Качество бетонного раствора играет первостепенную роль при любых строительных работах. Для достижения высокого качества бетонной массы необходимо знать и соблюдать пропорции для замеса раствора. В качестве наполнителя применяются:
- песок;
- щебень;
- цемент;
- вода;
- добавки для улучшения определенных свойств.
Добавки могут влиять на пластичность раствора, быстроту твердения, цвет…
Первый шаг: важным фактором является выбор качественных ингредиентов для приготовления замеса. Наиболее популярный щебень для бетона — гранитный и гравийный. Покупать строительные материалы следует у проверенных продавцов при наличии у них сертификатов качества. В этом случае — первый положительный шаг сделан.
Второй шаг: необходимо понимать — для каких целей будем делать раствор. Бетон бывает легкий и тяжелый, в зависимости от главного наполнителя — щебня.
Легкий бетон — используется для возведения перегородок, фундамента для них, внутренние всевозможные работы. В качестве наполнителя можно применять керамзит, тем самым сделать перегородки или пол в доме теплыми.
Тяжелый бетон используют для более ответственных работ — возведение основных стен, перегородок, производство железобетонных конструкций.
Расчет и производство цементно — песчаной массы важны для определения марки бетона, исходя из этого зависит область применения.
Третий шаг: марка цемента, наиболее востребованными являются марки м400 и м500. Они находятся в доступном ценовом сегменте, все изделия получают высокую прочность и надежность. Состав бетона для фундамента особенно важен — от этого зависит прочность и надежность всего строения в целом. При неправильных пропорциях треснет фундамент, потрескаются стены, внутрь попадет влага — здание долго не выстоит, развалится.
Состав бетона
Чем выше марка цемента и бетона, тем он прочней! При нормальных погодных условиях в течении 7 дней, масса набирает основную прочность. В жаркую погоду, при быстром высыхании, масса трескается, сверху затвердевает, внутри сырая. Качество бетонной массы напрямую зависит от качества ингредиентов и свежести цемента.
Как рассчитать щебень для бетона
При покупке щебня, важно учесть несколько факторов:
- прочность щебня;
- масса;
- загрязненность;
- лещадность;
- морозостойкость.
Чем выше приведенные показатели, тем крепче будет бетон, особенно это касается показателей прочности и морозостойкости. Наивысшие показатели имеют гранитный и гравийный щебень. Фракция щебня также играет свою роль — крупная фракция влияет на прочность, мелкая на водонепроницаемость и плотность массы. Опытные строители часто смешивают крупную и мелкую фракцию, для заполнения пустот в растворе, этим достигается максимальная прочность строения, изделия.
Какой песок лучше использовать для бетона
Перед тем, как купить песок для бетона, важно учитывать следующие показатели:
- чистота;
- фракция;
- объем;
- вес;
- влажность.
Чистота и отсутствие глины — является первостепенным фактором, влияющем на качество бетонной массы. Глинистые примеси снижают прочность бетона, для особо прочных строений, конструкций применяют мытый или речной песок, в котором концентрация вредных примесей отсутствует или минимальна. Цена песка для бетона не высокая, на этом не стоит экономить.
Цемент для бетона
При покупке цемента, важно учитывать марку, время схватывания и вес. Данный материал не следует закупать задолго до начала строительных работ. При покупке необходимо осмотреть каждый мешок на предмет повреждений упаковки — мешки должны быть сухими и целыми. Хранить следует в сухом месте, на поддонах.
Вода для бетона
Бытует ошибочное мнение, что для пластичности бетонных масс, надо максимально применять воду. Это не правильно — много воды в массе только ухудшает качество бетона, снижается его однородность и прочность, вода тянет вниз цемент, повышается усадка. Для пластичности опытные строители используют специальные добавки — пластификаторы, которые делают массу более подвижной и пластичной.
Сколько нужно песка, цемента и щебенки на куб бетона
Существует универсальный вариант соотношения ингредиентов бетона
- цемент — 1 часть;
- песок — 3 части;
- щебень — 5 частей.
Такие пропорции применяют в частном строительстве, производстве плитки, тротуаров. бордюров, заливке полов, фундаментов. Однако, при строительстве ответственных объектов, с дальнейшей высокой нагрузкой применяют пропорцию цемент 1 часть, песок 2 части. Если стоит задача — сделать бетон определенной марки, важно знать, что марку цемента при этом, надо брать на цифру больше.
Пример — нужен бетон м100 — берем цемент м200, нужен бетон м200 — берем смело цемент м400…
Таблица для расчета бетона
Все цифры показывают примерный расход, к этим показателям следует добавить 10 — 15%.
Цемент — при весе мешка 50 кг на один куб бетонной массы потребуется около 7 мешков или 300 — 350 кг.
Песок — в среднем на куб раствора уйдет примерно тонна строительного песка.
Щебень — на 1 куб бетона уходит примерно 1700 кг щебня.
Соотношение цемента М-400(Ц),песка (П) и щебня (Щ) для бетона
Соотношение цемента М-500(Ц),песка (П) и щебня (Щ) для бетона
Рекомендации специалистов
Строители с опытом, советуют, перед началом бетонных работ, приготовить пробную партию раствора, выяснить густоту будущего раствора опытным путем. Не всегда уместно делать большие замесы, с наступлением темноты, придется спешить. Подобные действия часто приводят к нарушению технологического процесса — ведь надо успеть выработать всю бетонную массу, иначе деньги на ветер.
Чтобы в бетоне не образовывались пустоты, следует в замес добавлять щебень мелкой фракции и по возможности применять трамбование. Все ингредиенты должны быть обязательно сухими, иначе возникнет ситуация с количеством воды в растворе. Песок должен быть обязательно чистым, без глинистых примесей, иначе прочность раствора после застывания будет значительно ниже ожидаемой.
Вода также должна быть чистой, без грязи, ила, мусора, водорослей. От ее количества зависит пластичность раствора, добавлять ее следует постепенно. Чем мельче ингредиенты в массе, тем больше понадобится воды.
При заливке фундамента, часто выставляется опалубка из досок. Через щели обязательно будет сочится вода, следовательно увеличится усадка бетона, вырастет расход. Чтобы этого избежать, опалубку следует делать из широких листов пенополистирола или подобного материала.
Для расчета количества раствора, необходимо учитывать, какая конструкция будет применяться, будет ли арматура. При заливке столбчатого фундамента, необходимо учитывать расход материалов сооружение подушки.
Одним словом — для правильных расчетов, необходимо учесть все параметры.
Бетон – строительный материал, состоящий из связующего вещества, песка и наполнителей, который в результате затвердевания превращается в камень. Без бетона не обходится ни одна современная стройка, будь то возведение небоскребов или создание садовых дорожек. Благодаря своим свойствам и долговечности, бетоны давно используются человеком с целью получить конструкцию необходимой формы и прочности. Однако есть один нюанс: только правильно изготовленный бетон будет соответствовать всем требованиям. Как сделать бетон, который будет не только прочный, но и долговечный? Давайте вникнем в суть этого вопроса, и выясним все тонкости изготовления правильной бетонной смеси.
Самый важный ингредиент – цемент
В бетоне любой марки в качестве связующего вещества обязательно выступает цемент. На сегодняшний день много разновидностей цементов, такие как портландцемент, шлакопортландцемент, быстротвердеющие цементы и прочие. Все они отличаются как качеством связывания, так и условиями использования конечного изделия. Чаще всего в строительстве используется портландцемент. Все цементы, использующиеся для строительства, подразделяются на марки, которые обозначают предельную нагрузку на готовое изделие в мегапаскалях.
При изготовлении бетонов высоких марок, 300 и выше, по экономическим соображениям необходимо использовать марку цемента, которая выше марки бетона в 2 – 2,5 раза. В бытовом строительстве зачастую используют портландцемент марки 400 – его прочности вполне хватает для этих целей. В промышленном возведении – чаще используют цементы марки 500, а там, где ожидаются большие нагрузки – специальные цементы высоких марок. Для того чтобы верно рассчитать пропорции бетона, необходимо владеть точной информацией о марке и качестве цемента, из которого вы собираетесь строить.
Другим важным аспектом является свежесть – цемент имеет срок годности, и со временем теряет свои свойства. Свежий цемент – рассыпчатая пыль, без комков и уплотнений. Если вы видите, что в массе цемента есть плотные куски, то такой цемент использовать в работе не стоит – он впитал влагу, и уже потерял свои связывающие свойства.
Песок – какой бывает и какой необходим
Песок тоже может быть разным. Причем от качества этого компонента напрямую зависит конечный результат.
По гранулометрическому составу пески делят на:
При изготовлении бетона используют все виды песков, однако если в песке много пыли или глинистых частиц, то это может значительно ухудшить характеристики смеси. Особенно это касается тонкого песка, содержащего в составе значительный процент пыли, он малопригоден для приготовления бетона и его используют в самом крайнем случае.
Как приготовить бетон хорошего качества, и при этом не прогадать с песком? Все просто – следует использовать морской или речной песок – это наиболее чистые виды стройматериала, которые не несут в себе ни пылевых частиц, ни глины. Необходимо следить за тем, чтобы песок был чистым и не содержал органических загрязнений. Карьерный же песок может быть очень грязным – зачастую его не используют в стройке без предварительной подготовки, включающей мойку и отстаивание. Также в нем может содержаться множество органического мусора – корней, листьев, веток и коры деревьев. При попадании таких примесей в бетон, возможно появление пустот в толще, вследствие чего, страдает прочность.
Еще одним важным параметром, который нужно учесть – влажность песка. Даже сухой по виду материал может содержать до 2% воды, а мокрый – все 10%. Это может нарушить пропорции бетона, и вызвать снижение прочности в дальнейшем.
Щебень и гравий – наиболее популярные наполнители для бетона
Основным наполнителем для бетонов всех марок является щебень или гравий – измельченная горная порода. Чаще всего используется щебень. Он также делится по фракциям, и имеет шероховатую, неровную поверхность. При подборе состава бетона следует также учесть, что морская или речная галька не может служить заменой щебню, так как гладкая, отполированная водой поверхность значительно ухудшает сцепление камня с остальными компонентами смеси.
Щебень подразделяется на следующие фракции:
Очень мелкий – 3 – 10 мм.
Мелкий – 10 – 20 мм.
Средний – 20 – 40 мм.
Крупный – 40 – 70 мм.
Чтобы ваш бетон простоял долгие годы и не разрушился, следует помнить, что максимальный размер камней в щебенке не должен превышать 1/3 от минимальной толщины будущего изделия.
Еще берут в расчет такой показатель, как пустотность наполнителя – объем пустого пространства между камнями щебня. Вычислить его просто – взять ведро известного объема, заполнить его щебнем до краев, и мерной емкостью лить в него воду. Зная, сколько вошло жидкости, мы можем вычислить пустотность щебня. К примеру, если в 10 литровое ведро щебня влезло 4 л воды, то пустотность этой щебенки – 40%. Чем меньше пустотность наполнителя, тем меньше расход песка, и, что немаловажно – цемента.
Для максимального заполнения пустот следует применять различные фракции щебня: мелкий, средний, крупный. При этом необходимо учитывать, что мелкой фракции должно быть не менее 1/3 от общего объема щебня.
Помимо гранитного щебня и гравия, в зависимости от назначения бетона, используют керамзит, доменный шлак, а также другие наполнители искусственного происхождения. Для легких бетонов применяют древесную стружку, и измельченный пенополистирол. Для сверхлегких бетонов – газы и воздух. Однако создание легких и сверхлегких бетонов сопряжено с рядом сложностей, и правильно изготовить такой продукт вне промышленного цеха вряд ли удастся.
В зависимости от плотности, все наполнители для бетона подразделяют на пористые (<2000 кг/м3) и плотные (>2000 кг/м3). Также не стоит забывать, что природные наполнители имеют небольшой радиационный фон, который присущ всем гранитным породам. Конечно, это не источник радиационного загрязнения, но все-таки стоит помнить о таком свойстве натурального камня в качестве наполнителя бетона.
Вода – требования для приготовления бетона
Вода не менее важный компонент, нежели цемент или песок. Можно взять себе за правило одну простую истину – любая вода, пригодная для питья пригодна и для затворения бетона. Ни в коем случае нельзя применять воду из неизвестного источника, отработанную воду после производства, болотную и прочую воду, в качестве которой вы не уверены. Химический состав и прочие показатели воды могут сильно повлиять на прочностные характеристики готового бетона.
Таблица № 1. Расход воды (л/м3) при различном зерне наполнителя:
| Уровень пластичности бетона | Гравий | Щебень | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 мм | 20 мм | 40 мм | 80 мм | 10 мм | 20 мм | 40 мм | 80 мм | |
| Очень пластичный | 215 | 200 | 185 | 170 | 230 | 215 | 200 | 185 |
| Средне пластичный | 205 | 190 | 175 | 160 | 220 | 205 | 190 | 175 |
| Малой пластичности | 195 | 180 | 165 | 150 | 210 | 195 | 180 | 165 |
| Не пластичный | 185 | 170 | 155 | 140 | 200 | 185 | 170 | 155 |
Важно помнить, что расчет состава бетона включает в себя всю влагу, присутствующую в стройматериалах до их смешивания. Если, к примеру, у вас в качестве наполнителя запланирован доменный шлак, то его влажность также имеет значение – по сути, это «лишняя» вода, которую трудно учесть, но ею просто испортить готовый раствор.
От количества воды зависит еще один важный показатель – пластичность готового бетона. Для получения пластичного бетона вода должны бать добавлена строго по норме. Превышение необходимой нормы также вредно, как и недостаток воды – бетон расслаивается, и теряет свои качества. При затворении бетонной смеси пластичность бетона определяют на “глаз”. Если бетон самопроизвольно сползает с горизонтально расположенной штыковой лопаты, то он считается очень пластичным. Если с лопаты он сползает только при небольшом ее наклоне, то бетон считается средне пластичным. При не сползании бетона даже с наклоненной лопаты он считается мало пластичным. Когда бетон лежит на лопате бугорком, он считается не пластичным. Делать бетон слишком жидким нельзя так как он теряет свои качества.
Набор прочности и марка бетона
Марка бетона – это способность готового изделия выдерживать нагрузку на 1 см2 без повреждений. Марку бетона определяют на 28 сутки после его изготовления. Все дело в том, что быстрее всего прочность бетон обретает в течении 7 суток. За это время он может обрести до 40 % прочности. После 7 суток, хороший набор прочности идет до 28 суток. После прохождения 28 суток набор прочности резко снижается, но продолжается еще некоторое время.
Как рассчитать состав бетона
Чтобы правильно произвести расчет состава бетона, важно обладать определенными данными.
Сюда входят:
- Требуемая марка бетона;
- Нужная пластичность смеси;
- Марка цемента;
- Данные о гранулометрическом составе песка и щебня.
Можно выделить два способа расчета состава бетона – по весовому соотношению цемента, песка и щебня и объемному соотношению этих материалов. И в первом и во втором случае цемент всегда принимают за единицу (за одну часть), а все остальные составляющие бетонной смеси в виде части веса или объема цемента.
Расчет состава бетона по весу
Произведем расчет состава, для получения бетона средней пластичности, марка прочности которого на 28 сутки будет М200.
Предположим, что мы имеем:
- Портландцемент М400;
- Щебень средней фракции;
Для начала нам необходимо определить водоцементное отношение (В/Ц). В/Ц – это пропорция веса воды и цемента, которая необходима для приготовления бетона определенной прочности. Определяют этот показатель по формулам или опытным путем. Мы предлагаем уже найденные значения В/Ц, которые собрали в виде таблицы.
Таблица № 2. Значения В/Ц для различных марок бетона.
| Марки цемента | Марки бетона | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 400 | |
| 300 | 0,75 | 0,65 | 0,55 | 0,50 | 0,40 | – |
| 0,80 | 0.70 | 0.60 | 0.55 | 0.45 | – | |
| 400 | 0,85 | 0,75 | 0,63 | 0,56 | 0,50 | 0,40 |
| 0,90 | 0,80 | 0,68 | 0,61 | 0,55 | 0,45 | |
| 500 | – | 0,85 | 0,71 | 0,64 | 0,60 | 0,46 |
| – | 0,90 | 0,76 | 0,69 | 0,65 | 0,51 | |
| 600 | – | 0,95 | 0,75 | 0,68 | 0,63 | 0,50 |
| – | 1 | 0,80 | 0,73 | 0,68 | 0,55 | |
| – показатели для гравия. – показатели для щебня. |
Зная необходимую марку бетона и используемую марку цемента находим значение В/Ц. В данном случае оно составит 0,63.
Теперь из таблицы № 1 находим необходимо количество воды для получения бетона средней пластичности, при размере щебня 40 мм. В результате получаем значение 190 л/м3.
После этого мы можем рассчитать необходимое нам количество цемента на 1м3 бетона. Для этого 190 л/м3 разделим на 0,68 и получим 279 кг. цемента. Из таблицы № 3 находим пропорции бетонной смеси, для необходимой марки бетона М200 и марки цемента М400.
Таблица № 3. Весовые соотношения цемента, песка и щебня.
| Марка бетона | Марки портландцемента | |
|---|---|---|
| 400 | 500 | |
| Пропорции по массе, Цемент : Песок : Щебень | ||
| 100 | 1 : 4,6 : 7,0 | 1 : 5,8 : 8,1 |
| 150 | 1 : 3,5 : 5,7 | 1 : 4,5 : 6,6 |
| 200 | 1 : 2,8 : 4,8 | 1 : 3,5 : 5,6 |
| 250 | 1 : 2,1 : 3,9 | 1 : 2,6 : 4,5 |
| 300 | 1 : 1,9 : 3,7 | 1 : 2,4 : 4,3 |
| 400 | 1 : 1,2 : 2,7 | 1 : 1,6 : 3,2 |
| 450 | 1 : 1,1 : 2,5 | 1 : 1,4 : 2,9 |
Соотношение Ц:П:Щ будет 1 : 2,8 : 4,8. Если цемента нам необходимо 279 кг, то 279 × 2,8 = 781 кг. песка и 279 × 4,8 = 1339 кг. щебня. Итого получается, что для приготовления 1 м3 бетона средней пластичности и марки М200 из портландцемента М400 и щебня средней фракции, необходимо:
279 кг. цемента.
781 кг. песка.
1339 кг. щебня.
190 л. воды.
В домашних условиях для измерения различных сыпучих материалов часто используют 10 литровое ведро. Чтобы вам было проще замерять материалы, мы приведем данные о массе того или иного материала содержащегося в одном 10 литровом ведре:
- Цемента – 13 – 15 кг, зависит от уплотнения.
- Песка – 14 – 17 кг, зависит от влажности.
- Щебня или гравия – 15 – 17 кг, в зависимости от размера фракции.
Необходимо понимать, что методика этого расчета немного уступает методикам применяемым при строительстве крупных объектов, но это куда лучше принципа – давай цемента побольше, чтобы получилось покрепче.
Кроме применения пропорций по массе применяют и пропорции состава бетона по объему. Однако этот способ менее точен.
Таблица № 4. Объёмные соотношения цемента, песка и щебня для бетона разных марок:
| Марка портландцемента | Марка бетона | Пропорции по объему, л | Объем бетона, л, при расходе 10 л. цемента | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Цемент | Песка | Щебня | |||
| 400 | 100 | 1 | 4,1 | 6,1 | 78 |
| 150 | 1 | 3,2 | 5,0 | 64 | |
| 200 | 1 | 2,5 | 4,2 | 54 | |
| 250 | 1 | 1,9 | 3,4 | 43 | |
| 300 | 1 | 1,7 | 3,2 | 41 | |
| 400 | 1 | 1,1 | 2,4 | 31 | |
| 450 | 1 | 1,0 | 2,2 | 29 | |
| 500 | 100 | 1 | 5,3 | 7,1 | 90 |
| 150 | 1 | 4,0 | 5,8 | 73 | |
| 200 | 1 | 3,2 | 4,9 | 62 | |
| 250 | 1 | 2,4 | 3,9 | 50 | |
| 300 | 1 | 2,2 | 3,7 | 47 | |
| 400 | 1 | 1,4 | 2,8 | 36 | |
| 450 | 1 | 1,2 | 2,5 | 32 | |
| Количество воды не указанно и зависит от требуемой консистенции и пластичности бетона. |
Как правильно замесить бетон
Существует как ручной способ замеса, так и механизированный, – при помощи бетономешалок и миксеров.
Ручной способ замеса бетона
Давайте рассмотрим ручной способ замеса, как наиболее популярный в приусадебном строительстве. Для правильного замеса смеси, необходима емкость, в которой будет производиться смешение всех составляющих. Это может быть как обычное жестяное корыто, так и собранная специально емкость. В нее насыпают весь необходимый для замеса песок и в борозду посередине засыпают цемент. После тщательно вмешивают песок с цементом, до получения однородной серой массы. Затем получившийся материал смачивают водой, и снова хорошенько мешают. Позже добавляется щебень, и смесь мешается до состояния, когда раствор покроет каждый камень наполнителя. При этом понемногу добавляется вода, количество которой зависит от необходимой пластичности. После того, как смесь станет однородной, и все камни наполнителя покроются раствором, бетон готов к укладке.
При ручном способе замеса есть один важный момент, а именно – скорость укладки бетона. Даже при незначительной задержке, бетон в корыте может расслоиться (это выглядит как выступившая сверху вода), и потерять часть своих свойств. Поэтому важно быстро укладывать бетон в опалубку.
Лучшим вариантом того, как приготовить бетон будет механический способ замеса при помощи бетономешалки. Плюсами подобного способа будет получение гарантированно однородной смеси и высокое качество полученного бетона.
Замес бетона в бетоносмесителе
Для замеса в бетономешалке сначала насыпают цемент, и заливают минимум воды. Получив однородную эмульсию, в миксер добавляют песок из расчета пропорции. Далее раствор вмешивается с добавлением необходимого количества воды. После получения раствора, в бетономешалку можно засыпать наполнитель.
Плюсом механического способа замеса будет то, что бетон не расслоится, и может оставаться во вращающемся миксере до одного часа без потери своих свойств. Однако миксер не стоит располагать далеко от места укладки – во избежание потери бетоном своих свойств во время доставки.
Следуя этим несложным правилам, вы получите надежный конструкционный материал, который с годами будет становиться все крепче!
Компания Трак-Бетон предлагает Вам: бетон и бетонные смеси по адекватным ценам
Вконтакте
Google+
Бетон является основным материалом для абсолютного большинства фундаментов зданий. Этому способствует его высокая прочность и долговечность.
Однако он будет действительно обеспечивать все необходимые параметры основания только при условии правильного выбора его состава и соблюдении технологии приготовления. Важное значение имеют пропорции бетона для фундамента, которые заслуживают особого внимания.
Виды
Бетоны классифицируются по нескольким параметрам:
- По вяжущему компоненту: силикатные, гипсовые, цементные, полимерцементные, шлакощелочные и специальные. Для фундаментов применяется, в основном, цементный бетон, который основан на применении портландцемента. В некоторых случаях применяются специальные бетоны, обладающие особой водостойкостью и стойкостью к агрессивным средам.
- По плотности: легкие (до 1800 кг/м3), тяжелые (1800-2500 кг/м3) и особо тяжелые (более 2500 кг/м3) бетоны.
- По прочности на сжатие. По этому параметру бетоны подразделяются на классы, обозначаемые буквой В и цифрой, указывающей среднее значение прочности. Для фундаментов применяются бетоны прочностью 8-38 МПа в зависимости от эксплуатационных нагрузок и свойств грунта.
Какую марку нужно использовать для заливки фундамента одноэтажного и двухэтажного частного дома?
На практике выбор бетона обычно производится по марке. Можно выделить следующие варианты:
- М100 (соответствует классу В7,5), допускающий нагрузку до 100 кг/см2. Его можно использовать только при строительстве заборов и небольших подсобных построек (гаражей).
- М150 (В10-В12,5). Он используется при возведении фундамента для хозяйственных строений и небольших, легких жилых домов.
- М200 (В15). Его можно применять для одноэтажных жилых домов. Подходит для сборно-щитовых конструкций.
- М250 (В20). Годится для одноэтажных и двухэтажных частных домов при изготовлении ленточного и столбчатого фундаментов. Рекомендуется при строительстве стен из бревен и бруса.
- М300 (В22,5). Из него можно делать любой монолитный фундамент. Вполне подходит домов со стенами из пеноблоков, газоблоков и керамзитобетонных блоков.
- М350 (В25-В27,5). Он применяется для любых типов одноэтажных домов (в т.ч. с кирпичными и каменными, тяжелыми стенами) и двухэтажных зданий без особого утяжеления.
- М400 (В30). Такой бетон используется при строительстве тяжелых двухэтажных сооружений.
Таким образом, при одноэтажном строительстве самым популярным является фундаментный бетон марок М100-М350 в зависимости от тяжести конструкции, а для двухэтажных строений надо выбирать бетон не ниже марки М350.
Состав
Основу бетона составляют следующие компоненты: цемент, песок, щебень или гравий и вода. Для обеспечения определенных свойств вводятся специальные добавки.
Цемент
Какой цемент лучше использовать для строительства фундамента? При возведении фундамента можно использовать такие разновидности цемента:
- Портландцемент. Он подходит практически для любого типа и размера фундаментов.
- Шлакопортландцемент. Имеет повышенную стойкость к воздействию воды, но обладает недостаточной морозостойкостью. Очень медленно набирает прочность.
- Пуццолановый цемент. Он имеет высокую водостойкость, что обуславливает применение при близком расположении грунтовых вод и сложных паводковых ситуациях. Недостатки: не может долго храниться на воздухе и повышенная усадка при застывании.
- Быстротвердеющие портландцементы применяются при желании ускорить срок набора прочности фундаментом.
Наиболее часто в частном строительстве используется портландцемент. Наиболее популярны марки М400 и М500, обеспечивающие все необходимые параметры бетона при оптимальной пропорции.
Песок
Одним из важнейших компонентов бетона является песок. Главное требование – отсутствие примесей, остатков растительности и посторонних предметов. Наиболее распространенная примесь – глина. Она отрицательно сказывается на процесс отвердения раствора и способна вызывать растрескивание.
Один из лучших вариантов – речной песок. Он очищается самой природой за счет постоянного водного потока, а потому содержит наименьшее количество глины и иных примесей.
Можно использовать морской и даже карьерный песок, но в них может быть значительное содержание примесей, а потому требуется тщательное очищение. Приготавливается, так называемый, мытый песок, который проходит 2 стадии очистки: просеивание и промывание водой.
Еще один критерий выбора – зернистость. Для бетона марок до М300 применяется песок мелкой и средней зернистости с размером зерен до 2,5 мм. При изготовлении бетоны выше М300 требуется песок крупной зернистости (более 3,5 мм).
Щебень или гравий
Базовый наполнитель бетона – щебень или гравий. Он во многом определяет прочностные свойства материала и его плотность. Используются такие разновидности щебня:
- Гранитный. Он является наиболее прочным. Главный недостаток – повышенная цена. С учетом этого гранитный щебень чаще используется для фундаментов крупных сооружений, в т.ч. двухэтажных зданий.
- Известняковый. Это наиболее дешевый наполнитель, но его прочность значительно уступает щебню из горных пород.
- Гравий. Он получается путем измельчения различных горных пород, а его преобладающая форма – округлая. Его чаще других используют для фундамента, т.к. в нем оптимально сочетается цена и прочность.
- Шлаковый. Он используется только для приготовления легких бетонов.
Размер фракций щебня выбирается с учетом объема заливки. Как правило, применяется щебень с размером частиц в пределах 5-10 мм. Для крупногабаритного фундамента рекомендуется 10-20 мм.
Вода
Равномерное перемешивание компонентов и нужную консистенцию раствора обеспечивает вода. Она должна соответствовать ГОСТ 23732-2011.
У нее должна быть пониженная кислотность (рН более 4) и содержать сульфаты не более 2700 мл/ч и соли вообще не более 5000 мг/л.
Подходит питьевая или техническая вода, соответствующая указанным требованиям. Не приемлема сточная и болотная вода. Морскую воду можно применять только при соответствии по содержанию соли.
Соотношение частей
Для получения бетона различных марок основные компоненты смешиваются в разных пропорциях. Их можно устанавливать по объему и по массе ингредиентов.
Наиболее правильно использовать пропорции по объему, когда достаточно использовать мерную емкость. Взвешивание их вызывает больше проблем. Пропорции также зависят от марки используемого цемента.
В ведрах (М100-500)
Так, при изготовлении наиболее распространенного цемента М100-500, рекомендуется выдерживать такие соотношения цемента / песка / щебня / воды по объему:
- М100 – 1 / 4,1 / 6,1 / 1,1;
- М200 – 1 / 2,5 / 4,2 / 0,9;
- М300 – 1 / 1,7 / 3,2 / 0,65;
- М400 – 1 / 1,1 / 2,4 / 0,5;
- М500 – 1 / 0,8 / 1,5 / 0,4.
Для практического использования рекомендаций пропорции можно представить в стандартных ведрах объемом 10 л. Например, при изготовлении бетона М300 из цемента М400 на одно ведро цемента (10 л) потребуется 1,7 ведра песка, 3,2 ведра щебня и 6,5 л воды. Всего будет получено 41 л раствора.
Для сравнения, при использовании указанных пропорций из 1 ведра цемента можно получить 78 л раствора бетона М100, 54 л раствора М200, 31 л раствора М400.
Закупка материалов обычно производится по весу, т.е. в кг. Объем в ведрах легко пересчитать в килограммы, исходя из того, что 1 ведро цемента весит 15 кг, песка -19 кг, щебня – 17,5 кг.
В лопатах (М100-500)
При приготовлении раствора бетона для фундамента пропорцию можно контролировать по количеству лопат. Для бетона из цемента М500 при использовании типовой совковой лопаты рекомендуются такие соотношения цемента / песка / щебня (по количеству лопат):
- М100 – 1 / 6 / 8 с добавлением 4 л. воды;
- М150 – 1 / 4,5 / 6,5 + 3,6 л. воды ;
- М200 – 1 / 3 / 5 + 3,2 л. воды;
- М250 – 1 / 2,5 / 4,5 + 2,5 л. воды;
- М300 – 1 / 2,2 / 4 + 2,3 л. воды;
- М400 – 1 / 1,6 / 3,2 + 2 л. воды;
- М500 – 1 / 1,4 / 2,9 + 2 л. воды.
Для сведения: в одну совковую лопату в среднем помещается 6 кг цемента. Из мешка цемента можно извлечь 8-8,5 лопат.
Соразмерность компонентов в единице объема (1м3)
При подготовке к строительству важно правильно определить потребность в материале.
Исходя из проекта, можно рассчитать объем бетона, необходимого для заливки фундамента.
В связи с этим, интерес представляет количество компонентов в единице объема раствора, т.е. в 1 м3. С учетом рекомендуемых пропорций для разных марок можно определить количество компонентов в объемных и весовых единицах. Их расход при использовании цемента марки М400 приведен в табл.1.
Таблица 1. Количество ингредиентов в 1 м3 бетона по маркам.
| Марка | Портланд цемент,кг | Гравий, кг | Песок, кг | Вода, л |
| М100 | 183 | 1282 | 870 | 92 |
| М150 | 235 | 1270 | 855 | 110 |
| М200 | 286 | 1265 | 795 | 131 |
| М250 | 332 | 1260 | 750 | 155 |
| М300 | 382 | 1250 | 705 | 170 |
| М350 | 428 | 1200 | 660 | 225 |
Пересчет весовых единиц в объемные легко производятся по плотности материала при насыпании. Ее средние значения составляют: цемент М400 – 1200 кг/м3, песок – 1400 кг/м3, щебень – 1500 кг/м3.
Рецепт: как правильно замесить бетонную смесь в бетономешалке своими руками?
Приготовить бетонный раствор можно вручную или механическим способом. При замесе его в объеме более 50 л качество можно обеспечить только в бетономешалке.
Самый простой вариант – ручной способ. Используя пропорцию по лопатам, на ровной площадке с прочным покрытием насыпается горка из всех компонентов. Затем лопатой они равномерно перемешиваются.
Затем создается кратер путем формирования круга из перемешанных компонентов. В центр кратера заливается первая часть воды (до краев горки), и обеспечивается перемешивание. Далее, предварительная смесь опять раздвигается в форме кратера, и заливается вода.
Процедура повторяется до получения нужной консистенции раствора. Превышать количество воды нельзя. Компоненты могут насыпаться в любом порядке. Важно соблюсти их пропорцию.
В бетономешалке обычно приготовление раствора ведется в таком порядке:
- С помощью мерного ведра (10 л) засыпаются сухие компоненты в следующей очередности: цемент, песок, щебень.
- Сухие компоненты перемешиваются в течение 2-3 минут.
- Заливается вода в нужном объеме.
- Осуществляется замес в течение 12-16 минут.
- Раствор заливается в рабочую емкость и подается на место заливки.
Специалисты рекомендуют еще один вариант. Он считается более щадящим для самой бетономешалки. Вначале, в машину заливается вода, а потом подаются ингредиенты в указанной очередности. В этом варианте снижается вероятность прилипания раствора к стенкам барабана.
Рекомендации экспертов
Для того чтобы правильно сделать раствор бетона, нужно соблюдать такие рекомендации:
- Песок перед применением необходимо тщательно очистить от примесей, промыть и просушить.
- Щебень желательно применять с небольшим разбросом размеров отдельных элементов.
- Цемент не следует покупать задолго до начала работ и хранить только в сухом месте.
- Готовится раствор и производится заливка в теплое время года, в противном случае придется производить подогрев раствора.
- Бетономешалку не следует отключать до полного освобождения бункера от раствора.
Важно помнить, что жидкий раствор хорошо заливается и выравнивается, но чрезмерное количество воды пагубно влияет на структуру бетона.
Видео по теме статьи
Пропорции щебня, цемента и песка для приготовления бетонного раствора в видео:
Заключение
От качества бетона зависит прочность и долговечность фундамента, а значит, и всего сооружения. Его структуру и основные параметры определяет соотношение компонентов. Только соблюдение правильных пропорций и элементарных правил замеса обеспечивает надлежащее качество.
Важно тщательно контролировать качество исходного сырья, и обеспечивать соответствующее хранение. Приготовить бетон можно своими руками, но следуя советам специалистов и соблюдая установленные нормы.
Под аббревиатурой ПГС скрывается смесь из песка и гравия. Ее приготовление регламентируется государственным стандартом 23735-2014, принятым в конце 2014 года. Нормативы не распространяются только на россыпь, которая используется в качестве заполнителя бетона.
Область применения распространяется на строительные работы следующих объектов:
- устройство временного дорожного настила, ремонт или подготовка к асфальтированию;
- выравнивающая утрамбованная основа под фундамент;
- уплотняющая насыпь для дренажа, котлована, траншеи;
- твердый наполнитель бетона, пропорции щебеня, песка и цемента в котором определяют отливание тех или иных конструкций здания;
- декоративное оформление общественной площадки или внутреннего двора частного дома.
Сыпучая смесь представлена минералами разной фракции. На основании этого различают следующие компоненты (в мм):
- песок – до 0,16, от 0,16 до 5;
- гравий – от 5 до 70;
- валуны – от 70 до 150.
Также существует классификация по процентному содержанию крупнозернистых элементов:
- Природная после добычи не подлежит дополнительной переработке. Количество гравия ограничено 20%. Добывается в горах, оврагах, озерах, реках и морях. Первый вариант актуален для формирования сухой насыпи.
- Обогащенная после добычи подлежит сортировке. Мероприятие направлено на удаление песка, добавление гравия до предела в 90%, исключение валунов, пыли и глины. Дополнительно различают 5 групп относительно содержания гравия (в %): до 35, 50, 65, 75.
Выбор ПГС основывается на следующем:
- фракция составляющих минералов;
- процентное соотношение песка, гравия и валунов;
- предел размера зерен;
- наличие пыли, глиняных частиц или комков;
- насыпная плотность;
- активность радионуклидов;
- коэффициент фильтрации.
Под плотностью насыпи подразумевается отношение веса к объему смеси без принудительного уплотнения. Относительно фильтрации сведения указываются по требованию заказчика. Содержание пылеобразных частиц для природной смеси ограничивается 5%, комков глины – 1%. Для обогащенной ПГС соответственно 3 и 0,5%.
Технические характеристики и то, какие пропорции цемента и песка, и щебня для бетона соблюдаются, определяют качественные показатели отлитой конструкции. На основании этого специалисты рекомендуют выбирать продукт проверенного производителя, который сопровождает заказ сертификатами.
Для строительства зданий лучше приобретать обогащенную ПГС, добытую из водоемов.
В таких смесях практически отсутствуют лишние примеси. Они могут снизить адгезию компонентов смеси с цементом и добавками в растворе, ухудшить прочностные характеристики и качественные показатели бетона в целом. Если подразумевается использование материала в сухом виде, то можно использовать продукцию горнодобывающей промышленности.
Из чего делают бетон? Бетон это материал, используемый как в частном, так и в промышленном строительстве, представляет собой жидкую серую массу, которая при затвердевании превращается в аналог камня.
Но не всё так просто как кажется на первый взгляд. Даже незначительные изменения пропорций в составе могут привести к совершенно другому результату. В итоге может получиться бетон, сильно отличающийся по техническим характеристикам от того который нужен. https://tsn-pro.ru/iz-chego-delajut-beton/
Состав бетонной смеси
Цемент;
Песок/Щебень/гравий;
Вода;
Химические добавки.
Чтобы получить желаемый результат, необходимо грамотно подойти к выбору ингредиентов и разобраться в чем роль каждого.
- Прогнозируем назначение конструкции из бетона, сроки и условия использования.
В первую очередь рассчитываем примерный период эксплуатации, нагрузку, условия окружающей среды и пр. Если нужно создать незначительные бетонные элементы, не требующие высоких характеристик, то рецепт бетона будет один, если что-то сложнее и более износостойкое, то другой. По этим данным понимаем, какая должна быть пластичность смеси и марка бетона.
2. Определяемся с маркой цемента.
Имея представление о назначении объекта, выбираем цемент. Качество бетона на 80% зависит от марки вяжущего связующего вещества в его составе (200, 300, 400, 500, 600). Цифровое значение показывает прочность цемента при сжатии. Необходимо брать марку цемента чуть выше, чем марка бетона, которую планируется получить. Так же немаловажным условием является свежесть материала.
3. Выбираем заполнители.
Песок бывает с мелкими, средними и крупными гранулами (от 1,2 до 3,5мм). Для качественной бетонной смеси берут речной или морской, чтобы в его составе не было примесей, грязи и пыли. Песок нужно предварительно подготовить, промыть и дать отстояться. Важно следить за процентом влажности материала, чтобы не нарушать водные пропорции бетонной смеси.
В качестве наполнителя часто используют гравий, щебень и керамзит, у которых аналогично с песком есть несколько видов фракций (от 3 до 70мм). Размер камней в щебне не должен превышать трети толщины конечного изделия, а количество мелкой фракции быть не менее трети от всего объема щебня в составе. Если использовать разные размеры наполнения, то будет больше заполняемость пустот, а значит, потребуется меньшее количество цемента в составе.
4. Берем чистую воду.
Количество воды должно соответствовать необходимой подвижности бетонной смеси. Учитываться должна и та вода, которая содержится в ингредиентах, еще до их смешивания.
5. Рассчитываем пропорции нужной марки бетона
Количество цемента всегда берется за единицу, все остальные значения будут относительно него. В домашних условиях пропорции берутся относительно десятилитрового ведра. Принято считать, что в среднем в таком ведре может поместиться 14кг цемента (в зависимости от плотности), 15-16 кг песка ( в зависимости от влажности) и 16 кг щебня (в зависимости от фракции).
Пропорции бетона для фундамента: правила самостоятельного замешивания
Главной частью любого здания или сооружения является фундамент. Ведь каждому хочется, чтобы его строение, будь то дом или гараж, послужило как можно дольше, справляясь с поставленными задачами. Потому основной задачей становится устройство крепкого и качественного фундамента. Характеристики этого узла заключаются не только в точном расчёте, грамотной закладке, но и в качественном бетоне. Если бетон делается собственноручно, то нужно знать, в какой пропорции смешивать компоненты, сильно влияющие на финальный результат.
Не совсем правильно называть бетон – жидкостью. Бетон – это камень, состоящий из компонентов. Официальное название – бетонный раствор. Если говорить более открыто о цементе, то он является вяжущим веществом, скрепляющим все составные компоненты, которые становятся единым целым после отстаивания. Основное свойство бетона – высокий показатель гигроскопичности. Из-за этого его необходимо поставлять незадолго до изготовления раствора.
В состав бетона входят несколько компонентов.
- Цемент. Является основой для раствора.
- Вода. Является необходимым реагентом.
- Песок. Загуститель, который делает раствор именно тягучим. От его количества зависит и плотность раствора.
- Заполнитель. Тут может быть как мелкозернистый гравий, так и кирпичная крошка. Встречаются варианты и с более крупными заполнителями. Это влияет на крепость бетона и его несущие свойства (марка).
Песчаная смесь М 500, изготовленная по ПГС, во время замеса должна тщательно перемешиваться, чтобы консистенция была густой. Замесить правильно поможет специальная таблица.
Различают следующие виды цемента в зависимости от состава.
- Портландцемент (ординарный). Предназначается для использования в обычных условиях. Прекрасно переносит воздействия как влаги, так и низких температур. В основном применяется для строительства фундаментов в обычных зданиях, чаще всего – в индивидуальных жилых домах.
- Шлакопортландцемент. Гораздо большая влагостойкость, нежели у предыдущего. Это же относится и к прочности. Гораздо медленнее затвердевает, нежели обычный. Основная сфера применения – районы с повышенной влажностью, с обычным климатом и очень редкими морозами.
- Пуццолановый портландцемент. Самый устойчивый цемент к влаге, но обладает обычной прочностью. Предназначен для заливки конструкций, которые не предназначены к большим нагрузкам. Зачастую – это подводные сооружения.
- Особый класс цементов – быстротвердеющий. Это связано со специальными химическими компонентами, которые позволяют этому раствору затвердевать в два раза быстрее обычного – за 14 дней. Климатические условия для этого раствора не принципиальны.
В качестве воды подойдет практически любая, в том числе и из-под крана, главное, чтобы она была небогата солями. Вступая в химическую реакцию с водой, сухой цемент преобразуется в сам раствор.
Песок не должен включать в себя примеси глины или иные, допустимое же значение до 5%. Зернистость песка должна быть в районе 1,2 – 2,5 мм каждого зерна, более мелкий для будущего бетона не подойдет.
Лучшим песком для фундамента считается речной песок, но промытый и просеянный. Это связано с его постоянным промыванием пресной водой, что положительно сказывается на глиняном и солевом составе. Заполнителем же для ручного изготовления бетона зачастую выбирают щебень, фракция зерна которого в пределах 15 – 20 мм.
Но важно помнить, что размеры зерен должны быть в общей массе примерно одинаковы, без явного перевеса крупного щебня над мелким. Это необходимо для снижения количества пустот внутри бетона, что позволяет сократить расход цемента. Он также не должен содержать глиняные примеси, мусор.
Марка бетона обозначается буквой «М» и цифровым значением, которое обозначает прочность бетона на сжатие, в кг/см2. Эта плотность при достижении схватывания бетона, которое согласно СНиПу составляет 28 дней. Это не относится к быстросхватывающим цементам и бетонам. Ошибочно полагать, что бетон не бывает марки ниже М100, применяется бетон М50 для заливки мелких конструкций, зачастую с мелкозернистым гравием.
Линейка бетонов начинается от М15 и заканчивается М1000. До М200 бетон используется в основном на ненесущих конструкциях, вспомогательных или декоративных. Для фундаментов обычно используют М200 или М300, для высотного строительства – М350.
Минимальная же марка цемента является М100. Максимальная марка цемента – М500, а вот бетона М1000. Бетон такой марки является сверхтяжелым, его практически не применяют ввиду его высокой цены и специфических условий.
Одно из самых крупных применений – тушение пожара четвертого реактора на ЧАЭС в 1986 году. Заполнителем являлись свинцовые чушки, кото
Правильные пропорции материалов для бетона
Сколько на один кубический метр бетона нужно цемента, щебня и песка?
Данный вопрос часто возникает у тех, кто затеял строительные работы и желает сэкономить на материале.
Пропорции песка и щебня для бетона
Исходя из большого опыта работы на рынке строительных смесей, можем сказать, что решение данного вопроса под силу любому, у кого есть желание. Самостоятельное изготовление бетонного раствора значительно сэкономит бюджет.
Нужно определиться, какой марки вы хотите получить бетон. От этого будут зависеть пропорции исходных материалов.
Хочется отметить, что неправильное соотношение смешиваемых ингредиентов может пагубно сказаться на конечном результате. Хуже всего в этой ситуации то, что это может быть обнаружено не сразу, а значительно позже, когда часть строительства на основе бетонных работ уже будет выполнена. Ситуация часто случается с новичками, легкомысленно отнесшимися к изготовлению строительной смеси. Тогда-то и придется расплачиваться за ошибки, некачественный, купленный неизвестно у кого исходный материал и пресловутое русское «авось».
Чтобы этого не произошло, вам понадобятся качественные строительные смеси и материалы, которые вы можете приобрести в нашей компании.
Начнем с определения, для чего нам понадобился данная смесь. От назначения раствора будет зависеть марка замешиваемого продукта и, соответственно, пропорции компонентов.
Если нет требований строго соблюдать критерии бетонного раствора, достаточно держаться простой схемы: смешать 1 часть цемента с 0,5 частей воды, добавит 4 части щебня и 2 части песка.
Бетон марки М100 считается самым низкокачественным и используется для заливки основания фундамента конструкции. Спектр использования бетонного раствора М150 значительно шире, чем его предшественника. Данную марку используют для внутренней черновой отделки помещений. Бетон более высокого качества М200 используют для возведения фундаментов и создания небольших бетонных конструкций. Для конструкций, предназначенных под большие нагрузки, самой ходовой раствор марки М300.
Как правило, соблюдение точной заводской рецептуры для элементарных строительных работ не требуется. Если нет необходимости строго соблюдать марку бетонного раствора, достаточно воспользоваться простой схемой: смешать 1 часть цемента с 0,5 частей воды, добавит 4 части щебня и 2 части песка.
Заливка бетона
Переводя на килограммы, для куба раствора надо 330 кг. цемента, 180 л. воды, 600 кг. песка и 1250 кг. щебня. Для бытового использования данный бетон является идеальным. Единственное условие – исходный материал должно быть хороший, а хорошие материалы вы можете приобрести в нашей компании.
купить щебень, песок и цемент надлежащего качества без примесей, а наши материалы всегда проходят необходимую сертификацию.
Если же для выполнения работ требуется строгое соблюдение марки бетона, то вы можете обратиться за бесплатной консультацией к нашим специалистам, которые помогут вам выбрать необходимые материалы высшего качества и обеспечить своевременную доставку на объект.
Как производится бетон: — Бетон — это жидкая смесь цемента, воды, песка и гравия . Бетон можно отливать в формы или формы, и он затвердевает для создания необходимых компонентов бетонной конструкции. Вам интересно узнать о микроструктуре бетона? Вот Новое исследование по микроструктуре бетона.
Химическая реакция и гидратация
Закрепление и упрочнение бетона вызвано химической реакцией между портландцементом и водой, его можно продемонстрировать, добавив небольшое количество цемента в воду, содержащую индикатор, быстрое развитие синего цвета отражает выделение гидроксила. В ионах из растворяющегося цемента химическая реакция между цементом и водой называется гидратацией.
Связанный: — Высокопрочные свойства бетона, прочность, смесь и дизайн смеси
Рис. Ингредиенты бетонаРастворяющийся цемент увеличивает уровни кальция и кремния в растворе, когда концентрации растворенных частиц достигают критических уровней, в результате реакции осаждения образуются новые твердые продукты, это набросок цементных зерен, взвешенных в воде.
Твердые продукты гидратации образуют покрытия вокруг частиц цемента и постепенно заполняют пространство между тем, когда покрытия начинают впервые сталкиваться с схватыванием, наблюдается устойчивое развитие прочности, когда покрытия растут вместе с величиной прочности, достигаемой Смесь цемента и воды зависит от того, насколько эффективно заполнено пространство между зернами.
Бетон затвердевает в течение нескольких часов, , но гидратация продолжается в течение недель и даже лет после укладки. Вот изображение частиц цемента перед воздействием воды: сухой цемент представляет собой мелкий порошок, и частицы не прикрепляются друг к другу после того, как цемент смешан с водой и оставлен стоять.
Картина теперь совершенно иная, частицы сгруппированы и соединены твердым материалом, который обеспечивает структурную целостность.Ученые из Национального института стандартов и технологий научились моделировать гидратацию цемента на компьютере с помощью компьютерного моделирования.
Увлажнение ускоряется за минуты, а не за сутки до гидратации. Моделирующие частицы цемента расположены на дисплее компьютера, компьютер определяет области частиц, которые могут раствориться в воде.
Куски растворенного цемента диффундируют через воду случайным образом и реагируют с образованием твердых фаз.Согласно определенным правилам после завершения цикла , диффузии и осаждения компьютер переходит к другому циклу, поскольку этот процесс повторяется снова и снова.
Микроструктура бетона
Микроструктура создает мосты между частицами, которые обеспечивают прочность материала, компьютерное моделирование доказало свою ценность, поскольку позволяет исследователям тестировать условия и проводить измерения, которые трудно достичь в реальной жизни.В конце моделирования гидратации структура затвердевшей цементной пасты очень похожа на структуру, наблюдаемую под микроскопом.
Гидратация — это экзотермический процесс, который вырабатывает тепло посредством химических реакций, за процессом гидратации можно легко следить, контролируя выработку тепла, сопровождающего реакции,
это делается путем потягивания раствора из партии бетона и взвешивания его в бутылке, которая помещается в изолированный контейнер, термистор , встроенный в свежий раствор , выходной сигнал термистора может быть записан с помощью На компьютере результаты этого эксперимента можно построить в виде кривой зависимости температуры от времени .
Подробнее : Производство портландцемента — процесс и материалы
Площадь под основным пиком может быть связана с ранним развитием прочности, первоначальное растворение цемента Пердью — это короткое выделение тепла, показанное первым пиком на кривой калориметрии.
После того, как начальные продукты гидратации растворения быстро осаждаются на поверхности каждой частицы цемента, слой выступает в качестве защитного барьера и временно задерживает дальнейшее растворение частицы, что замедляет реакцию в течение нескольких часов и называется период покоя.
Существование периода бездействия позволяет транспортировать бетон на строительную площадку и размещать и обрабатывать его в формах. Конец периода бездействия представляет начало схватывания, когда цемент снова начинает реагировать более быстро с водой, поскольку новые продукты гидратации образуются.
Ученые используют измерения других свойств для мониторинга схватывания и твердения бетона, исследователи часто должны знать, какая часть цемента гидратировалась.
Мера степени гидратации
Степень гидратации можно оценить, нагревая образец цементной пасты и измеряя потерю веса в зависимости от температуры, используя оборудование для термогравиметрического анализа , свободную воду в образце вытесняют нагреванием до 105 градусов по Цельсию при 105 градусах. , Образец сухой, но все еще сохраняет свою прочность.
Вода, участвующая в реакциях гидратации, химически соединяется с цементом, который она может вытеснить из образца, нагревая до 1000 градусов при 1000 градусах всей исходной смеси.вода была удалена из образца. Степень гидратации рассчитывают по массе химически объединенной воды, типичная цементная паста, отвержденная во влажных условиях, достигнет степени гидратации или около 80% за 28 дней с,
Электрические свойства образцов цемента или строительного раствора можно отслеживать с течением времени, что приводит к профилям изменений электрического сопротивления, электрические свойства этого образца цемента измеряются с использованием двух металлических дорог и оборудования, которое измеряет сопротивление и импеданс.
Эта диаграмма иллюстрирует, как сопротивление электричества через цемент возрастает по мере того, как цемент гидратируется в раннем возрасте, вода легко проводит ток через образец, но когда продукты гидратации заполняют открытые пространства внутри образца, электрический ток не может проходить так легко, в этом Способ электрических свойств может быть связан со степенью гидратации.
Сопротивление и сопротивление цемента — это тема исследований, которая может когда-нибудь изменить способ тестирования свежего бетона в полевых условиях.Жидкие свойства бетона очень важны в этой области, потому что качественное строительство требует адекватной консолидации.
стандартное испытание на спад обеспечивает грубую меру работоспособности бетона, этот тест широко используется, поскольку его легко проводить в полевых условиях, свойства жидкости также являются предметом исследований в лаборатории из-за изменения потока цемента по мере протекания гидратации. Такие свойства, как вязкость и начальное сопротивление потоку, используются для характеристики жидких материалов.
Вода — это жидкость с низкой вязкостью и низким начальным сопротивлением потоку, но бетонный раствор и свежая цементная паста имеют гораздо более высокую вязкость, чем вода.
Вибрация часто используется для преодоления этого сопротивления в бетоне в лаборатории, свойства цементной пасты можно измерить с помощью этого реометра Brookfield , исследователи используют более крупное оборудование, такое как этот реометр Таттерсолла, для измерения свойств строительного раствора и бетона.
Реологическое оборудование т можно использовать для измерения начального сопротивления потоку, которое называется пределом текучести во время схватывания.Предел текучести начинает увеличиваться, и способность к течению теряется, исследователи интересуются характеристиками потока, чтобы понять, как процесс гидратации придает жесткость свежему бетону и приводит к схватыванию в бетоне.
Скорость гидратации можно контролировать несколькими способами, такими как температура, тип цемента и примеси . влияют на скорость, одной из наиболее важных переменных является температура окружающей среды, высокие температуры ускоряют гидратацию, так что настройка также происходит быстрее. как последующее развитие силы.
Когда температура понижается, происходит обратное, хорошее эмпирическое правило заключается в том, что на каждые 10 градусов Цельсия при изменении температуры скорость гидратации изменяется в два раза, например при повышении температуры с 20 градусов по Цельсию до 30. градусы Цельсия удваивают скорость гидратации , важно помнить, что когда погода становится прохладнее, бетон медленно затвердевает и должен сохраняться в формах в течение более длительного периода времени.
Увлажнение бетона также можно контролировать с помощью различных типов цемента для противодействия воздействию высоких или низких температур в полевых условиях, например, использование 3 типов цемента для противодействия холодным температурам, потому что они гидратируются быстрее, есть также специальные химикаты Эти регулирующие ускорители гидратации могут быть добавлены к бетону для ускорения процесса гидратации.
Набор замедлителей замедления гидратации, эти материалы широко доступны.
Итак, гидратация — это химическая реакция между цементом и водой, которая связывает частицы цемента и заполнитель в бетоне в сильный, и во время массы одно из важных преимуществ бетона перед другими строительными материалами состоит в том, что он смешан и сформированный на месте, и он может принять очень большой и гибкий. Способность бетона быстро набирать прочность делает его ценным материалом для дорог, зданий, мостов и других важных сооружений .
Вам также понравится:
(посещено 1348 раз, 1 посещений сегодня)
Продолжить чтение
,Рок, Формирование, Состав, Картины
A Средообразующая среда: Подводный вид системы коралловых рифов с островов Керама в Восточно-Китайском море к юго-западу от Окинавы. Здесь все морское дно покрыто разнообразными кораллами, которые производят скелеты карбоната кальция. Геологическая служба США, изображение Курта Сторлацци.
Среда, формирующая известняк: Морская
Большинство известняков образуются в мелких, спокойных, теплых морских водах.В такой среде организмы способны образовывать карбонат кальция. раковины и скелеты могут легко извлечь необходимые ингредиенты из океанской воды. Когда эти животные умирают, их раковина и скелетный мусор накапливается в виде осадка, который может быть превращен в известняк. Их отходы также могут способствовать до осадочной массы. Известняки, образованные из этого типа отложений, являются биологическими осадочными породами. Их биологическое происхождение часто обнаруживается в породе благодаря наличию окаменелостей.
Некоторые известняки могут образовываться в результате прямого осаждения карбоната кальция из морской или пресной воды. Образованные таким образом известняки представляют собой химические осадочные породы. Считается, что они менее распространены, чем биологические известняки.
Сегодня на Земле много известняковых сред. Большинство из них находятся на мелководье между 30 градусами северной широты и 30 градусами южной широты. Известняк образуется в Карибском море, Индийском океане, Персидском заливе, Мексиканском заливе, вокруг островов Тихого океана и в пределах индонезийского архипелага.
Одной из таких областей является Багамская платформа, расположенная в Атлантическом океане примерно в 100 милях к юго-востоку от южной Флориды (см. Спутниковое изображение). Там обильные кораллы, моллюски, водоросли и другие организмы производят огромное количество скелета карбоната кальция, который полностью покрывает платформу. Это производит обширное месторождение известняка.
Багамская платформа: Спутниковое изображение НАСА Багамской платформы, где сегодня происходит активное образование известняка.Основная платформа имеет ширину более 100 миль, и там скопились карбонатные отложения большой толщины. На этом изображении темно-синие области — глубокие воды океана. Неглубокая Багамская Платформа выглядит светло-голубой. Увеличить изображение.
Среда, образующая известняк: Испарительная
|
Известняк также может образоваться в результате испарения. Сталактиты, сталагмиты и другие пещерные образования (часто называемые «образования») примеры известняка, образовавшегося в результате испарения. В пещере капельки воды, просачивающиеся сверху, проникают в пещеру через трещины или другие поровые пространства в потолке пещеры. Там они могут испариться, прежде чем упасть на пол пещеры. Когда вода испаряется, любой карбонат кальция, который был растворен в воде, будет откладываться на потолке пещеры.Со временем это Процесс испарения может привести к скоплению карбоната кальция в форме сосульки на потолке пещеры. Эти месторождения известны как сталактиты. Если капля упадет на пол и испарится там, сталагмит может вырасти вверх от пола пещеры.
Известняк, который составляет эти пещерные образования, известен как «травертин» и представляет собой химическую осадочную породу. Скала, известная как «туф», представляет собой известняк, образованный испарение у горячего источника, берега озера или другой области.
Композиция из известняка
Известняк по определению является породой, которая содержит по меньшей мере 50% карбоната кальция в форме кальцита по весу. Все Известняки содержат как минимум несколько процентов других материалов. Это могут быть мелкие частицы кварца, полевого шпата, глинистых минералов, пирита, сидерита и других минералов. Он также может содержать большие узелки из черта, пирита или сидерита.
Содержание карбоната кальция в известняке придает ему свойство, которое часто используется при идентификации горных пород — оно вспенивается при контакте с холодным раствором 5% соляной кислоты.
Мел: Мелкозернистый светлый известняк, образованный из скелета карбоната кальция из крошечных морских организмов.
Coquina: На этом фото показан хеш-оболочка, известная как coquina. Скала, показанная здесь, составляет около двух дюймов (пять сантиметров) в поперечнике.
Туфа: Пористый известняк, который образуется в результате осаждения карбоната кальция, часто у горячего источника или вдоль береговой линии озера, где воды насыщены карбонатом кальция.
сортов известняка
Есть много разных имен, используемых для известняка. Эти имена основаны на том, как образовалась порода, ее внешний вид или его состав и другие факторы. Вот некоторые из наиболее часто используемых сортов.
Мел: мягкий известняк с очень тонкой текстурой, обычно белого или светло-серого цвета. Он образуется в основном из остатков известковой оболочки микроскопических морских организмов, таких как фораминиферы, или остатков известковых отложений из многочисленных типов морских водорослей.Coquina: слабоцементированный известняк, состоящий в основном из обломков раковины. Он часто образуется на пляжах, где волновое воздействие выделяет фрагменты раковин одинакового размера.
Ископаемый известняк: Известняк, который содержит очевидные и обильные окаменелости. Обычно это раковины и скелетные окаменелости организмов, которые произвели известняк.
Литографический известняк: Плотный известняк с очень мелким и очень однородным размером зерна, который встречается в тонких слоях, которые легко разделяются, образуя очень гладкую поверхность.В конце 1700-х годов был разработан процесс печати (литография) для воспроизведения изображений путем нанесения их на камень чернилами на масляной основе и последующего использования этого камня для печати нескольких копий изображения.
Оолитовый известняк: Известняк, состоящий в основном из «оолитов» карбоната кальция, небольших сфер, образованных концентрированным осаждением карбоната кальция на песчинке или фрагменте раковины.
Травертин: Известняк, который образуется в результате испарительных осадков, часто в пещере, для образования таких образований, как сталактиты, сталагмиты и обтекатель.
Туфа: Известняк, получаемый в результате осаждения насыщенных кальцием вод в горячем источнике, на берегу озера или в другом месте.
Известняк-криноид: Известняк, который содержит значительное количество ископаемых криноидов. Криноиды — это организмы, которые имеют морфологию стеблевого растения, но на самом деле являются животными. Редко, криноидальные и другие виды известняков обладают способностью принимать яркие лаки и имеют интересные цвета.Эти образцы могут быть превращены в необычные органические драгоценные камни. Этот кабошон имеет площадь около 39 миллиметров и был вырезан из материала, найденного в Китае.
Известняковый Arenaceous: Это изображение представляет собой микроскопическое изображение полированной поверхности Известняка Лоялханна из округа Фейет, штат Пенсильвания. Лоялханна — от позднего миссисипского известнякового песчаника до песчанистого известняка, состоящего из кремнистых зерен песка, встроенных в карбонатную матрицу кальция или связанных карбонатом карбоната кальция.Он скрещен с особенностями, которые заставили геологов спорить, имеет ли он морское происхождение или эоловую дюну. Этот вид показывает около одного сантиметра породы между противоположными углами фотографии с песчинками размером около 1/2 миллиметра в диаметре. Лоялханна ценится как противоскользящая совокупность. Когда это используется, чтобы сделать бетонное дорожное покрытие, зерна песка в частицах совокупности, выставленных на влажную поверхность дорожного покрытия, обеспечивают тягу для шин, давая дорожному покрытию противоскользящее качество.
Наборы камней и минералов: Получите набор камней, минералов или ископаемых, чтобы узнать больше о материалах Земли.Лучший способ узнать о камнях — это иметь образцы, доступные для тестирования и экспертизы.
Использование известняка
Известняк — это камень с огромным разнообразием применений. Это может быть один камень, который используется в большем количестве способов, чем любой другой. Большая часть известняка превращается в щебень и используется в качестве строительного материала. Используется в качестве щебня для дорожного основания и железнодорожного балласта. Используется в качестве заполнителя в бетоне. Его обжигают в печи с измельченным сланцем для производства цемента.
Некоторые разновидности известняка хорошо себя зарекомендовали в этих целях, потому что они прочные, плотные породы с небольшим количеством поровых пространств. Эти свойства позволяют им хорошо противостоять истиранию и оттаиванию. Хотя известняк не работает так же хорошо, как некоторые твердые силикатные породы, он намного легче к шахте и не оказывает такого же уровня износа на горное оборудование, дробилки, грохоты и кровати транспортных средств, которые его перевозят.
Некоторые дополнительные, но также важные применения известняка включают в себя:
Габаритный камень: Известняк часто режется на блоки и плиты определенных размеров для использования в строительстве и архитектуре.Он используется для облицовочного камня, напольной плитки, ступеней лестниц, подоконников и многих других целей.Кровельные гранулы: Измельченный до мелкого размера частицы измельченного известняка используется в качестве погодостойкого и термостойкого покрытия на асфальтовой черепице и кровле. Это также используется в качестве верхнего слоя на застроенных крышах.
Flux Stone: Измельченный известняк используется в процессах плавки и рафинирования других металлов. В период плавки известняк объединяется с примесями и может быть удален из процесса в виде шлака.
Портлендский цемент: Известняк нагревается в печи со сланцем, песком и другими материалами и измельчается до порошка, который затвердевает после смешивания с водой.
AgLime: Карбонат кальция является одним из наиболее экономически эффективных кислотонейтрализующих веществ. При измельчении до размера песка или более мелких частиц известняк становится эффективным материалом для обработки кислых почв. Он широко используется на фермах по всему миру.
Известь: Если карбонат кальция (CaC0 3 ) нагревают до высокой температуры в печи, в результате образуются газообразный диоксид углерода (CO 2 ) и оксид кальция (CaO).Оксид кальция является мощным нейтрализующим кислоту агентом. Он широко используется в сельском хозяйстве в качестве средства для обработки почвы (более быстрого действия, чем аглим), а также в качестве нейтрализующего кислоту вещества в химической промышленности.
Наполнитель корма для животных: Цыплята нуждаются в карбонате кальция для производства крепких яичных скорлуп, поэтому им часто предлагают карбонат кальция в качестве пищевой добавки в виде «куриной крупы». Он также добавляется в корм некоторых молочных скотов, которые должны заменить большое количество кальция, потерянного при доении животного.
Mine Safety Dust: Также известен как «каменная пыль». Измельченный известняк представляет собой белый порошок, который можно распылять на открытые угольные поверхности в подземной шахте. Это покрытие улучшает освещение и уменьшает количество угольной пыли, которая активизируется и выделяется в воздух. Это улучшает воздух для дыхания, а также снижает опасность взрыва, создаваемого взвешенными частицами горючей угольной пыли в воздухе.
Известняк имеет много других применений.Порошкообразный известняк используется в качестве наполнителя в бумаге, краске, резине и пластике. Измельченный известняк используется в качестве фильтра в системах очистки сточных вод. Порошковый известняк также используется в качестве сорбента (вещества, которое поглощает загрязняющие вещества) на многих предприятиях, работающих на угле.
Известняк встречается не везде. Это происходит только в областях, подстилаемых осадочными породами. Известняк необходим в других областях и настолько важен, что покупатели будут платить в пять раз больше стоимости камня в стоимости доставки, чтобы известняк мог использоваться в их проекте или процессе.
,