Что такое тяжелый бетон
Udinart.ru

Строительный портал

Что такое тяжелый бетон

Тяжелый бетон — свойства и преимущества

Тяжелый бетон — это один из самых актуальных стройматериалов в условиях современного строительства. Его применяют в основном при возведении сборных конструкций и монолитных зданий. Также из материала такого типа, дополненного арматурой, производят множество железобетонных изделий: дорожные плиты, блоки для фундамента, плиты перекрытия, сваи, ЖБК и др.

Преимущества материала

Тяжелая бетонная смесь завоевала большую популярность благодаря следующим достоинствам:

  • уникальная прочность после высыхания;
  • ценовая доступность;
  • высокая плотность;
  • практичность;
  • долговечность;
  • удобство укладки, а также подачи материала.

Состав смеси

Главные компоненты тяжелой бетонной смеси представлены цементом, водой (без примесей щелочей и кислот), специальными добавками, заполнителями и чистым песком (фракции от 0,14 до 5 мм). При добавлении в цементную смесь песка она считается мелкозернистой и может называться пескобетоном.

В качестве крупных и мелких бетонных заполнителей применяются горные плотные породы типа известняка, кварцевого или полевошпатного песка, песчаника, гравия или щебня.

Прочностные характеристики материала обеспечиваются вяжущими веществами, представленными портладцементом, а также его разновидностями: пластифицированным, быстротвердеющим, гидрофобным или сульфатостойким материалом.

Плотность тяжелого бетона обеспечивается за счет правильного подбора пропорций компонентов смеси, а его прочность также напрямую зависит от активности цемента, условий и сроков отвердения.

Качественное различие и количественное соотношение заполнителя, цемента и зоны контакта, образованной между ними, являются основополагающими при определении полезных свойств, плотности и структуры материала.

Соотношение компонентов

Как правило, тяжелую бетонную смесь изготавливают, применяя такие пропорции: 2 части песка (чаще всего берется крупнозернистый), 1 часть бетона (предпочтение отдается маркам с высоким индексом), 4 части заполнителя и около 0,8 части воды.
Иногда пропорции могут незначительно отличаться, но в основном состав цементной смеси рассчитывается на 1 м3 и представлен в следующих соотношениях:

Класс прочности Цемент, кг Песок, кг Щебень, кг Вода, л
В 15 260 900 1084 155
В 20 320 860 1040 165
В 22,5 360 830 1040 165
В 25 420 795 1000 175
БСГ В 30 470 760 1000 175

Классификация

Говоря о целях применения тяжелого бетона, его делят на гидротехнический (применяется в условиях высокой влажности); железобетонный (необходим для сооружения перекрытий и ЖБ блоков); дорожный (может эксплуатироваться при высоких нагрузках); литой (изготовленный на основе специальных пластификаторов и застывающего в течение короткого промежутка времени цемента).

Также тяжелый бетон может быть кислотоупорным, высокопрочным (делающим смесь с максимально высокими показателями плотности), жаростойким (часто используется для производства печей промышленного типа), мелкозернистым или декоративным (применяется для отделки фасадов, тротуаров или бордюров).

Класс бетона – показатель его качества, должен варьироваться от 95 до 100%, (обозначается, как правило, индексом 0,95).

Важными параметрами считают также класс бетонной смеси по прочности на осевое растяжение, а также класс смеси на сжатие, согласно которому тяжелый бетон можно классифицировать следующим образом:

  • марки М50 и М100 (применяются для некоторых работ при ландшафтном обустройстве территории);
  • М150 (используется для стяжек и отмостков);
  • М200 (активно используется при реставрации, для фундаментов, лестниц и площадок);
  • М250, М300 (применяют в основном для возведения монолитов и конструкций);
  • М350 (эксплуатируется при строительстве аэродромных плит);
  • М400 (используют для гидросооружений, строительства мостов и хранилищ для банков);
  • М500 и М600 (эти марки лежат в основе метростроительных процессов).

Согласно статистике, марки с более высоким значением (до 800 кгс/см2) применяются крайне редко.

Материалы для изготовления тяжелого бетона отличаются индивидуальными техническими параметрами. Особенности смеси некоторых марок можно рассмотреть в таблице:

Марка (прочность) Название (класс прочности) Подвижность Влагонепроницаемость (W) Устойчивость к морозу (F) Объемная масса
М 200 В 15 П2 6 200 2400
М 250 В 20 П3 6 200 2390
М 300 В 22,5 П3 8 300 2400
М 350 В 25 П4 8 300 2395
М 400 БСГ В 30 П4 10 300 2410

Учитывая то, что сжимается цементная смесь гораздо лучше, чем работает на растяжение, при изготовлении железобетонных изделий ее часто усиливают арматурой из стали.

Технические параметры

Качество раствора оценивают по определенным параметрам с учетом свойств, присущих тяжелому бетону.

Огнеупорность

Устойчивость к воздействию огня является для тяжелого бетона важным показателем. Так в случае его нагревания примерно до 500 градусов происходит процесс разрушения, а если нагреть его до 200 градусов, то материал снизит свою прочность почти на 30%.

Водостойкость

Невосприимчивость материала к проникновению в него влаги обозначается индексами от W2 до W20.

Это значит, что тяжелый бетон определенных марок можно гарантировано применять даже при сооружении подводных каналов и мостов.

Температурное расширение

Идеально, чтобы при нагревании бетона расширение было не очень большим, это предотвратит растрескивание материала. Для тяжелых бетонов коэффициент температурного расширения не должен превышать 0,5.

Устойчивость к морозам

Морозостойкость раствора важно учитывать при возведении ограждающих конструкций, мостов, а также в строительстве аэропортов, гидротехнических и дорожных сооружений. Определяется индексом F и варьируется от 50 до 1000.

Прочность

Качественнее всего тяжелые бетоны проявляют свое сопротивление в случае сжатия. По этому критерию смеси делят на классы с индексом В: от 3,5 до 60.

При сжатии смеси по оси марка бетона обозначается буквой М и значения варьируются в рамках от 50 до 1000.

Также стоит обращать внимание на пористость материала. Желательно, чтобы объем, занятый порами, не превышал 15%.

Нельзя игнорировать сроки затвердения бетонной массы. Что качается стандартных марок – то срок их застывания составляет около 28 суток. При условии эксплуатации быстросохнущего материала время сокращается примерно до недели. Если применять бетонную смесь с замедленным сроком застывания или использовать метод длительного бетонирования, то бетон может затвердевать в течение 180 дней. В промышленных условиях для ускорения процесса применяют метод отвердения с пропариванием.

Качество тяжелого бетона напрямую зависит от его технических характеристик.

Особенности технологии замеса

Самая главная задача при изготовлении тяжелых растворов – сохранить баланс, удерживаемый между подвижностью и прочностью смеси. Важнейшее соотношение «вода/бетон» напрямую влияет не только на прочность и плотность, но и на устойчивость смеси к морозу. Также очень важно не перелить воды сверх меры.

Приготовление бетонной смеси

Алгоритм изготовления тяжелого бетона своими руками состоит из следующих процессов:

  1. Подготавливается емкость, в которой будет производиться замешивание бетона.
  2. Наливается необходимое количество воды.
  3. Непрерывно помешивая состав, в емкость постепенно вводят песок, цемент и выбранный заполнитель.
  4. Не переставая перемешивать массу, в нее добавляют пластификаторы и различные добавки, которые выбирают, исходя из целей строительства.
  5. Замешивание раствора продолжается до получения однородного состава, лишенного комков.

Работа по изготовлению тяжелого бетона считается трудоемкой и требующей некоторых навыков. Заполнители, добавленные в смесь, делают ее тугой и тяжелой для замеса. Это следует учитывать в случае необходимости получения бетона в большом объеме.

Идеальным вариантом считается покупка материала, изготовленного промышленным методом с соблюдением ГОСТов.

Помощь в расчете состава

Расчет сырья, необходимого для производства полноценного тяжелого бетона, считается сложной и важной задачей, от правильности решения которой будет во многом зависеть результат стройки.
Можно воспользоваться уже готовыми таблицами, разработанными специалистами на основании длительного практического опыта.

Примерное соотношения щебня (Щ), песка (П) и цемента (Ц) марки М400, можно определить по следующей таблице:

Марка бетона Кол-во бетона, полученное из 10 л цемента (л) Состав объема цемента из расчета на 10 л (П/Щ) Общий массовый состав (Ц/П/Щ) (кг)
450 29 10/22 1/1,½,5
400 31 11/24 1/1,2/2,7
300 41 17/32 1/1,9/3,7
350 43 19/34 ½,1/3,9
200 54 25/42 ½,8/4,8
150 64 32/50 1/3,5/5,7
100 78 41/61 ¼,6/7

Иногда с целью достижения более надежного результата полученные пропорции можно менять (уменьшать или увеличивать).

Довольно часто неопытные строители используют специальные компьютерные программы, с помощью которых можно с высокой степенью точности быстро произвести подбор состава тяжелого бетона: количество основных и вспомогательных материалов, необходимых для замеса цементной смеси.

Бетоны тяжелые и легкие: марки, свойства, состав, вес кубометра. Испытания по ГОСТу

Бетоны — это строительные смеси определенной прочности, для приготовления которых необходим наполнитель в виде гравия, очищенные песок с водой и вяжущий наполнитель, а именно цемент определенной марки. Правила выбора составляющих для изготовления бетона определенной марки и прочности регламентированы ГОСТом 27006-86.

Классификация и марки бетона

В зависимости от значения показателя плотности, измеряемого в кг/м3, бетоны различных марок классифицированы по ГОСТу 25192-2012, поэтому их принято делить на 4 класса:

  1. Особо тяжелых — более 2500 кг/м3 (железобетон, сталебетон).
  2. Тяжелых — 1800-2500 кг/м3 (полимербетон и бетонополимер).
  3. Легких — 500-1800 кг/м3 (шлако-, пемзобетон, опилкобетон).
  4. Особо легких или теплых — менее 500 кг/м3 (пено- и газобетон).

Теплые и легкие бетоны имеют разную прочность, определяемую ГОСТом 10180-2012. Материалы содержат большое количество воздуха, снижающего уровень теплоотдачи строительной конструкции. Марки легкого бетона носят название тощих. Согласно ГОСТу 25820-2014 разновидности этих марок в зависимости от плотности и прочности бывают следующими:

  1. Теплоизоляционными (менее 500 кг/см3 — марки М10, М15 и М25) — шлакобетон.
  2. Конструкционно-теплоизоляционными (500-1400 кг/см3 — марки М35, М50, М75, М100) — опилкобетон, деревобетон.
  3. Конструкционными (от 1500 кг/см3 — марки М150 и М200) — полистиролбетон, керамзитобетон.

ГОСТ 25192-2012 регулирует сферу применения перечисленных выше марок растворов, связанную со строительством малоэтажных жилых домов, утеплением зданий, звуко- и теплоизоляцией стен и полов в помещениях.

Читать еще:  Как сделать бетономешалку своими руками

Марка М200 — это самый универсальный бетон, имеющий по ГОСТу прочность, подходящую для создания подбетонки, железобетонных перемычек, круглых колодцев, слоя под тротуарную плитку, фундаментов под легкие частные одноэтажные дома, черновой стяжки полов по грунту.

При заказе товарного бетона с завода, не лишним будет сделать запас по прочности (особенно если предстоит заливка фундамента), и заказывать бетон марки М250 или даже М300. Это необходимо также потому, что в силу некоторых обстоятельств — например добавили много воды чтобы раствор растекался лучше, или мыльный раствор в качестве пластификатора, то прочность бетона снижается.

Марка М150 — это недорогой бетон меньшей прочности, позволяющий ремонтировать дорожные покрытия, использовать для стяжки пола по грунту.

Марка бетона в соответствии с ГОСТом 25192-2012 имеет индекс, который показывает уровень прочности, т. е. возможной нагрузки на каждый сантиметр площади монолита. Латинская буква М перед определенным числом обозначает предел на сжатие образца определенной марки. Например, по прочности марка М50 соответствует классу В3,5, а марка М1000 — В80, т. е. по ГОСТУ 25192-2012 марка зависит от классов состава, обозначаемых буквой В с числом от 3,5 до 80, общее количество которых составляет 21, но более популярны из них только 10.

Для обозначения материала по прочности марка используется чаще, чем класс. Если бетон имеет прочность, которая соответствует классу В40, то монолит способен выдержать давление в 40 МПа. Прочность раствора согласно ГОСТу 25192-2012 требует определенного запаса 25%, поэтому показатель допустимого давления при выборе марки должен быть снижен до 30МПа. Класс материала по ГОСТу зависит не только от марки по прочности, но и от показателей морозостойкости, сопротивляемости высоким температурам, влагостойкости.

Виды тяжелых бетонов

Тяжелые бетоны, начиная с марки м250, имеют плотность более 1800 кг/м3. Если прочность на сжатие состава 262 кг/см2, то может быть определена ближайшая марка, а именно М250. Согласно ГОСТу 25192-2012 индекс указан в обширном перечне марок строительного материала, начиная с М50 и заканчивая М1000. Число стойкости к сжатию материала 262 удобнее обозначить как 250, поэтому в соответствии с ГОСТом условно на упаковке бетона будет указана марка М250.

Область применения тяжелых бетонов по ГОСТу 25192-2012 — это масштабное возведение объектов, включая многоэтажные дома, плиты перекрытий, заборы, лестницы, чаши бассейнов, взлетные полосы в аэропортах. Различные по прочности марки бетона в соответствии с ГОСТом 25192-2012 подходят для строительства в условиях повышенной влажности, обустройства фундаментов зданий промышленного назначения. Для тяжелых бетонов характерны следующие свойства:

  • высокая прочность;
  • морозостойкость;
  • пожаробезопасность;
  • гидронепроницаемость;
  • химическая стойкость.

Состав железобетона, его марки и прочность регламентированы ГОСТом 13015-2012. В монолит входит стальная арматура и непосредственно раствор. К тяжелым можно отнести стальбетон, который по ГОСТу имеет повышенную прочность, содержит портландцемент М500, стальную стружку и кварцевый песок.

Расшифровка аббревиатур в марках бетона

В перечень основных характеристик бетона любой марки определенного класса входит не только прочность, но и подвижность, морозостойкость и гидрофобность. Последнее свойство марок бетона или водонепроницаемость имеет обозначение W. Расшифровка с условным обозначением М-200 В15/П3/F50/W2 показывает, что бетон марки М200 по ГОСТу имеет класс В15, подвижность П3, морозостойкость F50 и водонепроницаемость W2.

В — это показатель однородности смеси, представляющей собой важную техническую характеристику. Класс по ГОСТу означает прочность материала, оценка которой основана на проведении испытаний образцов состава. Это свойство зависит от качества цемента и наполнителей, соблюдения пропорций приготовления бетона определенной марки и прочности.

П — это обозначение подвижности, стандартный показатель которой по ГОСТу составляет П2 или П3. Если опалубка слишком узкая, то подвижность должна быть П4 и выше, чтобы он растекался лучше. Марки бетона с такой характеристикой не требуют утрамбовки, воздушные пузыри в нем не образуется.

F — это показатель, характеризующий свойство морозостойкости, поэтому цифра показывает число циклов замораживания/размораживания. Согласно ГОСТ это значение определяет предел сохранения прочности при прохождении бетоном циклов оттаивания с последующим замораживанием. Показатель учитывает наличие влаги в структуре состава. Морозостойкость по ГОСТу может быть следующих марок: F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500.

W — это обозначение водонепроницаемости, характеризующей по ГОСТу способность бетона определенной марки препятствовать под давлением проникновению воды в структуру монолита. Индекс в пределах 2—20 можно корректировать при добавлении в раствор уплотняющих добавок или гидрофобного цемента, повышающих водонепроницаемость бетона.

Состав бетона разных марок

Особо тяжелые бетоны, используемые при строительстве крупных промышленных объектов, обеспечивают биологическую защиту от радиоактивного излучения. Это свойство материалов по ГОСТу позволяет использовать их при строительстве ядерных установок и АЭС. Производство особо тяжелых бетонов основано на продвинутых технологиях с использованием программного обеспечения со строго заданными параметрами.

В состав особо тяжелых смесей повышенной прочности, плотность которых более 2500 кг/м3, по ГОСТу могут входить следующие виды добавок:

Тяжелый бетон по ГОСТу может быть изготовлен с добавлением следующих видов цементов:

  • шлакопортландцемента;
  • глиноземистого цемента;
  • обычного портландцемента;
  • пуццоланового портландцемента;
  • гипсоглиноземистого набухающего цементного песка.

Тяжелые бетоны по ГОСТу, имеющие объемную массу свыше 1800 кг/м3, широко применяют для строительства фундаментов, возведения стен зданий, сооружения плотин. Технологический процесс изготовления тяжелых бетонов повышенной прочности согласно ГОСТа основан на обработке сырья под воздействием высоких температур. В качестве крупного наполнителя по ГОСТу в составе тяжелых смесей используют гравий или щебень, а мелкого — природный песок.

В состав марок легких бетонов по ГОСТу 25820-2014 входит пористый наполнитель, что существенно снижает вес материала. Раствор содержит щебень либо гравий без мелкого заполнителя. Легкий ячеистый бетон по ГОСТу 25820-2014 можно получить путем вспенивания цементного теста.

Особо легкие или пенобетоны с наименьшей прочностью имеют сквозную пористую структуру и по ГОСТу состоят из воды, цемента, пенообразующих добавок. В качестве крупного заполнителя может быть использован керамзит, шлак, вермикулит и др. Например, в соответствии с ГОСТом 25214-82 производство силикатного бетона с содержанием воды, неорганических наполнителей и связующего известково-кремниевого вещества требует выдержки температурного режима в пределах 175—190 °C.

Приготовить бетон той или иной марки позволят данные из таблиц пропорций составляющих смеси на основе цемента марок М400 и М500 с добавлением песка и щебня в нужном количестве (см. таблицы 1,2).

Таблица 1

Пропорции цемента М400 (портландцемент), песка и щебня в бетонной смеси

Что такое тяжелый бетон и его характеристики: плотность, марки, свойства, состав, классификация

На строительном рынке постоянно появляются новые материалы, однако традиционные решения не теряют своей популярности и продолжают использоваться для решения разных задач. К ним относятся тяжелые бетоны, которые применяются в самых различных случаях. На их основе создаются плиты перекрытий, фермы, перемычки, армированные пояса, громадные блоки и другие конструкции.

Преимущества и недостатки

Разбираясь в вопросе, что такое тяжелый бетон, нужно ознакомиться с преимуществами его использования.

К ним относят:

  1. Простоту подачи и укладки.
  2. Большой срок службы.
  3. Повышенные прочностные свойства после засыхания.
  4. Доступную цену.
  5. Высокую плотность.
  6. Соответствие требованиям пожаробезопасности.

К положительным качествам относят устойчивость к воздействию влаги и отрицательных температур.

Список минусов включает в себя такие пункты:

  1. Необходимость обустройства дополнительного теплоизоляционного покрытия.
  2. Необходимость регулярного смачивания водой для получения оптимальных прочностных свойств.
  3. Необходимость проведения отделочных работ.
  4. Ряд сложностей при организации коммуникаций.

Сферы применения

Специфические свойства тяжелого бетона позволяют использовать его для решения крупных строительных задач, включая:

  1. Обустройство ж/б конструкций. Чтобы увеличить прочностные показатели и сократить время застывания, в состав вводят особые минеральные наполнители и подвергают тепловой обработке.
  2. Возведение гидротехнических сооружений. Подобная сфера требует особого внимания и ответственности, поэтому к классу материала предъявляются высокие требования. Чтобы обустроить промышленный объект с повышенной степенью устойчивости используется особо твердый бетон. Его характеризует большой срок службы и устойчивость к внешним факторам.
  3. Нанесение покрытия на автомобильные магистрали и дороги аэродромов. Тяжелый бетон, плотность которого достаточно высока, может выдерживать большие нагрузки от массивной техники, а устойчивость к отрицательным температурам способствует обустройству надежного и долговечного покрытия.
  4. Заливка оснований под промышленные объекты. За счет улучшенных прочностных свойств материал может использоваться для возведения фундаментов под крупные постройки.
  5. Закладка стен и перекрытий помещений, к которым предъявляются высокие требования в плане надежности. К таким относятся банковские хранилища, государственные объекты, химические предприятия и заводы.

Бетон тяжелого типа необходим для всех конструкций, которые сталкиваются с большими нагрузками. За счет особых свойств и характеристик его популярность остается высокой, несмотря на появление новых материалов и решений.

Виды бетона

Тяжелый бетон, состав которого основывается на высших марках портландцемента, может предназначаться для разных целей.

В зависимости от сферы применения существует следующая классификация материала:

  1. Высокопрочный. В процессе замеса вносится лучшая цементная смесь, чистый песок и щебень крупной фракции. Производство выполняется с помощью вибрационного оборудования, которое придает бетону повышенную плотность тяжелого бетона. С целью повышения прочности в состав вносят дополнительные компоненты — пластификаторы.
  2. Железобетонный. Используется для строительства железобетонных блоков, перекрытий и других ж/б построек.
  3. Быстросхватывающийся. В его составе присутствует быстротвердеющая цементная смесь и дополнительные элементы, включая хлористый водород. Наличие добавок способствует сокращению сроков застывания без потери качества конечного продукта.
  4. Для гидросооружений. Представляет собой особую разновидность бетона, которая используется для возведения сооружений во влажной среде. Материалу не страшны воздействия воды, и он сохраняет первоначальный вид даже через несколько лет интенсивной эксплуатации.
  5. Дорожный. Применяется при покрытии автомагистралей и обладает устойчивостью к большим техническим нагрузкам.
  6. Литой. Создается на основе быстротвердеющего цемента с пластификаторами и большим содержанием жидкости в составе.
  7. Мелкозернистый. Создается на базе камней цемента без наличия крупных и тяжелых компонентов. Востребован при возведении построек со стенами небольшой толщины.
  8. Кислотоупорный. Отличается устойчивостью к воздействию агрессивных веществ и кислот, поэтому задействуется для строительства помещений химического типа.
  9. Жаростойкий. Не боится продолжительного пребывания в высокотемпературной среде. На основе жаростойких бетонов обустраиваются промышленные печи, работающие с температурой до 12000°C.
  10. Полимерные разновидности. В процессе производства сырье пропитывается специальными смолами и полимерными добавками. Это обеспечивает повышенную степень прочности и надежности.
  11. Декоративный. Производится с применением красителей и особых заполнителей, таких как мраморный камень с натуральным окрасом. Материал востребован при возведении аллей и парков, украшении садовых дорожек и бордюров, оформлении фасадов и т.д.
Читать еще:  Как проверить прочность бетона

Существуют и специальные виды бетона, которые отличаются разным составом и классом.

Характеристики

Свойства тяжелого бетона напрямую зависят от исходного сырья, применяемого в процессе замешивания смеси, и сферы применения материала.

Современная классификация основывается на следующих характеристиках:

  1. По классам.
  2. По маркам бетонов.
  3. По ГОСТу.
  4. По стоимости.

По классам

Существующие классы бетонов отличаются как эксплуатационными характеристиками, так и качеством. По стандартам ГОСТа выделяется целая линейка материала с разной классностью. Она включает в себя такие растворы, как В3,5, В5, В7,5, В10, В12,5, В25, В30, В70, В90, В100 и др. Еще стандартами ГОСТ допускается производство промежуточных классов, таких как 27,5.

Марки бетонов

Идентификация марки определяется показателями прочности на сжатие и осевого растяжения. В зависимости от этих свойств выделяют такие марки, как:

  1. М50 и М100 характеризуются небольшой прочностью на сжатие, что не позволяет использовать их для широкого спектра строительных работ. Основная сфера применения — обустройство ландшафтов.
  2. М150 — марка востребована при производстве стяжек и отмостков.
  3. М200 считается наиболее популярным материалом для реставрации фундаментов, площадок и лестниц.
  4. М250 и М350 используются для возведения монолитных построек и других конструкций из бетона.
  5. М350 демонстрирует повышенную степень прочности и задействуется при изготовлении аэродромных плит.
  6. М400 используется для создания защищенных банковских хранилищ, гидротехнических сооружений и мостов.
  7. М500-М600 применяются при строительстве метрополитена.

Есть и особо прочные составы с маркой до М800, но их применение встречается достаточно редко.

Каждый состав тяжелого бетона должен соответствовать некоторым требованиям ГОСТ. Любые отклонения от заданных правил недопустимы. При производстве этого стройматериала нужно учитывать стандарт ГОСТ 26633-2012, который предусматривает наличие следующих значений:

  1. Устойчивость к морозу — F500.
  2. Водонепроницаемость — W6-W12.
  3. Показатели усадки при схватывании — 0,15 мм на 1 м.
  4. Прочность на растяжение — Bt10-Bt40.

Стоимость

Стоимость раствора определяется массой факторов, включая цену всех компонентов. Если воду, щебень и чистый песок найти достаточно просто, то покупка пластификаторов и других добавок потребует некоторых усилий и финансовых вложений. Еще ценник зависит от марки смеси. Производство 1 м³ раствора под маркой М100 составит 2400 руб.

Основные свойства

К основным свойствам бетонов относят:

  1. Прочность.
  2. Водостойкость.
  3. Пористость.
  4. Морозостойкость.
  5. Теплопроводность.
  6. Огнеупорность.

Прочность

Ключевым показателем высокого качества бетона является его прочность. Тяжелые разновидности должны справляться с интенсивными нагрузками, поэтому к прочностным свойствам предъявляются высокие требования.

Водостойкость

Бетон считается водостойким материалом, который не теряет свои начальные характеристики при продолжительном пребывании во влажной среде. Показатели водостойкости зависят от соотношения компонентов в составе и изображаются под буквой W. Диапазон значения варьируется от W2 до W20.

Пористость

Даже самые прочные марки бетона обладают маленькими ячейками, которые обуславливают такое свойство, как пористость. Интенсивность пористости определяется типом и объемом наполнителя, а также соотношением воды и цемента. Еще учитывается степень обработки методом вибрации и масса других факторов. Базовое значение варьируется от 6 до 15%.

Морозостойкость

Степень морозостойкости указывает на устойчивость материала к разрушающему воздействию отрицательных температур или нагрузок при оттаивании влаги после затяжной зимы. Под морозостойкостью подразумевается количество циклов заморозки и разморозки. Чем больше таких циклов, тем выше показатель. Доступные в продаже марки обладают значениями от 50 до 300 циклов.

Теплопроводность

Огнеупорность

Огнеупорность считается важнейшим свойством материала, которая определяет его устойчивость к воспламенениям. При воздействии температуры до 200ºС прочностные характеристики снижаются на 30%. При повышении температуры до 500ºС происходит деформация конструкции.

Расчет состава и замес

При составлении расчетов будущей смеси необходимо придерживаться рекомендуемых значений и требований, поскольку они определяют прочность и надежность сооружения. Специалисты предлагают готовые пропорции, позволяющие грамотно рассчитать соотношение всех компонентов:

Марка бетона Кол-во бетона из 10 л цемента (л) Состав объема из расчета на 10 л (П/Щ) Общий массовый состав (Ц/П/Щ) (кг)
450 29 10/22 1/1, 1/2,5
400 31 11/24 1/1,2/2,7
300 41 17/32 1/1,9/3,7
350 43 19/34 ½,1/3,9
200 54 25/42 ½,8/4,8
150 64 32/50 1/3,5/5,7
100 78 41/60 ¼,6/7

При выполнении замеса своими руками необходимо руководствоваться следующей инструкцией:

  1. Подготавливаем емкость, где будет осуществляться замешивание смеси.
  2. Помещаем в тару воду (в случае с другими типами бетона изначально помещается наполнитель).
  3. Вносим в состав цемент, песок и наполнитель, продолжая перемешивать раствор.
  4. Дальше вносим дополнительные компоненты и пластификаторы, если это нужно.
  5. Раствор замешивается до тех пор, пока не получится однородная консистенция, не содержащая комков.

Придерживаясь такого руководства, можно сделать качественный раствор бетона, который будет соответствовать всем требованиям и нормам.

Сверхтяжелые бетоны

К сверхтяжелым бетонам относятся материалы, созданные на основе редких и дорогостоящих компонентов, обеспечивающих максимальную степень прочности и увеличивающих вес конструкций. Такое решение востребовано при промышленном строительстве, поэтому для решения частных задач создавать смесь нерентабельно. Также нет смысла покупать ее в специализированных магазинах, сильно переплачивая.

Что такое тяжелый бетон: характеристики материала и его преимущества

В современном строительстве используется множество материалов, но одним из самых актуальных является тяжелый бетон. Обычно этот стройматериал используют для возведения монолитных зданий и сборных конструкций. В частном строительстве бетон тяжелый практически не используется. Также применяется комбинация с арматурой, при помощи которой производят большое количество изделий из железобетона: ЖБК, дорожные плиты, фундаментные блоки и плиты перекрытия. Ознакомившись с этой статьей, вы узнаете параметры материала, узнаете, в каких случаях применяется тяжелый бетон и какими преимуществами он обладает. Освоить тему вам помогут полезные таблицы ГОСТ.

Преимущества тяжелого бетона

Начать стоит именно с положительных сторон, за счет которых стройматериал получил большую популярность в современном строительстве. Итак, к плюсам следует отнести:

  • удобный способ подачи и укладки бетона;
  • долговечность;
  • высокий показатель прочности после высыхания;
  • доступная стоимость;
  • высокий показатель плотности.

Важно! Основной тяжелого бетона является портландцемент или его модификации. Сегодня основной состава являются быстротвердеющий, пуццолановый или пластифицированный. Портландцемент выбирают в зависимости от типа будущей конструкции.

Состав стройматериала

Состав тяжелых бетонов включает в себя воду, не содержащую кислоты и примеси, портландцемент, чистый песок, наполнитель и специальные добавки. Что касается наполнителей, то здесь это плотные горные породы типа щебня, полевошпатного песка, известняка, гравия или кварцевого песка. Прочность и плотность обеспечиваются за счет определенной марки, как и обычном бетоне. Также на эти показатели влияют условия и сроки отведения, а также активность портландцемента. С составом мы разобрались, теперь стоит рассмотреть основные пропорции, которые применяются в строительстве.

Соотношения ингредиентов

Существует основной «рецепт», которым пользуются практически все строители: 1 часть цемента, 2 части песка, 4 части наполнителя и 0,8-1 части воды. Цемент должен иметь марку с высоким индексом, песок используется крупнозернистый. При необходимости соотношения меняются, но обычно мастера рассчитывают, сколько нужно цементной смеси на один кубический метр.

В таблице ниже указаны различные классы, индекс которых зависит от соотношения и количества ингредиентов:

Марки тяжелых бетонов

Тяжелый бетон можно разделить на несколько видов, которые зависят от целей применения:

  • дорожный – используют на трассах и в условиях, где бетон должен эксплуатироваться при высоких нагрузках;
  • гидротехнический – такой вид бетона используется в условия повышенной влажности;
  • литой – в состав входят пластификаторы и цемент, который застывает гораздо быстрее, чем стандартные марки;
  • железобетонный – используется для изготовления железобетонных блоков и перекрытий.

В редких случаях используют кислотоупорный, жаростойкий и высокопрочный тяжелый бетон. Что касается класса стройматериала, то этот показатель должен варьироваться между 95% и 100%. В документации ГОСТ обычно обозначается индексом 0,95. Ниже рассмотрены основные марки тяжелых бетонов, так как по ним строителям проще ориентироваться.

Индекс марки в первую очередь зависит от показателя прочности на сжатия, а также от осевого растяжения. Итак, тяжелый бетон делится на следующие марки:

  • М50 и М100 – имеют низкую прочность на сжатие, поэтому используются только для работ при ландшафтном обустройстве;
  • М150 – эта марка применяется для изготовления различных отмостков и стяжек;
  • М200 – без этого бетона, как правило, не проводится ни одна, реставрация площадок, фундаментов и лестниц;
  • М250 и М300 – оптимальный вариант по стоимости и качеству, который используется для создания монолитных блоков и других бетонных конструкций;
  • М350 – прочный стройматериал, применяющийся для создания аэродромных плит;
  • М400 – из тяжелого бетона этой марки строят банковские хранилища, гидросооружения, а также мосты;
  • М500 и М600 – в основе строительства метро лежат именно эти марки тяжелого бетона.
Читать еще:  Что добавить в раствор для прочности

Марки с более высоким значением (до 800 кгс/м²) тоже существуют, но в современном строительстве они применяются очень редко. Каждый материал для создания тяжелого бетона имеет свои параметры. Чтобы не описывать особенности каждой марки, мы сделали удобную таблицу, где указаны пропорции на бетон:

Основные характеристики бетона

Строителям известно, что бетонная смесь гораздо хуже работает на растяжение, чем сжимается. Именно поэтому при создании ЖБ изделий бетон усиливают стальной арматурой. Что касается самого раствора, то его оценивают по определенным параметрам, которые мы рассмотрим.

Водостойкость и огнеупорность

В документации ГОСТ вы встретите индексы W2-W20 – это показатель невосприимчивости бетонной смеси к проникновению воды. Мари, имеющие максимальные показатели водостойкости, применяются для возведения мостов и подводных каналов. Еще более важным показателем для тяжелого бетона является огнеупорность. При нагревании материала до 200 градусов, его прочность снижается примерно на 30%, если температура выше 500 градусов, то начинается процесс разрушения.

Устойчивость к морозам и температурное расширение

Показатель морозостойкости следует учитывать при строительстве аэропортов, дорожных и гидротехнических сооружений, а также при возведении мостов и ограждающих конструкций. Устойчивость к морозам определяется индексом F, сегодня диапазон включает в себя F50-1000.

Переходим к следующему параметру – температурному расширению, специалисты стараются сделать так, чтобы при нагревание расширение сводилось к минимуму, так как это предотвращает растрескивание бетона. В случае с тяжелыми видами коэффициент не должен превышать 0,5.

Прочность

Тяжелые бетоны имеют достаточно высокий показатель прочности на сжатие. Этот параметр обозначается индексом B 3,5-60. Что касается сжатия материала по оси, то такая характеристика в документации ГОСТ обозначается индексом М 50-1000. Пористость материала – это тоже важный показатель, который необходимо учитывать при строительстве. Если объем, занятый порами, превышает 15%, то тяжелые бетоны считаются некачественными.

Расчет состава

От расчета зависит прочность и долговечность будущей, поэтому расчетом состава тяжелого бетона должны заниматься опытные инженеры. Чтобы облегчить задачу, специалисты разработали и определили пропорции. По таблице, размещенной ниже, вы сможете определить примерное соотношение цемента (Ц), щебня (Щ) и песка (П) на бетон.

Таблица пропорций тяжелого бетона:

Как проходит замес

Замешивать тяжелые бетоны своими руками вам вряд ли придется, но процесс разобрать не помешает:

  1. Готовим тару, в которой будем замешивать смесь.
  2. Первым делом наливаем нужное количество воды – заметьте, при приготовлении обычного бетона первым делом в емкость помещаются наполнители.
  3. Добавляем цемент, песок и наполнитель, при этом вам нужно постоянно мешать раствор.
  4. Не переставая размешивать бетон, добавляем добавки и различные пластификаторы, если это предусмотрено проектом.
  5. Раствор необходимо замешивать, пока вы не получите однородный состав, в котором не будет комков.

Мы кратко описали процесс ручного замешивания по ГОСТ, так как обычно для этих целей применяют специальную технику. Изготовление тяжелого бетона – это сложный процесс, которым должен заниматься опытный строитель.

Что такое тяжелый бетон и какие у него пропорции, мы уже разобрались. При необходимости, строители могут менять соотношения, чтобы получить более надежный результат. Также на просторах интернета можно встретить различное программное обеспечение, направленное на простой и быстрый расчет материалов для тяжелого бетона. В приложении указывается основные и вспомогательные компоненты, которые будут использоваться для изготовления бетонной смеси.

Что такое тяжелый бетон

Несмотря на изобретение новых строительных материалов, тяжелый бетон остается самым популярным и незаменимым на любой строительной площадке. Область его применения обширна. Но, чаще всего его используют для отливки всевозможных несущих строительных конструкций, таких как разноформатные плиты перекрытий, колонны, ригеля, фермы, перемычки, армопояса, блоки и многие другие.

Почему бетон «тяжелый»

Новички в строительстве часто интересуются: «что такое тяжелый бетон»? Бетон – понятие достаточно обобщающее. Его применяют при изготовлении раствора для искусственных камней, основу которого составляет цементный вяжущий компонент в сочетании с водой и любым наполнителем. В случае изготовления такого материала используются особые заполнители, отличающиеся высоким уровнем прочности, плотности и веса. Затвердевший камень также обладает повышенной плотностью – до 2500 кг/м 2 . Отсюда и такое точное название – тяжелый бетон.

Виды тяжелого бетона

В зависимости от сферы применения и коррекции состава тяжелый бетон имеет широкую номенклатуру.

Железобетон

Бетоны тяжелые отличаются не только значительным весом, но и повышенной сопротивляемостью к разрушающим нагрузкам на сжатие. Но, на изгиб такой материал довольно плохо работает и под постоянным давлением начинает очень быстро разрушаться. Чтобы продлить долговечность изделий из железобетона, их укрепляют арматурными каркасами.

В этом случае тяжелый бетон уже классифицируется как железобетон. Именно изделия и конструкции из него широко распространены и встречаются в «скелете» каждого современного здания и сооружения.

Гидротехнический

Гидротехнический — особый вид, предназначающийся для работы в местах с повышенной влажностью. Он продолжительное время способен выдерживать воздействие воды и практически не поддается разрушению.

Быстротвердеющий

Быстротвердеющий – разновидность тяжелого бетона, который отличается быстрыми сроками схватывания и набора прочности без потери своих характеристик.

Бетоны особой тяжести

Также существуют особо тяжелые бетоны и материалы средней тяжести. Плотность особо тяжелого бетона составляет больше 2500 кг/м 2 . В качестве заполнителя в его состав добавляют:

Эти материалы отличаются не только хорошими качественными показателями, но весьма высокой стоимостью. Поэтому применение такого искусственного камня ограничивается строительством промышленных объектов специального назначения.

Высокопрочный

Такой вид бетона характеризуется повышенной плотностью и показателем прочности, которых удается добиться благодаря специализированным добавкам и особой технологии изготовления.

Дорожный

Дорожный вид этого материала используется при строительстве дорог и характеризуется повышенной сопротивляемостью к различным нагрузкам.

Кислотостойкий

Кислотоупорный тяжелый бетон — специфичный материал, использующийся при строительстве химических объектов.

Огнеупорный

Жаростойкий вид строительного материала создан для возведения особых объектов, подвергающихся воздействию высоких температур. Он способен выдерживать больше 12 000 0 С.

Полимербетон

Добавление особых полимеров в состав – новое слово в строительстве. Этот вид бетона отличается тем, что он пропитывается смолами и полимерами, продлевающими долговечность и увеличивающими эксплуатационные характеристики.

Основные свойства тяжелого бетона

Чтобы подробнее описать изделия из такого материала, нужно более детально рассмотреть его технические характеристики.

Прочность

Показатель прочности бетонов всегда был их особенностью, ассоциировавшейся с высоким уровнем надежности. В зависимости от величины разрушающей нагрузки, разработана целая система классификации, узаконенная ГОСТом 26633-91 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые».

Учеными доказано, что срок службы качественного искусственного камня может растягиваться на сотни лет даже в самых агрессивных условиях. При этом он способен постепенно набирать прочность в течение 600 лет.

Водостойкость

Бетон относится к тому редкому типу строительных материалов, который долгое время может сохранять свои свойства и не разрушается под действием воды. Степень водостойкости строительных материалов маркируется W. Показатели в зависимости от вида и марки могут варьироваться в пределах W2 до W20.

Пористость

Структура бетонного камня, даже самого плотного содержит микропоры. Степень пористости зависит от типа, количества заполнителя, водоцементного отношения, вибрирования и других факторов. Показатель этой характеристики равен 6 – 15%.

Морозостойкость

Морозостойкость – способность выдерживать разрушающие нагрузки, создаваемые под действием оттаивания влаги, которой напитался материал в теплый период года. Этот цикл заморозки – разморозки считается за единицу, составляющую марку по морозостойкости. Чем больше таких циклов изделие выдержит без значительных разрушений, тем выше его марка. В среднем марка по морозостойкости равна от 50 до 300.

Теплопроводность

Ахиллесова пята тяжелого бетона – это его теплопроводность. Он очень прочный и долговечный, но, сильно промерзает, не держит тепло внутри стен и не аккумулирует его. Теплопроводность возрастает с повышением плотности. Не замечали, что даже в солнечную погоду бетонный камень всегда холодный?

Что входит в состав тяжелого бетона

В независимости от вида и марки тяжелого бетона, в его состав неизменно входят следующие компоненты:

  • Вяжущий компонент – в его качестве используют различные виды цементов по составу и марочной прочности от М200 до М800. От него зависит не только конечные прочностные характеристики, но и время затвердевания искусственного камня. Например, для приготовления раствора М200, предназначающегося для заливки базиса здания лучше всего использовать портландцемент М400.
  • Мелкий заполнитель – его роль состоит в том, чтобы сделать смесь максимально однородной. Чаще всего для растворов используют средне фракционный песок. Важно, чтобы он был максимально чистый и без глинистых включений. Особенно это важно, если вы собираетесь сами делать смесь для заливки фундамента М250 классом В20 или М200 классом В15.
  • Крупный заполнитель – придает дополнительную прочность. Собственно, из–за его содержания бетон и называется тяжелым. В зависимости от вида и назначения смесей используют всевозможные заполнители. Самый популярный из них – кубовидный щебень гранитных пород. Для изготовления раствора М200 лучше всего использовать сырье фракцией 10 – 20 мм.
  • Вода. Чтобы раствор получался максимально качественным нужно использовать воду средней жесткости без дополнительных примесей и загрязнений.
  • Пластифицирующие добавки. Практически в любой современный бетон входит такой важный компонент, как пластификатор. Их существует множество видов, классифицирующихся в зависимости от направленности действия: придающие прочность, увеличивающие морозостойкость, пластичность, гидрофобность, вязкость, разжижение. Например, для фундаментного раствора М200 обычно берут пластификаторы, повышающие прочность затвердевшего камня.

Тяжелый бетон – это самый долговечный строительный материал, который можно приготовить самостоятельно. Нужно только произвести расчет правильного состава тяжелого бетона.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector