Марки бетонов и растворов таблица: Таблица перевода марки бетона в класс

Содержание

Марки бетона и их характеристики: таблица, пропорции, сфера применения

Марка и класс бетона определяют его прочностные характеристики и являются главным показателем качества при выборе готового раствора или пропорций для самостоятельного замеса. Остальные критерии – морозостойкость, водонепроницаемость и подвижность считаются второстепенными. Данные величины относятся к регламентируемым, в проектной документации обязательно указывается нужный класс прочности, для каждой конструкции он разный. Но в частном строительстве иногда возникает необходимость выбора параметров раствора без помощи профессионалов, важно понимать общий принцип текущей классификации.

Взаимосвязь марки, класса и остальных характеристик бетона

Указанные значения регламентируются СНиП 2.03.01-84 и ГОСТ 7473-2010. При этом класс отражает гарантированную прочность бетона (выдерживаемую в 95 % случаях нагрузку в МПа), а марку – лишь усредненную, в кг/см2. Первый показатель обозначается буквой «В» и варьируется от В3,5 до В60, второй – «М» (от М50 до М1000 с шагом 50, соответственно). В частной практике между ними нет особой разницы, но пропорции для самостоятельного замеса и параметры продаваемых готовых растворов указываются именно в марках, это обозначение относят к общепринятым. Подробнее об этом читайте в статье о классах и марках бетона.

Класс бетона Соответствующая марка Усредненная прочность, кг/см2 Подвижность Морозостой-кость Водонепро-ницаемость
В7,5 М100 98 П2-П4 F50 W2
В10 М150 131
В12,5 М150 164
В15 М200 196 F100 W4
В20 М250 262
В22,5 М300 295 F200 W6
В25 М350 327 W8
В30 М400 393 F300 W10
В35 М450 458 П2-П5 F200-F300 W8-W14
В40 М550 524 W10-W16
В45 М600 589 F100-F300 W12-W18

В данной таблице дополнительно указаны такие важные показатели, как:

1. Морозостойкость: обозначается буквой «F» и характеризует число циклов замерзания и оттаивания бетона. Имеет важное значение при выборе марки для заливки фундамента на подтапливаемых участках или при условиях постоянного промерзания грунта. Чем выше этот показатель, тем лучше.

2. Водонепроницаемость (от W2 до W20) – отражает прочность связи структуры бетона и сопротивляемость к проникновению влаги внутрь. Чем выше эта характеристика, тем меньше в материале микротрещин и тем ниже риск разрушения строительных конструкций при замерзании.

3. Удобоукладываемость или марка подвижности бетона (обозначается буквой «П» и индексируется от 1 до 5). Временный показатель, отражающий способность раствора к равномерному заполнению и распределению предложенной формы под воздействием собственного веса (без дополнительной вибрации). Составы с высокой подвижностью (П4) используются при заливке труднодоступных участков, в стандартных случаях удобно работать с П2 и П3.

Существует четкая связь между качеством вяжущего, выбранными пропорциями и маркой бетона и, как следствие, его прочностью. Остальные характеристики можно контролировать и изменять путем ввода противоморозных добавок или применения гидрофобного цемента, но лишь с учетом допустимых пределов и неизбежного повышения цены. Стандартные соотношения указаны в таблице:

Марка прочности бетона Число частей в пропорции при условии использования портландцемента М400 То же, для М500
цемент щебень песок вода цемент щебень песок вода
М100 1 4,6 7 0,5 1 5,8 8,1 0,5
М150 3,5 5,7 4,5 6,6
М200 2,8 4,8 3,5 5,6
М250 2,1 3,9 2,6 4,5
М300 1,9 3,7 2,4 4,3
М350 1,5 3,1 1,9 3,8
М400 1,2 2,7 1,6 3.2
М450 1,1 2,5 1,4 2,9
М500 1 2 1,2 2,5

Помимо применения указанных пропорций для получения бетона с нужной маркой прочности уделяется внимание качеству и подготовке компонентов. Ввод непросеянного песка с примесями, несвежего цемента или грязного щебня ухудшает структуру материала и отрицательно влияет на процесс набора прочности. Несмотря на повышение подвижности бетона при разбавлении водой нарушать указанную для нее пропорцию категорически не рекомендуется. Это же относится к готовым приобретаемым растворам.

Область использования

Сфера применения различных марок определяется условиями эксплуатации и испытываемыми нагрузками, в частности, выбирается один из следующих вариантов:

1. М75 – «тощий» раствор для заливки дренажных слоев.

2. М100 – используется в дорожном строительстве (бордюры) и при подготовке основания здания к заливке основных конструкций. Не подходит для бетонирования ответственных и нагружаемых участков.

3. М150 – марка легкого бетона для вспомогательных целей. Сфера применения включает стяжку полов, возведение садовых и пешеходных дорожек, бордюров, фундаменты под легкие постройки, заливку монолитных плит.

4. М200 – упрочненная марка бетона, оптимально подходящая для подпорных стен, стяжки полов, фундаментных конструкций, отмосток, садовых площадок и дорожек.

5. М250 – тяжелая разновидность, востребованная в частном строительстве. Используется при заливке фундаментов, лестничных маршей, оснований для заборов и хозяйственных построек, плиточных перекрытий с низкой нагрузкой. Допускается применение бетона М250 в промышленности, но исключительно для малоэтажных домов.

6. М300 – для заливки основ любой сложности, включая плитные, лестничных маршей и площадок.

7. М350 – начальная марка для фундаментов многоэтажных домов. Этот бетон характеризуется высокой прочностью и водонепроницаемостью и подходит как для возведения многопустотных перекрытий и балок, так и бетонирования монолитных конструкций. Именно из него заливают чаши общественных бассейнов, дороги аэродромов, колонны, опоры, ростверки и другие нагруженные ЖБИ.

8. М400 – сверхтяжелая быстросхватывающаяся марка. Из-за высокой стоимость практически не используется в индивидуальном строительстве, исключения составляют частные дома с подвалами на участках с рисками подтопления грунтовыми водами. Основная сфера применения – гидротехнические конструкции, банковские хранилища и другие ж/б объекты с повышенными требованиями к прочности бетона и безопасности зданий.

9. М450 – еще одна профессиональная марка с высокой скоростью схватывания. Выбирается для регламентированных объектов: дамб и платин, мостов, туннелей метро.

10. М500 – марка бетона с повышенным содержанием цемента, исключительно для гидротехнических сооружений и специализированных изделий.

Существует четкая взаимосвязь между качеством, рабочими показателями и стоимостью растворов, в частном строительстве применение бетонов выше М400 экономически нецелесообразно. Основной рабочий диапазон включает М100-М450 и В7.5-В35, соответственно. Проверка указанных производителем характеристик бетонной смеси (рекомендуемый этап при возведении ответственных объектов) в домашних условиях невозможна. Для проведения лабораторной экспертизы заливается куб 15×15 см, окончательные результаты будут известны только через месяц (28 дней отводится на застывание и достижение расчетной прочности).

Помимо выбора правильной марки для получения надежной строительной конструкции важно организовать соответствующие условия застывания: бетон нуждается в уходе как минимум 15-20 дней после заливки. Поверхность защищают от прямых лучей, увлажняют и закрывают полиэтиленовыми пленками.

Следует помнить о главном правиле гидратации цемента – при минусовых температурах этот процесс останавливается, что приводит к снижению итоговой прочности и морозостойкости. При резком похолодании или необходимости проведения работ в зимнее время бетон накрывается пленкой или подогревается.

Марки бетонов и растворов таблица


Марки бетона таблица

Перед строительством частного дома или хозпостройки бытового назначения нужно выбрать подходящие параметры раствора, соответствующие заявленным требованиям. Определяющий и главный параметр при этом — марка бетона, которая отражает качество стройматериала, прочность, морозоустойчивость и водопроницаемость. Все марки бетона таблица со значениями которых приведена ниже, представляют собой пропорционально смешанные сыпучие материалы с определенными свойствами и характеристиками, затворенные водой. После заливки раствора в форму он уплотняется, формируется и твердеет. Пока смесь не начала отвердевать, она называется раствором. Специальные строительные смеси готовятся без затворения водой.

Принцип приготовления бетона

Как определить класс и марку

Изделия и сооружения из бетона находят применение практически везде:

  1. При строительстве конструкционных объектов, сооружений и зданий;
  2. При возведении монолитных сооружений.

Установить требуемую марку необходимо уже в начале проектирования объекта. Практически каждому значимому элементу или детали сооружения присваиваются нормативные значения в пределах марки и класса после необходимых расчетов. Объектами строительства могут быть любые конструкции из бетона — основания и подложки, плиты перекрытия, стены (несущие или нет), колонны и арки, свайные конструкции и основания, пол и потолок.

График нарастания прочности

Кроме распространенных в промышленном и индивидуальном строительстве классификаций по классам и маркам разработаны и повсеместно применяются специальные легкие и тяжелые материалы со специфическими параметрами и свойствами:

  1. Невысокий коэффициент осадки и подвижности раствора;
  2. Морозоустойчивость;
  3. Длительность эксплуатации;
  4. Невосприимчивость к появлению трещин и сколов;
  5. Высокая пожаробезопасность;
  6. Защита человека от отрицательного влияния проникающей радиации, и т.д.

Разновидности и классификация

Основные классы бетонов устанавливаются, исходя из связующего вещества:

  1. Цементный бетон – самый востребованный и распространенный;
  2. Асфальтобетон – для дорожного строительства;
  3. Известковый стройматериал;
  4. Гипсобетон;
  5. Силикатобетон;
  6. Глинобетон, и другие типы стройматериалов.
Виды бетона по типу вяжущего

Как классифицировать бетон по заполнителям:

  1. Обычный стройматериал или тяжелый, с плотностью ≥ 1700 Па. В раствор добавляются щебневые или гравийные плотные заполнители из горных пород. Тяжелый бетон используется при возведении ж/б или бетонных сооружений с высокой прочностью эксплуатации;
  2. Особо тяжелый, с плотностью ≥ 26500 Па. В раствор добавляются барит, материалы с примесями железа – для минимизации вредоносного влияния радиации на человеческий организм при работе на АЭС, в исследовательских и испытательных лабораториях;
  3. Марки легких бетонов, с плотностью ≤ 1700 Па – состоят из арболитов, доменных или зольных шлаков, пемзы, и т.д. Пористые строительные материалы с маленькой удельной теплопроводимостью нужны при строительстве внутренних перегородок и ненагруженных покрытий или ограждений;
  4. Особо легкий материал – ноздреватый пено- и газобетон с плотностью ≤ 5000 Па.
Бетоны по типу заполнителя

Как классифицировать бетон по включениям армирующих элементов:

  1. Железобетон – материал со стальной арматурой;
  2. Бетон с укреплением ненапряженной арматурой;
  3. Бетон с укреплением предварительно напряженной арматурой;
  4. Деревобетон;
  5. Камышебетон;
  6. Материал с искусственным армоволокном;
  7. Бетон с укреплением фиброарматурой (метод дисперсного армирования), и т.д.
Разновидности бетона по типу армирования

Типы бетонов по состоянию вязкости:

  1. Жесткий состав, предназначенный для монолитных мощных конструкций;
  2. Пластичный бетон для сооружений с тонкими несущими стенками и перекрытиями и плотно уложенным армированием.

Свойства материала:

  1. Бетон водостойкий – не пропитывается влагой при воздействии на него давления воды ≥ 0,2 МПа. Разработан для шахт, используется в гидротехнической и дорожно-строительной сферах;
  2. Морозоустойчивый бетон, рассчитанный на увеличенное количество циклов заморозки-разморозки относительно обычного материала;
  3. Бетон особо повышенной огнеустойчивости, выдерживающий высокие температуры дольше, чем обычный материал.

Классификация по способу бетонирования:

  1. Торкетобетон, для производства (а не приготовления) которого используют специальную цементную пушку. Торкетирование – это напыление под высоким давлением цементирующего раствора в несколько слоев.
Торкетобетон
Марки – классификация по прочности

Эксплуатационное качество определяют по его марке, которая зависит от следующих параметров:

  1. Качество вяжущего в растворе;
  2. Соотношение В/Ц (вода — цемент). Если параметр В/Ц растет, прочность бетона уменьшается. Принятое среднее значение В/Ц – 0,3-0,5;
  3. Плотность заполнителей и конечная плотность бетона.

Каждой марке бетона соответствует фактическая прочность, соответствующая среднему арифметическому минимальной и максимальной прочности на сжатие бетонного куба возрастом 28 суток из каждой партии. Образец берется со сторонами 20 см.

Образцы бетона в кубах

Как делится бетон на обычный и легкий бетоны в соответствии с марками:

  1. Бетон обычный: марки M 25 — M 600;
  2. Легкий и ноздреватый стройматериалы: M 10 — M

Эта таблица марки бетона будет полезна для соответствия марки и класса:

Класс бетона Марка материала
В 3,5 М 50
В 5 М 75
В 7,5 М 100
В 10 М 150
В 12,5 М 150
В 15 М 200
В 20 М 250
В 22,5 М 300
В 25 М 350
В 27,5 М 350
В 30 М 400
В 35 М 450
В 40 М 550
В 45 М 600
В 50 М 700
В 55 М 750
В 60 М 800
В 65 М 900
В 70 М 900
В 75 М 1000
В 80 М 1000

Классификация проводится по удобоукладываемости и жесткости:

Удобоукладываемость раствора

Сверхжесткие, жесткие и подвижные смеси

Жесткость смеси Осадка конуса
CЖ 3 ≥ 100
CЖ 2 51-100
CЖ 1 ≤ 50
Ж 4 31-60
Ж 3 21-30
Ж 2 11-20
Ж 1 5-10
П 1 ≤ 4 1-4
П 2 5-9
П 3 10-15
П 4 16-20
П 5 ≥ 21
Марочная морозостойкость

Способность водонасыщенного бетона длительное время выдерживать циклы заморозки-разморозки без разрушения и уменьшения параметров прочности называют морозостойкостью. Замерзшая вода, превращаясь в лед, расширяется и проникает в воздушные поры бетона, разрушая его. Поэтому показатели морозоустойчивости находятся в зависимости от структуры бетона: чем больше размер пор, тем ниже морозоустойчивость стройматериала.

Морозоустойчивость бетона

Морозостойкость как технико-эксплуатационный параметр особенно важна для северных климатических поясов. В условиях севера практически все бетонные сооружения эксплуатируются при низких уличных температурах, впитывая атмосферную влагу и подвергаясь многократной заморозке и размораживанию. Бетонные объекты из обычных стройматериалов через некоторое время утрачивают прочность. Главная причина ускоренного износа и разрушения бетонных объектов – низкие показатели морозоустойчивости, расхождения в показателях требованиям стандартов по морозостойкости.

Классификация по морозостойкости

Бетон, приготовленный с соблюдением всех стандартов, нормативов и требований, способен эксплуатироваться без разрушений более ста лет. Если же показатели морозостойкости не соблюдены, то разрушения могут появляться уже через несколько лет эксплуатации. В обязательные требования по соблюдению рецептуры приготовления морозостойких смесей, кроме соотношения вода — цемент, типа применяемого цемента и условий схватывания, входит обеспечение рецепта специальными воздухововлекающими присадками и другими дополнительными условиями для соблюдения морозоустойчивости.

Морозостойкость обозначается латинским символом «F» и цифрами в диапазоне 50-1000, обозначающими количество циклов замораживания и размораживания, которые не приведут к уничтожению характеристик материала.

Исследования на прочность

В таблице можно увидеть, как определяется марка конкретного образца бетона по циклам заморозки-разморозки, которые будут осуществляться при приведенных методах:

  1. I метод: любой бетон, кроме используемого для строительства дорожных покрытий и аэродромов;
  2. II метод: кроме используемого для строительства дорожных покрытий и аэродромов, а также легких бетонов средней плотности ≤ D1500;
  3. III метод: для используемого в строительстве дорожных покрытий дорожных и аэродромов бетона.
Определение марки F-35 F-50 F-75 F-100 F-150 F-200
I метод 2,5:3,5 3,5:5 5:7,5 7,5:10 10:15 15:20
II -:8 -:13 -:20 20:30 30:45
II 2 3 4 5
III 35:50 50:775 75:100 100:150 150:200
III 5 10 20
Определение прочности F-300 F-400 F-500 F-600 F-800 -1000
I метод 2:3 3:4 4:5 5:6 6:8 8:10
II 45:75 75:110 110:150 150:200 200:300 300:450
II 8 12 15 19 27 35
III 2:3 3:4 4:5 5:6 6:8 8:10
III 37 55 80 105 155 205

Водопроницаемость– это способность материала к сопротивлению под действием влаги при циклическом намокании и просыхании. Водопроницаемость рассчитывается по отношению предельной прочности через определенное количество циклов намокания и просыхания, и первоначального значения прочности. Марка по водопроницаемости обозначается буквой латинского алфавита «W» и цифрами от двух до двадцати, которые означают предельное водяное давление.

Контроль водонепроницаемости бетона

Процесс приготовления качественного бетона предполагает строгое соблюдение количества ингредиентов в растворе, служащую залогом прочности и долговечной эксплуатации конструкций. Бетон товарного качества с заданными характеристиками востребован в промышленном и частном строительстве из-за эффективного его использования в монолитных конструкциях. Качества, присущие бетону – сейсмоустойчивость, высокая прочность, бесшовность конструкции, равномерная усадка смеси и низкая себестоимость все больше привлекают потребителей.

jsnip.ru

Таблицы - усредненные удельные расходы материалов при производстве раствора и бетонов различных марок (классов). Расходы цемента, заполнителей, воды, химических добавок. Производство бетона и раствора. ОНТП-07-85

Таблицы - усредненные удельные расходы материалов при производстве раствора и бетонов различных марок (классов). Расходы цемента, заполнителей, воды, химических добавок. Производство бетона и раствора.  ОНТП-07-85 (ОБЩЕСОЮЗНЫЕ НОРМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА)
  • Выбор вида и марки компонентов бетонной или растворной смеси осуществляют в соответствии со, стандартами, техническими условиями на конкретные материалы или проектной документацией на изделия.
  • При несоответствии параметров качества исходных материалов требованиям стандартов или технических условий в проекте следует предусматривать мероприятия по доведению их до нормативных требований или применять специально разработанные технологии, изложенные в технологических регламентах на применение этих материалов для конкретных видов продукции.
  • Для расчета емкостей складов и бункеров допускается применять укрупненные удельные расходы цемента.

Таблица. Марка и расход цемента кг/м3 в зависимости от марки и класса бетона (раствора) и технологии производства.

Таблица. Марка и расход цемента кг/м3 в зависимости от марки и класса бетона (раствора) и технологии производства.
Вид бетона Технология изготовления изделий Проектный класс (марка) бетона Марка цемента Расход цемента, кг/м3
Тяжелый Агрегатно-поточная и конвейерная В 7,5 (100) 300 230
В 10, В 12,5 (150) 300 270
В 15 (200) 400 280
В 22,5 (300) 400 370
В 30 (400) 500 400
В 40 (500) 600 450
В 45 (600) 600 550
Стендовая В 15(200) 400 320
В 22,5 (300) 500 370
В 30 (400) 500 450
В 40 (500) 600 500
Кассетная В 10, В 12,5 400 320
В 15 (200) 400 390
В 22,5 (300) 500 440
Легкий Агрегатно-поточная и конвейерная В 3,5 (50) 400 220
В 5 (75) 400 240
В 7,5 (100) 400 260
В 10, В 12,5 (150) 400 290
В 15(200) 400 340
В 22,5 (300) 500 380
В 30 (400) 600 450
Мелкозернистый (в т.ч. для фактур­ных слоев) То же В 7,5 (100) 400 340
В 10, В 12,5(150) 400 380
В 15 (200) 400 420
В 22,5 (300) 500 460

 Таблица. Расходы заполнителей  (песка, щебня или гравия) на 1 м3бетона для технико-экономических расчетов, а также расчета емкостей складов заполнителей и бункеров БСУ. 

Таблица. Расходы заполнителей (песка, щебня или гравия) на 1 м3бетона для технико-экономических расчетов, а также расчета емкостей складов заполнителей и бункеров БСУ.
Вид бетона и раствора Расход заполнителей бетона м/м 
песок щебень или гравий
Бетон тяжелый:    
- для всех технологий, кроме кассетной 0,45 0,90
- для кассетной технологии 0,60 0,75
Бетон легкий:    
а) теплоизоляционный:    
- крупнопористый - 1,05
- мелкозернистый 1,20 -
б) конструкционно-теплоизоляционный:    
- на песке пористом 0,30 1,10
- на песке плотном 0,20 1,10
- на золе та золошлаковой смеси 0,15 1,10
- без песка ( поризованыий) - 1,20
в) конструкционный 0,55 0,80
Раствор 1,10 -

Таблица удельный расход воды затворения в зависимости от вида заполнителя и характера бетонной смеси, марки подвижности, жесткости и заполнителя

  • Примечание 1. Данные приведены для бетонов с расходом цемента не более 400 кг/м3 при применении песков средней крупности.
  • Примечание 2. При применении пуццолановых портладндцементов расход воды увеличивается на 15-20 л.
  • Примечание 3. При использовании мелкого песка расход воды увеличивается на 10л.
Таблица удельный расход воды затворения в зависимости от вида заполнителя и характера бетонной смеси, марки подвижности, жесткости и заполнителя
Показатель удобоукладываемости бетонной смеси  Расход воды затворения  л /м  при наибольшей крупности зерен заполнителя, мм 
марка подвижности (осадка конуса, см) марка жесткости (жесткость, с) 10 20 40 80
 Гравий
Пб5 (21 и более) - 230 225 210 200
Пб4 (16-20) - 225 220 205 195
ПбЗ(10-15) - 215 205 190 180
Пб2 (5-9) - 200 185 170 165
Пб1(4 и менее) -(1-4) 190 175 160 155
- Ж1 (5-10) 175 160 145 140
- Ж2 (11-20) 165 150 135 130
- Ж3 (21-30) 160 145 130 125
- Ж4 (31 и более) 150 135 125 120
Щебень
Пб5 (21 и более) - 240 235 220 210
Пб4 (16-20) - 235 230 215 205
ПбЗ (10-15) - 225 215 200 190
Пб2 (5-9) - 210 200 185 180
Пб1(4 и менее) -(1-4) 200 190 175 170
- Ж1 (5-10) 185 175 160 155
- Ж2 (11-20) 175 165 150 150
- Ж3 (21-30) 170 160 145 140
- Ж4 (31 и более) 160 150 135 130

Таблица расход химических добавок на 1 м3 бетонов различных видов и рабочая концентрация их растворов для расчетов емкостей складов добавок и расходных емкостей.

Таблица расход химических добавок на 1 м3 бетонов различных видов и рабочая концентрация их растворов для расчетов емкостей складов добавок и расходных емкостей.
Вид бетона Вид добавки Расход (на сухое вещество), % от массы цемента Концентрация рабочего раствора, %
Тяжелый и легкий конструкционный Пластифицирующая 0,15 5,0
Ускоряющая твердение 1,5 10,0
Воздухововлекающая 0,02 3,0
Суперпластификатор 0,5 5,0
Легкий конструкционно-теплоизоляционный Воздухововлекающая 0,2 3,0

tehtab.ru

Маркировка и характеристики бетона

Первостепенные показатели – марка и класс бетона – одни из основополагающих характеристик при выборе строительного раствора. Применение различных марок варьируется в зависимости от ряда зашифрованных значений в буквенно-цифровом формате. Готовая смесь обычно заказывается по марке – здесь заложена главная характеристика – прочность будущего монолита.

1. В проектной документации марка указывается заглавной буквой М и показателем предельной прочности бетона в кгс/см2. Существуют марки бетона от М50 до М1000, но применение чаще всего ограничивается М100-М450.

2. Класс бетона, буква В (В 3,5 – В 60). Подразумевает гарантированное значение прочности, то есть нагрузка в мегапаскалях, которую монолит обязан выдержать в 95 % случаев. В эксплуатации чаще всего встречаются классы В 7,5 – 35.

3. Показатели морозостойкости, водонепроницаемости, подвижности, жесткости уступают вышеуказанным, но также имеют важное значение в ряде конкретных случаев.

Морозостойкость бетона указывается литерой F (25 – 1000), означает количество циклов заморозки и разморозки, во время которых смесь не дает деформации. Исключительно важен этот показатель для фундаментов в сильно влажных почвах, мостовых конструкций, где происходит постоянный контакт с влагой, особенно осенью и весной в период перепадов температур.

Различные производители дополнительно вводят в состав противоморозные добавки для повышения резистентности материала к перепадам температур. Обычно подобная добавка – это гидрофобный (напрягающий) цемент. Важно: злоупотребление подобными средствами повлечет за собой убыток прочности бетона. Для нашей климатической зоны подходит использование бетона с морозостойкостью F 100-200.

Водонепроницаемость – характеристика бетонной смеси по прочности связи внутри материала. Важность заключается в том, что вода, проникая в микротрещины, при замерзании разрушает его изнутри.

Водонепроницаемость обозначается знаком W от 2 до 20 – это числовой показатель сопротивляемости проникновению влаги в толщу под действием давления. Для достижения необходимых характеристик гидросопротивления используется все тот же гидрофобный цемент либо другие уплотняющие и гидрофобные добавки.

Стоит отметить, что при этом цена получится значительно выше, зато появится ряд положительных качеств:

  • возможность сэкономить на гидроизоляции оснований в местности с близким залеганием грунтовых вод;
  • продление срока службы ввиду повышения морозостойкости, применительно к незащищенным конструкциям, таким как заборы, отмостки, бетонные дорожки.

В таблице приведены основные характеристики марок бетона, включая расход материалов для приготовления раствора и примерную стоимость.

МаркаКлассМорозо-стойкостьВодонепро-ницаемостьПропорции: цемент-щебень-песок-вода, часть.Цена за м3, рубли
Цемент марки М400М500
М 100В 7,5F 50W 21:4,6:7:0,51:5,8:8,1:0,53 500
М 150В 12,5F 50W 21:3,5:5,7:0,51:4,5:6,6:0,53 600
М 200В 15F 100W 41:2,8:4,8:0,51:3,5:5,6:0,53 800
М 250В 20F 100W 41:2,1:3,9:0,51:2,6:4,5:0,53 900
М 300В 22,5F 200W 61:1,9:3,7:0,51:2,4:4,3:0,54 000
М 350В 25F 200W 81:1,5:3,1:0,51:1,9:3,8:0,54 100
М 400В 30F 300W 101:1,2:2,7:0,51:1,6:3,2:0,54 450
М 450В 35F 300W 141:1,1:2,5:0,51:1,4:2,9:0,54 700
М 500В 40F 400W 161:1:2:0,51:1,2:2,3:0,54 800

Марка подвижности состава, иначе называется удобоукладываемость или осадка конуса, обозначается в паспорте смеси буквой П, этот индекс – от 1 до 5. Является временной характеристикой, так как проявляется только в период высыхания раствора. Выражается в способности бетонной массы равномерно заполнять предложенную форму под действием тяжести собственной массы.

При стандартных монолитных работах целесообразно применение марок П2 – П3. При заливке узких форм, опалубок или столбов, армированных сооружений, где труднодоступна заливка, рекомендовано использование П4 и больше – такая смесь позволяет обойтись без проведения вибрации.

Жесткость – Ж – коэффициент от 1 до 4. Обычно под жестким бетоном подразумевается «тощий бетон» с уменьшенным процентным соотношением цемента и воды. Такой состав производят применительно к строительному раствору для автодорог.

Особенности применения

Различия в процентном соотношении компонентов раствора порождает разницу в свойствах и характеристиках, необходимых для того или иного вида работ. Таким образом, использование бетона в зависимости от марки выражено в таблице.

Марка

Сфера применения

М 100Так называемый «тощий бетон». Применяют в виде подготовки в возведении автодорог, для установки бордюров, в сфере подготовки, в преддверии заливки фундамента и армирования.
М 150Разновидность легкого бетона для вспомогательных нужд при строительстве, производстве стяжки пола, закладке дорожек. Допускается в виде фундамента для маловесных конструкций.
М 200Довольно распространенная марка, в силу своей повышенной устойчивости. Пригодна для большинства разновидностей фундаментов, отмостки, обустройства площадок, пешеходных дорожек, сооружения бетонных лестничных маршей, подпорных стен, выравнивающей стяжки пола.
М 250Используется для различных видов фундаментов, при оборудовании отмосток, заливке площадок, бетонных лестниц. Применяют также в качестве оснований для заборов, плиточных перекрытий с небольшой нагрузкой.
М 300Достаточно популярный состав – практический лидер продаж. Употребляется для заливки фундаментов любой степени сложности, изготовления стен, перекрытий, заборов, производства бетонированных площадок, сооружении бетонных лестниц, отмосток.
М 350Марка обладает достойной водонепроницаемостью, поэтому пригодна для исполнения чаш бассейнов. Эксплуатируется при наличии экстремальных нагрузок – при оборудовании фундамента для многоэтажных домов, изготовлении монолитных стен, опор и других несущих систем. Основной материал для производства железобетонных изделий, аэродромных плит, свайно-ростверковых железобетонных конструкций, ригелей, плиточных перекрытий.
М 400Характерной особенностью является относительно быстрое схватывание и высокая цена. В силу этих характеристик редко используется в домашнем строительстве. Чаще всего входит в состав конструкций мостов, разного рода гидротехнических сооружений, железобетонных изделий специального назначения. Незаменима применительно к объектам общественного пользования с особыми требованиями к безопасности – аквапарки, торговые центры, крытые бассейны и так далее.
М 450В частном строительстве использование этой марки нецелесообразно. Применение связано с изготовлением специализированных железобетонных конструктивных элементов, требования к которым регламентированы проектной документацией. Необходим при возведении платин, банковских хранилищ, мостов, метро, дамб.
М 500Такой маркой оперируют при проектировании гидротехнических конструкций, метро, возведении банковских хранилищ и других сооружений. В бытовых целях не применяется.

stroitel-list.ru

Раствор бетона и его характеристики

Еще с древних времен основным связующим материалом для различных конструкций был бетон. Рецепты его приготовления хранились и передавались от поколения к поколению, пока не дошли до более современного общества. Сегодня специалисты могут классифицировать раствор. Это значит, что таких рецептов становится все больше и больше.

Схема определения пластичности раствора.

Основные и второстепенные параметры

Сегодня все чаще в частном строительстве можно видеть использование. Если речь идет о больших его объемах, то для приготовления потребуется иметь специальные инструменты. Как правило, их нет, поэтому бетон уже в готовом виде приобретается у изготовителя. Растворы обладают рядом некоторых параметров, на которые стоит обращать внимание.

Основными из них можно назвать следующие:

  • марка и класс;
  • морозостойкость;
  • подвижность;
  • водонепроницаемость.

Марка и класс – это, пожалуй, те показатели, которые нужно учитывать в обязательном порядке. Именно с помощью них определяется сфера применения данного раствора. Если говорить обо всех остальных параметрах, то их смело можно назвать второстепенными. Например, подвижность бетона можно менять самостоятельно, а нужного уровня водонепроницаемости бетонной конструкции можно добиться при помощи специальных материалов.

Стоит заметить и то, что от марки и класса зависит его прочность, то есть проектная, или как ее часто называют, расчетная прочность конструкции.

Схема определения подвижности бетонной смеси.

Не лишним будет отметить и тот факт, что прочность на протяжении всего периода его эксплуатации постоянно изменяется. В только что приготовленном состоянии прочность практически равна нулю. Однако уже примерно через 3 дня этот показатель приближается к отметке в 70% от его расчетной стоимости. Еще через 3 недели показатель становится равным 100%. Однако на этом все не заканчивается, так как речь идет всего лишь о расчетной прочности, а не о реальной. По истечении первых нескольких лет прочность конструкции постоянно возрастает.

Этот процесс длится вплоть до тех пор, пока не начинается обратный, т.е. разрушение.

Что касается класса и марки, то можно говорить, что сегодня их достаточно много, как, собственно, и сфер применения.

Диапазон марок начинается от М50 и заканчивается М1000. Наиболее часто применяют все марки, которые лежат в диапазоне от М100 до М500. Каждая следующая марка выше на 50 единиц предыдущей, то есть М50, М100, М150 и так далее.

Диапазон классов начинается от В3,5 и заканчивается В80. Наиболее часто употребляются классы, которые лежат в диапазоне от В7,5 и до В40. Различают следующие классы бетона: В7,5, В10, В12,5, В15, В20, В22,5, В25 и так далее.

Физический смысл класса и марки

Схема процессов при твердении бетона.

Как уже было сказано, выбор того или иного класса или марки зависит от конкретной задачи, стоящей перед строителем. Однако стоит заметить, что цифры марки обозначают среднее значение предела прочности на сжатие, то есть на способность выносить какую-либо нагрузку. Измеряется эта нагрузка в давлении силы на единицу площади – кгс/кв.см.

Проверка данного показателя производится при помощи специального пресса. Под него помещается кубик, который набирал свою прочность 28 суток при нормальных температурных условиях.

Стоит отдельно сказать, что каждой марке бетона соответствует свой класс. В общем смысле можно говорить, что эти два понятия являются идентичными. Однако физический смысл у них немного различен. Если говоря о марке, имеют ввиду среднее значение его прочности, то говоря о классе, имеют ввиду его гарантированную прочность.

Есть такие понятия, как коэффициенты вариации, и другие подобные, которые учитываются специалистами при выполнении расчетов. Для частного же строительства такие сложные расчеты ни к чему. Единственное, на что следует обратить внимание, так это на указанный в проектной документации желательный класс.

Читайте также:  Советы по приготовлению бетона

На данный момент общепринятым является правило, что все показатели, которыми должен обладать бетон, указываются в классах, то есть техническая документация должна содержать определение именно класса. На практике же в подобных документах в большинстве случаев указывается рекомендуемая марка.

Схема составляющих компонентов

Так или иначе, самое главное, чтобы купленная вами марка или класс соответствовали действительности. Проверить самостоятельно растворы можно одним простым способом. Из привезенной массы требуется взять некоторое количество и сделать три кубика со стороной в 15 см. Для этого можно изготовить форму из реек. Перед заливкой в готовые формы деревянные их части необходимо немного смочить водой. Это не позволит дереву впитать влагу из раствора. Залитый бетон требуется проштыковать, то есть стальным или деревянным прутом несколько раз проткнуть бетон. Это делается с целью устранения воздушных полостей.

После этого все образцы должны высохнуть, на что требуется отвести 28 суток. Дальше образцы относятся в лабораторию. Там над ними проводятся исследования и выявляется их реальная марка. Поскольку ждать целый месяц никто не будет, то принято определять прочность по промежуточным данным, которые берутся на 3, 7 и 14 сутки.

Соответствие класса марке

Итак, как было сказано ранее, определенному классу соответствует своя марка раствора:

  • В3,5 имеет прочность около 46 кгс/кв.см. Ему соответствует марка М50;
  • В5 – 65 – М75;
  • В7,5 – 98 – М100;
  • В10 – 131 – М150;
  • В12,5 – 164 – М150У;
  • В15 – 196 – М200;
  • В20 – 262 – М250;
  • В25 – 327 – М350;
  • В30 – 393 – М400;
  • В35 – 458 – М450;
  • В40 – 524 – М500;
  • В45 – 589 – М600;
  • В50 – 655 – М600;
  • В55 – 720 – М700;
  • В60 – 786 – М800.

Применение

Схема приготовления смеси в бетоносмесителях: А – Цикличного действия, Б – Непрерывного действия, В – Гравитационного, Г – Принудительного смешения, 1 – Загрузка материалов, 2 – Перемешивание, 3 – Выгрузка бетонной смеси.

Разные растворы применяются с разными целями.

М50 и М75 – это так называемые легкие бетоны. Они применяются для ремонтных работ некоторых других конструкций.

М100 часто называют товарным. Его основным предназначением является отливка фундаментов, устройство подушек для дорожек и различных покрытий.

М150 – это самый распространенный раствор в частном строительстве. Предназначение примерно то же самое, что и у марки М100. Чтобы самостоятельно приготовить такой бетон, достаточно воспользоваться следующей пропорцией компонентов:

  • цемент марки М500 и выше – 1 часть;
  • песок – 3 части, для марки цемента М600 можно и 3,5 части;
  • около 6 частей обычного щебня.

М200 и М250 тоже очень распространены в частном строительстве. Применяются для устройства простых сооружений и конструкций, для изготовления стяжек, может использоваться как самостоятельный материал для изготовления тротуарных дорожек. Использование этой марки не предполагает наличия больших нагрузок.

М300 так же, как и М100, получил название товарного. Используется с целью возведения несущих свай, балок и стен. Чаще всего применяется с целью изготовления основы для транспортера, для лестниц и плит перекрытия, которые не рассчитаны на большие нагрузки.

Схема приготовления смеси.

М350 используется для изготовления монолитных бетонных и железобетонных фундаментов. Применяется данный раствор и для изготовления аэродромных плит, а также плит перекрытия многоэтажных домов. Как правило, из бетона этой марки изготавливают ЖБИ.

Читайте также:  Показатель влажности бетона

М400 и М450. Эти две марки ввиду избыточной прочности в частном строительстве не применяются вовсе. Даже в промышленности используются редко. Чаще всего используют эту марку для устройства банковских хранилищ, свай, некоторых частей мостов. Часто применяют этот класс для строительства речных дамб и метро.

М500-М1000 – это высокопрочные растворы. Они, как и марки М400 и М450, являются достаточно дорогими. При изготовлении бетонов М500 марки и выше применяется гранитный щебень. Такие бетоны используются при строительстве высотных домов, мостов, крупных дамб, многих военных объектов и других подобных. Особой чертой такого материала является его время застывания – оно гораздо меньше, чем у остальных. В частном строительстве не применяется по многим причинам. Это и избыточная прочность, и неоправданный размер затрат.

Второстепенные параметры

Одним из таких параметров можно назвать морозостойкость. Физический смысл этого понятия прост – способность сохранять свои полезные свойства в условиях постоянного периодического процесса замораживания-оттаивания. Это свойство получило и свое обозначение, которое характеризуется маркой и обозначается латинской буквой «F». Данная величина показывает максимальное количество циклов, при котором конструкция сохраняет все свои физико-механические свойства.

По этому параметру различают следующие марки: F25,35,50,75,100,200. Крайним значением является F1000.

Стоит отметить то, что для каждой марки по прочности данный показатель свой, однако параметр назван второстепенным, потому что его можно изменять путем добавления в раствор специальных добавок.

Схема получения пенобетона с использованием поризатора.

Подвижность – это еще один второстепенный параметр. Он характеризует способность раствора растекаться под тяжестью собственного веса. Обозначается данный показатель буквой «П». Всего различают пять степеней – от П-1 до П-5. Данный коэффициент показывает усадку эталонного конуса, при этом единица соответствует величине усадки в 10 см, а 5 – 15 см. Для приготовления некоторых конструкций, заливка которых затруднена, используется бетон и с большей усадкой – от 16 до 21 см.

Этот параметр тоже может быть искусственно увеличен путем добавления большего количества воды, однако прочность его уменьшается пропорционально.

Еще одним второстепенным показателем можно назвать водонепроницаемость. Он характеризует способность не пропускать влагу. Для каждой марки такой показатель свой, но искусственно его можно изменять.

По данному параметру выделяют следующие марки – W2, 4, 6, 8… 20. Физический смысл прост – это величина давления влаги, выраженная в кгс/кв.см, на образец с диаметром или высотой в 15 см, при которой он не пропускает влагу.

Для изменения этого параметра в состав бетонов вводят специальные гидрофобные вещества.

Процесс твердения смесей

Процесс гидратации – взаимодействие цемента и воды – это обязательный процесс твердения. Если он протекает нормально, то бетон набирает 100% своей прочности к установленным срокам и превышает этот показатель с течением времени. Часто данный процесс останавливается. Причиной может стать впитывание влаги другими предметами, например, деревянной опалубкой. Причиной тому может стать и простое вымерзание влаги.

Чтобы не допускать подобных явлений, в жаркую погоду свежеуложенный раствор следует накрыть влажной тканью. Кроме того, уже после нескольких часов все конструкции можно смачивать небольшим количеством влаги – хуже не станет точно.

При проведении работ при отрицательных или близких к этому значению температурах следует добавлять специальные добавки. При замерзании воды процесс твердения останавливается. При оттаивании он может продолжиться, но при этом такие показатели, как морозостойкость и прочность, будут существенно ниже тех, которые наблюдаются при нормальном твердении.

http://www.youtube.com/watch?v=DspwV1FX7Ms

При проведении работ, связанных с использованием бетонных растворов, следует помнить про показатель, который называется критической прочностью. Он характеризует ту минимальную необходимую прочность бетона, при достижении которой раствор точно достигнет нормальной прочности при любых условиях. Иначе говоря, при достижении высокопрочными бетонами своей прочности в 25% можно с уверенностью сказать, что они достигнут прочности в 100%.

Естественно, что у менее прочных составов этот порог находится на более высоком уровне.

Page 2
  • Армирование
  • Виды
  • Изготовление
  • Инструменты
  • Монтаж
  • Расчёт
  • Ремонт

1pobetonu.ru

Характеристики бетонов. Таблица. Советы по приготовлению состава

Ни одна строительная площадка жилого или промышленного назначения не обходится без применения бетона. Качество данного материала, который получается искусственным путем, прямо будет зависеть от правильной последовательности соотношения и смешивания применяемых компонентов. Ниже мы привели для вас таблицу – Пропорция бетона на 1 кубический метр. Она сможет вас сориентировать в максимально правильном распределении составляющих компонентов раствора для применения его в различных конструкциях.

Технические характеристики бетона

Благодаря этой статье можно узнать характеристики бетонов. Для этого мы приведем описание, а еще в этой статье будет находиться таблица. Вода и цемент, которые входят в состав бетона, при спешивании между собой начинают образовывать массу, при затвердевании которой она превращается в цементный камень. В данном виде такой материал может деформироваться. В нем начинает образовываться большое количество трещин. Это в свою очередь приводит к существенной усадке.

Внесение различных наполнителей в состав цементной смеси, таких как песок, щебень, гравий, могут способствовать возникновению арматуры, которая будет на себя принимать внутреннее напряжение. Благодаря данному свойству, увеличиваются показатели прочности, в разы слабеет подвижность смеси и также деформация от усадки.

Если учитывать степень прочности бетона, то материал делиться на марки (обозначение М), и классы (обозначение В). Чем будет больше числовое значение марки бетона (к примеру, М300, М400 и т.д)., тем прочнее материал. От марки и класса будет зависеть, в каких конкретно видах изделий он станет использоваться. Если же ваша стройка подкрепляется проектом, то в нем будут предпочтительные те марки бетона, которые требуются для строительства фундамента либо иных конструкций.

Таблица показателей прочности бетона:

Соответствие марки применению бетона

Бетонные смеси различных марок применяются для разных типов строений.

  • Бетон с разными марками используются для разнотипных сооружений. Ниже в таблице мы привели характеристики гост и область вероятного применения бетона в зависимости от его марки:
  • Пропорции и расход главных составляющих ингредиентов бетона будет зависеть от множества факторов. Что же касаемо песка, то здесь необходимо учесть его влажность, содержание примесей и крупность.
  • Для гравия и щебня большое значение будет иметь покаталось загрязнения, влажности, различных нестандартных включений(мусора) и пустотности.
  • Для цемента следует обязательно учитывать его марку. Кроме этого, нужно еще учесть тот вид работ, для которых и приготавливается бетонный раствор: заливка фундамента, бетонная стяжка, строительство стен и прочее.

Главной составляющей бетонного раствора является цемент. Соотношение расхода данного стройматериала будет выражать марку бетона.

Марка бетона будет выше, если в его составе будет больше цемента.

Процедуру бетонирования по традиции начинают проводить в то время, когда температура воздуха плюсовая. Это будет способствовать качественному затвердеванию цементного раствора.

Полезный совет! Мы не советуем вам проводить бетонные работы при минусовой температуре воздуха, по причине большой вероятности получения некачественного материала с малой прочностью.

Проводя работу с бетоном в холодное время, существует большая вероятность того, что вода, находящаяся в составе раствора, просто начнет замерзать и будет источником разрушения внутри самого материала. Исходя из этого, существенно снизится прочность. Процесс схватывания бетона происходит в течение двенадцати часов. Через две недели бетон начинает накапливать 80 процентов прочности. Эксплуатировать готовую конструкцию можно будет через месяц.

Как приготовить раствор бетона

Основные компоненты бетонной смеси

Выше были перечислены марки бетона и их характеристики. Данную информацию позволила отразить таблица. Занимаясь покупкой основных  ингредиентов для будущего раствора, следует сперва убедиться в их качестве:

Песок. В его составе не должно содержаться глины. Это можно проверить по цвету песка. Если песок имеет желтый цвет, это означает что количество глины в нем небольшое. Для раствора следует использовать серый либо белый песок.

Вода. Следует для приготовления раствора использовать только пресную воду.

Цемент. Ощупывая мешки с цементов, убедитесь в том, чтобы в них не ощущались затвердевшие части, а сам материал должен быть произведен не ранее 4-ех месяцев с даты его покупки.

Полезный совет!  Покупая цемент, следует обратить свое внимание на маркировку. Лишь у проверенных производителей маркировка на мешке будет соответствовать качеству цемента, содержащегося в нем.

Щебень. Применяется только чистый материал, без включений и пыли. Иначе сцепление с самим раствором будет плохим. Это в свою очередь отрицательно скажется на прочности бетона. Отлично подойдёт щебень гранитной породы.

Помимо самого щебня, для бетонной смести, в качестве крупного наполнителя применяется гравий. В основном, применяется для марки 450ю. также известняк. Подойдёт для любых марок — 100 и 300.

Расход материалов. Таблица «Пропорции бетона на 1м3»

О том, что входит в состав бетона мы смогли рассказать вам выше. Теперь стоит выяснить каким должен быть расход основных ингредиентов для приготовления одного кубического метра. Это будет прямо зависеть от марки цемента, который будет использоваться в изготовлении и назначении конструкций, для этого были обобщены значения пропорций состава одного кубического метра бетона. Ниже вашему вниманию мы предоставили 2-е таблицы пропорций бетона на 1м3.

Таблица №1 — пропорции бетона для марок М200, М400, М300:

Таблица №2 — пропорции бетона для марок М250, М150, М450 и М350:

Исходя из этого, если вам нужно изготовить бетон М200, пропорции составят на 1м3 раствора — 1/3,5/2,6 кг, для бетона марки М300 пропорция будет составлять — ½,4/4,3 кг, ПО пропорции бетона марки М400 — 1/1,6/3,2кг.

В качестве примера, вы можете привести расчет количественного состава компонентов, которые были учтены в таблице пропорций для изготовления бетона марки М400 с применением цемента М500. Для этого необходимо взять двадцать ведер цемента. По пропорциям песок составит – 20*1,6=32 ведра. А щебень – 20*3,2=64 ведра. Вода – 20*0,5=10 вёдер.

Если вы будите знать плотность всех составляющих ингредиентов раствора, то сможете очень быстро и просто произвести перевод необходимого количества ведер в ту единицу измерения, по которой производится реализация материалов. Так, к примеру, ведро, имеющее емкость десять литров, заполненное цементом, будет иметь вес 12кг (1200*10), где 1200кг/м3 – это плотность цемента при насыпании. Ведро песка — 14кг (1400*10). Здесь 1400 кгм3 –это плотность песка. Тот же самый объём гравия будет иметь вес 15кг, при учете его плотности.

Пропорции состава бетона для фундамента

Каковы пропорции куба бетона для фундамента? Этот вопрос считается крайне интересным. Далее, найдем на него ответы. В том случае, если работы с бетоном будут проводится в небольшом объёме, к примеру, при частном строительстве, либо небольших работах, имеет место придерживаться пропорций бетона в ведрах. Данные количественные меры используются в случае, если негде расположить на участке соответствующую технику, и также в случае, если раствор заливается малыми порциями. При изготовлении бетона под возведения фундамента, следует обязательно придерживаться следующих пропорций бетона на фундамент. мы их привели ниже:

Таблица пропорций бетона на фундамент в ведрах для марок бетона М200, М100, М300, М400.

Порядок приготовления раствора

Для того, чтобы приготовить смесь-бетон имейте в виду следующие рекомендации. В условии индивидуального строительства бетон, предназначенный для возведения фундамента следует готовить, отмеряя части необходимых компонентов ведрами.

В данном случае нужно учитывать то, что лопата для цемента и ведро обязательно должны быть сухими.

Для того, чтобы можно было получить более точные пропорции, состав щебня и песка в ведре нужно немного уплотнить и выровнять по краю ведра. Отмеренный песок и щебень следует тщательно перемешать в широкой и удобной емкости, формирую канавки, куда нужно высыпать подготовленный цемент. Все составляющие компоненты нужно хорошенько перемешать до поучения равномерной по цвету и составу массы.

Получившуюся массу следует сформировать под конус. А в середине необходимо сделать небольшое углубление. Туда и нужно будет залить воду. Не торопясь, нужно с краем ссыпать смесь в серединку, до тех пор, пока вода полностью не впитается. После того, как первая порция воды полностью пропитается, следует повторить процедуру с водой до получения необходимой консистенции бетонного раствора.

 Полезный совет! Не советуем вам нарушать водоцементное отношение, пытаясь получить более жидкую массу. Излишки воды будут оставлять пустоты. В результате этого, в разы уменьшиться прочность бетона.

Если вы будет придерживаться таблицы пропорции при приготовлении бетона, то сможете получить однородную, пластичную и качественную смесь. Это в свою очередь послужит долговечности бетона.

Марки бетона, их технические характеристики и классификация

Без бетона невозможно провести большинство видов строительный работ, поэтому он является крайне востребованным материалом. Классификация бетонного раствора помогает определить основные характеристики каждого вида, ведь для различных целей важны определенные особенности состава.

Каждый тип смеси используется по определенному назначению, что значительно упрощает строительные работы. Покупатель сможет легко определиться с необходимостью покупки конкретного вида, если просмотрит классификацию бетона по маркам и классам.

Стоит обращать особое внимание на следующие характеристики при покупке бетона:

  • прочность;
  • плотность;
  • подвижность;
  • морозостойкость;
  • водонепроницаемость.

«Монолит47» проверяет готовый материал в условиях лаборатории, поэтому качество товарной смеси и полное соответствие стандартам ГОСТ гарантируется. Наиболее качественный бетон получают не на строительных площадках, а в заводских условиях, поэтому стоит заказывать раствор у проверенных производителей, которые могут предоставить сертификаты соответствия.

Прочность бетона

Наиболее важным параметром является прочность товарного раствора, так как она определяет сопротивляемость к сжатию. Измерителем прочности бетона являются такие показатели, как марка и класс. Смесь должна выдержать определенную нагрузку при возведении конструкции, поэтому важно правильно рассчитать такие показатели.

Класс бетона на сжатие и растяжение важно учитывать во время проектирования конструкций, не допускающих появления даже «микроскопических» трещин в процессе эксплуатации: крайне важно для гидротехнических сооружений, высотных зданий и сооружений с большой нагрузкой.

Методы определения прочности в нашей компании позволяют максимально точно присваивать бетону конкретную марку или класс. Метод стандартных образцов предполагает разрушение модели под нагрузкой в прессе. Во время неразрушающего контроля измеряются показатели, связанные с измеряемой по величине корреляционной зависимостью. В качестве методов для такого контроля используются: пластические деформации, упругие отскоки, ударные импульсы, скалывание ребер конструкции и ультразвук.

Образцы проверяются в заводских условиях, что позволяет предельно ясно провести классификацию смесей.

На прочный бетон влияют следующие факторы:

  • содержание и активность цемента;
  • содержание цемента и воды;
  • высокое качество заполнителей;
  • условия и время затвердевания.

Наша компания предлагает различные вариации товарного раствора. Все строительные материалы проходят необходимые испытания, проверяются на качество и имеют сертификаты.

Плотность бетона

Параметр рассчитывается путем соотношения веса материала к общему объему и прямо влияет на прочность товарного бетона. Вид заполнителя и структура смеси существенно влияют на плотность.

По классификации можно выделить следующие разновидности:

  • легкие;
  • тяжелые;
  • особо тяжелые.

Для приготовления первого типа необходимо использовать максимально легкий заполнитель по типу керамзита, или же хорошо высушенного шлака. Материал прекрасно подойдет для строительства ограждающей конструкции в жилом доме, так как обладает хорошим уровнем теплоизоляции и шумоизоляции. Легкие растворы часто используют в монолитном исполнении и для стеновых блоков.

Тяжелый бетон изготавливают с применением щебня горной породы для последующего использования в создании фундамента и несущих конструкций, а особо тяжелый – на стальных опилках. Структура особо тяжелого бетона предполагает использование по специальному назначению (сооружение стен атомной электростанции).

Подвижность бетона

Показатель влияет на выбор типа раствора для возведения сооружений определенного типа. Подвижность проще всего выразить в способности смесей заполнять пустоту или форму. Пластичность прямо зависит от наличия воды в растворе, ведь более густой будет растекаться плохо. При подаче бетона на расстояние или высоту с использованием автобетононасоса принято использовать продукцию P4 (П4) – с другими показателями пластичности бетонный раствор подать будет невозможно.

Строительный материал можно разделить по показателю подвижности на следующие группы:

  • малоподвижные (П1) – практические не меняют форму и формируются с помощью вибрационного уплотнителя;
  • подвижные (П2) – подойдет для изготовления фундамента и стяжки пола;
  • сильноподвжные (П3) – используется в процессе производства фундамента любого типа, для строительства лестниц и в качестве покрытия для трассы;
  • литые (П4) – применение для возведения гидротехнических конструкций.

Первый тип невозможно уложить без специализированного оборудования, поэтому его используют для заполнения больших пустот из монолита. Зимой такие растворы предварительно нагревают для более удобной работы. Усадка фундамента возможна с использованием жидких или литьевых смесей.

Морозостойкость бетона

Строительный раствор должен сохранять свои свойства даже в условиях температурных перепадов или во время оттаивания после морозов. Показатель F отображает количество циклов заморозки-разморозки, которое может выдержать бетон. Максимально морозостойкий раствор практически не содержит в структуре пор, которые могли бы впитывать воду. Выделяют такие виды бетона по морозостойкости:

  • менее F50 – быстро трескается при перепаде температур;
  • F50 - F150 – наиболее распространенный тип, так как позволяет долгие годы использовать конструкцию при температурных перепадах;
  • F150 - F300 – эксплуатационные характеристики позволяют возводить конструкции в суровых климатических условиях;
  • F300 - F500 – подойдет при условии наличия переменного уровня воды на местности;
  • более F500 – конструкция на основе такого раствора простоит века, а добиться таких высоких показателей морозостойкости можно только с помощью специальных добавок.

Если не провести параллель между условиями использования бетонного раствора и климатическими условиями, то уже через несколько лет возведенная конструкция может рассыпаться.

В заводских условиях для повышения морозостойкость используют следующие методы:

  • включение заполнителя без пор;
  • применение техники для уплотнения готовой смеси;
  • включение специальных добавок для повышения устойчивости низкой температуре.

Наша компания предлагает купить бетон с количеством циклов разморозки и заморозки от 50 и до 1000. Определяйте условия эксплуатации будущей постройки и выбирайте правильный вид товарной смеси.

Зачем нужен прогрев бетона

Для обеспечения скорости застывания и при падении температуры окружающей среды необходимо проводить прогрев бетона. Процедура не только обеспечивает затвердевание смеси при любых условиях, но и ускоряет процесс строительства в несколько раз. Наибольшее распространение получил способ электрического повышения температуры состава с использованием пятижильного гибкого греющего кабеля, который подключают к специальному оборудованию.

Водонепроницаемость

Способность раствора не пропускать влагу называют водонепроницаемостью. Показатель W крайне важен при выборе бетона для строительства гидротехнических сооружений. Если правильно подобрать водонепроницаемость бетона, то можно существенно продлить сроки эксплуатации здания при условии наличия грунтовых вод. Чтобы повысить показатель, необходимо обратить внимание на пористость и плотность смеси.

Застывание бетона

В зависимости от марки, бетонный раствор застывает на протяжении 1-28 суток. Химический процесс начинается со схватывания смеси, а затем начинается несколько стадий застывания. Время, за которое застывает бетон не превышает 28 суток.

Крайне важно соблюдать технологию заливки фундамента здания, чтобы продлить сроки эксплуатации. Если проводить непрерывную подачу раствора, то конструкция застывает равномерно, хорошо схватывается и представляет высокопрочный монолит. Когда заливка прекращается на некоторое время, а затем возобновляется, сложно избежать слоения фундамента. Пласты раствора плохо сцепляются между собой и со временем разрушаются.

При отрицательной температуре смесь затвердевает намного дольше, а при 30 градусах жары раствор схватывается через 1 час (после затворения). Схватывание бетона варьируется от 1 до 2 часов.

Тощий, мелкозернистый, гидротехнический, легкий, тяжелый: что они значат?

Бетон разделяют на несколько видов в зависимости от типа используемого вяжущего вещества. В тощем растворе преобладает крупный заполнитель, а вяжущего вещества добавляется минимальное количество.

Кроме того, в смеси может использоваться как крупнозернистый, так и мелкозернистый заполнитель. Тяжелый и легкий бетон отличаются плотностью, так как в состав двух видов включают разные заполнители.

Применение гидротехнического бетона крайне важно при строительстве дамб, водоочистных сооружений и мостов, ведь к материалам для приготовления такого раствора выдвигаются особые технические требования.

Сколько весит куб бетона?

Вес куба бетона варьируется в зависимости от марки. Максимальные цифры могут составлять около 2500 кг (в случае особо тяжелых растворов). Удельный вес бетона зависит от состава и используемых наполнителей, поэтому нужно правильно подобрать раствор для каждого типа строительных работ. Куб бетона весит до 500 кг при перевозе особо легких смесей.

Обзор марок и класса бетона

Компания «Промщебень» производит все марки бетона с доставкой на строительные объекты в Воскресенске и Воскресенском районе Московской области, Коломне, Егорьевске, Раменском. Возможен самовывоз. Работаем со строительными компаниями с круглосуточной поставкой раствора юридическим лицам и гражданами.

Прочностные свойства готовых строительных конструкций закладываются составом раствора: пропорцией цемента, воды, добавок. Класс (марка) товарного бетона имеет определяющее значение при выборе материала с привязкой к определенным работам на строительной площадке.

Класс и марка бетона по прочности, влагостойкости, морозостойкости

При производстве смесей на основе цемента с оптимальными свойствами учитывается прочность, присущая конкретному классу, марке бетона. Наряду с ними выбор раствора предопределяют пара других технических параметров:

    • соответствие марки бетона необходимым характеристикам по морозостойкости. Важность их значения обусловлена географическим расположением региона, температурой в момент проведения укладки раствора: в помещении (в гараже, мастерской, на кухне при устройстве стяжки пола), на улице (при заливке фундамента, возведении стен дома, строительстве подъездного пути, садовых дорожек, др.),
    • соответствие марки бетона по степени водонепроницаемости. При сооружении подземных конструкций, гидротехнических объектов, застройке участков с близко лежащими к поверхности грунтовыми водами, болотистых и глинистых территорий.

По мере роста класса (марки) бетона, продукт демонстрирует увеличение стойкости к влаге, равно как и к морозам. Сумма всех названных характеристик – реальный показатель качественных преимуществ и долговечности высококлассных смесей.

Таблица соотношения марки и класса

Класс и марки бетона в таблице прочно взаимосвязаны: по одному показателю профессионалы легко определяют второй. По обоим можно судить о главной эксплуатационной характеристике раствора - пределе прочности застывшего бетона на сжатие. Определяют ее в ходе лабораторного тестирования, используя специальное оборудование. Марки бетона, приведенные в таблице внизу, соответствует ГОСТу 26633-91 и сообщают среднее значение прочности затвердевшего раствора с учетом допустимой погрешности.

Класс (В)

7,5

10

12,5

15

20

25

30

35

40

45

Средн.прочн. кг/см2

98

131

164

196

162

327

393

458

524

589

Марка (М)

100

150

150

200

250

350

400

450

550

600

Выбирая марку (М) (бетон марки 400 либо М200, проч.), вы одновременно определяетесь с классом бетона (В), - соответственно В30 и В15, как видно из таблицы. Раствору бетона класса В25 соответствует марка М350. ГОСТ не распространяется на те марки готового к употреблению бетона, которые используются в строительстве дорог и взлетных полос.

Соответствие класса, морозостойкости и водонепроницаемости

При расшифровке маркировки видов бетона непременно обратите внимание на такие свойственные им физические характеристики, как ««W» (водостойкость) и «F» (морозостойкость):

    • водонепроницаемость бетона означает давление воды, которое удерживает бетонная поверхность строительной конструкция, не пропуская сквозь поры. Показатель зависит от класса материала, поэтому колеблется от 2 до 20. W4 – стандартная водостойкость для обычных объектов гражданского строительства (жилья, торговых, спортивных, культурных, медицинских, образовательных, промышленных зданий и сооружений). Марка бетона, походящая по водонепроницаемости, исключает в дальнейшем быстрое разрушение, образование плесени на стенах, сырость в помещении,
    • морозостойкость бетона соответствует количеству замораживаний/ размораживаний материала на основе цемента во влажном состоянии. Самый ходовой диапазон показателя этих циклов– 50-300. F50 применяют в теплых внутренних помещениях. F150 – при строительстве объектов разного назначения в регионах с теплым (умеренным) климатом. 150-300 в районах с суровыми зимними температурами. Точное попадание в марку бетона по морозостойкости и по прочности увеличивает срок эксплуатации стройобъектов до 100 лет.
Интересно: за счет спецдобавок в цементную смесь F-характеристику по желанию заказчика можно увеличить. Однако, бетон со сверхморозостойкостью применяется крайне редко.


При полном соответствии марки бетона условиям эксплуатации будущей конструкции, исключены любые риски.

Таблица морозо- и водостойкости бетона различных марок и классов

М (марка)

100

150

200

250

300

350

400

450

550

В (класс)

7,5

12

15

20

22,5

25

30

35

40

F (морозостойость)

50

50

100

100

200

200

300

200-300

200-300

W (водонепроницаемость)

2

2

4

4

6

8

10

8-14

10-16

Факторы, влияющие на повышение класса бетона

Существуют обстоятельства, влияющие на прочность окончательно затвердевшей бетонной смеси. Чем выше класс применяемого на объекте бетона, и марка, тем он прочнее, тем продолжительнее время службы постройки. Чем это обусловлено? Тем, что класс продукта четко соотносится:

    1. С составом всех содержащихся в смеси ингредиентов. Марка бетона зависит от пропорции образующих раствор компонентов.
    2. С объемом массы цемента и воды.
    3. С маркой использованного в продукте цемента и количеством.
    4. С чистотой, размером наполнителя (фракцией), качеством гранита, гравия, керамзита, отсева, песка.
    5. Со степенью перемешивания компонентов.

На класс и марку бетона в контексте прочности влияют, как уже сказано, и внешние факторы:

    • чем плотнее и технологичнее (то есть, профессиональнее) укладка раствора в конструкции, тем она прочнее и долговечнее по мере возрастания класса бетона, соответствия оптимальным условий эксплуатации строения,
    • чем теплее воздух в момент смешивания составляющих, приготовления товарного бетона на РБУ, работы с ним, тем выше характеристики материала.
Совет профессионала: кто в точности соблюдает технологию, для кого применение бетона строго по назначению – правило, тот не имеет претензий к классу либо марке бетона в части заявленной прочности. Помните: нормативная прочность бетонной конструкции вне зависимости от площади, толщины, достигается через 72 часа после заливки. Максимальную же прочность раствор набирает только спустя 28 суток.

Определение прочности на сжатие

Морозо- вместе с водостойкостью – не единственные критерии оценки качества строительного раствора. В зависимости от марки стрйматериал отличается еще по прочности на сжатие. Что это за характеристика? – Она указывает на нагрузку, которую выдерживает застывший бетон конкретной марки. Единицы измерения прочности:

- кгс/см 2 с точки зрения марки (М) бетона, диапазон 50-1000,

- мегапиксели с точки зрения класса (В) продукта, диапазон 3,5 – 80. В этом случае прочность на сжатие - показатель давления, который материал выдерживает в 95% построек.

Естественно, чем прочнее получается бетонная конструкция, тем дороже стоимость использованного бетонного раствора. Чтобы установить соответствие марки бетона предусмотренному для нее параметру прочности на сжатие, применяется метод проверки - ГОСТ 10180-2012 – по контрольным образцам.

Сущность в том, что изготовленные образцы постепенно нагружаются с постоянной скоростью, затем вычисляется напряжение в испытуемом образце.

Другие способы испытания бетона на прочность

    • Проверка бетонного куба или цилиндра путем раскалывания на прочность на сжатие и растяжение.
    • Тестирование прочности бетона по образцу цилиндрической или призменной с квадратом в сечении формы на осевое растяжение.
    • Испытание прочности призмы из бетона на растяжение при изгибе, раскалывании.

Прочность бетона на сжатие – важнейший показатель качества материала

Марка бетона предопределяет такую характеристику, как прочность на сжатие. Именно она отвечает за степень устойчивости готовых построек к разного рода нагрузкам. При правильном соотношении марки и класса бетона с прочностью на сжатие получается строительный материал, отвечающий национальному стандарту. Нацстандарт распространяется так же на готовые железобетонные плиты.

Применение различных классов бетонных смесей

Класс
Назначение


В0,5 - В2,5


Подготовительные стройработы, создание не рассчитанных на нагрузку конструкций


В7,5


Строительство дорожного полотна, фундаментов, отмостков, дорожек и дворовой зоны на участке, стяжка полов


B10 - B12,5


Сооружение конструктивные элементы домов и малых архитектурных форм, малоэтажные постройки


B15 - B20


Универсальное применение: фундаменты, несущие стены, лестницы, перекрытия монолитные, независимо от веса и нагрузки


B25 - B30


Отвесные конструкции, прокладка фундаментов, межэтажные перекрытия, колонны, чаши бассейнов и проч.


B35 - B60


Банковские хранилища, мосты, ложа каналов, плотины и др. сооружения гидротехники

Используйте возможность приобрести качественный бетон нужной марки, класса по ценам производителя. Оптимизируйте расходы, экономьте на строительстве! Заказывайте бетон нужной марки в необходимом объеме в ООО «Промщебень» с доставкой.

Состав бетона м300 на 1м3

Приготовление бетона – очень важная и ответственная задача, от правильности выполнения которой напрямую зависят эксплуатационные характеристики, прочность и надежность, долговечность конструкций и зданий. Бетон используется при выполнении самых разных задач, рецептов с точным указанием пропорций компонентов множество и важно найти тот, что актуален для конкретного типа ремонтно-строительных работ.

Качественные характеристики бетона зависят от объемов и вида компонентов, правильного смешивания. Разные пропорции составляющих бетона дают возможность приготовить раствор с нужными показателями прочности (определяется маркой и классом), морозостойкости, пластичности, плотности и т.д. Несмотря на важность всех показателей, основополагающими считаются марка (обозначается буквой М и цифровым индексом) и класс (буква В и цифра).

Бетонный раствор замешивается на базе двух основных компонентов – цемента в качестве вяжущего и воды для затворения. Эти два ингредиента позволяют создать твердый цементный камень, который на практике используется очень редко. Для применения в разных сферах замешивают бетон, куда, кроме цемента и воды, для прочности добавляют наполнители – мелкие (песок) и крупные (гравий, щебень). Также усилить материал можно арматурными прутьями, каркасом или сеткой.

Любой рецепт бетона предполагает указание марки – в зависимости от того, какой показатель указан в проектной документации или СНиПе, ТУ, согласно которым осуществляются ремонтно-строительные работы, подбирается правильный рецепт.

Часто для получения нужной марки важно не только соблюсти объемы компонентов из расчета на 1 м3 раствора, но и учесть пожелания касательно качества, фракции составляющих (цемент должен быть определенной марки, песок и щебень нужной величины).

Для качества бетона и соответствия его нужным характеристикам важно соблюдать соотношения и правила проведения работ. Так, если заливка бетона М250, к примеру, осуществляется при минусовой температуре, то его прочность будет значительно ниже указанной.

Работать с бетоном лучше всего при температуре +5 градусов и выше. Далее раствор застывает в течение 12 часов, потом твердеет и набирает прочность в течение 28 суток. Лишь после этого конструкция или элемент готовы к эксплуатации, проведению дальнейших работ и т.д.

Технические характеристики бетона

В соответствии со степенью прочности выделяют классы (В10, В15) и марки (М200, М300, М400 и т.д.). Чем выше числа возле обоих индексов, тем более прочным и стойким к разным нагрузкам является бетон. Именно класс и марка определяют сферу применения материала. Любая таблица пропорции бетона указывает, исходя из марки и класса.

Обычно эти два показателя взаимодействуют между собой (конкретной марке отвечает соответствующий класс). В проектной документации чаще всего указывается марка, а в разного типа инструкциях, ТУ – классы.

Соответствие марки применению бетона

Бетонные растворы разных марок используют в определенных сферах, для тех или иных конструкций, объектов, зданий. Так, к примеру, состав бетона М400 не актуален для выполнения подбетонки или черновой стяжки (обойдется дорого, а технические характеристики смеси просто не нужны). В то время, как бетон М100 не подойдет для сооружений гидротехнической конструкции.

Ниже в таблице представлено соответствие марок бетона сфере использования:

Специалисты не советуют менять указанную в проекте или просто соответствующую типу работ марку бетона на другую ни в сторону понижения, ни в сторону повышения. Более низкая марка бетона – это меньше прочности и стойкости к разным воздействиям, что может привести к быстрой деформации монолита, появлению трещин, полному разрушению конструкции из-за неспособности выдерживать возложенные нагрузки.

С другой же стороны, надеясь на более высокое качество здания или элемента, иногда готовят раствор более высокой марки, что совершенно неоправданно с точки зрения финансов. Так, состав бетона М200 предполагает использование цемента определенной марки и в нужном объеме, наполнителей подходящих фракций и качества.

Если же взять более дорогой цемент в большем количестве, потратиться на высококачественный наполнитель (в котором нет необходимости по рецепту), бетонный монолит получится более прочным и стойким. Но сфера применения не позволит использовать по максимуму все эти показатели и приготовление материала обернется просто неоправданными расходами.

Разные марки бетона соответствуют типу работ, условиям эксплуатации, предполагаемым нагрузкам, климатическим особенностям и массе других факторов, которые нужно учитывать при выборе оптимального состава и марки раствора.

Основные компоненты бетонной смеси

Для получения рецепта приготовления бетонного раствора лучше всего использовать таблицы – в них указывается, сколько и каких компонентов нужно взять на 1 куб раствора. Так, к примеру, для бетона М200 на 1 куб нужно меньше цемента (и, возможно, более низкой марки), чем в случае с приготовлением бетона М400 на 1м3.

Кроме пропорции, немаловажно изучить как общие, так и специфические требования к материалам. Специфические касаются точной величины (фракции) наполнителя, марки цемента и т.д. Общие же относятся ко всем видам цементного раствора и учитываются вне зависимости от того, готовят ли цемент на заводе или на объекте своими руками.

Требования к компонентам бетонного раствора:

  1. Цемент

    – должен быть произведенным как можно ближе к дате приготовления раствора. Лучше, если меньше 3-4 месяцев тому, в противном случае цемент наверняка уже потерял часть своей прочности (при условии правильного хранения). Если же материал хранился неправильно, в нем могут быть комки, которые уже не вернутся в исходное состояние и значительно ухудшат качество раствора. Лучше покупать цемент непосредственно перед использованием у проверенного производителя или поставщика, обязательно проверив дату изготовления.
  2. Вода

    – пресная, без примесей (после тщательной очистки). Многие мастера игнорируют данный компонент, считая, что воду можно брать любую, но это не так. Качество смеси во многом зависит и от этой составляющей, которая отвечает за прохождение реакции схватывания, затвердевания.
  3. Песок

    – обязательно очищенный, без каких-либо примесей (особенно опасна глина, которая ухудшает свойства адгезии), белого или серого цвета (но не желтого, что говорит о наличии глины в материале).
  4. Щебень

    – чистый, без дополнительных включений, мелкого мусора и пыли. Желательно, чтобы это был гранитный щебень. Также могут подойти гравий либо известняк, но гранит считается лучшим выбором ввиду высокой морозостойкости и низкого водопоглощения.
  5. Дополнительные добавки

    – вводятся для изменения в лучшую сторону определенных характеристик бетонной смеси или уже застывшего монолита: пластификаторы улучшают пластичность и делают материал более комфортным в работе, гидроуплотнители защищают от повышенной влажности, противоморозные присадки дают возможность работать при минусовой температуре, обеспыливатели повышают прочность сырья и понижают его истираемость, замедлители твердения продлевают время застывания смеси.

Цемент и вода – основные связующие компоненты в растворе, поэтому считаются главными составляющими. Очень важно верно учесть отношение цемента к воде в соответствии с уровнем влажности мелких и крупных наполнителей. Поглощающая способность также зависит от сорта компонентов. Вычислить это все самостоятельно очень трудно, поэтому проще посмотреть в таблице, сколько и чего должно содержаться в одном кубе бетона определенной марки.

Мелкие и крупные наполнители создают структурный каркас бетона и будущего монолита, благодаря которому обеспечиваются нужные показатели прочности. Также наполнители нужны для понижения риска деформаций и стойкости к разным нагрузкам, воздействиям.

Расход материалов: таблица, пропорции бетона на 1м3

Чтобы приготовить куб бетона, важно знать, какая марка смеси нужна для выполнения конкретной задачи, а потом посмотреть в таблице пропорции и требования к компонентам. Ниже представлены таблицы – в них можно отыскать и компоненты для смеси М100, и состав бетона М300 на 1м3 (таблица предоставляет информацию по самым распространенным маркам):

Стандартная бетонная смесь, которая часто используется в частном строительстве для заливки фундамента, монолитных перекрытий и прочего, предполагает такие пропорции: 0.5 части воды, 1 часть цемента, 2 части песка, 4 части щебня.

Важные факторы, которые учитывают при выборе пропорции:

  1. Способ укладки раствора в опалубку

    – с использованием строительной техники или собственными силами. Если своими руками, то состав должен быть пластичным, если с применением техники, смесь может быть более плотной.
  2. Бюджет

    – материалы для приготовления бетона стоят немало, поэтому нужно найти баланс между желаемым качеством и стоимостью, для основных работ (фундамент, перекрытия и т.д.) подбирая смеси высоких марок, а для ненагруженных конструкций и работ, где прочность не так важна, готовя раствор более низкого класса.
  3. Тип возводимой конструкции, условия эксплуатации

    – во многих случаях проектную марку бетона повышают из-за неустойчивости грунтов, каких-то отдельных требований и особенностей.

Ниже представлены пропорции бетона для замеса раствора марок М100, М200, М300, М400:

Получается, что если нужно приготовить бетон (1 м3) марки М200, то берут 1 часть цемента марки М400, 2.7 части песка, 4.9 частей щебня. При этом, если взять для приготовление раствора той же марки М200 цемент М500, пропорции уже иные: на 1 часть цемента понадобится 3.5 части песка и 5.2 части щебня. Другие соотношения работают для остальных марок бетонного раствора.

Чтобы получить данные в ведрах, достаточно знать плотность материалов. Так, одно ведро емкостью 10 литров будет весить 12 килограммов цемента (10 х 1200, так как насыпная плотность цемента составляет 1200 кг/м3), 14 килограммов песка (плотность 1400 кг/м3), 15 килограммов гравия и т.д. Достаточно просто поделить взятое число килограммов по пропорции на число килограммов, вмещаемое в ведро и мерять все этой емкостью.

Пропорции состава бетона для фундамента

При выборе соотношения компонентов для приготовления раствора с целью заливки фундамента не берут каких-то особых значений. Просто для основания и других ответственных (нагруженных) конструкций выбирают бетон высоких марок – как минимум М300, а то и М400, М500. Смесь готовится по обычному алгоритму, с четким соблюдением пропорций в соответствии с таблицей.

Порядок приготовления раствора

Если бетонную смесь не планируется заказывать на заводе (в Москве и практически во всех регионах есть возможность заказать нужный объем раствора указанной марки с доставкой на объект), то до начала замеса следует изучить основные правила.

Обычно компоненты отмеряют ведрами, это самый простой и доступный вариант. И в таком случае не актуально указание пропорций в килограммах – желательно сразу считать ведрами, чтобы не переводить объем каждого компонента (для чего нужно знать плотность материалов как минимум).

В таблице указаны объемы материалов в ведрах для замешивания бетона разных марок:

Основные правила приготовления бетонной смеси в домашних условиях:

  • Ведро для отмеривания и лопата для смешивания компонентов должны быть сухими.
  • Чтобы получить более точные пропорции, щебень и песок в ведре аккуратно уплотняют, ровняют по краю емкости.
  • Сначала отмеряют песок и щебень, их тщательно смешивают в широкой таре, делают канавки, в них высыпают цемент, снова все смешивают, пока масса не станет однородной и ровного цвета.

  • Из массы формируют конус, внутри делают углубление, в него заливают нужный объем воды (сначала лучше порцию, потом добавить по необходимости). Смесь с краев емкости постепенно ссыпают в средину, чтобы вода полностью пропитала всю массу. Далее заливают вторую порцию и так до тех пор, пока смесь не приобретет нужную консистенцию.
  • Водоцементное отношение, указанное в рецепте, лучше не нарушать (иногда мастера делают слишком жидкий раствор, с ним легче работать), так как лишняя влага при испарении будет оставлять пустоты, понижая прочность монолита.

Если делать все по рецепту и технологии, то получить качественный раствор с нужными характеристиками для выполнения любой задачи вполне реально самостоятельно. Главное – не экономить на компонентах, следовать инструкции и пропорциям.

Марки бетона, их характеристики, состав, таблица пропорций

Основным ориентиром при выборе бетонного раствора является его марочная прочность на сжатие, выраженная в кгс/см2 или в МПа, выдерживаемых с 95 % вероятностью. Требуемое значение определяется исходя из данных проекта или строительных рекомендаций для конкретной заливаемой конструкции. Она напрямую влияет на подбираемые пропорции компонентов и второстепенные, но не менее важные характеристики, а именно: удобоукладываемость, водонепроницаемость и морозостойкость.

Принцип разделения на марки и классы

Основной целью системы классификации является точная оценка свойств искусственного камня. Стандартные параметры регламентированы ГОСТ 7473-2010, ГОСТ 26633-91 и СНиП 2.03.01-84, исходя из которых марка отражает среднюю выдерживаемую прочность на сжатие в кгс/см2, а класс – более точное и конкретное значение этой характеристики в МПа, обеспечивающееся с 95 % вероятностью. Первые обозначаются латинской буквой «М» и варьируются от 50 до 1000, второй – «В» (от 3,5 до 80, соответственно).

Таблица взаимосвязи марок и классов бетона с учетом приложения 1 ГОСТ 26633-91 представлена ниже:

Класс Средняя, прочность, кгс/см2 Ближайшая марка Отклонение марки от средней прочности, %
В3,5 45,8 М-50 9,2
B5 65,5 М-75 14,5
B7,5 98,2 М-100 1,8
B10 131 М-150 14,5
B12,5 163,7 М-150 -8,4
B15 196,5 М-200 1,8
B20 261,9 М-250 -4,5
B22,5 294,7 М-300 1,8
B25 327,4 М-350 6,9
B27,5 360,2 М-350 -2,8
B30 392,9 М-400 1,8
B35 458,4 М-450 -1,8
B40 523,9 М-550 5
B45 589,4 М-600 1,8
B50 654,8 М-700 6,9
B55 720,3 М-700 -2,8
B60 785,8 М-800 1,8
B65 851,3 М-900 5,7
B70 916,8 М-900 -1,8
B75 982,3 М-1000 1,8
B80 1047,7 М-1000 -4,6

Показатели усредненной и фактической прочности на сжатие могут различаться при замесе раствора на основе не самых качественных компонентов, и бетон М150 будет ближе к В10, а не В12,5. Именно по этой причине в проектной документации указывает класс, а не марка, его численное значение признано более точным. Нормативные пропорции составляющих рассчитываются исходя из их ожидаемой марочной прочности, так как ее легче проверить опытным путем.

Описание марок и их характеристики

Класс/марка Рекомендуемая сфера применения и вид
В7,5/М100 Легкий бетон для подготовки котлована перед заливкой фундамента, монтажом бордюрных элементов или укладкой дорожного полотна
В12,5/М150 Тощие смеси для подготовительных работ или фундаментов под малогабаритные и легкие постройки
В15/М200 Универсальная марка с широкой сферой применения, минимально допустимая для фундаментов жилых домов. Используется при заливке подушек, площадок и стяжек со средними нагрузками и обустройстве лестниц
В20/М250 То же, плюс заливка слабо загруженных перекрытий
В22,5/М300 Самая востребованная марка, подходящая для возведения фундаментов любого типа, ограждений, отмосток, стяжек и лестниц
В25/М350 Монолитные плитные основания, перекрытия, балки, колонны, чаши бассейнов, дорожные плиты аэродромом, строительные конструкции в промышленных и общественных зданиях
В30/М400 Специализированная марка с быстрыми сроками схватывания, используемая для объектов с повышенными требованиями безопасности
В35/М450 Дамбы, стены метро, банковские хранилища
В40/М500 и выше Гидротехнические сооружения и объекты специализированного назначения. Сфера применения не включает гражданское строительство

Помимо прочности на сжатие к важным показателям относят марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости и степень его удобоукладываемости.

Марка/класс Подвижность Воднонепроницаемость Морозостойкость
М-100/ В7,5 П2-П4 W2 F50
М-150/В12,5
М-200/В15 W4 F100
М-250/В20
М-300/В22,5 W6 F200
М-350/В25 W8
М-400/В30 W10 F300
М-450/В35 П2-П5 W8-W14 F200-F300
М-550/В40 W10-W16
М-600/В45 W12-W20 F100-F300

Водонепроницаемость бетона характеризует его устойчивость к влаге и маркируется по шкале от W2 до W20 (что соответствует выдерживаемому давлению воды в МПа). Этот показатель напрямую зависит от однородности структуры искусственного камня, его пористости, качества вводимых компонентов, правильности водоцементного соотношения, наличия или отсутствия микротрещин. В частном строительстве чаще всего используются W4 и W6, последняя выбирается при бетонировании фундамента. При необходимости это значение повышают путем ввода гидрофобных добавок, применение смесей с высокой водонепроницаемостью исключает потребность в проведении гидроизоляционных работ.

Морозостойкость отражает число выдерживаемых циклов промерзания и оттаивания и обозначается буквой «F», играет важную роль при проектировании подземных конструкций. Косвенно она соответствует долговечности заливаемых элементов: чем сложнее условия эксплуатации, тем выше должна быть эта марка. Она напрямую зависит от предыдущего показателя – чем выше сопротивляемость бетона наружной влаге, тем лучше он переносит минусовые температуры.

Марка подвижности или удобоукладываемость индексируется от П1 до П5 и отражает способность смеси к равномерному распределению при заливке в формы без применения виброобработки или принудительного уплотнения. Из всех характеристик эта является временной, ее учет требуется при планировании работ и подборе водоцементного соотношения. В стандартных ситуациях строители рекомендуют использовать П2 и П3, при заливке труднодоступных и густоармированных участков – П4.

Прочность на сжатие напрямую зависит от качества, насыпной плотности и пропорций компонентов бетона и марки вяжущего. Также на нее и на второстепенные показатели (водонепроницаемость и морозостойкость) кроме этих факторов оказывают влияние число пор, однородность и характер усадочных процессов, протекающих на этапе затвердевания. Для получения качественного раствора все требования учитываются и выполняются в комплексе.

Нормативные пропорции для приготовления бетона:

Требуемая марка Доля компонентов
Вяжущее Песок Крупнофракционный наполнитель
Для ПЦ М400
М100 1 4,1 6,1
М150 3,2 5
М200 2,5 4,2
М250 1,9 3,4
М300 1,7 3,2
М400 1,1 2,4
М450 1 2.2
Для ПЦ М500
М100 1 5,3 7,1
М150 4 5,8
М200 3,2 4,9
М250 2,4 3,9
М300 2,2 3,7
М400 1,4 2,8
М450 1,2 2,5

Для исключения ошибок и удобства работ все компоненты рекомендуют взвесить после подготовки и просушки и подобрать пропорции раствора в ведрах или мешках. Для стандартного строительного ведра в 12 л среднее весовое количество ПП составляет 15,5 кг, песка – 19-20, щебня-14-17,7, гладкого гравия – 16-17, отклонения от этих величин свидетельствуют о влажности или нарушениях условий хранения наполнителей и вяжущего перед замесом.

Ингредиенты рекомендуется покупать оптом, с 10-15 % запасом. При расчете общего количества материалов не следует забывать про соотношение бетона к арматуре, нормы ее расхода зависят от типа заливаемой конструкции.


 

типов минометов - ООО «Салливан Инжиниринг»

Автор: Джозеф Контрерас

Как обсуждалось в нашем октябрьском информационном бюллетене о повторном нанесении покрытия, строительный раствор - это материал, который используется для соединения двух блоков кладки вместе. Хотя иногда это сбивает с толку, очень важно выбрать правильный тип раствора для строительного проекта. Хотя весь строительный раствор должен быть устойчивым к проникновению влаги, строительные смеси различаются в зависимости от прочности, сцепления и гибкости.

Прочность раствора на сжатие измеряется в фунтах на квадратный дюйм (PSI). Принято считать, что чем прочнее раствор, тем лучше; однако, если установленный раствор прочнее, чем блоки кладки, это приведет к растрескиванию и растрескиванию более мягкой кладки.

Приклеивание относится к способности строительного раствора прилипать к блоку, на который он нанесен. При строительстве фундамента необходимы хорошие связующие свойства; однако этого не происходит при изменении конструкции прочной стены.Раствор с высокой адгезией, скорее всего, испачкает поверхность стены, что приведет к нежелательному эстетическому виду.

Гибкость может быть важным фактором при выборе правильной строительной смеси. Это свойство раствора, называемое эластичностью, позволяет конструкциям перемещаться. Гибкий раствор с более высокой концентрацией извести может быть лучшим выбором для ремонтных работ на высотных зданиях. Более прочный цементный раствор не сможет противостоять колебаниям, расширению и сжатию более высокой конструкции.Поиск правильного баланса между прочностью и эластичностью имеет важное значение при выборе правильного типа раствора для работы.

Все традиционные растворы представляют собой смесь песка, портландцемента и гашеной извести. Эти три ингредиента смешиваются в разных пропорциях в зависимости от предполагаемого использования. Чаще всего используются 4 основных типа минометов: Типы N, M, S и O. Эти типы строительных растворов подробно описаны в ASTM C 270, но мы кратко опишем характеристики и наилучшее использование каждого типа здесь.

Раствор

типа N является наиболее распространенным типом и обычно рекомендуется для наружных, надземных стен. Этот универсальный раствор имеет хорошие адгезионные свойства. А поскольку цемент не перегружен портландцементом, он затвердевает медленнее и улучшает удобоукладываемость. Раствор типа N имеет прочность на сжатие около 750 фунтов на квадратный дюйм, что идеально подходит для использования с полумягким камнем или кладкой. Он более эластичен, чем высокопрочный раствор, что помогает предотвратить растрескивание и растрескивание соседних блоков кладки.Хотя тип N обычно используется для укладки кирпича, его также можно использовать для переориентации новой кирпичной кладки.

Раствор

типа M является самым прочным из четырех и имеет прочность на сжатие 2500 фунтов на квадратный дюйм. Раствор типа M следует использовать, когда конструкция должна выдерживать высокие гравитационные и / или боковые нагрузки. Раствор типа M также является хорошим выбором для проектов с твердым камнем, где прочность камня на сжатие превышает 2500 фунтов на квадратный дюйм. Характеристики раствора типа M делают его идеальным для применения ниже уровня земли, например, для фундаментов и подпорных стен.

Раствор

типа S - это раствор средней прочности, обеспечивающий прочность на сжатие примерно 1800 фунтов на квадратный дюйм. Раствор типа S можно использовать на наружных стенах на уровне / ниже уровня земли, а также на традиционных штукатурных системах с твердым покрытием. Прочностные и связывающие свойства раствора типа S выше, чем у раствора типа N, а повышенное количество извести в растворе типа S позволяет раствору выдерживать чрезмерную влажность и увеличивает его адгезионные и эластичные свойства.

Раствор

типа O имеет самую слабую прочность на сжатие, приблизительно 350 фунтов на квадратный дюйм.С типом O легко работать, а консистенция смеси делает его хорошим выбором для переориентации, выполняемой на структурно устойчивой стене. Его низкая прочность на сжатие делает его хорошим вариантом для обработки мягкого камня, например, песчаника или коричневого камня. Раствор типа O также допускает большее изгибание, что может помочь предотвратить трещины и сколы в кирпичной кладке.

Хотя существуют и другие научно модифицированные смеси цемента, эти четыре типа являются наиболее часто используемыми формами строительных растворов.Чтобы выбрать правильный, необходимо доскональное понимание структурных требований проекта. Владельцы зданий и подрядчики должны проконсультироваться с инженером-строителем, если есть вопросы относительно того, какой тип раствора следует использовать.

типов минометов 2017-12-2-04-11 https://sullivanengineeringllc.com/wp-content/uploads/2021/08/rimkus_sullivan_logo.pngSullivan Engineering LLC /mortar.jpg200px200px

Исследование свойств высокоэффективного цементного раствора для полугибкого дорожного покрытия

Цементный раствор - один из наиболее важных компонентов полугибких материалов дорожного покрытия; однако влияние состава цементного раствора на характеристики и скорость затирки изучается редко.Поэтому была изучена оптимальная рецептура высокоэффективного цементного раствора (HPCM) для различных типов и составов, а эффект затирки цементного раствора был изучен с помощью тестов на колейность. Результаты показывают, что поликарбоксилатный суперпластификатор, расширяющая добавка и ускоряющая добавка по-разному влияют на удобоукладываемость, прочность и усадку при высыхании HPCM, а рабочие способности HPCM являются хорошими при добавлении этих трех добавок. Прочность через 7 дней в 1,3–4 раза выше, чем в существующих спецификациях, а степень усадки менее 0.2. HPCM имеет более высокую начальную прочность, и развитие прочности стабильно в более поздний период по сравнению с другими исследованиями. Полугибкий материал имеет лучшие характеристики дорожного покрытия, когда степень заполнения раствора превышает 90%.

1. Введение

С увеличением транспортного потока и транспортных нагрузок на традиционных асфальтовых дорогах обычно возникают первые проблемы, такие как деформация [1]. Чтобы улучшить характеристики покрытия и продлить срок его службы, была предложена и изучена концепция полугибкого покрытия.

Полугибкое покрытие - это композитное покрытие, изготовленное путем заливки цементного раствора в пористую асфальтовую смесь с пористостью от 20% до 28% [2]. Тротуар - это новый тип покрытия, который сочетает в себе преимущества твердого цементобетонного покрытия и гибкого асфальтового покрытия [3]. Полугибкие покрытия применялись на дорогах, аэродромах, морских портах и ​​промышленных площадках с тяжелыми грузами из-за их превосходной устойчивости к колейности, усталостной прочности, стойкости к истиранию, маслостойкости и способности окрашивать [4].Он считался более жестким и устойчивым к повреждениям, вызванным дорожным движением, по сравнению с обычным асфальтовым покрытием [5]. Полугибкое покрытие было выбрано таким образом, чтобы противостоять деформации, что снижает затраты на техническое обслуживание [6]. Поэтому наиболее важной частью технологии является сочетание преимуществ гибкого асфальтового покрытия и жесткого цементно-бетонного покрытия.

Полугибкий материал впервые был изучен и применен во Франции [7]. Впоследствии были изучены полужесткие покрытия в Великобритании, США и бывшем Советском Союзе, и было подтверждено, что они обладают высокой температурной стабильностью [8, 9].Исследователи провели множество исследований характеристик полугибких материалов. Было проанализировано влияние различных факторов на повреждение, и была создана реляционная модель времени нагружения и переменной повреждения в соответствии с испытаниями циклической нагрузки колеса [10]. Были изучены различия в характеристиках прочности на сжатие, непрямой жесткости на растяжение и динамических испытаний на ползучесть полугибкого покрытия, уложенного как методом холодного смешивания, так и традиционным методом горячего смешивания [11].Опыт работы с симулятором тяжелого транспортного средства (HVS) был использован для изучения опасностей слабого слоя полужесткого покрытия и его моделирования [12, 13].

В Китае было проведено исследование методов конструирования полугибких материалов [14]. Изучено влияние типов и пористости асфальтобетонных смесей на характеристики полужестких материалов дорожного покрытия [15, 16]. Была исследована пропорция составного раствора, необходимого для удовлетворения строительных требований [17]. Был изучен дизайн оптимизации соотношения цементного раствора к закачке цемента [18].Также изучалось влияние различных факторов на текучесть цементного раствора [19].

До сих пор исследования материалов полугибкого покрытия были в основном сосредоточены на различиях между полугибким покрытием и другими традиционными покрытиями с точки зрения конструкции смеси, структуры и механических характеристик, но влияние материалов для затирки было меньше учился. На данный момент при исследованиях цементных растворов в Китае были приняты технические спецификации из Руководства по технологиям применения полугибких покрытий [20], а прочность цементных растворов через 7 и 28 дней изучалась, но дальнейших исследований не проводилось. проведено на низковозрастной прочности цементного раствора.Кроме того, прочность затирочного материала была низкой, отверждение было медленным, и имели место большие усадочные трещины, что приводило к длительному периоду строительства и влияло на характеристики дороги [21].

В этой статье были выбраны три добавки к цементу и смешаны с цементным раствором для подготовки к различным типам HPCM, а также проанализировано влияние добавок на удобоукладываемость, усадку при высыхании и прочность при разном времени отверждения HPCM. определить подходящий диапазон соотношения компонентов смеси.Кроме того, были проверены свойства обрабатываемости, прочности при разном времени отверждения и усадки при высыхании HPCM с оптимальной рецептурой. Затем была изучена устойчивость к колеям наилучшего состава при различных скоростях заполнения швов.

2. Материалы и эксперименты
2.1. Цементный раствор

В этом исследовании использовался обычный портландцемент Conch Brand 42,5, произведенный в Аньхое, Китай, который соответствует техническим требованиям в Методиках испытаний цемента и бетона для дорожного строительства, Китай (JTG E30-2005) [22 ], а его основные химические и физические свойства показаны в таблице 1.Стандартный песок был произведен китайской компанией ISO Standard Sand Co, Ltd. Классификация и содержание SiO 2 соответствуют соответствующим национальным техническим требованиям, а содержание SiO 2 превышает 98,0%. Физические свойства минерального порошка известняка перечислены в таблице 2.


Химический анализ Тестовые образцы SO 3 MgO SiO 2 A1 2 O 3 CaO Потери при возгорании
Результаты испытаний 2.7% 2,0% 25,4% 9,3% 50,2% 2,2%

Физические испытания Контрольные элементы Время начального схватывания Время окончательного схватывания 3 Прочность на сжатие в днях Прочность на изгиб в течение 3 дней Прочность на сжатие в течение 28 дней Прочность на изгиб в течение 28 дней
Результаты испытаний 183 241 24.9 2,8 49,2 7,9


Физические испытания Кажущаяся относительная плотность Коэффициент влажности Внешний вид Индекс пластичности Градация
Проходка (%)
0,6 мм 0,3 мм 0.15 мм 0,075 мм

Результаты испытаний 2,692 0,23% Несоединенная частица 0,46% 2,3 100 96,9 91,6 80,94

В этом исследовании для производства высокоэффективного цементного раствора использовались три вида добавок; это была добавка для расширения UEA, высокоэффективный поликарбоксилатный водоредуктор и ускоряющая добавка.Добавка для расширения UEA представляет собой желтый порошок с содержанием воды 0,96%, общей щелочью 0,2%, содержанием ионов хлора 0,9%, удельной поверхностью 327 м 2 / кг и содержанием MgO 2,74. %. Поликарбоксилатный суперпластификатор представляет собой светло-коричневую жидкость с содержанием твердых веществ 24,14%, степенью уменьшения воды 28,5%, плотностью 1,09 г / см 3 , pH 7,5 и содержанием ионов хлора 1%. Ускоряющая добавка - жидкость с содержанием твердого вещества 57,14%, плотностью 1.421 г / см 3 , pH 13,4 и содержание ионов хлора 1,02%.

2.2. Пористая асфальтобетонная смесь

В соответствии со спецификациями [23] и инженерным опытом, пористая асфальтобетонная смесь формируется путем смешивания заполнителя марки SFAC-13 (полуэластичный асфальтобетон-13) и модифицированного битума SBS с расчетной пористостью 25. %, а агрегат - базальт. Классификация заполнителя приведена в таблице 3, а модифицированный асфальт имеет пенетрацию 50,5 мм (100 г, 5 с, 25 ° C), точку размягчения 75.6 ° C и пластичность 32 см при 5 ° C. Содержание асфальта, определенное с помощью летных испытаний и испытаний на обнаружение утечек, составляет 3,8%, устойчивость по Маршаллу составляет 5,01 кН, а фактически измеренная пористость пористой асфальтовой смеси составляет 24,6%.


Размер ячейки (мм) 100 13,2 9,5 4,75 2,36 1,18 0,6 0,3 0,15 0,075

Прохождение (%) 100 95 18 12 10 8.5 8 6,5 6 4

2.3. Подготовка образца высокоэффективного цементного раствора (HPCM)

Цементный раствор должен быстро проникать в пористую асфальтовую смесь для повышения прочности композита. В соответствии с расчетным соотношением каждая добавка добавлялась в цементный раствор, и они смешивались для получения цементного раствора. Цементный раствор заливали в стандартную форму для испытаний на прочность, усадку и удобоукладываемость в соответствии со спецификациями [22].

Показано, что оптимальное соотношение воды и вяжущего в грунтовочном цементном растворе, который использовался для полугибкого покрытия, должно быть менее 0,55 [24], содержание минерального порошка обычно менее 20%, а содержание песка составляет приблизительно 15% –30%. Факторами цементного раствора являются соотношение воды и связующего, содержание минерального порошка, песчано-связующее, добавка расширения UEA, суперпластификатор поликарбоксилат и ускоряющая добавка, представленная A , B , C , D , E и F соответственно.Для каждого из факторов было выбрано три уровня, и было проанализировано их влияние на физико-механические свойства цементного раствора. Ортогональные факторы для цементного раствора перечислены в Таблице 4.


Уровень фактора A : Соотношение вода-вяжущее (W / B) B : Содержание минеральный порошок (%) C : Соотношение песка и связующего D : Содержание добавки расширения UEA (%) E : содержание поликарбоксилатного суперпластификатора (%) F : содержание ускоряющей добавки ( %)

1 0.45 10 0,15 0 0 0
2 0,5 15 0,2 ​​ 4 0,5 0,5
3 0,55 20 0,25 8 1 1

2,4. Расчет скорости затирки цементного раствора

Скорость затирки цементного раствора - это процент от объема залитого цементного раствора, деленный на объем соединенных пустот в асфальтовой смеси, и формула: где - скорость затирки (%), масса образца до затирки (г), - масса образца после затирки (г), ρ м - плотность цементного раствора (г / см 3 ), - объем образца ( см 3 ), а - объем минерального заполнителя и закрытых пор (см 3 ).

2,5. Подготовка образцов для затирки композитных материалов

Композиционная затирка представляет собой асфальтобетонную смесь, заполненную цементным раствором, а колейная плита композитной затирки была сформирована путем заполнения асфальтобетонной смеси с открытой пористостью цементным раствором. Конкретные процессы заливки следующие:

Сначала были приготовлены колейные плиты размером 300 мм × 300 мм × 50 мм с использованием пористой асфальтовой смеси, а затем они были охлаждены до комнатной температуры. Во-вторых, образцы HPCM были приготовлены путем равномерного перемешивания.В-третьих, материалы для затирки с разной массой были залиты в колейные плиты, когда температура колейных плит упала до 60 ° C. В частности, колейные плиты были размещены на бетонном вибростоле. Затем цементный раствор равномерно вылили на поверхность колейных плит, и вибростол открыли для вибрации до тех пор, пока раствор не перестанет пропитываться. Наконец, излишки затирочного материала соскребали резиновым скребком и слегка чистили щеткой до тех пор, пока не обнажилась неровная поверхность асфальтовой смеси.Образец, показанный на рисунке 1, был извлечен из форм после отверждения в течение 24-48 часов до затвердевания материала для затирки, а затем отвержден в течение 7 дней в помещении.


2.6. Методы испытаний
2.6.1. Методы испытаний на удобоукладываемость

По удобоукладываемости определяли, может ли цементный раствор полностью проникнуть в пористый каркас асфальтобетонной смеси и заполнить все доступные пустоты. Испытание на удобоукладываемость было проведено в соответствии со Стандартным методом испытания текучести раствора для цементного раствора - метод конуса потока (JTG E30 / T 0508-2005, Китай) [22].

2.6.2. Методы испытаний усадки при высыхании

Усадку при высыхании проводили в соответствии со Стандартным методом испытаний усадки при высыхании цементного раствора (JTG E30 / T 0511-2005, Китай) [22], а значение усадки при высыхании образца составляло 28 дней использовалось в качестве оценочного показателя.

2.6.3. Методы испытаний на прочность

Испытания на прочность при сжатии и изгибе были основными испытаниями прочности цементобетонных материалов, которые использовались в качестве основного показателя свойств для характеристики качества цементных материалов.Испытания на прочность проводились в соответствии с методом испытания цементов на прочность - методом ISO (JTG E30 / T 0506-2005, Китай) [22].

3. Результаты испытаний и анализ HPCM

Технологичность, усадка в сухом состоянии и прочность материалов с разным временем отверждения рассматриваются как оценочные показатели для материалов для затирки, а результаты анализа диапазона показателей HPCM являются перечислены в Таблице 5.


A B C D E F
Текучесть (и) 15.28 4,92 4,57 6,82 17,10 10,67
Сухая усадка (0,001) 0,160 0,358 0,432 0,826 0,165 0,302
1 день (МПа) Прочность на изгиб 1,58 1,18 0,83 1,88 1,26 1,63
Прочность на сжатие 11.75 2,89 3,64 10,18 11,39 5,89
Предел прочности за 3 дня (МПа) Прочность на изгиб 1,70 1,30 1,49 3,56 3,53 1,78
Прочность на сжатие 8,75 5,15 5,67 5,59 17,09 1,71
7 дней прочности (МПа) Прочность на изгиб 2.59 1,44 1,61 3,16 3,47 1,93
Прочность на сжатие 14,68 4,19 9,24 2,53 22,80 1,62
28 дней прочности (МПа) ) Прочность на изгиб 2,26 0,94 1,84 2,10 2,28 0,72
Прочность на сжатие 15.08 2,41 10,93 2,84 18,84 1,57

3,1. Анализ технологичности HPCM

Как показано в таблице 4, факторами, влияющими на удобоукладываемость, в порядке важности являются поликарбоксилатный суперпластификатор, соотношение вода-связующее, ускоряющая добавка, добавка для расширения, минеральный порошок и соотношение песка и связующего, а их весовые отношения равны 28.18%, 25,75%, 17,97%, 11,49%, 8,28% и 7,69% соответственно. Результаты показывают, что содержание поликарбоксилатного суперпластификатора и соотношение воды и связующего являются более важными по сравнению с другими факторами, а соотношение песка и связующего вещества является наименее важным из факторов.

3.2. Анализ усадки при высыхании на HPCM

Во время процесса твердения будет происходить сухая усадка цементного раствора, что приведет к появлению мелких трещин внутри полужесткого покрытия. Поэтому цементный раствор должен обладать определенной объемной стабильностью.

Как показано в таблице 4, факторами, влияющими на усадку в сухом состоянии, в порядке важности являются расширяющая добавка, соотношение песка и связующего, минеральный порошок, ускоряющая добавка, поликарбоксилатный суперпластификатор и соотношение воды и связующего. , и их массовые отношения составляют 36,83%, 19,25%, 15,95%, 13,45%, 7,37% и 7,14% соответственно. Результаты показывают, что содержание расширяющейся добавки является наиболее важным по сравнению с содержанием других добавок, а поликарбоксилатный суперпластификатор и соотношение вода-связующее являются наименее важными факторами.

3.3. Анализ прочности на HPCM

Как показано в таблице 4, факторами, влияющими на прочность на изгиб в течение 1 дня, в порядке важности, являются содержание расширяющей добавки, содержание ускоряющей добавки, соотношение вода-связующее, содержание поликарбоксилатного суперпластификатора, содержание минерального порошка, соотношение песка и связующего, а также их массовые отношения составляют 22,52%, 19,45%, 18,95%, 15,07%, 14,08% и 9,93% соответственно. Факторами, влияющими на прочность при сжатии в течение 1 дня, в порядке важности, являются соотношение вода-связующее, содержание поликарбоксилатного суперпластификатора, содержание расширяющейся добавки, содержание ускоряющей добавки, соотношение песка и связующего вещества и содержание минерального порошка, и их весовое соотношение - 22.52%, 19,45%, 18,95%, 15,07%, 14,08% и 9,93% соответственно.

Результаты показывают, что соотношение вода-связующее, добавка для расширения и поликарбоксилатный суперпластификатор имеют большое влияние на однодневную прочность HPCM, и их важность почти одинакова. Однако соотношение песка и связующего вещества и содержание минерального порошка имеют наименьшее влияние на однодневную прочность HPCM.

Факторами, влияющими на 3-дневную прочность на изгиб, в порядке важности, являются содержание расширяющей добавки, содержание поликарбоксилатного суперпластификатора, содержание ускоряющей добавки, соотношение воды и связующего, соотношение песок-связующее и минеральный порошок. содержание, а их весовые коэффициенты - 26.63%, 26,42%, 13,35%, 12,74%, 11,17% и 9,70% соответственно. Факторами, влияющими на 3-дневную прочность на сжатие, в порядке важности, являются содержание поликарбоксилатного суперпластификатора, соотношение вода-связующее, соотношение песок-связующее, содержание расширяющейся добавки, содержание минерального порошка и содержание ускоряющей добавки. и их массовые отношения составляют 38,88%, 19,91%, 12,90%, 12,71%, 11,71% и 3,89% соответственно.

Приведенные выше результаты показывают, что добавка для расширения и поликарбоксилатный суперпластификатор имеют большое влияние на 3-дневную прочность HPCM, соотношение вода-связующее и соотношение песок-связующее имеют небольшое влияние, а содержание минерального порошка и увеличение содержания примеси оказывает слабое влияние на 3-дневную прочность HPCM.

Факторами, влияющими на 7-дневную прочность на изгиб, в порядке важности, являются содержание поликарбоксилатного суперпластификатора, содержание расширяющей добавки, соотношение вода-связующее, содержание ускоряющей добавки, соотношение песок-связующее и минеральный порошок. содержание, и их массовые отношения составляют 24,44%, 22,26%, 18,24%, 13,60%, 11,32% и 10,14% соответственно. Факторами, влияющими на 7-дневную прочность на сжатие в порядке важности, являются содержание поликарбоксилатного суперпластификатора, соотношение вода-связующее, соотношение песок-связующее, содержание минерального порошка, содержание расширяющейся добавки и содержание ускоряющей добавки. и их весовое соотношение составляет 41.41%, 26,67%, 16,78%, 7,60%, 4,60% и 2,94% соответственно.

Приведенные выше результаты показывают, что содержание поликарбоксилатного суперпластификатора оказывает наибольшее влияние на 7-дневную прочность HPCM, а содержание минерального порошка и содержание ускоряющей добавки слабо влияют на 7-дневную прочность HPCM.

Факторами, влияющими на прочность на изгиб в течение 28 дней в порядке важности, являются содержание поликарбоксилатного суперпластификатора, соотношение воды и связующего, содержание расширяющей добавки, соотношение песка и связующего, содержание минерального порошка и ускоряющая добавка. содержание, а их весовые отношения - 22.46%, 22,29%, 20,68%, 18,15%, 9,27% и 7,15% соответственно. Факторами, влияющими на 28-дневную прочность на сжатие в порядке важности, являются содержание поликарбоксилатного суперпластификатора, соотношение вода-связующее, соотношение песок-связующее, содержание расширяющейся добавки, содержание минерального порошка и содержание ускоряющей добавки. и их массовое соотношение составляет 36,46%, 29,18%, 21,15%, 5,51%, 4,66% и 3,03% соответственно.

Приведенные выше результаты показывают, что поликарбоксилатный суперпластификатор и соотношение воды и связующего имеют большое влияние на прочность HPCM за 28 дней, соотношение песка и связующего вещества и добавка для расширения имеют небольшое влияние, а минеральный порошок и ускоряющая добавка примеси имеют худшее влияние на 28-дневную прочность HPCM.

Прочность на изгиб HPCM в основном зависит от содержания расширяющей добавки и содержания ускоряющей добавки, за которыми следуют содержание поликарбоксилатного суперпластификатора и соотношение воды и связующего. После завершения реакции ускоряющей добавки и добавки для расширения их влияние на прочность на изгиб ослабевает, в то время как содержание поликарбоксилатного суперпластификатора и соотношение воды и связующего начинают влиять на прочность на изгиб с увеличением времени отверждения.Соотношение вода-связующее и содержание поликарбоксилатного суперпластификатора являются основными факторами, влияющими на прочность на сжатие HPCM, а влияние содержания расширяющейся добавки и содержания ускоряющей добавки на прочность на сжатие HPCM постепенно ослабевает по мере реакции, когда время отверждения составляет увеличивается. Влияние соотношения песка и связующего на прочность постепенно увеличивалось на более поздней стадии отверждения.

Приведенный выше анализ показывает, что содержание поликарбоксилатного суперпластификатора и соотношение воды и связующего имеют наибольшее влияние на прочность HPCM.Расширение и ускоряющая добавка имеют большее влияние на прочность при низком старении, а соотношение песка и связующего имеет большее влияние на прочность на более поздней стадии отверждения. Минеральный порошок оказывает наименьшее влияние на прочность HPCM.

4. Тенденции влияния факторов на свойства HPCM
4.1. Тенденции влияния факторов на работоспособность HPCM

Согласно результатам экспериментов, тенденции влияния всех факторов на работоспособность показаны на рисунке 2.


Видно, что текучесть уменьшается с увеличением соотношения вода-связующее. Текучесть быстро падает, когда соотношение вода-связующее изменяется от 0,45 до 0,50, а технологичность улучшается, когда соотношение вода-связующее изменяется от 0,50 до 0,55. Текучесть при соотношении вода-связующее 0,45 составляет 28 с, а текучесть снижается на 53%, когда соотношение вода-связующее составляет 0,55. Следовательно, оптимальный диапазон соотношения вода-связующее составляет 0,5–0,55. Текучесть увеличивается с содержанием минерального порошка и уменьшается на 24% по сравнению с содержанием 0.2, когда содержание минерального порошка составляет 0,1. Текучесть сначала увеличивается, а затем уменьшается с увеличением отношения песка к вяжущему, а удобоукладываемость является оптимальной, когда соотношение песок-вяжущее составляет 0,2.

Текучесть сначала увеличивается, а затем уменьшается с увеличением содержания расширяющейся добавки. При добавлении расширяющей добавки текучесть цементного раствора выше, чем у чистого цементного раствора, и это указывает на то, что удобоукладываемость может быть снижена до определенной степени путем добавления расширяющей добавки.Однако влияние расширяющейся добавки на удобоукладываемость уменьшается с увеличением содержания расширяющейся добавки, и текучесть начинает уменьшаться.

Текучесть сначала увеличивается, а затем уменьшается с увеличением содержания поликарбоксилатного суперпластификатора, и текучесть является оптимальной, когда нет поликарбоксилатного суперпластификатора. Причина в том, что удельный расход воды снижается после добавления поликарбоксилатного суперпластификатора, что приводит к увеличению текучести [25].Частицы цемента полностью диспергируются, когда содержание суперпластификатора превышает определенное значение, что снижает текучесть цементного раствора. Следовательно, оптимальное содержание поликарбоксилатного суперпластификатора больше 0,01.

Текучесть сначала уменьшается, а затем увеличивается с увеличением содержания ускоряющей добавки. При добавлении расширяющей добавки текучесть цементного раствора меньше, чем у чистого цементного раствора, и это указывает на то, что удобоукладываемость может быть снижена до определенной степени путем добавления ускоряющей добавки.Однако влияние содержания ускоряющей добавки на удобоукладываемость уменьшается с увеличением содержания. Причина в том, что цементный раствор не может быстро затвердеть, когда содержание ускоряющей добавки низкое, а соотношение вода-вяжущее увеличивается с увеличением содержания воды в ускоряющей добавке, что приводит к увеличению удобоукладываемости. Однако раствор может быстро гидратироваться и затвердевать, когда содержание ускоряющей добавки выше, и удобоукладываемость цементного раствора будет снижаться.Следовательно, оптимальное содержание ускоряющей примеси составляет 0,005.

4.2. Тенденции влияния факторов на усадку при высыхании HPCM

Согласно экспериментальным результатам, тенденции влияния факторов на усадку при высыхании показаны на рисунке 3.


Как показано на рисунке, усадка при высыхании увеличивается с увеличением количества воды. соотношение связующего и степень усадки ниже 0,18%. Усадка при сушке сначала уменьшается, а затем увеличивается с увеличением содержания минерального порошка, а степень усадки HPCM является самой низкой, когда содержание минерального порошка равно 0.15. Таким образом, оптимальное содержание минерального порошка - 0,15.

Усадка при высыхании уменьшается с увеличением отношения песка к вяжущему, а скорость усадки мало изменяется, когда соотношение песок-вяжущее изменяется от 0,15 до 0,20, и быстро уменьшается, когда соотношение песок-вяжущее изменяется от 0,20 до 0,25. Таким образом, оптимальное соотношение песка и связующего составляет 0,25.

Усадка при высыхании HPCM имеет общую тенденцию к уменьшению с увеличением содержания добавки расширения. Степень усадки при сушке минимальна, когда содержание расширяющей добавки равно 0.08, что на 39,65% меньше по сравнению с чистым цементным раствором. Следовательно, оптимальное содержание добавки расширения составляет 0,08.

Усадка при высыхании сначала увеличивается, а затем уменьшается с увеличением содержания поликарбоксилатного суперпластификатора, колебания небольшие, а степень усадки не превышает 0,18%. Усадка при высыхании сначала уменьшается, а затем увеличивается с увеличением содержания ускоряющей добавки, и скорость усадки является самой низкой, когда содержание ускоряющей добавки равно 0.005.

4.3. Тенденции влияния факторов на прочность HPCM

Согласно результатам экспериментов, тенденции влияния всех факторов на прочность при разном времени отверждения показаны на рисунках 4 и 5.



Как показано на рисунках, Прочность на сжатие цементного раствора увеличивается со временем отверждения, в то время как прочность на изгиб через 28 дней немного ниже, чем через 7 дней. Это связано с тем, что добавление ускоряющей добавки к раствору приводит к небольшому снижению прочности цементного раствора на изгиб на более поздней стадии отверждения.

Влияние соотношения вода-вяжущее на прочность цементного раствора при разном времени отверждения схоже. Они уменьшаются с увеличением соотношения вода-вяжущее. Диапазон увеличения прочности цементного раствора при том же соотношении воды и вяжущего уменьшается с увеличением времени отверждения. Следовательно, оптимальный диапазон соотношения вода-связующее составляет 0,45–0,50.

Прочность цементного раствора на изгиб при разном времени отверждения сначала снижается, а затем увеличивается с увеличением содержания минерального порошка, а прочность на сжатие изменяется медленно.Прочность на изгиб строительного раствора самая низкая, а прочность на сжатие высокая, когда содержание минерального порошка составляет 0,15.

Прочность цементного раствора постепенно увеличивается с увеличением соотношения песка и вяжущего. Диапазон прочности увеличивается со временем отверждения, поскольку соотношение песка и вяжущего изменяется от 0,20 до 0,25, и это указывает на то, что стандартный песок может увеличить более позднюю прочность цементного раствора в этом диапазоне. Следовательно, оптимальный диапазон отношения песка к вяжущему равен 0.20–0,25.

Диапазон увеличения прочности на изгиб намного больше, чем у прочности на сжатие после добавления расширяющей добавки. Диапазон прочности цементного раствора более стабилен при содержании расширительной добавки от 0,004 до 0,008. Однако увеличение прочности на изгиб на более поздней стадии отверждения сдерживается.

Прочность цементного раствора на сжатие и изгиб значительно улучшается за счет добавления поликарбоксилатного суперпластификатора.Влияние содержания суперпластификатора в диапазоне 0–0,01 на прочность на более поздней стадии отверждения аналогично. Прочность цементного раствора через 1 день сначала снижается, а затем медленно увеличивается со временем отверждения, поскольку содержание поликарбоксилатного суперпластификатора варьируется от 0,005 до 0,01. Это указывает на то, что прочность цементного раствора за короткое время отверждения ниже, а на более поздней стадии отверждения прочность увеличивается с увеличением содержания поликарбоксилатного суперпластификатора. Следовательно, оптимальное содержание поликарбоксилатного суперпластификатора равно 0.01.

Прочность раствора за короткое время отверждения можно повысить, добавив ускоряющую добавку. Однако прочность цементного раствора через 3 и 7 дней сначала уменьшается, а затем увеличивается с увеличением содержания. Диапазон изменения прочности строительного раствора меньше, если содержание ускоряющей добавки изменяется от 0 до 0,005, а прочность значительно увеличивается, когда содержание ускоряющей добавки изменяется от 0,005 до 0,01. Следовательно, оптимальный диапазон содержания ускоряющей примеси равен 0.005–0.01.

4.4. Оптимальные рецептуры HPCM

Были получены рекомендуемые значения факторов, которые приведены в таблице 6, с учетом тенденций влияния всех факторов на свойства HPCM.


A B C D E F
Текучесть 0.5–0,55 0,1 0,2 ​​ ≥0,08 ≥0,01 0,005
Усадка при высыхании ≤0,55 0,1–0,15 0,2–0,25 0,04–0,08 ≥0,01 0,005
Прочность 0,45–0,5 0,15 0,2–0,25 0,04–0,08 0,01 0,005–0,01
Рекомендуемый диапазон значений 0,50–0,55 0.1–0,15 0,2–0,25 0,008 0,01 0,005
Рекомендуемые соотношения HPCM M1 0,5 0,1 0,2 ​​ 0,08 0,01 0,005
M2 0,55 0,1 0,25 0,08 0,01 0,005
M3 0,55 0,15 0,25 0,08 0.01 0,005

Цементный раствор был повторно перемешан, и его характеристики были проверены в соответствии с рекомендуемыми соотношениями для HPCM, результаты представлены в таблице 7. Результаты исследования цементного раствора в Китае и за рубежом суммированы и показаны в Таблице 7 [18]. Таблица 7 показывает, что HPCM имеет более высокую начальную прочность, а прочность через 1 день достигает примерно 17 МПа; развитие силы стабильно в более поздний период, и сила в 7 дней достигает 1.В 3-4 раза больше текущих результатов; стабильность объема намного превосходит существующие спецификации, а степень усадки в сухом состоянии составляет менее 0,2.


Результаты Текучесть (с) Прочность за 1 день (МПа) Прочность за 3 дня (МПа) Прочность за 7 дней (МПа) За 28 дней Прочность (МПа) Коэффициент усадки 60 дней (%)
Прочность на изгиб Прочность на сжатие Прочность на изгиб Прочность на сжатие Прочность на изгиб Прочность на сжатие Прочность на изгиб Прочность на сжатие

M1 13.4 1,55 17,33 4,90 31,20 5,50 44,83 8,35 61,59 0,1919
M2 11,9 1,85 21,28 34,060 5,70 41,88 7,82 55,93 0,1883
M3 12,7 1,30 17,03 5,10 32.63 5,8 42,98 7,51 54,53 0,1845
Диапазон 10∼14 - - - - ≥2 10∼30 ≥ 4 20∼50 −0,5∼0,5

5. Исследование эффекта затирки HPCM

В качестве оценочного показателя использовались высокотемпературные характеристики образца после затирки. изучить взаимосвязь между скоростью затирки и динамической стабильностью, чтобы определить скорость затирки высокоэффективного цементного раствора.Кроме того, свойства полугибкого материала были подтверждены тестом на низкотемпературный изгиб и тестом на раскалывание при замораживании-оттаивании.

5.1. Испытание на высокотемпературную колейность HPCM

Скорость затирки трех видов цементного раствора с разной массой рассчитывалась по уравнению (1). Образцы полугибких материалов были изготовлены в соответствии с методом, описанным в разделе 2.2, динамическая устойчивость полугибких материалов с различными скоростями затирки была измерена с помощью испытаний на колейность, результаты приведены в таблице 8.


Скорость заполнения раствора (%) M1 M2 M3
Динамическая устойчивость (раз / мм) Глубина борозды (мм) Динамическая стабильность (раз / мм) Глубина колеи (мм) Динамическая устойчивость (раз / мм) Глубина колеи (мм)

70 9448 1,92 8034 2.16 9072 1,94
80 12058 1,47 9393 1,89 10488 1,62
90 19481 1,28 14024 1,49

1,41
100 28984 1,14 23821 1,41 26624 1,27

В таблице 8 показано, что динамическая стабильность полугибкого материала M1 при каждой скорости затирки больше, чем у M2 и M3, в то время как глубина колейности M1 меньше, и это указывает на то, что M1 имеет лучшее сопротивление колейности.Динамическая стабильность трех материалов для затирки составляет более 10 000 раз / мм, так как скорость затирки превышает 90%, что соответствует требованиям спецификации.

На Рисунке 6 показана динамическая стабильность материалов для затирки при различных скоростях затирки. Как видно, динамическая устойчивость трех материалов для затирки имеет одинаковую тенденцию к росту. Скорость увеличения динамической устойчивости постепенно увеличивается с увеличением скорости затирки.


Приведенные выше результаты показывают, что сопротивление колейности полугибких материалов возрастает с увеличением скорости затирки раствора.Динамическая стабильность полугибкого материала составляет более 10000 раз / мм, так как скорость заполнения раствора превышает 90%.

5.2. Испытание на низкотемпературный изгиб HPCM

Свойства низкотемпературного изгиба трех видов материалов для затирки с разной скоростью затирки измеряются на основе результатов испытания на образование колейности при высоких температурах, а низкотемпературные свойства этих трех полугибких материалов оцениваются. проверено. Результаты экспериментов приведены в таблице 9.


Скорость заполнения раствора M1 M2 M3
Напряжение ( με ) Напряжение (МПа) Модуль жесткости (МПа) Деформация ( με ) Напряжение (МПа) Модуль жесткости (МПа) Деформация ( με ) Напряжение (МПа) Модуль жесткости (МПа)

80% 2195.55 7,42 3379,56 2106,49 7,06 3351,55 2070,28 6,53 3154,16
90% 2052,53 7,67 3736,59 3736,59 2046,55 7,34 3586,52
100% 1987,46 8,65 4352,29 1964,92 8.45 4300,43 1927,83 8,02 4160,12

Таблица 9 показывает, что предел прочности на изгиб и модуль жесткости полугибких материалов регулярно увеличиваются, а деформация с увеличением норм затирки. Увеличение скорости затирки увеличивает жесткость полугибкого материала, так что деформация уменьшается, а прочность на изгиб увеличивается.

С увеличением скорости затирки увеличивается содержание цементного раствора в полугибком материале, что увеличивает общую жесткость материала. Способность материала противостоять нагрузкам увеличивается, и хрупкое разрушение легко происходит, когда происходит разрушение, поскольку жесткость полугибкого материала увеличивается. Следовательно, прочность на изгиб и модуль жесткости при изгибе полугибких материалов возрастают с увеличением скорости затирки раствора.

5.3. Испытание HPCM

на раскалывание при замораживании-оттаивании. Повреждение водой является одной из основных проблем дорожного покрытия и одной из важных причин раннего повреждения покрытия. Коэффициент прочности на разрыв (TSR) использовался для характеристики водостойкости дорожного покрытия. Результаты испытаний на расщепление при замораживании-оттаивании приведены в Таблице 10.


Скорость заполнения раствора M1 M2 M3
Прочность перед циклом замораживания-оттаивания (МПа) Прочность после цикла замораживания-оттаивания (МПа) TSR (%) Прочность перед циклом замораживания-оттаивания (МПа) Прочность после цикла замораживания-оттаивания (МПа) TSR (%) Прочность до замораживания- цикл оттаивания (МПа) Прочность после цикла замораживания-оттаивания (МПа) TSR (%)

80% 1.784 1,407 78,9 1,721 1,376 80,0 1,684 1,331 79,0
90% 1,843 1,595 86,5 1,793 87,2 1,563 1,738 1,485 85,4
100% 1,985 1,874 94,4 1,936 1,839 95,0 1.873 1,739 92,8

Таблица 10 показывает, что прочность на раскалывание полугибкого материала увеличивается на 10%, когда степень заполнения раствора составляет 90%; прочность на раскалывание полугибкого материала увеличивается на 17% при степени затирки 100%. Непрямая прочность на разрыв и TSR полугибкого материала регулярно увеличиваются с увеличением скорости затирки. Коэффициент прочности на разрыв превышает 85%, когда степень заполнения раствора превышает 90%, что соответствует техническим требованиям действующего стандарта по влагостойкости дорожного покрытия.

С увеличением скорости затирки увеличивается содержание цементного раствора в полугибких материалах. Прочность полугибкого материала складывается из асфальтобетона и цементного раствора. С увеличением содержания цементного раствора доля прочности цементного раствора в полугибком материале увеличивается, а стабильность материала улучшается. Следовательно, TSR полугибкого материала увеличивается с увеличением скорости затирки.

Приведенные выше результаты показывают, что полугибкий материал имеет лучшие высокотемпературные характеристики, когда степень заполнения раствора превышает 90%.Испытание на низкотемпературный изгиб и испытание на раскалывание при замораживании-оттаивании проводится для проверки того, что полугибкий материал имеет хорошие характеристики дорожного покрытия, когда степень заполнения раствора превышает 90%.

6. Выводы

В данной статье в качестве материала для затирки полужесткого покрытия использовался цементный раствор с высокими эксплуатационными характеристиками. Влияние факторов на характеристики HPCM было проанализировано, оптимальные формулы были определены, и лучшие формулы для скорости затирки были получены путем экспериментов по образованию колейности.Основные выводы заключаются в следующем: (1) Соотношение вода-связующее, содержание минерального порошка, соотношение песок-связующее, содержание расширяющей добавки, содержание поликарбоксилатного суперпластификатора и содержание ускоряющей добавки оказывают совершенно разные эффекты на рабочие характеристики. затирочных материалов. Содержание поликарбоксилатного суперпластификатора и соотношение воды и связующего имеют наиболее значительное влияние на удобоукладываемость и прочность. Содержание расширяющей добавки оказывает наиболее значительное влияние на усадку в сухом состоянии и прочность на ранних стадиях отверждения.Содержание ускоряющей добавки оказывает большее влияние на прочность на ранних стадиях отверждения, а соотношение песка и связующего в большей степени влияет на прочность на более поздней стадии отверждения. (2) Рекомендуемое соотношение вода-связующее, содержание минерального порошка, соотношение песка и связующего, содержание расширяющей добавки, содержание поликарбоксилатного суперпластификатора и содержание ускоряющей добавки составляют 0,5–0,55, 0,1–0,15, 0,2–0,25, 0,008, 0,01 и 0,005, соответственно в исследовании.(3) Были разработаны три оптимальных состава HPCM, которые сравнили с существующими спецификациями. Материалы M1, M2 и M3 обладают хорошей удобоукладываемостью и более высокой начальной прочностью, степень усадки в сухом состоянии составляет менее 0,2, а прочность за 7 дней в 1,3-4 раза выше, чем в существующих спецификациях. (4) Три типа разработанных материалов для затирки швов. были залиты в пористую асфальтобетонную смесь для изучения колейостойкости полугибких материалов при различных скоростях затирки. Скорость затирки полугибкого материала определялась тестом на образование колейности при высокой температуре, а затем подтверждалась тестом на низкотемпературный изгиб и тестом на раскалывание при замораживании-оттаивании.Результаты показывают, что полугибкий материал имеет лучшие характеристики дорожного покрытия, когда степень заполнения раствора превышает 90%.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов

Ячжэнь Сунь организовал исследование, Мин Дин и Юаньюань Чэн провели испытания цементного раствора, Ячжэнь Сунь и Юаньюань Чэн написали рукопись, а Сюэчжун Юань и Цзиньчан Ван проверили рукопись.

Благодарности

Это исследование было выполнено в Шэньянском университете Цзяньчжу, Институте транспортного машиностроения Чжэцзянского университета и Чжэцзянском научно-исследовательском институте транспорта. Исследование финансируется Национальным фондом естественных наук (51478276), Фондом естественных наук провинции Ляонин (20170540770) и Проектом бюро автомобильных дорог провинции Чжэцзян (2018h35).

Бетон против раствора | Разница и что лучше

Бетон и строительный раствор изготавливаются практически одинаково из одних и тех же основных ингредиентов.Это и песок, и цемент, смешанный с водой. Основное отличие состоит в том, что бетон также смешивается с каменным заполнителем, что значительно увеличивает его прочность и долговечность. Недостатком этой дополнительной прочности является то, что бетон тяжелее и с ним труднее работать. Поэтому, когда вы сравниваете бетон и раствор, все зависит от того, чего требуют спецификации проекта. Если вы строите фундамент, то вам обязательно понадобится бетон повышенной прочности. Фундамент из цемента легко растрескается при больших нагрузках с заполнителем.Но если вы кладете кирпич или камень, раствор - это то, что вам нужно, чтобы скрепить их вместе и создать прочные швы.

Еще одно преимущество раствора в том, что его легче разглаживать. Это делает его отличным средством для нанесения паржевого покрытия на основу. Камни в бетоне затрудняют использование в вертикальном положении или при слишком тонком покрытии. Обычно бетон трескается, когда он залит толщиной менее 4 дюймов.

Бетон обычно смешивается с более низким водоцементным соотношением и имеет заполнитель, который делает его более прочным.Раствор более слабый, имеет более высокое водоцементное соотношение, более мелкий заполнитель и используется в качестве связующего материала для кирпича, блоков или плитки.

Есть разные типы строительных растворов, как и разные типы бетона. Соотношение ингредиентов можно регулировать в зависимости от того, для чего вам нужен бетон или раствор.

Впереди мы более подробно обсудим бетон и раствор, а также то, как их сделать и что лучше.

Цемент для бетона и строительного раствора

Термины «бетон», «раствор» и «цемент» часто используются людьми вне строительной отрасли как синонимы, потому что все три из них используются в кладке в качестве связующего или строительного материала.Но даже если эти материалы связаны между собой, их назначение совсем другое. Важно понимать, что каждый из них делает и как они используются.

Цемент

Цемент - это вяжущий материал, который используется для приготовления раствора и бетона. Строительный раствор состоит из цемента и песка, смешанного с водой. Добавьте в щебень камень, и вы получите бетон. Самый популярный вид цемента - портландцемент. Вы можете купить его в сумке практически в любом магазине товаров для дома.

Портландцемент состоит в основном из известняка и химических веществ, таких как кальций, кремний, алюминий и железо.Он также содержит ракушки и мел в сочетании со сланцами, глиной, сланцем, шлаком, песком и железной рудой. Это гидравлическое вещество , а это значит, что химические вещества в его смеси затвердеют при добавлении воды.

Цемент практически не используется сам по себе. Скорее, это основной связующий агент для изготовления как бетона, так и раствора. Его также можно добавлять в такие материалы, как штукатурка, затирка и другие клеи и покрытия.

Без цемента из кирпичной кладки практически ничего не построить, потому что материалы не будут связываться друг с другом и не затвердеть.Таким образом, в этом отношении наиболее важной частью проекта кладки обычно является цемент.

Миномет

Раствор представляет собой смесь цемента и песка. Лучший песок для приготовления раствора - это обычный пляжный или речной песок, а не порошок. Добавление песка в цемент делает его более прочным, более легким в формовании, более прочным и устойчивым к растрескиванию.

Раствор в основном представляет собой слабую форму бетона. Обладает отличной адгезией, поэтому раствор отлично подходит для приклеивания камня к стене или укладки кирпича.Это отличный связующий агент. Большинство каменных стен и каменных кладок возводятся с использованием раствора. Но он не обладает такой же прочностью на сжатие, как бетон, поэтому его не используют для строительства фундаментов или крупных сооружений.

Раствор использует немного больше воды, чем бетон. Вы должны уметь держать бетон в руке и свернуть его в шар, когда он правильно перемешан. С другой стороны, строительный раствор слишком влажный, чтобы удерживать форму.

Большинство строительных смесей имеют прочность на сжатие около 1500 фунтов на квадратный дюйм.Хотя некоторые доходят до 3500 фунтов на квадратный дюйм. Эти уровни недостаточно прочны, чтобы поддерживать большие конструкции, такие как фундамент или заливные стены. Раствор также трескается намного легче, чем бетон, поэтому его не используют для строительства тротуаров или патио. Раствор недостаточно прочен, чтобы построить простой набор ступеней кладки. Однако, когда вы строите ступени или фундамент из бетона, именно раствор позже закрепит кирпичную или каменную кладку.

Раствор лучше всего подходит для следующих материалов:

  • Кирпичи. Используется для укладки кирпича и заполнения швов.
  • Плитка. Плитку приклеиваем раствором, а швы заполняем раствором.
  • Блоки. Связывает блоки и заполняет стыки.
  • Камень. Раствор используется для складывания больших камней вместе для возведения стен или крепления тонкого камня и каменного шпона к стене. Его также используют для заполнения швов.
Бетон

Бетон - один из самых популярных строительных материалов в мире.Она прочная, долговечная, устойчивая к погодным условиям и простая в использовании. Вы просто строите формы и заливаете бетон.

Он сделан из цемента и песка точно так же, как и раствор, но он также включает щебень размером от 1/2 дюйма до дюйма. Из-за своей высокой прочности бетон используется для строительства самых разных конструкций, начиная от тротуаров, патио и ступеней до фундаментов, зданий и даже плотин.

Бетон продолжает твердеть с течением времени, что называется отверждением.Обычно это занимает около 28 дней. По мере затвердевания бетон становится более прочным и долговечным. Его основной характеристикой является прочность на сжатие, которая измеряется в фунтах на квадратный дюйм или фунтах на квадратный дюйм. Вы даже можете купить бетон в предварительно смешанных пакетах Quikrete прочностью до 5000 фунтов на квадратный дюйм. Именно из-за этой высокой прочности на сжатие бетон используется для строительства подавляющего большинства фундаментов.

Ниже приводится список различных видов применения бетона:

  • Здания и дома. Опоры, фундаменты, перекрытия, крыши и стены выполнены из формованного и заливного бетона или блоков.
  • Мосты. Фундаменты и фундаменты выполнены из бетона.
  • Дороги. Бетон очень прочный и устойчивый к образованию трещин, поэтому это такой фантастический дорожный материал.
  • Плотины. Большинство плотин построено из очень толстого железобетона.
  • Патио и тротуары . Бетон устойчив к образованию трещин и очень прочен, что делает его отличным решением для плоских работ.

Бетон также можно армировать, используя волокна, проволочную сетку и арматуру. Это добавляет еще больше прочности, долговечности, трещиностойкости и универсальности.

Одно из преимуществ бетона - легкость его формования. Вылейте его в любую форму, и он навсегда затвердеет в форме контейнера.

Прочность и долговечность

Причина разницы между бетоном и раствором - это камень. Добавление каменного заполнителя в раствор делает его намного более прочным, долговечным и устойчивым к растрескиванию, но при этом он становится менее липким и с ним труднее работать.

Бетон намного прочнее с точки зрения прочности на сжатие. Его используют, когда вам нужно поддерживать большой вес. Например, опоры для большого здания или дома. Он также устойчив к растрескиванию, что делает его отличным материалом для больших плит и дорог. Но он не такой липкий, и камни затрудняют заполнение пустот. В средней бетонной смеси используются камни от 1/2 дюйма до дюйма, что означает, что ваши швы должны быть не менее 1 1/2 - 2 дюйма. Это слишком толсто для кирпича и большинства каменных работ.Бетон также сложнее получить гладким при вертикальном нанесении из-за камней.

С другой стороны, раствор прочнее бетона с точки зрения прочности на разрыв. Это мера того, насколько сложно что-то разорвать. Даже тонкий слой может склеить камень или кирпич, когда его кладут друг на друга или прикрепляют к стене. Хотя он не может выдержать такой большой вес, поэтому строительный раствор нельзя использовать для строительства высоких стен без армирования.

Бетон также становится намного тверже раствора, что означает, что его может быть слишком сложно использовать с кирпичом и мягким камнем.Если есть какое-либо движение, бетонные швы не поддадутся, поэтому кирпич или камень потрескаются. Вам нужно, чтобы кирпич и камень оставались прочными, а соединение разрушалось. Еще одно преимущество использования раствора.

И бетон, и раствор обладают хорошей прочностью и долговечностью. Что лучше всего зависит от приложения.

Бетон против раствора: Какой лучший

Если вы сравниваете бетон и раствор, чтобы определить, какой из них лучше, все зависит от области применения. Нет явного победителя, потому что они созданы для разных целей.Давайте посмотрим на несколько примеров.

  1. Допустим, вы строите дом, и вам нужно выбрать материалы для фундамента. Тогда в этом случае явным победителем является бетон. Прочность на сжатие намного выше, что означает, что он может выдержать вес. Строительный раствор имеет гораздо меньшую прочность на сжатие, что означает, что он треснет под большой нагрузкой.
  2. Теперь предположим, что вы строите кирпичную стену. Тогда раствор - лучший выбор. Бетон слишком жесткий, а камень требует очень толстых швов.Также будет практически невозможно получить гладкий стык.
  3. Насчет установки тонкой кирпичной или каменной облицовки. Опять же, строительный раствор - лучший выбор как для укладки, так и для заполнения швов. Бетон слишком жесткий, толстый, с трудом поддается отделке.
  4. Что упирается в нечто вроде опоры столба забора. Столбы ограждения устанавливаются в материале, а не сверху, поэтому сжатие не является проблемой. Но в этом случае превосходная прочность и вес бетона делают его лучшим выбором. Но миномет все равно подойдет, если это все, что у вас есть.
  5. Лучше построить плиту из бетона. Он прочнее, выдерживает больший вес и устойчив к трещинам.
  6. Тонкие слои всегда следует наносить раствором, поскольку он не содержит каменных крошек.

Если вы посмотрите на все эти примеры, вы найдете одну общую черту. Бетон лучше, если вам нужна прочность, трещиностойкость для плит или вам нужно выдержать большую нагрузку. Раствор лучше, если вы приклеиваете одно к другому, формируете швы или выполняете гладкую отделку тонкими слоями.

Типы минометов

Раствор

выпускается пяти основных типов, предназначенных для различных применений. Если вы сравниваете бетон и раствор, чтобы понять, какой из них лучше, вам необходимо понимать, из каких типов раствора можно выбирать.

Ингредиенты одинаковы для каждого типа, но соотношение регулируется. Ниже представлена ​​таблица различных типов строительных растворов, от самого сильного до самого слабого, а также соотношение портландцемента, песка и извести, необходимое для их приготовления.

Раствор Тип Портлендский цемент Песок лайм
м 1 3-1 / 2 1/4
S 1 4-1 / 2 1/2
N 1 6 1
О 1 9 2
К 1 12 3

Миномет типа M

Миномет типа M

является самым прочным с рейтингом фунта на квадратный дюйм около 2500.Хотя это самый прочный раствор, он не такой прочный, как бетон. В основном он используется при работе с твердым камнем. Из-за своей прочности с типом M не так просто работать, как с другими типами минометов.

Тип M считается специальным строительным раствором, а не универсальным. Некоторые из его распространенных применений включают:

  • Нагрузки слишком велики для других типов растворов, которые не могут использовать бетон, например, тонкие швы, поддерживающие сложенный камень.
  • Подземные работы.
  • Некоторые приложения для фундамента и проезжей части.

Миномет типа S

Раствор

Тип S - второй по прочности раствор по прочности на сжатие. Он имеет среднее давление около 1800 фунтов на квадратный дюйм и более высокую прочность на разрыв, чем другие типы строительных растворов. Он может выдерживать как ветер, так и сейсмическое давление и хорошо работает под землей.

Некоторые распространенные применения включают:

  • Работа ниже среднего.
  • Люки и канализация
  • Некоторые фундаментальные приложения.
  • Крепление больших или тяжелых камней к стене.

Миномет типа N

Тип N - самый популярный тип минометов. Он считается хорошим универсальным строительным раствором для всех видов жилых и коммерческих объектов, находящихся на поверхности земли.

Тип N имеет только среднюю прочность на сжатие около 750 фунтов на квадратный дюйм, что означает, что он легко трескается. Хотя прочность на разрыв у него сильная. По этой причине тип N очень хорошо подходит для укладки тонкого кирпича, облицовки плиткой и камнем, кирпичной кладки, заполнения швов и укладки кирпича и легкого камня.

Некоторые распространенные применения включают:

  • Укладка легких и средних грузов.
  • Выше сорта используется при кирпичной и каменной кладке.
  • Укладка тонкого кирпича, плитки или каменного шпона на стену.
  • Кладка из мягкого камня.

Миномет типа O

Миномет

Type O имеет номинальное сопротивление около 350 фунтов на квадратный дюйм, что делает его довольно слабым. По этой причине он в основном используется при ремонте интерьеров. Несмотря на то, что он используется в помещении, мы не используем его для новой работы. Если вы работаете с камнем или кирпичом в помещении, используйте тип N или более прочный.Но если у вас есть небольшие трещины для ремонта, тип O - это нормально.

Причина, по которой мы иногда используем раствор типа O вместо других типов строительного раствора для ремонтных работ, заключается в том, насколько легко его смешивать и работать с ним.

Этот раствор или раствор не рекомендуется использовать на каких-либо конструкциях. Он плохо выдерживает сильный ветер или сейсмическую активность, поэтому его не следует использовать на открытом воздухе.

Одно обычное использование:

  • Ремонт существующих швов. При ремонте важно не использовать более твердый раствор, чем существующий, поскольку новый более твердый раствор может вызвать растрескивание.

Миномет типа К

Тип K - самый слабый из всех типов минометов со средним значением фунта на квадратный дюйм всего 75 фунтов на квадратный дюйм. Большинству людей когда-либо придется иметь дело с типом K, поскольку у него очень мало реальных применений. Он используется для сохранения исторических мест или чего-либо хрупкого, что может быть легко повреждено более сильным строительным раствором.

Типы бетона

Хотя бетон не бывает разных типов, варьируя соотношение ингредиентов и добавляя дополнительные элементы, вы можете регулировать прочность бетона и придавать ему некоторые особенности.К ним относятся:

  • Быстрая установка. Quikrete делает бетон, который схватывается и твердеет всего за 15 минут. Это действительно полезно при выполнении таких работ, как заливка столбов забора или ремонт ступеней.
  • Устойчив к трещинам. Это еще одна отличная функция для таких вещей, как ремонт патио или тротуара.
  • Проницаемый. Дренажный бетон - это новая конструкция. Крупный и зазубренный щебень смешивается с бетоном, образуя маленькие трубы, по которым может проходить вода.Это отличная особенность для больших плит, таких как шоссе, где дренаж является проблемой. Обычно этот вид бетона не используется в жилых помещениях.
  • Прочность. Самая распространенная переменная для бетона - это его прочность. Когда вы смотрите на пакет Quikrete, на котором написано 3500, это число означает 3500 фунтов на квадратный дюйм. Изменяя соотношение цемента, песка и камня, вы можете регулировать его прочность. Больше камня означает более прочный бетон. Хотя обратная сторона добавления камня заключается в том, что с бетоном становится труднее работать.

Некоторые более слабые партии бетона можно использовать вместо раствора, если камни небольшие. Придерживайтесь заполнителя 1/4 дюйма. Это большой камень по сравнению с большинством растворов, но он достаточно тонкий, чтобы обеспечить соединение в 1/2 дюйма. С такими партиями вы даже можете использовать бетон в качестве облицовки. Однако вам также необходимо немного отрегулировать соотношение и добавить в камень больше цемента, чем обычно.

Бетон - очень универсальный материал, который можно подогнать под требования практически любого проекта.

Резюме: бетон против раствора

Бетон и строительный раствор изготавливаются практически одинаково из одних и тех же основных ингредиентов. Это и песок, и цемент, смешанный с водой. Основное отличие состоит в том, что бетон также смешивается с каменным заполнителем, что значительно увеличивает его прочность и долговечность. Недостатком этой дополнительной прочности является то, что бетон тяжелее и с ним труднее работать. Поэтому, когда вы сравниваете бетон и раствор, все зависит от того, чего требуют спецификации проекта.Если вы строите фундамент, то вам обязательно понадобится бетон повышенной прочности. Фундамент из цемента легко растрескается при больших нагрузках с заполнителем. Но если вы кладете кирпич или камень, раствор - это то, что вам нужно, чтобы скрепить их вместе и создать прочные швы.

Еще одно преимущество раствора в том, что его легче разглаживать. Это делает его отличным средством для нанесения паржевого покрытия на основу. Камни в бетоне затрудняют использование в вертикальном положении или при слишком тонком покрытии.Обычно бетон трескается, когда он залит толщиной менее 4 дюймов.

Бетон обычно смешивается с более низким водоцементным соотношением и имеет заполнитель, который делает его более прочным. Раствор более слабый, имеет более высокое водоцементное соотношение, более мелкий заполнитель и используется в качестве связующего материала для кирпича, блоков или плитки.

Есть разные типы строительных растворов, как и разные типы бетона. Соотношение ингредиентов можно регулировать в зависимости от того, для чего вам нужен бетон или раствор.

Если у вас есть вопросы или комментарии, напишите нам в любое время. Мы хотели бы услышать от вас.

Описание приложения - Текучий наполнитель - Руководство пользователя по отходам и побочным продуктам при строительстве дорожного покрытия

НАПОЛНИТЕЛЬНЫЙ НАПОЛНИТЕЛЬ Описание приложения

ВВЕДЕНИЕ

Текучая засыпка относится к цементному раствору, состоящему из смеси мелкого заполнителя или наполнителя, воды и вяжущего материала (материалов), который используется в основном в качестве засыпки вместо уплотненной земли.Эта смесь способна заполнить все пустоты в неровных выработках и трудно поддающейся обработке. в достижимых местах (например, под трубами и вокруг них), самовыравнивается и затвердевает в течение нескольких часов без необходимости послойного уплотнения. Текучий наполнитель иногда называют наполнителем с контролируемой плотностью (CDF), материалом с контролируемой низкой прочностью (CLSM), тощей бетонной суспензией и безусадочным наполнителем.

Текучая заливка определяется Американским институтом бетона (ACI) как самоуплотняющийся цементный материал, который находится в текучем состоянии при укладке и имеет прочность на сжатие 8.3 МПа (1200 фунтов / дюйм 2 ) или менее в течение 28 дней. Большинство современных применений для текучей засыпки имеют предел прочности на неограниченное сжатие 2,1 МПа (300 фунтов / дюйм 3 ) или меньше.

Текучие заполняющие материалы в основном используются в нижних слоях грунта, например в траншеях инженерных сетей, где требуются низкая прочность и простота укладки. Текучая заливка обычно размещается с использованием обычных автобетоносмесителей. Во многих случаях эти материалы сконструированы таким образом, что после затвердевания они сопоставимы по прочности с окружающей почвой, что делает возможными выемку грунта в более позднее время.

МАТЕРИАЛЫ

Мелкие заполнители или наполнители (обычно песок) часто используются в текучих заполняющих смесях, которые производятся на заводах по производству товарных смесей, особенно в смесях CLSM с более высокой прочностью. Портландцемент и / или дополнительные вяжущие материалы и вода являются важными ингредиентами во всех текучих заполняющих смесях, поскольку именно гидратация этих вяжущих материалов позволяет текучей заполняющей смеси затвердеть и развить прочность.

Мелкий заполнитель или наполнитель

Мелкозернистый заполнитель или наполнитель обеспечивает твердым телам прочность на сжатие, а также способность выдерживать нагрузки. Для целей данного обсуждения мелкие заполнители представляют собой материалы с размером частиц в диапазоне от 4,75 мм (сито № 4) до 0,075 мм (сито № 200), а наполнитель относится к материалам с диапазоном размеров менее 0,075 мм. (Сито № 200). Свойства мелкозернистого заполнителя или наполнителя, которые наиболее важны для его использования в текучем наполнителе, - это его градация и удельный вес.Композитный материал должен быть достаточно мелкодисперсным, чтобы улучшить сыпучесть смеси, но также может быть достаточно гранулированным, чтобы можно было слить часть избыточной воды из смеси до начального затвердевания.

Песок является наиболее часто используемым текучим наполнителем, хотя использовались и другие материалы (например, зольный остаток угля, летучая зола, отработанный формовочный песок, карьерная мелочь и рукавная пыль). В зависимости от удельного веса текучего наполнителя кубический ярд текучего наполнителя может содержать от 680 до 1400 кг (от 1500 до 3000 фунтов) мелкозернистого заполнителя или наполнителя.

Вяжущие материалы

Можно использовать различные вяжущие материалы для производства подходящего вяжущего раствора с желаемой прочностью на сжатие и текучестью. Эти материалы можно разделить на три основные категории. Они включают портландцемент, пуццолановые материалы и самоцементирующиеся материалы.

Портландцементы - это гидравлические цементы, которые затвердевают и затвердевают в результате реакции с водой посредством гидратации с образованием затвердевшей массы.Количество портландцемента в текучей заполняющей смеси вместе с водой и количеством добавленного портландцемента определяет предел прочности смеси. При более низком содержании цемента (от 3 до 5 процентов по массе) 28-дневная прочность на неограниченное сжатие текучей заполняющей смеси обычно находится в диапазоне от 0,5 до 1,0 МПа (от 75 до 150 фунтов / дюйм 2 ).

Пуццолановые материалы - это материалы, состоящие из аморфного кремнеземистого или кремнисто-глиноземистого материала в тонкоизмельченной (порошкообразной) форме (по размеру схожей с частицами портландцемента), которые в присутствии воды вступают в реакцию с активатором (обычно гидроксидом кальция и щелочами). ) с образованием соединений, обладающих вяжущими свойствами.Описание различных видов пуццоланов и их спецификации приведены в ASTM C618. Самоцементирующиеся материалы - это материалы, которые вступают в реакцию с водой с образованием продуктов гидратации без какого-либо активатора.

Угольная зола-унос часто используется в текучих смесях для засыпки в качестве вяжущего материала, поскольку ее мелкие частицы сферической формы значительно улучшают текучесть или сыпучесть смеси. Летучая зола, образующаяся при сжигании битуминозных углей, проявляет пуццолановые свойства и вступает в реакцию с оксидом кальция с образованием цементного теста.Летучая зола, образующаяся при сжигании суббитуминозного угля, проявляет самоцементные свойства и иногда используется вместо портландцемента в тех областях, где она легко доступна.

Вода

Количество воды в текучей наполняющей смеси напрямую влияет на текучесть и повышение прочности смеси. Необходимо добавить достаточное количество воды для смазывания твердых веществ в смеси, чтобы достичь желаемой степени текучести, которая часто связана с оседанием смеси.При заданном содержании цемента увеличение содержания воды обычно приводит к небольшому снижению прочности смеси на сжатие с течением времени. Требования к воде для текучести смеси зависят от свойств поверхности твердых частиц в смеси. Диапазон от 250 до 400 литров на кубический метр (от 50 до 80 галлонов на кубический ярд) удовлетворит большинство комбинаций материалов.

СВОЙСТВА МАТЕРИАЛА И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

Мелкий заполнитель или наполнитель

Правильный размер и сортировка необходимы для мелкого заполнителя или материала наполнителя, чтобы эффективно способствовать текучести текучей смеси наполнителя.Наиболее часто используемые наполнители - это песок и угольная зола (пуццолановая), причем выбор материала обычно определяется доступностью и сравнительной стоимостью. Удельный вес или удельный вес мелкозернистого заполнителя или наполнителя в значительной степени определяет удельный вес или удельный вес полученного текучего наполнителя. Ниже приводится список и краткие комментарии по некоторым из наиболее важных свойств мелкозернистого заполнителя или наполнителя, используемого в текучих смесях наполнителя.

  • Градация - мелкие частицы заполнителя или наполнителя должны быть тонко рассортированы, чтобы предотвратить резкое смешивание (жесткая смесь с низким расходом, обычно возникающая из-за преобладания гранулированного материала) и иметь достаточный диапазон более мелких частиц для обеспечения текучести , стабильность и минимальное количество пустот в текучей заполняющей смеси.

  • Удельный вес - мелкодисперсный заполнитель или наполнитель должен находиться в диапазоне от относительно низкого до умеренного удельного веса, чтобы способствовать текучести и препятствовать расслоению частиц в полученной текучей наполняющей смеси.

В таблице 24-14 перечислены стандартные методы испытаний, используемые для оценки мелкозернистых заполнителей или материалов наполнителя для использования в текучем наполнителе.

Таблица 24-14. Процедуры испытаний мелкого заполнителя или наполнителя.

Имущество Метод испытаний Номер ссылки
Градация Гранулометрический анализ почвы ASTM D422
Масса устройства Удельный вес и пустоты в совокупности ASTM D29
Удельный вес почв ASTM D854

Вяжущие материалы

Тип вяжущих материалов, используемых в конструкции текучей заполняющей смеси, будет играть важную роль в определении конечной прочности на сжатие и текучести смеси.Некоторые из наиболее важных свойств вяжущих материалов, используемых в текучей заполняющей смеси, включают:

  • Тонкость - тонкость цемента или дополнительных вяжущих материалов влияет на тепловыделение и скорость гидратации. Более мелкие материалы вступают в реакцию быстрее, что приводит к увеличению ранней прочности. Мелкость также влияет на удобоукладываемость, поскольку чем мельче материал, тем больше площадь поверхности и сопротивление трению пластичного бетона.

  • Время схватывания - время схватывания цементного теста является показателем скорости, с которой происходят реакции гидратации и увеличивается прочность.

  • Прочность на сжатие - прочность на сжатие зависит от состава и крупности цемента. Прочность на сжатие для различных цементов или цементных смесей устанавливают путем испытания кубиков раствора на прочность на сжатие.

  • Удельный вес - удельный вес не является показателем качества цемента, но требуется для расчетов при проектировании бетонной смеси.Удельный вес портландцемента составляет примерно 3,15.

Таблица 24-15 предоставляет список стандартных лабораторных испытаний, которые в настоящее время используются для оценки конструкции смеси или ожидаемых характеристик цементирующих материалов для использования в текучих заполняющих смесях.

Таблица 24-15. Процедуры испытаний цементных материалов.

Имущество Метод испытаний Номер ссылки
Общие технические условия Портлендский цемент ASTM C150
Гидравлический цемент с добавками ASTM C595
Расширяющийся гидравлический цемент ASTM C845
Использование пуццолана в качестве минеральной добавки ASTM C618
Тонкость Тонкость гидравлического цемента на 150 мм (No.100) и 75 мм (№ 200) сита ASTM C184 /
AASHTO T128
Тонкость помола гидравлического цемента и сырья по ситам 300 мм (№ 50), 150 мм (№ 100) и 75 мм (№ 200) мокрыми методами ASTM C786
Тонкость помола гидравлического цемента на сите 45 мм (№ 325) ASTM C430 /
AASHTO T192
Тонкость помола портландцемента с помощью прибора для определения воздухопроницаемости ASTM C204 /
AASHTO T153
Тонкость помола портландцемента по мутномеру ASTM C115 /
AASHTO T98
Время схватывания Время схватывания гидравлического цемента иглой Вика ASTM C191 /
AASHTO T131
Время схватывания гидравлического цемента иглами Гиллмора ASTM C266 /
AASHTO T154
Время схватывания гидравлического цементного раствора модифицированной иглой Вика ASTM C807
Прочность на сжатие Прочность на сжатие гидравлических цементных растворов (с использованием 2-дюйм.или 50 мм кубические образцы) ASTM C109 /
AASHTO T106
Прочность на сжатие гидравлических цементных растворов (с использованием частей призм, сломанных при изгибе) ASTM C349
Удельный вес Плотность гидравлического цемента ASTM C188 /
AASHTO T133

Как отмечалось ранее, летучая зола из угля может использоваться несколькими способами в текучей засыпке, в зависимости от типа и количества используемой летучей золы.Пуццолановая летучая зола при использовании в относительно небольших количествах (15 процентов или менее по массе от общей массы смеси) может улучшить развитие прочности и улучшить сыпучесть смеси. При использовании в больших количествах (до 94 процентов от общей массы смеси) пуццолановая летучая зола также действует как наполнитель смеси. Самоцементирующаяся летучая зола может использоваться в относительно небольших количествах (15 процентов или меньше от веса всей смеси) для повышения прочности или сокращения времени твердения в сочетании с портландцементом, или просто для использования в качестве замены или полной замены портландцемента. .В любом случае, наиболее важные свойства летучей золы (или других пуццоланов), используемой в текучих смесях наполнителя, включают:

  • Тонкость - частицы летучей золы должны быть достаточно мелкими, чтобы обеспечить достаточную площадь поверхности и для реакции с портландцементом или другими активаторами (такими как известь, пыль из обжиговой печи или цементная пыль), а также для повышения текучести текучая заполняющая смесь.

  • Пуццолановая активность - пуццолановая летучая зола должна состоять из достаточного количества диоксида кремния и оксида алюминия для химической реакции с доступным кальцием с образованием вяжущих соединений, в то время как самоцементирующаяся летучая зола должна содержать достаточное количество силиката кальция и магния и алюминатов для развития прочности в наличие воды.

В Таблице 24-16 перечислены стандартные методы испытаний, используемые для оценки пуццоланов, включая летучую золу угля, на пригодность для применения в текучих наполнителях.

Таблица 24-16. Пуццолановые методы тестирования.

Имущество Метод испытаний Номер ссылки
Тонкость Отбор проб и испытание летучей золы или природных пуццоланов для использования в качестве минеральной добавки в портландцементном бетоне ASTM C311
Пуццолановая активность Летучая зола и необработанный или кальцинированный природный пуццолан для использования в качестве минеральной добавки в портландцементном бетоне ASTM C618

СТАЦИОНАРНАЯ НАПОЛНИТЕЛЬНАЯ СМЕСЬ

Текучие засыпные смеси обладают характеристиками высококачественной уплотненной засыпки земли после затвердевания, а при производстве, транспортировке и укладке напоминают очень работоспособную бедную бетонную смесь.Наиболее важными физическими характеристиками текучих заполняющих смесей являются развитие их прочности, текучесть, время отверждения, растекание и усадка, удельный вес, несущая способность, прочность на сдвиг и коррозионная стойкость.

  • Развитие прочности - наиболее важным свойством текучего наполнителя является его прочность, измеряемая как прочность на неограниченное сжатие. Развитие прочности текучих наполняющих смесей напрямую связано с компонентами смеси.

  • Текучесть - Текучесть при размещении текучих смесей наполнителя в первую очередь зависит от содержания воды, хотя летучая зола улучшает текучесть так же, как летучая зола делает бетон более перекачиваемым.Чем выше содержание воды, тем более текучая смесь. Текучесть можно измерить одним из нескольких различных методов, включая испытания на оседание и конусность потока. Нормальный диапазон осадки для текучих заполняющих смесей составляет от 150 до 250 мм (от 6 до 10 дюймов). Этот диапазон спада соответствует времени потока от 30 до 60 секунд через стандартный конус потока.

  • Время затвердевания - время затвердевания текучих заливочных смесей напрямую зависит от типа цемента, его содержания, наполнителя (включая летучую золу), а также от содержания воды и погодных условий.Затвердевание текучих смесей заполнения, содержащих 5 процентов цемента (этого достаточно, чтобы выдержать вес среднего человека), обычно можно ожидать примерно через 1–4 часа. В течение 24 часов строительное оборудование обычно может перемещаться по поверхности текучей насыпи без видимых повреждений.

  • Растекание и усадка - в текучих заполняющих смесях с относительно высоким содержанием воды возможно некоторое просачивание и усадка. Испарение сточной воды из таких смесей часто приводит к усадке текучей заливки.Усадка может происходить как в поперечном, так и в вертикальном направлении и может проявляться в виде усадочных трещин на верхней поверхности материала. После первоначального затвердевания в текучих смесях-наполнителях не ожидается усадки или оседания. Основная проблема, связанная с растрескиванием при усадке, скорее всего, связана с возможностью проникновения воды, замерзания и последующего повреждения от мороза.

  • Удельный вес - плотность или удельный вес текучих смесей наполнителя зависит в первую очередь от удельного веса наполнителя или заполнителя.Удельный вес смесей с высоким содержанием песчаного наполнителя обычно находится в диапазоне от 1900 до 2350 кг / м 3 (от 115 до 145 фунтов / фут 3 ). Удельный вес текучих наполняющих смесей, в которых зола-унос используется в качестве наполнителя, обычно находится в диапазоне от 1500 до 1900 кг / м 3 (от 90 до 115 фунтов / фут 3 ). В тех случаях, когда плохие грунтовые условия требуют использования легкого наполнителя, смеси CLSM с низкой плотностью могут быть получены путем введения предварительно отформованного пенообразователя, при этом более высокие дозировки приводят к большему снижению плотности смеси.Удельный вес смесей CLSM низкой плотности может составлять от 320 до 1300 кг / м 3 (от 20 до 80 фунтов / фут 3 ), в зависимости от количества предварительно сформованной пены, вводимой в смесь во время дозирования.

  • Несущая способность - несущая способность текучих заполняющих смесей напрямую зависит от их прочности на неограниченное сжатие. Текучая заполняющая смесь с 28-дневной прочностью на неограниченное сжатие 1,0 МПа (150 фунтов / дюйм 2 ) имеет несущую способность приблизительно 9000 кг / м 2 (10 тонн / фут 2 ).Это примерно в три раза больше, чем несущая способность высококачественного, хорошо уплотненного гранулированного грунта. Поскольку прочность смеси на неограниченное сжатие со временем увеличивается, увеличивается и несущая способность.

  • Прочность на сдвиг - Испытания текучей заполняющей смеси на трехосный сдвиг показали, что углы внутреннего трения варьируются от 20 градусов для смесей с мелким песком до 30 градусов для смесей с бетонным песком. Было обнаружено, что когезия затвердевших текучих смесей наполнителя составляет примерно 30 процентов от прочности на неограниченное сжатие.

  • Коррозионная стойкость - следует избегать контакта текучей засыпки с металлическими трубами или бетоном, чтобы не вызвать коррозию этих материалов. Коррозия обычно связана с кислотностью (низкий pH) и низким удельным сопротивлением, хотя растворимость таких компонентов, как сульфаты, также влияет на коррозию. Текучий наполнитель обычно является слабощелочным, и его удельное сопротивление увеличивается по мере затвердевания материала и продолжения гидратации цемента, так что в течение нескольких дней текучий наполнитель обычно имеет удельное электрическое сопротивление, достаточное для устранения большинства проблем коррозии.

Список стандартных методов испытаний, обычно используемых для оценки текучих наполнителей, приведен в Таблице 24-17.

Таблица 24-17. Процедуры проверки текучести.

Имущество Метод испытаний Список литературы
Развитие силы Прочность связного грунта на сжатие без ограничений ASTM D2166
Индекс неограниченной прочности при сжатии грунтов с химическим затвором ASTM D4219
Текучесть Осадка портландцементного бетона ASTM C143
Поток раствора для предварительно заполненного заполнителя (метод конуса) ASTM C939
Время отверждения Время схватывания бетонных смесей по сопротивлению проникновению ASTM C403
Утечка и усадка Изменение высоты в раннем возрасте цилиндрических образцов из цементных смесей ASTM C827
Масса устройства Удельный вес, текучесть и содержание воздуха в бетоне ASTM C138
Прочность подшипника Калифорния Коэффициент несущей способности (CBR) лабораторно-уплотненных грунтов ASTM D1883
Прочность на сдвиг Прочность неконсолидированных недренированных связных грунтов на сжатие при трехосном сжатии ASTM D2850
Испытание грунтов на прямой сдвиг в условиях консолидированного дренажа ASTM D3080
Коррозионная стойкость pH почвы для испытаний на коррозию ASTM G51
Полевые измерения удельного сопротивления почвы с использованием четырехэлектродного метода Веннера ASTM G57
Optimum SO 3 в портландцементе ASTM C563

СПРАВОЧНИКИ ДЛЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ

Американский институт бетона. Контролируемые малопрочные материалы (CLSM) . Отчет № 229R-94, Комитет ACI 229, Детройт, Мичиган, июль 1994 г.

Портлендская цементная ассоциация. Цементные растворы и затирки . Скоки, Иллинойс, 1990 год.

Предыдущая | Содержание

Как получить высокопрочный бетон?

Введение

Быстрый ремонт бетонных покрытий стал обычным явлением на многих загруженных автомагистралях по всей Северной Америке. Бетон с высокой ранней прочностью очень полезен для открытия бетонных тротуаров для движения транспорта раньше, чем обычные бетонные смеси. Новые покрытия, капитальный ремонт и другие заплатки могут быть завершены, а проезжая часть или взлетно-посадочная полоса может быть открыта / открыта быстрее, чем при использовании обычных или обычных смесей.

Как получить высокую раннюю прочность

Бетон с высокой ранней прочностью (сжатие 2500-3500 фунтов на квадратный дюйм за 24 часа) обычно получают с использованием высокопрочного цемента типа III (см. Таблицу 1), с высоким содержанием цемента (600-1000 фунтов / куб. Ярд) и низким содержанием воды в цементе. отношения (0.От 3 до 0,45 по весу). Также используются суперпластификаторы, чтобы бетонная смесь стала более удобоукладывающейся при укладке. Летучая зола и измельченный гранулированный доменный шлак (GGBFS) иногда используются в смеси, чтобы частично заменить цемент типа III, который может быть очень дорогим. Для получения дополнительной информации о золе-уносе и измельченном гранулированном доменном шлаке см. Публикацию Портлендской цементной ассоциации «Проектирование и контроль бетонных смесей», EB001.13T.

Таблица 1.Виды портландцемента.

Тип портландцемента Использует

Тонкость помола по Блейну, м2 / кг

Тип I общестроительное строительство

370

Тип II Бетон, подверженный умеренному воздействию сульфатов или когда требуется умеренная теплота гидратации

370

Тип III Высокая прочность бетона за короткий промежуток времени

540

Тип IV подходит, когда необходима низкая теплота гидратации

380

Тип V используется, когда бетон подвергается действию высоких сульфатов

380

Белый архитектурные цели - когда требуется белый или цветной бетон / строительный раствор

490

Равномерность градации заполнителя улучшит прочность, удобоукладываемость и долговечность бетона.Заполнители среднего размера заполняют пустоты, обычно занятые менее плотным цементным тестом, и тем самым оптимизируют плотность бетона (см. Рисунок 1).

Рис. 1. Диаграмма, показывающая, как агрегаты среднего размера заполняют промежутки между крупными агрегатами большего размера.

Не рекомендуется использовать хлорид кальция для достижения высокой ранней прочности, но если он используется, не используйте более 2%.Быстрое схватывание бетона может произойти при более чем 2% CaCl, а часто и при любом количестве менее 2% CaCl. В целом удобоукладываемость бетонной смеси сильно снижается при использовании CaCl.

Изоляционные одеяла (или другие изоляционные меры) также можно использовать в первые 24 часа, чтобы помочь набрать силу за счет сохранения тепла гидратации. Однако следует соблюдать осторожность, чтобы избежать теплового удара при снятии одеял. Тепловой удар может вызвать преждевременное растрескивание бетона.

Рекомендации по использованию высокопрочных смесей

Сохраняются некоторые опасения по поводу долговечности ремонта бетона при раннем открытии для движения транспорта. Этот фактор необходимо учитывать при проектировании реконструируемых бетонных покрытий, а также при ремонте бетонных покрытий. В некоторых случаях ранний износ из-за чрезмерного растрескивания при усадке или других условий окружающей среды привел к неудовлетворительному выполнению капитального ремонта и замены плиты.Эти неудобства можно свести к минимуму, если внимательно отнестись к изменениям в конструкции смеси и понять их влияние.

Для получения дополнительной информации о высокопрочных бетонах обратитесь к публикации ACPA Fast-Track Concrete Pavements, TB004.