Бетон. Все о бетоне.

Бетон - это искусственный камень, который образуется в результате твердения смеси, состоящей из вяжущего вещества (цемента), воды и заполнителей (песка, щебня либо гравия).
Вяжущее вещество (обычно портландцемент) и вода являются активными составляющими бетона, они вступают в реакцию между собой и образуют цементный камень, который обволакивает зерна песка, щебня или гравия, заполняет промежутки между ними, связывая их.
Бетоны классифицируют по различным признакам: объемной массе, виду вяжущего вещества, назначению и др.
По объемной массе их делят на тяжелые (средней плотности свыше 2200 до 2500 кг/м3 включительно); мелкозернистые (средней плотности свыше 1800 кг/м3); легкие (плотной и поризованной структуры с плотностью от 500 до 1800 кг/м3).
В зависимости от крупности заполнителей бетоны подразделяются на крупнозернистые с наибольшей крупностью заполнителей от 10 мм и более, и мелкозернистые - с крупностью заполнителей до 10 мм.
Тяжелый бетон получают на цементе и тяжелых плотных заполнителях, легкие - на цементе с применением естественных либо искусственных пористых заполнителей.
Бетон, усиленный стальной арматурой, называют железобетоном.

Материалы для тяжелого бетона

Ц е м е н т

В основном для приготовления тяжелых бетонов применяют портландцемент марок 200, 300, 400 (цифры означают прочность на сжатие в кг/см2). Портландцемент представляет собой серовато-зеленый тонкомолотый порошок.
Схватывание цемента, как правило, наступает не ранее чем через 45 мин, а заканчивается не позднее 24 часов после затворения водой; цемент твердеет длительное время - обычно в течение 28 суток.

Вода

Для затворения бетонных смесей применяют питьевую воду (из колодца, водопровода). Не следует применять болотные, торфяные, а также загрязненные воды.

Песок

Он представляет собой рыхлую смесь зерен крупностью от 0,14 до 5 мм, образовавшуюся в результате естественного разрушения горных пород (природные пески) или полученную путем их дробления (искусственные пески).

Гравий

Это относительно рыхлый материал, продукт естественного разрушения горных пород. Он обычно имеет гладкую поверхность и окатанную форму зерен. В зависимости от происхождения различают гравий горный (овражный), речной и морской. В бетоне предпочтительнее применять горный гравий, так как его зерна более шероховаты, благодаря чему он лучше сцепляется в цементном камне.

Щебень

Этот материал, получаемый дроблением горных пород, гравия или искусственных камней на куски размером от 5 до 70 мм.

Приготовление бетона

Бетонную смесь можно готовить в бетономешалке вместимостью 0,15 м3 либо вручную. В ящик размером 1 х 2 м из досок толщиной 25-30 мм с обитым кровельным железом днищем, высотой 0,2-0,25 м, либо на лист железа сначала засыпают необходимое количество песка ровным слоем, а сверху - полное ведро цемента, затем смесь перелопачивают до получения однородной по цвету массы. После этого в нее добавляют необходимое количество ведер щебня, снова все перелопачивают, затем добавляют две трети ведра воды и еще раз перелопачивают. Если смесь получилась густая, то в нее доливают воды из лейки и снова перемешивают. Густота готовой смеси должна быть такой, чтобы на лопате она оседала, но не растекалась. При качественном перемешивании и уплотнении (трамбовании) смес и при бетонировании элементов, прочность бетона увеличивается в 1,5 раза.
Приготовляя бетон, необходимо стремиться к тому, чтобы заполнители имели зерна различной крупности. Тогда между ними почти не будет пустот. Чем меньше пустот в щебне или гравии, тем меньше потребуется песка. Также сократится и расход цемента.
Пустотность считается оптимальной для песка 35-40 %, для гравия - 40-45 %, щебня - 45-50 %.
Пустотность заполнителей определяют следующим способом: берут отдельно гравий, щебень, песок и насыпают в ведро (10 л), сравнивают с краями, не уплотняя, затем отмеренное количество воды тонкой струей заливают в ведро до краев. По объему влитой воды определяют пустотность (например, если ее влито 4 л, то пустотность 40 %).
При приготовлении бетона сухая смесь значительно уменьшается в объеме. Обычно из 1 м3 сухой смеси получается 0,6-0,7 м3 бетонной массы.
Составы тяжелых бетонов приведены в табл. 7.

Таблица № 7. Составы тяжелых бетонов по объему (цемент: песок: щебень или гравий)

Марка вяжущего (портландцемента)	Марка бетона (класс бетона)
	200 (В 15)	150 (В 12,5)	100 (В 7,5)	50 (В 5)
400	1 : 1,6 : 2,9 1 : 1,4 : 2,9	1 : 2,1 : 3,5 1 : 2: 3,5	1 : 2,8 : 4,2 1 : 2,6 : 4,2	---
300	1 : 1,3 : 2,5 1 : 1,2 : 2,5	1 : 1,7 : 3 1 : 1,6 : 3	1 : 2,3 : 3,6 1 : 2,1 : 3,6	1 : 3,7 : 4,9 1 : 3,5 : 4,9
200	---	---	1 : 1,9 : 3,1 1 : 1,8 : 3,1	1 : 3 : 4,4 1 : 2,8 : 4,4

Примечания.
1.В верхних данных приведены составы с использованием в качестве заполнителя щебня, в нижних - гравия.
2. Дозировка воды от массы цемента с учетом влажности песка, щебня или гравия (5,5-6,5 л на 10 кг цемента).
3. При гравии с пустотностью свыше 45 % необходимо уменьшить на 10 % его дозировку, при мелкозернистом песке дозировку его меньшают на 10-15 %.

Состав заполнителей подбирают, просеивая их через сито с разными ячейками: щебень и гравий - через сетку с отверстиями 80 мм, песок - через сито с ячейками 5-1,5 мм.

Следует учитывать, что песок и щебень или гравий должны быть чистыми, т. е. не содержать примеси глины и земли, иначе не получится бетон хорошего качества. При необходимости эти компоненты бетона тщательно промывают ручным способом: в наклонный ящик с открытым шибером ставят сетку, помещают туда песок, щебень или гравий и перемещают эти компоненты тяпкой либо скребком навстречу потоку воды, подаваемой из садового шланга. Промытый компонент сбрасывают на лист железа или деревянный щит. Необходимо учитывать, что песок после промывки либо дождя содержит до 15-20 % влаги.

Наличие примесей в щебне, гравии определяют визуально, а в песке так: горсть песка сжимают в кулаке, затем растирают на ладони; песок без примесей не пачкает руки.
При работах в холодную погоду для ускорения процесса схватывания бетона используют подогретую до 40...50 °С воду, а в жаркую - во избежание быстрого схватывания бетона лучше применять холодную воду (из колодца, родников).

Бутобетон

Это бетонная смесь, уложенная в опалубку конструкции (обычно фундамента), в которую послойно вкрапливают природный камень (мелкий булыжник, валуны), либо искусственные камни (кирпич, железняк, куски бетонных и железобетонных конструкций). Их уплотняют трамбованием. Втапливать камни необходимо так, чтобы они находились не менее чем на 5 см от опалубки, расстояние между ними принимают не менее 7 см. Продолжительность подготовки бетонной смеси и втапливание в нее камней не более 1,5 часов.
Толщина послойно укладываемой бетонной смеси 15-20 см. При длительном перерыве в работе (более 6 ч) верхний ряд камней втапливают наполовину. Верх каждого ряда очищают от мусора, пыли, смачивают водой, затем приступают к укладке следующего слоя бетонной смеси.

Укладка бетона

Бетонные смеси укладывают в бетонируемые конструкции горизонтальными слоями не более 15-20 см одинаковой толщины без разрывов, с последовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях, с тщательным уплотнением (трамбованием) и предварительным штыкованием стальным прутом диаметром 14-16 мм (рис. 1).
Уплотнять бетонную смесь необходимо до тех пор, пока ее поверхность не заблестит от выступившего цементного молока. Укладка следующего слоя бетонной смеси допускается до начала схватывания бетона предыдущего слоя. Верхний уровень уложенной бетонной смеси должен быть на 50-70 мм ниже верха щитов опалубки. Приготовленную бетонную смесь необходимо уложить в опалубку конструкции в течение часа, считая с момента затворения водой. Бетонную массу к месту укладки обычно переносят ведрами, носилками либо перевозят тачками.

Рис. 1. Инструменты для ручной укладки бетона: 1 - круглая трамбовка с двумя ручками; 2 - квадратная трамбовка с металлической обивкой; 5 - узкая трамбовка с металлической обивкой; 4 - щуп для штыкования диаметром 14-16 мм; 5 - гладилка для разравнивания бетона.

При укладке бетонной смеси с перерывами (более 6 часов) выполняют рабочие швы, которые должны быть перпендикулярны оси бетонируемых конструкций (для балок), поверхности (для плит). Возобновление бетонирования допускается только после достижения бетоном необходимой прочности - 15 МПа (15 кгс/см2), что обычно бывает при температуре наружного воздуха 10... 15 °С через 2 суток.

Опалубку, как правило, выполняют из обрезных досок толщиной 25-40 мм и покрывают ее с внутренней стороны известковым либо глиняным молоком, пленкой, кровельным пергамином, либо смазывают автолом, солидолом. Щели в опалубке тщательно заделывают. Перед бетонированием необходимо очистить опалубку от мусора и грязи.

Уход за уложенным бетоном

Бетон набирает прочность только в теплое время, при достаточно влажной среде. Поэтому через 14-15 часов после укладки открытую поверхность покрывают промокаемыми материалами: мешковиной, рогожей, ветошью, газетами, деревянными стружками, песком и др. и обильно поливают.
В жаркую и ветреную погоду первые 2-3 суток полив повторяют днем через каждые 3-4 часа, затем 2 раза в день в течение недели. После полива бетон следует закрыть полиэтиленовой пленкой либо кровельным пергамином.
Опалубку можно снять не ранее чем через 7 суток после бетонирования при температуре воздуха выше 10 °С, а для изгибаемых элементов (балок, плит перекрытия) не ранее чем через 3 недели.
Исправлять дефекты поверхности бетона после снятия опалубки следует так: рябоватую (гравелистую) поверхность заделывают цементным раствором состава 1 : 2 или 1 : 2,5 (по объему) с предварительной очисткой поверхности проволочной щеткой и промывкой водой; раковины и трещины следует очистить на всю глубину и заделать бетоном на мелком заполнителе состава 1 : 1,5 :2,5 (по объему), затем тщательно уплотнить смесь.

Это интересно:
- ГОСТ 25192-82 (1991) Бетоны. Классификация и общие технические требования.>>

Вернутся на форум "Справочник строителя" >>