от природы сырьевой базы.

В таблице представлены базовые рецепты. Они помогут с решением вопроса, как рассчитать марку бетона на основе компонентов в зависимости от типа связующего (М400 или М500) и заявленных характеристик рабочего состава.

Бетон (М)	Пропорции бетона на 10 кг цемента М400	Пропорции бетона на 10 кг цемента М500
100	10*46*70	10*58*81
200	10*28*48	10*35*56
250	10*21*39	10*26*45
300	10*19*37	10*24*43
400	10*12*27	10*16*32
450	10*11*25	10*14*29
500	10*10*22	10*12*25

Из таблицы видно, что для раствора с марочной прочностью М300 нужно взять 10 кг цемента М400 и 19 кг песка, 37 кг щебня. Раствор с аналогичными характеристиками можно приготовить из 10 кг цемента М500, 24 кг мелкого и 43 кг крупного наполнителя.

Пропорция воды для бетона может быть в пределах от 50 до 100 % в соответствии с объемом цементного вяжущего. Например, для бетона М100 вяжущий М500 не используют, а с М400 добавляют 1,03 части к одной цемента. Чтобы получить раствор М300, заливают 0,53 (с М400) или 0,61 (с М500) части от объема клинкерного порошка.

Какие требования предъявляются к цементам

В производстве бетона, как правило, используется три вида портландцемента с марками М400 и М500: шлаковый, глиноземистый или пуццолановый. Базовый критерий выбора здесь скорость образования отвердевшей массы. Соответственно, у первого расчет идет на 12, у второго на 10 и у третьего на 8 часов.

• помол 350-380 кг/кв. м с допустимой погрешностью в 10 %;
• густота смеси обусловлена содержанием воды 25-27 %;
• процесс затвердевания раствора занимает 2-5 часов.

Основные требования сводятся к срокам гарантийного качества исходного сырья. Для фундаментных и несущих конструкций применим только свежий порошок, только вышедший с фасовочного конвейера. Причина тому – быстрое снижение показателей клинкерного связующего. Через месяц это 10 %, через полгода – уже 30-35 %. Не менее важно соблюдение правил хранения вяжущего порошка. Это должны быть: герметичная упаковка, низкая влажность, деревянный настил, положительная температура.

Любые отклонения приведут к ускоренному снижению качества, образованию цементного камня. Такой материал пригоден будет только для стяжки пола или отливки пешеходной дорожки с армированием полотна, тротуарной плитки.

Что можно использовать в качестве заполнителя

В состав бетонной смеси добавляют только очищенный от природных примесей песок. Лучшим сырьем считается речная масса, так как карьерная естественным путем не промывается. Допустимо небольшое содержание глины, что придает раствору пластичность.

Крупной фракции наполнитель выбирают на основании требуемой марочной прочности. Это также касается определения соотношений компонентов в бетоне. Например, в комбинации с цементом М500 в смесь добавляют гранитную крошку. С вяжущим М350 могут присутствовать гравий или щебень.

Размеры и характеристики

Готовый для замешивания бетона строительный песок имеет округлую форму, практически идентичные размеры. Фракции зерен могут быть от 1,5 до 5 мм. Содержание остаточных природных примесей и глины для возведения ответственных конструкций допускается в пределах 5 %.

Для конкретной марки бетона применяется песчаная масса, в которой разница в размерах зерен не должна превышать 1-2 мм.

Крупный заполнитель должен быть с ломаными гранями. Округлые (как у гальки) формы обеспечивают слабые связи между компонентами смеси для бетона. По размерам различают три стандартные формы: 3-10, 10-20 и 20-40 мм. Мелкой зернистости наполнитель может быть добавлен объемом до 30 % от общего.

Если формирование бетонной конструкции подразумевает наличие армированного каркаса, то размер крупных зерен не должен превышать ⅓ минимального расстояния между отдельными прутьями. Для тонкослойной отмостки ориентируются на ее толщину и рассматривают ту же ⅓.

Требования к воде

В качестве растворителя применяется технически чистая вода. Здесь не должно быть твердых примесей, щелочей, кислот, масел и солей. Для приготовления рабочей массы в домашних условиях заливают водопроводную питьевую жидкость. Объем определяется содержанием цемента и функциональных присадок, уровнем влажности песка.

Применение добавок

Рассмотрим, из чего еще состоит бетонная смесь. Различного рода присадки добавляют в рабочий раствор бетона для корректировки тех или иных технических характеристик сухого остатка. Производство и применение таких материалов регламентируется действующим ГОСТом 24211-2008. Если предполагается металлическое армирование конструкций, то рассматривается ГОСТ 31384-2008.

К основным характеристикам сухого остатка относятся не только марочная прочность бетона. Производитель также указывает в сопроводительной документации морозостойкость (F), водопоглощение (W). На каждый из трех показателей можно повлиять с помощью функциональных добавок.

Противоморозные добавки

По технологии формирование сухого остатка, набор прочности должен проходить в условиях положительных температур (от 10 до 25 градусов по Цельсию). При низких показателях происходит кристаллизация влаги, что негативно сказывается на связке компонентов. Если строительство проводится зимой, то в раствор делают со специальными присадками. Они не влияют на качество бетона и позволяют проводить строительство зимой при температуре от -30 градусов по Цельсию.

Противоморозные добавки дополнительно способствуют ускорению процесса высыхания бетона. Зимой без них потребовалось бы более 2-х месяцев.

К плюсам относят естественность процесса набора прочности. Здесь не нужно утеплять опалубку, подогревать конструкции при минусовых температурах. Однако стоит отметить риск образования солевых подтеков, содержание токсичных веществ, строгие требования по пропорциям в составе бетона.

Гидрофобизаторы

Нередко из бетона отливают конструкции, которые в той или иной степени контактируют с влагой во время эксплуатации. Для цемента характерно низкое водопоглощение, но пористая структура полностью не исключает проникновения влаги в тело фундамента, цоколя либо стены из блоков.

Когда недостаточно устройства наружной гидроизоляции, в раствор добавляют гидрофобизаторы. Они способны заполнять микропоры, способствовать повышению плотности сухого остатка. Правда здесь ухудшается ситуация с теплопроводностью плиты.

Упрочняющие присадки

С этой задачей хорошо справляется армирующий каркас или сетки. Однако конструкции из бетона бывают толщиной менее 5 см, что исключает укладку сердцевины из прутьев. Здесь для усиления сопротивления к изгибам и сжатию используют волокна и жидкие присадки.

Технически упрочнители подразделяют на три группы: слабые, средние и сильные. Они также положительно влияют на стойкость бетона к морозам, снижают паропроницаемость.

Порядок изготовления смеси

В домашних условиях методика изготовления бетонного раствора практически не отличается от заводской. Пошагово мероприятие включает всего 3 этапа. Сначала в емкость засыпают сухие составляющие бетона. При этом сюда не входит гравий крупной фракции. После перемешивания засыпки вливают воду и жидкие присадки. Доведенную до однородности массу обогащают камнем. Здесь обращают внимание на сплошное укрывание щебня вяжущей массой.

Работая с бетономешалкой допустимо приготовление рабочего раствора в такой последовательности:

1. цемент разводят в части воды относительно планируемой порции;
2. в полученной пасте смешивают песок и мелкий щебень;
3. в завершение добавляют остальные компоненты, доводят массу до однородного состояния.

Первый подход повышает риск скопления сухого порошка и пыльной части наполнителя на стенках емкости или барабана. Решением проблемы – только тщательное перемешивания смеси. Однако не стоит забывать об ограниченном сроке рабочего времени раствора.

Второй подход сложен относительно приготовления однородного цементного молочка. Этот процесс также занимает много времени. Здесь нужно помнить о скорости образования связей между клинкерным порошком и зерновым наполнителем.

В работе автобетоносмесителя имеются также свои недостатки. На перемешивание должно уходить ограниченное количество времени. Если оно превышено, то сухой остаток может сформироваться с расслоениями.

10 правил удачной заливки бетона

Это залог успеха, ведь зачастую пытаясь сэкономить на опалубке люди используют некаственные материалы и ненадежно закрепляют опалубку, из за чего бетон вытекает наружу или в нём образуются пустоты (все наверно слышали как опалубка раскрывается розой).

Защитный слой

Это слой между арматурой и бетоном, который необходимо создать для защиты арматуры от коррозии, пренебрежение этим правилом может привести к пагубным последствиям, начиная от коррозии и заканчивая разрушением всего строения.

Немаловажная вещь соблюдение пропорций - часто путают весовые(массовые) с объёмными, при их правильном соблюдений результаты могут обрадовать вас, и наоборот огорчить при их несоблюдении, ведь прочность готового бетона сильно зависит от них.

Хорошо перемешивайте смесь

Тщательно перемешивайте смесь, чтобы избежать неоднородностей, которые сильно снизят прочность бетона. Специалисты не рекомендуют использовать насадку для дрели, гораздо лучше перемешивать бетон вручную (маленькими порциями для качественного перемешивания) или инструментом (например: лопата), и главное не забывайте перемешивать смесь в труднодоступных местах, таких как углы ёмкости.

Водоцементное соотношение это весовое(массовое) соотношение воды к цементу, прочность бетона почти полностью зависит от этого значения, если оно меньше чем 1 тогда все в порядке, но желательно делать не больше 0.8, если же больше чем 1, то велика вероятность пониженной прочности, бетонная смесь должна быть жёсткой. Этим правилом часто пренебрегают, и в итоге получается жижа со щебнем, что недопустимо. Да, с жёстким бетоном тяжело работать, но от этого зависит многое. С настоящим бетоном может работать только мастер, а жижу со щебнем любой залить сможет.

Готовьте маленькими порциями

Рекомендуется замешивать бетон маленькими порциями для качественного размешивания и соблюдения пропорций, а потом заливать их в большую ёмкость и там постоянно перемешивать их, чтобы бетон не схватился, в таком случае качество перемешивания, а значить и бетона в целом будет прекрасное.

Вибрируйте смесь

Соприкосновение с землёй

В местах, где бетон укладывается радом с землёй, укладывайте плёнку, чтобы земля не впитывала цементное молочко, так ка это сильно повлияет на сроки твердения.

Сроки твердения

Особенности применения быстродействующего цемента

Материалы

Быстрому строительству конструкций необходимы эффективные средства производства. Быстротвердеющий бетон интенсифицирует процесс скрепления элементов сооружений в короткие сроки. Разработанный состав смеси с повышенным содержанием трёхпальцевого силиката и минеральный состав обеспечивают сокращение времени схватывания рабочего раствора. БТЦ набирает расчётные параметры прочности и устойчивости в течение первых трех суток.

Содержание

Основное условие в производстве быстросхватывающегося вида цемента – качественные сырьевые компоненты с минимальным содержанием примесей и однородным химическим составом. Немаловажное значение для взаимодействия имеет структура материалов, поэтому предпочтение отдается не кристаллическим, а аморфным компонентам.

В настоящее время существует две методики достижения эффекта быстрого твердения бетона:

• специальная подготовка клинкера, основанная на помоле материала до размера частиц с уменьшенной площадью поверхности. На этом основано взаимодействие вяжущего вещества с водой;
• применение минерализованного сырья представляет второй способ сокращения времени схватывания бетона в растворе.

Основным компонентом служит клинкер с высоким содержанием трёхпальцевых силикатов и солей алюминия. В качестве дополнительных химических элементов может быть использован гипс тонкого помола или хлористый кальций, о чем свидетельствует маркировка на упаковке.

Важно! Клинкер для производства цемента, получают обжигом определенного соотношения глины и извести при высоких температурах. Для повышения характеристик цемента к порошку клинкера делают присадки минеральных веществ, пластификаторов.

Особенности БТЦ

Быстротвердеющий цемент отличается от обычного следующими характеристиками:

• интенсивным набором прочности, порядка (60-70) % марочной прочности в первые трое суток после заливки;
• последующие дни, до 28 суток, нарастание прочности снижается, к установленному сроку процесс схватывания продолжается аналогично любому другому виду портландцемента;

Свойства и качество быстрого цемента установлены ГОСТом. В соответствии с существующей документацией быстротвердеющая малопластичная смесь на цементной основе для марок М400 и М500 через 3 дня должна обладать марочной прочностью на сжатие 25-28 Мпа, на изгиб 4-4,5 Мпа.

Важно! Дополнительной тепловой обработкой изделий БТЦ при температуре 700С и выше можно увеличить интенсивность твердения на порядок. В этом случае марочная прочность определяется до 80% в течение 5-6 часов.

Длительное пропаривание и тепловая обработка изделия в условиях температуры, превышающей 80 о С, замедляют процесс твердения и приводят к недобору расчетной прочности

Технология производства

В технологии производства быстротвердеющего цемента задействовано дорогостоящее оборудование:

• Вращающаяся конструкция тепловых агрегатов (печей) для обжига клинкера. Необходимую температуру создает беззольное топливо: мазут, природный газ, высококалорийный каменный уголь.
• Устройство, измельчающее твердые сырьевые компоненты бетонной смеси, отличающихся высокой однородностью.

Этапы производства быстротвердеющего портландцемента следующие:

• известковый камень спекают в устройстве для обжига при высоких температурах до образования клинкера;
• полученный промежуточный материал измельчают в барабанно-шаровом устройстве;
• добавляют гипсовый камень в количестве рассчитанному по данным загрузки.

Быстро застывающие цементные смеси получают из портландцемента и клинкера более тонкого помола. значительно снижает расходы электроэнергии, повышение коэффициентов производительности оборудования, предупреждение его износ.

Области применения

Быстрые цементы применяют при выполнении следующих работ:

• в процессе кладочных работ в быстром строительстве. Применением быстротвердеющих материалов ускоряют сроки сдачи строительного объекта, сокращают использование подъемной строительной техники (погрузчики, подъемные краны, подъемные краны);
• в ремонте старых зданий цоколей, фундаментов старых зданий;
• быстросхватывающим цементом в новом строительстве пользуются для быстрого крепления анкеров, металлических деталей, конструкций;
• в изготовлении плит для перекрытия строительных конструкций, брусчатки, бордюров, электрических столбов, оград, конструкций, требующих устойчивости, прочности;
• быстротвердеющий портландцемент применяют для бетонирования в холодное время года, благодаря теплу, выделяющемуся в процессе гидратации бетонной смеси,
  Важно.

БТЦ характеризуется высоким индексом схватывания, обусловленного активацией реакции гидратации, взаимодействия смеси с водой. На время высыхания быстрого цемента влияет состав смеси и условия окружающей среды – температура и уровень влажности.

Преимущества и недостатки быстросохнущего цемента

Характеристики быстросохнущего портландцемента имеют значительные преимуществ сравнительно с обычным бетоном. Этот вид бетона применяют в следующих экстренных случаях:

• быстросохнущий вид цемента применяют при возведении высотных сооружений. Это основано на возможности исключения процедуры пропаривания, что сокращает длительность технологического процесса;
• ускорение сдачи объектов за счет сокращения перерывов, практически непрерывная очередность этапов строительства.

Однако ряд существенных недостатков, технологии производства быстрого цемента, оставляют обычный цемент работать на строительном рынке:

• применение дорогого оборудования в производстве БТЦ;
• сырье и примеси высокого качества.

Важно! Бетонная смесь с характеристиками быстрого схватывания, после заливки на воздухе застывает в течение 4 часов. Поэтому можно снимать опалубку, не опасаясь за разрушение бетонной конструкции. Спустя сутки прочность бетона увеличивается и достигает 2/3 марочной прочности.

Виды быстросохнущего цемента и их маркировка

Вид и марка цементных растворов ориентируют пользователей в правильном выборе строительной смеси. Ассортимент быстродействующих цементов с различной скоростью твердения на строительном рынке:

• Особо быстротвердеющий цемент, строительный материал с минимальным содержанием присадок. Такой цемент твердеет за 24 часа до плотности 30 Мпа, затем в течение 48 часов этот параметр возрастет на 10 Мпа. Для производства этого вида цемента применяют клинкер помола 4000 см2/г, содержащим 8% целита 68% алита.
• Сверх быстротвердеющий вид цемента в первые сутки после заливки достигает марочную прочность близкую к 70%. В период от 2 до 4 часов плотность строительной смеси достигает 10 Мпа, что позволяет выполнить демонтаж конструкции. Для такой смеси используется клинкер особого помола, площадью не меньше 8000 см2/г.

Важно! Государственными стандартами установлена обязательная маркировка быстротвердеющего цемента с индексом Б на упаковке и указанием его марки М400 и М500. Такие индексы предполагают наличие минеральных добавок, устойчивость к воздействию сульфатов.

Как использовать такой цемент в строительстве

Приступая к возведению объекта, нужно определить, какая марка цемента подходит для работы, учесть характеристики строительного материала, сопоставляя их с конкретными задачами строительства, условиями, в которых будет вестись строительство.

Прежде всего следует учитывать:

• климатические условия;
• диапазон колебания сезонных температур;
• состав воды на строительстве объектов на суше.

Важно! На строительный рынок поставляется два вида бетона БТЦ. Это бетон, маркированный как М400 Д20Б и бетон марки М500 Д20Б, отличающийся более высокой прочностью.

Строительный рынок предоставляет пользователям универсальные и специализированные виды цемента:

• для скоростного строительства и возведения железобетонных объектов – портландцемент быстротвердеющий;
• цемент с гидрофобными компонентами для строительства сооружений в водной среде;
• портландцемент с увеличенной подвижностью, которую обеспечивают добавки поверхностно-активных веществ, для сооружения архитектурных конструкций особой сложности;
• составом пуццоланового портландцемента бетонируют сооружения в подземных и подводных средах;
• БТЦ входит в состав гидроизоляционных смесей для защиты и ремонта конструкций из бетона и железобетона.

На современных строительных площадках без цемента, обладающего короткими сроками затвердевания, может затрудниться процесс возведения многих объектов. Его способность набора марочной прочности более быстро, позволяет получать результат с высокими показателями характеристик объектов практически за несколько минут.

Цемент: его состав и свойства

Сегодня существует огромное количество различных стройматериалов, которые имеют свои преимущества и недостатки. Но, пожалуй, самым популярным из них является цемент. Его используют практически на всех этапах строительства, начиная от монтажа фундамента и заканчивая внутренней отделкой стен. Объяснить его популярность достаточно просто: он обладает высокой прочностью, вяжущим эффектом, позволяет скрыть любые дефекты, с легкостью выдерживает повышенные нагрузки, не боится отрицательных температур. Можно смело сказать, что до сих пор аналогов цементу просто не существует. Именно поэтому он еще долгое время будет оставаться №1 среди всех видов стройматериалов.

Что такое цемент?

Цемент – это стройматериал, который выступает в качестве вяжущего элемента в различных растворах. В целом он представляет собой серый порошок. В отдельно взятых случаях он может иметь изумрудный оттенок. Итоговый цвет цементного порошка зависит от добавок, которые в нём содержатся.

Чтобы получить бетонную смесь, необходимо смешать цемент, воду, песок. При необходимости могут добавляться и другие компоненты. Их выбор зависит от целей и задач, которые необходимо решить. После добавления воды все компоненты образуют пластичную массу, которая со временем начинает затвердевать и трансформироваться в высокопрочный искусственный камень.

История появления цемента

Первое упоминание о цементе появилось примерно 2200 лет назад. В те времена цемент готовили из извести, пемзы, туфа и вулканического пепла. Полученный состав использовали в качестве скрепляющего вещества при строительстве каменных зданий. Также из цемента изготавливали цельнолитые конструкции. Но они были недостаточно прочными, из-за чего их надёжность оставляла желать лучшего.

С каждым столетием качество цемента повышалось, и в 1824 г. Джозеф Аспдин разработал аналог современного портландцемента. Он отличался прекрасным вяжущим эффектом, благодаря чему его можно было использовать для приготовления бетона. Затвердевший материал отличался повышенной прочностью и износостойкостью.

Однако, несмотря на то, что он прекрасно выдерживал сжатие, растяжения бетона приводили к его разрушению. Инженеры обратили внимание на тот факт, что металлические балки, наоборот, не боятся растяжений, но плохо работают на сжатие. В итоге практически одновременно несколько специалистов пришли к выводу, что необходимо объединить эти две особенности.

В начале 1850-ых годов французский инженер Жан-Луи Ламбо построил небольшие лодки. В качестве исходного материала он использовал бетон, который армировал железной сеткой. Спустя несколько лет Уильям Уилкинсон стал первым, кто решил армировать металлическими балками бетонные панели. Полученные ЖБ-конструкции использовали при строительстве 2-этажного дома.

В 1854-м г. инженер-строитель Франсуа Куанье также проводил эксперименты с железобетоном. Он первым решил связать стальную арматуру перекрытий с боковыми панелями. Однако в массовом производстве железобетон начал использовать человек, который вообще не имел отношения к строительству, – это Джозеф Монье. В 1846-ом г. его назначили садовником в саду неподалёку от Лувра. Для пересадки апельсиновых деревьев на зиму в теплицу ему нужны были прочные и надежные кадки. Монье решил сделать их из бетона, но у него ничего не получалось. Полученные кадки все время трескались, даже не застыв. В итоге он решил укрепить их металлическими стержнями.

Тогда цемент не отличался прочностью и разрушался при малейших перепадах температур. Но на удивление Монье, его изобретение за 3 года интенсивной эксплуатации так и не вышло из строя – ни одна кадка не растрескалась. После этого садовник начал изготавливать из бетона и другие элементы ландшафтного дизайна.

Через несколько лет на парижской выставке он получил патент за использование армированного бетона в искусственных водоёмах. После этого последовало еще несколько патентов, в том числе за открытие ЖБ- балок, шпал, мостовых конструкций и других изделий. Через несколько лет вчерашний садовник стал самым узнаваемым человеком во Франции. Под его руководством был построен мост в замке Шазелье и еще много других конструкций.

Спустя некоторое время Монье продал все патенты инженеру-строителю Густаву Вайсу. Он, в свою очередь, сместил арматуру в сторону, что позволило повысить прочность и износостойкость железобетонных панелей. Можно смело сказать, что изобретение армированного бетона стало одним из важнейших событий в истории строительства.

Технология. Бетон. Что такое бетон, как замешать бетон самому, как правильно бетонировать, уход за бетоном. Часть 1.

В этой статье вы узнаете, что такое бетон, его характеристики, как изготовить бетон самому, как рассчитать необходимый объем, как правильно забетонировать и уход за бетоном.

При строительстве монолитных конструкциях возникает множество вопросов и конфузов, дабы избежать неловких ситуаций и будущей деформации конструкции прочтите до конца.

Бетон – это искусственный каменный строительный материал, получаемый в результате формования и затвердевания рационально подобранной и уплотнённой смеси.

Бетон состоит из:

• Крупный заполнитель (щебень)
• Мелкий заполнитель (песок)
• Вяжущее вещество (цемент)
• Вода
• Химические добавки (в зависимости от назначения)

Для начало разберемся с аббревиатурой, по ГОСТ 7473-2010 марка бетона классифицируется следующим образом В25 F150 W6 П4, где

• В25 – это прочность бетона при испытаниях в мПа, соответствует старой классификации М350, означающий предел прочности на сжатие в кгс/см² ГОСТ 26633-91.
• F150 – морозостойкость, означает количество циклов замерзания-оттаивания, которые способен выдержать бетон.
• W6 – водонепроницаемость, обозначает давление воды, которое должен выдержать образец-цилиндр данной марки.
• П4 – подвижность бетона, чем выше номер, тем бетон более “жидкий” определяется методом осадки конуса.

Для разных конструкций используется разный бетон. Для бетонной подготовки В7,5; для перекрытия В15; для пола В20 – В22,5; для фундамента, стен, плиты пола В25; для устоев и колонн В30. Из цемента М500 возможно изготовить бетон не выше марки В35, бетоны выше этой марки используются в уникальном строительстве, например опор моста или резервуар для нефтепродуктов.

Таблица соответствия разных классификаций.

Про добавки бетона поговорим кратко, они направлены на изменение физических свойств бетона: пластифицирующие добавки, водоредуцирующие, стабилизирующие, повышающие прочность бетона, морозостойкие и многие, многие другие. Применение той или иной добавки продиктовано особыми условиями транспортировки, укладки или эксплуатации бетона.

Для определения необходимого соотношения инертных веществ, для того или иного бетона, проводится лабораторные исследования, по результатам которых составляется карта подбора бетонной смеси. Ниже я приведу примерное соотношение для часто встречаемых ингредиентов.

Рассмотрим обычный тяжелый бетон из цемента для гражданских и промышленных зданий и сооружений. Конечно, для строительства своего дома, проще заказать бетон на заводе, но что если это не по карману или просто нет такой возможности? Как замешать бетонную смесь самому? Я сейчас расскажу.

В качестве крупного заполнителя необходимо использовать щебень фракции 20-40 мм, в качестве мелкого заполнителя песок средней или крупной фракции от 0,5 мм и выше без вкраплений глины или других примесей, цемент марки М400 или М500, вода температуры +5/+30 С°. К цементу предъявляются особые требования, дело в том что срок годности цемента в плотной запечатанной упаковке 90 суток, после открытия 7 суток, при нормальной влажности, по этому проверяйте при покупке дату упаковки цемента и не покупайте цемент в открытых мешках, в противном случаи ваш бетон не наберет прочность и в будущем деформируется.

Таблица соотношения всех составляющих для изготовления бетона, 10л равен 1 ведру.

1 м3 равен 1000 л. 1 м3 равен 1000 л.

Очень частая ошибка как новичка, так бывалова прораба происходит при подсчете объема необходимой бетонной смеси. Вроде бы все просто умножаем ширину, длину и высоту, а в итоге бетона не хватает, расскажу почему.

Во первых , при каждом замере, нужно выводить среднюю велечину. Замеряем, к примеру, ширину ленточного фундамента с шагом один метр по всей длине, прибавляем результаты и делим на количество замеров. Пример - замерили ширину и получилось: 600 мм, 610, 615, 595, 600, 610, 600. Прибавляем значения, получаем 4230, делим на количество замеров 7, получается 604,3 мм среднее значение. Таким же образом замеряем высоту и длину. Замеры сразу надо переводить в метры, что бы получить в итоге метр в квадрате, в нашем случаи 0,604м. Во вторых , основание бывает не ровным из щебня или песка, в таком случаи молочко бетона проникает в глубь основания и бетон теряет в объеме и в прочности. Поэтому под ответственную конструкцию необходимо выполнить бетонную подготовку 100 мм или уложить пленку, рубероид или другой гидроизоляционный материал. В третьих , опалубка под давлением прогибается, даже инвентарная опалубка отклоняется минимум на 2-3 мм с каждой стороны. Вес бетона примерно 2800 кг/м3 и деревянный щит прогибается под давлением на 5-10 мм, объем необходимого бетона увеличивается, это нужно учитывать при подсчетах. В четвертых, если заливка бетона производится автобетононасосом, или стационарным, при запуске насос выкидывает 0,1 м3 , вместе с запускным раствором, а по завершению в трубах и бункере остается до 1 м3 (в зависимости от длины трубопровода). В пятых, при доставке бетона с завода автобетоносмесителем в миксере автомобиля остается до 0,1 м3 (в зависимости от номера осадки конуса) , он физически не может их разгрузить, только если водитель нальет туда воды. Если сложить все эти недочеты получается, кругленькая цифра.

Как правильно укладывать бетонную смесь, к чему быть готовым и как ухаживать за уложенным бетоном раскажу во второй части .

Как сделать бетон правильно. Пропорции в ведрах. Бетонная смесь своими руками. М300, М200

Доброго времени суток подписчики, а также случайные зрители.

Мы строим дом 6*12 своими руками, о том, как все начиналось я рассказывал в прошлых статьях, а сегодня расскажу о том, как мы делали бетон для фундамента из буронабивных свай ТИСЭ.

Не так просто найти сходу в интернете пропорции бетона в ведрах. Для выполнения небольших объемов удобно измерять именно ими. При чем, каждый так сказать…специалист… в этом вопросе лепит много отсебятины, поэтому пришлось поразбираться с этим вопросом, как правильно это все дело приготовить.

Марки М-500 и выше служат для строительства объектов, к которым применяются специальные требования (это дамбы, плотины, метро и пр.).

Ключевые компоненты, которые входят в состав бетона это цемент, щебень, песок и вода. Следует понимать, что каждый компонент имеет свою объемную массу. Десятилитровое ведро цемента весит примерно 12,5 кг, ведро песка около 15, ведро щебня около 17,5 Цифры примерные, вес сильно зависит от влажности и фракции.

Для приготовления марки бетона М200 для заливки фундамента и стяжки полов из цемента М400 пропорции в ведрах примерно такие: 2:5:9 (цемент/песок/щебень). Воду добавляют примерно в количестве 50% от объема цемента. При необходимости ее следует добавить после внесения всех компонентов. В нашем же случае была выбрана марка бетона М300, т.к. заливали сваи под каркасный дом и бетон должен быть повышенной прочности. Ее пропорции из цемента М500 примерно (1:2:4)

Даже опытный бетонщик вам не скажет, сколько же надо в весовом эквиваленте взять компонентов для получения идеального раствора. Слишком все приблизительно, т.к. в каждом отдельном случае компоненты имеют разную влажность и фракцию. Остается придерживаться рекомендованных пропорций. Так же следует отметить, что для замеса определенного объема бетона нужно учесть, что он будет меньше, чем объем отдельных его компонентов, т.к. песок, вода и цемент займут пространство между щебнем. На выходе объем бетона сильно разнится в зависимости от выбранной марки бетона и пропорций компонентов. В нашем случае он составил около 50%.

- Приведу таблицы пропорций для цемента М500 и М400:

Для наших целей была выбрана марка бетона М300. Расскажу весь процесс на этом примере.

Первым делом вливаем в бетономешалку воду. При первом замесе следует взять воды чуть больше, т.к. бетономешалка сухая и часть воды уйдет на ее увлажнение. Мы вливали около 8 литров воды. Сразу после воды вливали 0,6 литра пластификатора. Это специальная добавка для бетона, которая делает его более пластичным при меньшем добавлении воды. Из дополнительных свойств, это ускорение твердения, повышение морозостойкости и водопроницаемости бетона. Лишняя вода в бетоне при замесе может серьезно ухудшить его качество, поэтому лучше долить после того, как все добавили, если смесь густая. Если используете пластификатор, очень удобно отрезать пластиковую бутылку, отмерять в ней нужное количество на одну мешалку по инструкции и использовать эту мерную емкость при каждом замесе. Если бы делали марку М200 для целей стяжки или фундамента, то его бы не использовали вообще. После этого добавляем 4 ведра щебня, через пару минут, как щебень намокнет, 2 ведра песка и половину мешка 25 кг. цемента марки М500. Это как раз по объему около ведра. Есть хороший лайфхак, как разделить мешок цемента пополам …под лежачий мешок цемента подкладывается палка, мешок режется по центру большим ножом поперек, вдоль палки и поднимается за палку и дорезается. Получаем две половинки мешка. Можно и без палки обойтись при определенной сноровке. Существует огромная масса споров про последовательность добавления компонентов. Этот вариант считаю наиболее правильным. Если сразу добавить в воду цемент и песок, а потом уже щебень, это все дело налипнет на стенки бетономешалки и потом очень проблематично от всего этого избавиться. Ведра для воды и песка со щебнем должны быть разными, чтобы в мокрое ведро песок не налипал на стенки. Все это дело должно перемешаться до однородной массы, по времени минут 5 от силы занимает. Как только выгрузили бетон из мешалки, сразу же надо залить воду на второй замес не выключая мешалку, на второй и последующие замесы брали литров по 7, при необходимости доливали понемногу. Хотя и рекомендуют лить 5, по факту 7 было почти как раз, если меньше, смесь была сухой. Пол-литра долили, посмотрели, как размешалось, если не устраивает еще немного. Если влить сразу около литра, когда кажется, что смесь сильно сухая, может сразу же консистенция стать жидкой, это уже не хорошо для качества бетона. Так что лучше лить понемногу.

По итогу все это дело довольно просто организовать. Мешалку можно взять на прокат совсем за недорого или у знакомых. Для наших пропорций она была на 180 литров. Объем готовой смеси в нашем случае был около 50 литров. Этого объема для мешалки оптимально. Крутит без перегрузки, не выливается за края почти в горизонтальном положении, быстро размешивается.

После заливки материала, уплотнения и выравнивания, ему нужно дать время для набора прочности. Проводимые мероприятия направлены на защиту от высыхания, а также борьбу с негативными воздействиями атмосферных осадков. В холодное время года, если температура превышает 5 градусов, свежезалитый бетон можно накрыть слоем полиэтилена, и этого будет достаточно. Жаркая летняя погода потребует регулярного увлажнения в течение пяти - семи дней.

Измерение компонентов ведрами удобно производить непосредственно на строительной площадке. Однако, приобретая материалы, мы привыкли оперировать килограммами. Как произвести расчет того, сколько и каких компонентов нужно по весу? Первоначально следует определиться с долями, приходящимися на ингредиенты. А уже от них можно высчитать нужный вес каждого компонента. Цемент удобно использовать в мешках по 25 кг. Разрезав который пополам получим примерно 2 десятилитровых ведра.

По сути все вводные данные изложил…рассчитали объем бетона для конкретной задачи, определились с маркой бетона, купили компоненты, замешали. Не сложно посчитать, что на куб бетона в нашем случае надо около 20 таких замесов. По времени не засекали, но по ощущениям замешать одну мешалку минут 15 максимум и сразу же можно следующий замес делать без перерыва…

На этом на сегодня все….в следующих статьях расскажу, как делали каждый из этапов нашей стройки, сколько это заняло по времени и финансам…

Читайте также:

  
• Демонтаж навеса из поликарбоната
  
• Цокольный камень текстура бесшовная
  
• Определение глины в комках в щебне
  
• Мать убила своего сына и залила бетоном
  
• Шпаклевка откосов с сеткой