Водоцементное отношение для бетона — что это такое?

Изучать графики и таблицы, выясняя точные пропорции составляющих жесткой бетонной смеси, лишь ради того, чтобы залить фундамент или соорудить бетонное перекрытие в частном доме, захочется далеко не каждому. Тем не менее, очень важно знать, какие материалы и в каких количествах используются, чтобы бетон имел максимальную прочность на сжатие, какое значение при этом имеет водоцементное соотношение бетонной смеси, какими характеристиками обладает бетон марки 75, чтобы в последующем отлитая на участке конструкция вела себя так, как ей предназначено проектом.

Схема изготовления бетона.

Предварительный расчет

Для расчета потребности материалов берут распространенное соотношение 1:3:5 – первая цифра указывает на вес цемента, вторая обозначает песок и третья гравий. Воду добавляют в соотношении 0.25 к весу цемента. Погрешность может составлять около 10%.

Перед тем, как готовить бетон, необходимо посчитать, сколько всего понадобится смеси для выполнения работ. Так, если заливается ленточный фундамент, то значение (по проекту) периметра здания умножают на высоту основания (все расчеты в метрах). В других случаях используют подходящие методы вычисления объема. Полученное число умножается на 250 килограммов, ведь именно столько цемента нужно для замеса куба бетонной смеси хорошей жесткости.

Остальные ингредиенты вычисляют по пропорции, умножая на 3 для песка и на 5 для гравия. Кубический метр бетона в таком случае будет весить около 2.5 тонн.

Правильное водоцементное отношение для бетона

Гидратация цемента — химическая реакция цемента с водой с образованием кристаллогидратов. В процессе гидратации жидкий или пластичный цементный клей превращается в цементный камень.
Чем плотнее цементное тесто, тем сильнее проявляются его вяжущие свойства. При увеличении объема воды в водоцементном соотношении уменьшается прочность бетона.
Минимальное количество воды, требующееся для полной гидратации цемента, равно от 1/4 до 1/5 веса цемента, то есть от 0,2 до 0,25 литров воды на 1 килограмм цемента. Помимо этого, в реакцию с цементом в смеси вступает только около половины количества воды. Поэтому водоцементное отношение нужно увеличить до значения 0,4 литра воды на 1 килограмм цемента, и тесто при этом получается слишком вязким.

Для получения удобоукладываемого в опалубку бетона приходится использовать водоцементное отношение от 0,45 до 0,75 литра воды на 1 килограмм цемента. То есть приходится терять некоторую долю прочности.

На начальном этапе формирования структуры цементного камня цементное тесто представляет собой концентрированную суспензию, состоящую из цементных зерен, окруженных водой затворения.

Чем больше начальное водоцементное соотношение, тем при равных условиях толще водные прослойки, окружающие зерна цемента. Участвуя в химической реакции, вода расходуется на гидратацию цемента, а высвободившееся место заполняют образующиеся гидратные новообразования. Начиная с определенных соотношений, цемента уже начинает не хватать на полное химическое связывание воды, и последняя остается в толще цементного камня (формируется микропористость).

При дальнейшем увеличении воды в соотношении (более 0,65/1) микропоры и капилляры становятся разветвленными, протяженными, и сообщаются между собой. В результате получается цементный камень с низкой прочностью, высокой водопроницаемостью и плохой морозостойкостью.

Каждый лишний процент воды, сверх обеспечивающей водопотребность цемента, снижает прочность на 1 — 3 %, а морозостойкость на 5 — 15 %.

Источник

Требования к материалам

Итоговое качество и характеристики полученной смеси напрямую зависят от качества материалов и того, насколько правильно соблюдается водоцементное соотношение. Цемент может быть разных марок, как и бетон, но это далеко не одно и то же. Для замеса бетона марки М75, к примеру, берут цемент марок М200-М300 (превышает показатель примерно в 2.5-3 раза).

При покупке цемента обязательно нужно обращать внимание на дату производства – чем больше срок хранения, тем хуже качество цемента. После полутора лет хранения цемента в идеальных условиях для выполнения серьезных работ он непригоден. Чтобы проверить качество цемента в бытовых условиях, можно насыпать его на сухую ладонь и сжать ее в кулак – цемент оптимального качества почти полностью «вытечет» сквозь пальцы.

Портландцемент М400 В качестве вяжущего средства для приготовления бетона М600.

Песок лучше выбирать мелкозернистый – до 1.25 миллиметров, что позволит понизить объем воздушных промежутков. В песке не должно быть пыли, других включений органики. Фракция щебня/гравия не должна превышать треть ширины опалубки. Для приготовления жесткого бетона недопустимо использовать щебенку известковых пород.

Если планируется выполнять армирование, фракция частиц должна быть равна максимум четверти наименьшего размера конструкции и трем четвертям просвета между стержнями арматуры. Несоблюдение этих правил приведет к появлению пустот в бетонном монолите, что значительно понизит прочность и долговечность конструкции.

Правильное соотношение воды и цемента

А мы продолжаем цикл статей посвященных строительным материалам, мы уже писали о газобетоне и бетоне. Сегодня поговорим о том, что такое технология бетона, и какое соотношения воды и бетона нужно. Наиболее часто установленными требованиями для бетона, используемого в промышленности и производстве — являются дизайн (иными словами параметры формы) и прочность на сжатие. От критерия последнего зависит возможность предания тех или иных установленных геометрических параметров бетонному изделию. В свою очередь на эту прочность напрямую влияет водоцементное соотношение (в/ц). Технология бетона водоцементное соотношение (в/ц) -представляет собой отношение веса воды к весу цемента, используемого в бетонной смеси. Эти два значения находятся в обратной зависимости, что означает — при увеличении отношения воды к цементу, прочность на сжатие уменьшается.

Мало того, это также влияет на проницаемость и , в конечном счете прочность бетона. Свойства эти чрезвычайно важны когда сборный продукт будет подвергнут коррозионной среде и условиям замораживания – оттаивания. Слишком много воды приводит к сегрегации (отделению) песка и совокупных компонентов из цементного теста. Вода, которая не потребляется для реакции гидратации может покинуть бетона после того, как он затвердевает через микроскопические поры (капилляры ). Как следствие – образование микропустот и чрезмерная усадка, образование внутренних трещин и видимых разломов.

Бетон затвердевает в результате химической реакции между цементом и водой, известной как гидратация. Процесс этот производит тепло и называется — теплота гидратации. На каждый килограмм цемента требуется около 0,25 воды, чтобы полностью завершить реакцию гидратации. Общий вес воды включает в себя также и свободную воду с поверхности агрегатов.

Водоцементное соотношение (в/ц), формула:

в/ц = масса воды/массу цемента= 0,25 или 1:4

Тем не менее, такое сочетание с отношением 0,25 достаточно тяжело тщательно перемешать и с такой смесью неудобно работать при укладке. Так что, чаще всего, воды используется больше, чем это технически необходимо для протекания реакции с цементом. Более типичные соотношения воды и цемента от 0,35 до 0,5. Для повышенной прочности бетона, и понижения водоцементного соотношения используются пластификаторы. Эти химические добавки улучшают работоспособность бетонной смеси и оказывают существенное влияние на качество производимого бетона. На этом наша статья «Технология бетона, водоцементное соотношение», подошла к концу, желаем вам удачи и соблюдайте пропорции!

Определение количества воды

Водоцементное отношение для бетона очень важно. Без воды не пройдет реакция затвердения цемента и не удастся получить желаемый результат. Для прохождения реакции достаточно воды в объеме, равном четверти веса цемента. Но мешать такую смесь достаточно сложно, поэтому обычно воду берут в большим объемах, повышая его текучесть (пластичность).

С добавлением воды в смесь нужно быть очень осторожным, так как лишняя вода способствует заполнению смесью формы самотеком, просачивается через опалубку, долго испаряется, способствует появлению пор в бетоне, распространению трещин. Бетон точно не будет прочным, если в раствор влито много воды.

Для того, чтобы цементный раствор поддавался укладке и плотно заполнял форму, гарантируя максимальную прочность, обычно берут показатель 0.6. Нужно отметить, что такое водоцементное отношение актуально для бетона марки М75: для приготовления кубического метра раствора берут около 150 л (кг) воды.

Чтобы понять, сколько воды нужно, желательно понять принцип ее действия в растворе. Вода нужна для двух функций: прохождения химической реакции схватывания и отвердевания цемента (около 30% от общего веса воды, что используется) и придания текучести бетону (чтобы с ним можно было работать). Таким образом, большая часть воды нужна для повышения комфорта работы со смесью – ее-то и можно уменьшать: добавлять пластификаторы, работать с жестким бетоном, трамбуя его специальными вибраторами или вручную.

Почему это важно

Если в замес налить больше жидкости, нежели требуется, качество бетона резко ухудшается. После его укладки происходит расслоение монолита, прочность слоя многократно снижается. Но без воды гидратация цемента не получается, поэтому никуда от нее не денешься.

Лишняя же влага, не вступившая в реакцию гидратации, не связана, она образует в монолите поры, которые снижают прочность бетона. Поры по мере приближения к поверхности монолита расширяются, бетон начинает крошиться.

Когда влага не покидает бетонную толщу до зимы, она непременно замерзнет, после чего начнет изнутри разрывать монолит, еще более снижая его прочность. В момент замеса лишняя вода усиливает подвижность раствора, а это не всегда оправдано. Только правильное соотношение воды с цементом гарантирует соответствие бетона необходимым параметрам.

Жесткий бетонный раствор

Жесткие смеси готовят прямо на объекте, так как они быстро твердеют и требуют обязательной трамбовки. В индивидуальном строительстве чаще всего используют цемент марки М75, который демонстрирует достаточную прочность и сравнительно невысокую стоимость. Ведь по мере увеличения марки цемента растет и его цена.

Жесткий бетон содержит небольшой объем воды в составе. В процессе укладки требует мощного механического уплотнения, прессования или трамбовки. Для приготовления жесткой смеси берут сравнительно немного цемента. Использование такого бетона актуально для создания сборных железобетонных конструкций в условиях заводов, оборудованных мощными машинами для уплотнения. В индивидуальном строительстве такие бетоны редко применяют.

Нужную прочность получают посредством соблюдения пропорций ингредиентов в бетоне. Чтобы понять, подойдет ли выбранная пропорция для приготовления прочного бетона и выполнения работ, желательно сделать пробный замес.

Ошибки при добавлении воды в бетонную смесь

Очень частая ошибка при самостоятельном приготовлении бетонной смеси – превышение В/Ц. Это понятно, ведь уложить и уплотнить бетон очень важно, а для этого его надо приготовить как можно более подвижным. Но надо искать золотую середину. Как вариант – можно применять пластификаторы.

Еще одна серьезная ошибка – неправильный уход за бетоном. Нужно помнить, что бетон, проходящий гидратацию во влажных условиях, то есть смоченный или политый водой и укрытый полиэтиленовой пленкой от испарения, будет иметь показатели прочности и морозостойкости в несколько раз выше, чем бетон, который «высушили» в темпе. Конечно, все не так просто. С бетоном нет такого понятия, как «просто», как и нет ни одной линейной зависимости. При малом В/Ц бетон быстро наберет прочность за первые один – три дня твердения, но затем – в три месяца и через год, такой бетон будет менее прочным, чем бетон, приготовленный с большим В/Ц. Это связано с химией бетона. Лучший вариант – для замеса применять заполнители с нормальной влажностью, и соблюдать рецепт, или подбор состава, в котором В/Ц подобрано оптимально. Оптимальное В/Ц по маркам бетона в зависимости от марки применяемого портландцемента:

Пробный замес

Чтобы в домашних условиях приготовить бетон нужной консистенции и характеристик, выполняют пробный замес. Сначала все работы выполняются с использованием мастерка или лопаты совкового типа, потом же, после определения нужной пропорции, используют бетономешалку.

В емкость или на стальной лист, подготовленную площадку насыпают лопату цемента, 3 полных лопаты песка, увлажняют смесь, тщательно перемешивают лопатой. Далее всыпают крупную фракцию в объеме 5 лопат, добавляют по чуть-чуть воду и мешают, пока не получится вязкая консистенция. Воду лучше лить из емкости, чтобы определить нужный объем.

Потом бетонную смесь берут в руки, делают шар, кладут на любую площадку. На руках явных следов цемента быть не должно, а ком затвердеет и сохранит форму – значит, замес правильный. Такой бетон соответствует марке М75. Если же ком плывет – в нем много воды. Расслоение говорит о недостаточном объеме воды.

Если есть время ожидать затвердения раствора, можно провести другую проверку: залить бетон, выждать нужный период, потом ударить по монолиту зубилом в попытках расколоть. Если зубило вошло в толщу максимум на 5 мм, водоцементное отношение правильное, это бетон М75. И кусочки от монолита откалываться не должны.

В процессе замеса нельзя забывать про важный момент – в готовую смесь добавить можно будет только воду, остальные ингредиенты должны добавляться в определенной последовательности. Если становится ясно, что замес не удался, придется повторить все сначала – возможно, увеличив долю цемента.

Влияние объема цементного камня

Как было показано выше, основное влияние на прочность бетона оказывает качество цементного камня, т. е. его пористость, определяемая В/Ц. Но определенную роль играет и его количество в бетоне. Уменьшение объема пористого цементного камня и повышение концентрации заполнителей приводит к увеличению прочности бетона (при его определенном качестве, т. е. постоянном В/Ц). Уменьшение объема цементного теста сопровождается снижением удобоукладываемости бетонной смеси. Или иначе: уменьшение подвижности или увеличение жесткости смеси приводит к росту прочности бетона. Влияние объема цементного камня относительно невелико в бетонах из подвижных смесей, где он составляет более 250-280 л/м3. Но оно существенно возрастает при переходе к жестким и сверхжестким смесям. Повышение прочности происходит лишь до тех пор, пока при данной интенсивности уплотнения достигается качественное формование бетонной смеси (содержание воздуха до 2—3%). При дальнейшем снижении объема цементного теста смесь недоуплотняется и происходит спад прочности. Оптимум прочности не является постоянным, а зависит от интенсивности уплотнения. При уменьшении интенсивности он сдвигается в сторону более подвижных смесей. И наоборот, при повышении интенсивности уплотнения (например вибрация с пригрузом или вибропрессование) оптимум прочности будет перемещаться сторону более жестких смесей с меньшими объемами цементного теста-камня, а сама прочность — увеличиваться. Оптимуму прочности соответствуют и максимальные значения ряда других свойств бетона (например морозостойкости). Представленные данные иллюстрируют принцип назначения удобоукладываемости смеси для достижения наиболее высоких технических свойств бетона. Она определяется по оптимуму прочности, получаемому при данной интенсивности уплотнения. Но фактически принимается несколько большая удобоукладываемость смеси, чтобы при неизбежных производственных ее колебаниях не попадать в опасную зону недоуплотнения (слева от оптимума). Кроме того, учитываются и характеристики изделия (размеры, густота армирования). В последнее время наблюдается тенденция к применению все более подвижных смесей. Расход цемента и объем цементного камня при этом увеличиваются (применяемые составы лежат справа от оптимума). Свойства бетона при росте объема цементногло камня несколько ухудшаются. Для их восстановления приходится снижать В/Ц дополнительным повышением расхода цемента. Качество бетона из высокоподвижных и литых смесей оказывается низким. Но этого не происходит, если повышение подвижности смеси достигается не увеличением расхода воды, а введением добавок — эффективных пластификаторов. При этом водопотребность таких смесей остается на уровне малоподвижных смесей без добавок, объем цементного камня не увеличивается, качество бетона не ухудшается. Но существенно сокращается время и трудоемкость бетонирования, растет производительность труда. Тенденция применения высокоподвижных смесей, пластифицированных добавками, является сегодня основной. Тем не менее бетоны оптимальных составов сохраняют свою область применения (например, при необходимости получения повышенных технических свойств).

Советы по работе с бетоном М75

В процессе замеса и укладки жесткие цементные смеси требуют знания правил работы с ними. Бетон марки М75 довольно часто применяется в частном строительстве, так как демонстрирует хорошие показатели усилия на сжатие (до 75 килограммов силы на квадратный сантиметр площади). Этого достаточно для гарантии надежности и долговечности конструкции. Нагрузки на изгиб/растяжение компенсируются армированием.

О чем нужно помнить:

• Для снижения нагрузки берут небольшую бетономешалку и ручной вибратор с наконечником соответствующего диаметра.
• Между слоями, залитыми в разное время, схватывание будет плохим. Поэтому необходимо армирование либо заливка (засыпка) за один раз.
• При ручной трамбовке больше 30 сантиметров слоя заливать нежелательно.
• После заливки и трамбовки смесь укутывают гидроизоляцией – накрывают полиэтиленовой пленкой, к примеру, чтобы избежать преждевременного схватывания бетона. Зимой конструкцию нужно утеплить.
• Опалубка должна быть очень прочной, чтобы выдержать заливку и вибрацию, трамбовку.
• После демонтажа опалубки вид фундамента будет не очень эстетичным – это нормально, все несовершенства будут сглажены отделочными работами.

Водоцементное отношение – очень важный параметр для замеса правильной бетонной смеси с нужными характеристиками. Поэтому всегда до начала приготовления раствора нужно все тщательно просчитывать, чтобы получить желаемый результат.

Водоцементное отношение

Лишняя вода в бетоне вредна, она резко усложняет технологию бетонных работ из-за расслоения бетонной смеси, и крайне негативно скажется на прочности созревшего бетона. Оптимальным является такое соотношение вода/цемент, чтобы бетонная смесь была подвижной и связанной, то есть не расслаивалась. Потери прочности созревшего бетона в результате замеса с лишней водой, уж не говоря о том, что в бетон добавили водички после замеса – эти потери прочности составляют не доли прочности – а разы. Бетон марки 400 вполне реально превратить в бетон марки 200, просто добавив лишнюю водичку.

Объяснений этому негативу много, поскольку химия бетона очень сложная, можно привести один — для примера. Вода, которая не нужна для реакции гидратации цемента, частично останется в бетоне несвязанная, поспособствовав образованию пор и капилляров, а в морозы будет замерзать, увеличиваться в объеме и разрывать бетон – то есть резко снизит и прочность, и морозостойкость. Часть воды все же испарится, особенно ближе к поверхности конструкции, при этом получаются поры покрупнее, капилляры ближе к поверхности, итог тот же – резкое снижение прочности и морозостойкости созревшего бетона.

Слишком большое В/Ц видно даже на глаз – из бетонной смеси при вибрации отделяется водичка.

В/Ц, или водоцементное отношение — это масса воды/масса цемента.

Цементу нужно для реакции гидратации всего четверть массы воды от массы собственно цемента, остальная вода остается несвязанной. По теории – достаточно В/Ц = 0,2. На практике, конечно, все не так, ведь такая смесь будет слишком жесткой. Практический диапазон В/Ц 0,4 – 0,75.

Для элементов и конструкций, работающий в условиях особой тяжести, и при невозможности устройства гидроизоляции – например, в случае тротуарной плитки, принимают нижнюю границу В/Ц = 0,4. Для бетонной смеси, применяемой для заливки фундаментов – максимально В/Ц = 0,75. Хорошие показатели морозостойкости имеет бетон с В/Ц не более 0,5.

Состав бетонной смеси: особенности асфальтобетонных изделий

При возведении железобетонных строений, особо опасных объектов, гидротехнических сооружений, а также дорожных и аэродромных покрытий активное участие принимают строительные растворы. В зависимости от эксплуатационных условий может меняться состав бетонной смеси и водоцементное отношение. Внимание в первую очередь акцентируется на поведении конструкции в особых условиях.

На фото представлен готовый раствор.

Для обычных железобетонных сооружений

При строительстве фундаментов, перекрытий, стен и других несущих элементов применяются в основном тяжелые смеси на основе портландцемента. В данном случае первостепенную роль играют прочностные характеристики материала в обычных условиях эксплуатации. Поэтому в процессе приготовления состава практически не используются добавки.

Основные компоненты

Подбор сырья осуществляется с учетом пунктов ГОСТ 26633-91, где имеются технические условия и требования к заполнителям.

Прочность раствора в проектном возрасте обычно характеризуется классами, от номера которого будут зависеть пропорции используемых веществ.

Примерное соотношение для обычных бетонов.

• В качестве вяжущего компонента чаще всего используется портландцемент или любой другой материал, указанный в документации ГОСТ 10178-85. Вид и марка выбирается в зависимости от области применения готовой конструкции. Для изготовления сборных сооружений, подвергающихся тепловому воздействию, должны использоваться вещества, относящиеся к первым двух группам эффективности при пропаривании.
• Мелким заполнителем может выступать природный или искусственный песок с крупностью зерен до 5 мм. В первом случае сырье образуется при естественном разрушении скальных пород. В другом – происходит специальное дробление промышленных отходов или минеральных веществ.
• Крупный заполнитель – гравий из плотных пород или щебень. Средняя плотность зерен должна составлять 2000-2800 кг/м3. Не допускается содержание фракций слабых пород более 10 процентов от общей массы, причем это относится к растворам всех классов.
• Обязательным компонентом является вода, пригодность которой определяется химическим анализом и тестированием полученных образцов. Жидкость считается пригодной, если после проведения испытаний прочностные характеристики бетона не уступают составу, приготовленному на питьевой воде.

Так выглядит подходящий гравий.

Примечание!
Делая предварительный расчет состава бетонной смеси, необходимо учитывать не только марку цемента, но и характеристики основных заполнителей, к которым относятся: объемный и удельный вес, крупность, а также пустотность.

Наиболее используемые марки

Строительному раствору в обязательном порядке присваивается та либо иная категория прочности, что в итоге обуславливает сферу его применения. Маркированная продукция должна соответствовать всем показателям качества. В нижерасположенной таблице приводятся часто применяемые виды.

Марка	Использование	Класс
М100	Установка бордюров, подготовительные работы при строительстве.	B7,5
М150	Устройство садовых дорожек, стяжек и других легких оснований.	B12,5
М200	Создание подпорных стенок и фундаментов для хозяйственных построек.	B15
М250	Изготовление малонагруженных перекрытий и оснований.	B20
М300	Возведение стен, монолитных фундаментов и опорных балок.	B22,5
М350	Строительство многоэтажных зданий, несущих колонн.	B30

Компоненты для приготовления растворов М100-М400.

Для массивных гидротехнических объектов

При устройстве железобетонных конструкций такого типа должны соблюдаться условия, изложенные в пунктах СНиП 2.0601-86. В связи с воздействием воды на гидротехнические сооружения к их возведению предъявляются дополнительные требования, касающиеся морозостойкости и водонепроницаемости.

Составляющие смеси

При подборе раствора для объектов, соприкасающихся с водой при разных условиях, следует брать в расчет не только состав, но и соотношение воды, коэффициент расширения фракций крупного заполнителя, условия твердения и некоторые другие факторы.

Грамотный расчет дает возможность получить водонепроницаемую, морозостойкую и самоуплотняющуюся смесь.

Пример массивной гидротехнической конструкции.

• Основным компонентом, как правило, выступает пуццолановый или сульфатный цемент. Первый из них обладает пониженным тепловыделением, однако он не должен применяться при переменном уровне жидкости. Что касается второго представителя, то его рекомендуется использовать в агрессивных водных средах.
• В качестве мелкого заполнителя обычно применяется полевошпатовый или кварцевый песок. Эти продукты образуются в результате длительного разрушения изверженных пород. Подробные требования к заполнителям приводятся документацией ГОСТ 4797-69.
• Крупный заполнитель должен иметь достаточную прочность при активном насыщении водой. В массе допускается содержание пылевидных примесей и глины в количестве 1-2 процента. Что касается величины зерен, то она не должна превышать 120 мм.
• Активные добавки из пород осадочного и вулканического происхождения позволяют повысить характеристики раствора при нахождении в минерализованных и пресных водах.
  Вместе с ними используются гидрофобные вещества, снижающие водяную потребность.
• Растворителем является обычная вода, которая очищена от примесей ила, глины и других твердых частиц.

Образец пуццоланового цемента.

Внимание!
При подборе в обязательном порядке указывается номер номинального состава бетонной смеси, после чего осуществляется корректировка компонентов.
Конечный продукт должен соответствовать условиям эксплуатации.

Показатели морозостойкости

Для гидротехнических сооружений рекомендуется использовать растворы марок в диапазоне М400-М550. При нахождении конструкции в регионах с отрицательными температурами необходимо учитывать показатели морозостойкости. В таблице приводятся основные обозначения и эксплуатационные условия.

Марка	Описание
F50-150	Низкая устойчивость к низким показателям термометра. Такие составы должны использоваться только при положительных температурах.
F150-300	Умеренная стойкость к отрицательным температурам. Это обычный показатель для растворов со средними прочностными характеристиками.
F300-500	Повышенная морозостойкость. Подобные смеси способны переносить довольно суровые условия в течение нескольких десятилетий.
F500 и выше	Высокий уровень устойчивости к низким температурам. Такими показателями обладают обычно высокие марки бетонных растворов.

Результаты испытаний для легких и тяжелых растворов.

Для конструкций с радиационным излучением

При строительстве атомных станций и специальных лабораторий используются особо тяжелые бетоны, плотность которых превышает 2500 кг/м3. Основное назначение материала в данном случае заключается в защите от гамма-лучей. Цена подобных смесей довольно высока, что объясняется не только высоким содержанием вяжущего вещества.

Демонстрируется объект с радиационной опасностью.

Состав раствора

Особой популярностью в данной сфере пользуются гидратные смеси, содержащие максимальное количество воды в связанном состоянии. Поэтому ниже приводятся компоненты именно для их приготовления.

Благодаря высокой плотности улучшается теплостойкость и снижается усадка.

• Основополагающим веществом является портландцемент высокой марки или глиноземистый цемент. В отдельных случаях возможно применение гипсглиноземистой расширяющейся продукции.
• Важную роль при приготовлении особо тяжелого раствора играет крупный заполнитель, в качестве которого часто выступает магнитный железняк, представляющий собой черный оксид железа . Наряду с ним используются: чугунный скрап, барит и гематит.
• Мелким заполнителем может служить лимонитовый или кварцевый песок, а также свинцовая или чугунная дробь. Что касается двух последних веществ, то они применяются в основном для получения смесей с повышенными защитными характеристиками.
• Специальные добавки используются для того, чтобы удержать максимальное количество воды в химически устойчивом состоянии, так как ядра водорода в больших количествах способны захватывать излучение и осуществлять его нейтрализацию.
• Растворяющим веществом является простая вода, которая применяется для остальных смесей.

Так выглядит магнитный железняк (магнетит).

Важно!
К заполнителям, входящим в состав особо тяжелых бетонов, предъявляются определенные требования.

Прочность на сжатие магнетита не должна быть меньше 200 МПа, гематита и лимонита – более 35 МПа, барита – от 40 МПа.

Для дорожных и аэродромных покрытий

Чтобы создать шоссе или посадочную полосу, необходимо правильно подобрать состав асфальтобетонной смеси, которая после затвердевания образует надежное и качественное покрытие. С помощью данного состава иногда устраиваются полы на промышленных объектах. Требования к приготовлению изложены в материалах ГОСТ 9128-2013.

Свежеприготовленный асфальтобетон.

Базовые вещества

На сегодняшний день к проектированию асфальтобетонных составов имеется два подхода. Первый из них подразумевает использование смеси с содержанием непрерывной гранулометрией каменного заполнителя, что позволяет создать высокие механические характеристики.

Во втором случае применяется принцип плотного бетона, поэтому допускается задействовать материалы с окатанной формой частиц.

• В качестве вяжущих веществ используются чаще всего вязкие нефтяные битумы. Для горячих составов применяются марки БНД 40/60-90/130 и БН 60/90-90/130, для теплых – БНД 130/200 и 200/300, БН 130/200 и 200/300. Для холодных смесей могут использоваться жидкие битумы СГ 70/130, МГО 70/130 и МГ 70/130.
• В процессе приготовления применяются дробленные, шлаковые и природные пески, играющие роль мелкого заполнителя. Качество данного материала оказывает существенное влияние на характеристики асфальтобетона, поэтому предварительно рекомендуется ознакомиться с требованиями ГОСТ 8736-85.
• Крупным заполнителем в большинстве случаев выступает щебень из массивных горных пород, гравий или шлак. Базовым показателем качества компонента является прочность при сжатии в цилиндре. Устойчивость к сдвигу зависит от формы зерен.
• При замешивании также вводятся минеральные порошки, которые образуются путем измельчения доломитов, известняков и других карбонатных горных пород. Могут использоваться измельченные отходы промышленности, но они не должны содержать посторонних примесей.

Технические характеристики некоторых марок битумов.

Справка!
Конечный состав асфальтобетона подбирается по техническому заданию, составленному на базе проекта магистрали.
В нем отражается вид, марка и тип смеси, а также конструктивный слой.

Типы применяемых составов

В зависимости от содержания песка и щебня выделяют несколько типов асфальтобетона, которые обозначаются буквами кириллицы. Далее приводится таблица, распространяющаяся на теплые и горячие смеси. От показателей, приведенных в ней, будет зависеть конечное назначение.

Тип	Количественные показатели
А	От 50 до 65 % щебня
Б	От 35 до 50 % щебня
В	От 20 до 35 % щебня
Г	Более 33 % в дробленом песке
Д	Более 15% в природном песке

Основания для покрытий создаются из эмульсионно-минеральных и пористых асфальтобетонных составов, черного щебня, каменных материалов и грунта. При выборе следует понимать, что материалы, укрепленные неорганическими вяжущими веществами, наиболее эффективны в регионах с мягким климатом.

Укладка асфальтобетона с помощью специальной техники.

В заключение

Ознакомление с представленной выше информацией пойдет на пользу индивидуальным застройщикам, которые возводят различные конструкции своими руками, ведь были рассмотрены различные виды растворов. Что касается пропорций, то существует специальный калькулятор расчета состава бетонной смеси, позволяющий получить наиболее точный результат. Наглядная инструкция по данной теме есть на видео в этой статье.

Добавить в избранное Версия для печати

Поделитесь:

Статьи по теме

Все материалы по теме

Что такое водоцементное отношение? Подробное руководство

Если вы работаете в небольшой или средней компании, вы должны видеть этот сценарий каждый день.

Каждый подрядчик, работающий на укладке бетона, старается налить в бетон дополнительную воду. Это то, что делает их счастливыми? Абсолютно.

Потому что при оптимальном водоцементном соотношении бетонная смесь или цементный раствор будут выглядеть плотнее и весить больше для переноса (через цементно-пруд). Таким образом, все они пытаются добавить в них воду, что делает бетон менее твердым, а цементный пруд выглядит полным, и его легко транспортировать.

Это правильно? Точно нет. Добавление слишком большого количества воды влияет на качество бетона или цементного раствора.

В этом посте мы обсудим

• Что такое водоцементное отношение?
• Роль воды в бетоне
• Влияние водоцементного отношения на прочность бетона
• Удобоукладываемость бетона
• Как рассчитать водоцементное отношение
• Таблица минимального водоцементного отношения
• Водоцементное соотношение, формула
• Пример Расчет количества воды для бетона

Что такое водоцементное отношение?

Отношение массы воды к массе цемента известно как водоцементное отношение или водоцементное отношение.

Роль воды в бетоне или цементном растворе

Как вы все знаете, бетон состоит из макроэлементов, состоящих из цемента, песка и крупных заполнителей.

Чтобы бетонная смесь выдерживала требуемую прочность на сжатие, цемент должен вступить в реакцию с другими микроматериалами, такими как песок, крупный заполнитель.

Вода при смешивании с цементом вступает в реакцию и образует цементную пасту (химический процесс), которая связывает другие микроматериалы с образованием затвердевшего бетона.

Добавление воды в бетон сверх этого предела повлияет на прочность цементного теста и в конечном итоге нарушит прочность бетона.

Влияние соотношения воды и цемента на прочность бетона

Как уже говорилось ранее, добавление слишком большого количества воды повлияет на качество бетона. Крупный заполнитель и мелкий заполнитель будут свободно перемещаться в бетоне, что приведет к

• Сегрегация заполнителей – Высокая плотность заполнителей по сравнению с водой. Таким образом, лишняя вода будет всплывать над бетоном и создавать неравномерную сегрегацию крупного заполнителя.
• Бетонная сотовая структура – ​​избыточное содержание воды испаряется после укладки бетона и образует сотовую структуру.

Таблица минимального соотношения воды и цемента – код IS 10262

Вода является критическим элементом, который определяет или ухудшает качество бетона. Для получения идеального бетона нужно минимальное водоцементное отношение

Воздействие	Обычный цементный бетон			Армированный цементобетон
ИС 10262	Минимальное содержание цемента	Водоцементное соотношение	Марка	Минимальное содержание цемента	Водоцементное соотношение	Марка
Мягкая	220	0,6		300	0,55	М 20
Умеренная	240	0,6	М 15	300	0,5	М 25
Тяжелая	250	0,5	М 20	320	0,45	М 30
Очень тяжелая	260	0,45	М 20	340	0,45	М 35
Экстремальный	280	0,4	М 25	360	0,4	М 40

Как рассчитать водоцементное отношение?

Мы не можем рассчитать водоцементное отношение. Формулы водоцементного отношения не существует. Мы будем применять стандарты, установленные соответствующим правительством. В нашем случае это код IS 10262.

Пример Расчет количества воды для бетона

Этот расчет применим только для номинальной смеси.

Из примера, расчет водоцементного отношения для M ₂₀ RCC 

Из таблицы мы знаем, что водоцементное отношение составляет 0,55 для M ₂₀

Примем 0,55 как отношение В/Ц. М ₂₀ – объемное замешивание, поэтому на объем цемента надо брать 0,55 воды.

Следовательно, удельный вес цемента = 1440 кг/м ³ .

Количество воды = 0,55 x 50/1,44  = 19,1 литра (1 мешок цемента = 50 кг)

Таким образом, необходимое количество воды составляет 19,1 литра на мешок цемента.

Для упрощения расчета см. Вес единицы материала.

Что такое водоцементное отношение | Водоцементное отношение и прочность бетона

Важный момент

1

Что такое водоцементное отношение?

Соотношение цемента и воды, используемых при приготовлении бетона. Количество воды, используемой при смешивании бетона , очень важно.

Если процент используемой воды меньше , тогда не будет достаточного количества воды для гидратации цемента. Это приведет к слабому и пористому бетону.

Поэтому обычной тенденцией является использование слишком большого количества воды, что дает более удобоукладываемую смесь, но не дает прочного бетона. Слишком много воды приводит к сегрегация заполнителей и дают пористый бетон малой прочности и малой плотности.

Водоцементное отношение по весу

Для полной гидратации цемента необходима определенная минимальная пропорция воды. Чтобы создать бетон, достаточно пригодный для укладки, требуется еще немного воды.

Пока бетон достаточно удобоукладываемый для используемого способа укладки, его прочность зависит от соотношения воды и цемента в смеси.

Водоцементное отношение не должно превышать установленных пределов для различных типов бетона и обычно должно поддерживаться настолько низким, насколько позволяют методы укладки .

Абрамс, в результате большого количества экспериментов, утверждает, что «при заданных материалах и условиях испытания отношение количества воды затворения к количеству цемента само по себе определяет эффективность бетона до тех пор, пока смесь пластичная пластичная . “

Это известно как закон водоцементного отношения. Согласно этому закону, прочность бетона не увеличится за счет простого увеличения количества цемента, если только не будет уменьшено водоцементное отношение.

Также читайте: Что такое крепление в строительстве | Тип крепления

Требуемое водоцементное отношение (британские стандартные спецификации)

Доля	Водоцементное отношение
1:2:4	0,58
1:1,5:3	0,51
1:1:2	0,43

Таблица водоцементного отношения

Экспозиция	Простой цемент			Армированный цементобетон
ИС 10262	Минимальное содержание цемента	В/Ц соотношение	Марка	Минимальное содержание цемента	В/Ц соотношение	Марка
Легкая	220	0,60		300	0,55	М20
Умеренная	240	0,60	М15	300	0,50	М25
Тяжелая	250	0,50	М20	320	0,45	М30
Очень тяжелая	260	0,45	М20	340	0,45	М35
Экстремальный	280	0,40	М25	360	0,40	М40

Различные водоцементные отношения

Различные водоцементные отношения используются для различных видов бетона . Для строительства высококачественного бетона можно использовать с более низким водоцементным отношением 0,4 . Для бетонных конструкций, таких как тротуары и проезды, обычно используется в/ц в диапазоне от 0,6 до 0,7 .

Практический диапазон водоцементного отношения составляет от 0,3 до 0,8 , что дает соответственно слабый и жесткий бетон. Слабый бетон означает довольно влажный бетон.

Прочность на сжатие около 5600 psi может быть получена в бетоне с водоцементным отношением 0,4 . Это значение снизится до 2000 фунтов на квадратный дюйм при использовании водоцементного отношения 0,8 .

Также прочтите: Что такое измерительная книга | Как написать книгу измерений | Книга замеров

Водоцементное отношение и прочность бетона

Общая прочность бетона снижается с увеличением водоцементного отношения. Добавление большего количества воды дает разбавленную пасту, которая имеет больше пор на микроуровне.

Они делают бетон слабым и приводят к усадке, трещинам и проблемам . Частицы цемента и заполнителей поглощают избыточную воду, присутствующую в бетоне.

Этот расход не поддается контролю, если в бетоне присутствует большой избыток воды. Поэтому создаются отдельные водные каналы, в результате чего происходит кровотечение на поверхности.

Создает слабые зоны в бетоне, которые подвержены растрескиванию под эксплуатационными нагрузками.

Более низкое водоцементное отношение может способствовать получению высокопрочного и высококачественного бетона . Но одно только водоцементное отношение не может дать хороший бетон.

Хорошая пропорция смеси, качественные заполнители и вяжущие материалы способствуют хорошему составу смеси. Таким образом, водоцементное отношение является одним из факторов, влияющих на хороший состав смеси .

Водоцементное отношение и проницаемость

Состав смеси с использованием более низкое водоцементное отношение или более высокое содержание цемента дадут бетон с низкой проницаемостью . Высокопрочный бетон имеет тенденцию давать менее проницаемый бетон.

Повышает долговечность бетонной конструкции. На приведенном выше рисунке показана зависимость между водоцементным отношением бетона и коэффициентом проницаемости.

Также читайте: What Is Well Foundation | Компонент основания колодца

Роль воды в бетоне

Содержит микрокомпоненты, такие как цемент, песок, мелкий заполнитель и крупный заполнитель. Чтобы получить высокопрочный бетон, который выдерживает желаемую прочность на сжатие, нам нужен правильный пропорция добавки для соединения этих материалов .

А вот и Вода, которая инициирует химический процесс , включив от 23% до 25% объема цемента.

Это инициирует химический процесс и делает 15% водно-цементной пасты , также известной как гель, для заполнения пустот в бетоне.

Как рассчитать водоцементное отношение? – Расчет соотношения В/Ц

Мы не рассчитываем соотношение В/Ц.

Выбирается из различных испытаний на удобоукладываемость в зависимости от элементов конструкции, транспортировки, прочности бетона, выбора заполнителя и т. д.

На уровне объекта мы можем использовать приведенный ниже расчет для номинальной смеси.

Это руководство для принятия решения.

Водоцементное отношение согласно IS 10262-2009 Таблица 5

Также читайте: Что такое кран | Различные типы кранов

Расчет количества воды и цемента для бетона

1. Как видно из диаграммы, отношение В/Ц варьируется от 0,4 до 0,7 в зависимости от условий воздействия.
2. Если нам нужно рассчитать количество воды для бетона, сначала найдите содержание цемента для объема.
3. Если предположить, что требуемый объем цемента равен 50 кг,
4. Требуемое количество воды = В/Ц отношение x Объем цемента
5. Следовательно, необходимое количество воды = 0,45 x 50 кг = 22,50 л / мешок цемента 50 кг.
6. Для дизайнерской смеси соотношение В/Ц будет зависеть от удобоукладываемости и требований к прочности.
7. В ИС 10262-2009 Приложение-А, они объяснили процесс создания дизайнерского микса.

---

Краткое примечание

Водоцементное отношение

Отношение воды к цементу рассчитывается путем деления воды в одном кубическом ярде смеси (в фунтах) на  цемент  в смеси (в фунтов стерлингов). Таким образом, если в одном кубическом ярде смеси содержится 235 фунтов воды и 470 фунтов цемента — смесь а. 50 вода  к  отношение цемента .

Пример расчета соотношения воды и цемента

цемент  в смеси  ( в фунтах). Таким образом, если в одном кубическом ярде смеси содержится 235 фунтов воды и 470 фунтов цемента , то смесь имеет отношение 50 воды к цементу . .

Соотношение формулы и воды

Концентрированные формулы смешиваются 1:1 с водой . Готовые к употреблению смеси не требуют добавления воды . Порошкообразные формулы смешиваются с 2 унциями (60 мл) воды на каждую мерную ложку порошка. Никогда не добавляйте больше воды , потому что разбавленная формула может вызвать приступ.

Соотношение бетон/вода

Правильно подобранная смесь обладает желаемой удобоукладываемостью для свежего бетон и требуемые долговечность и прочность для затвердевшего бетона . Как правило, смесь содержит от 10 до 15 % цемента , от 60 до 75 % заполнителя и от 15 до 20 % воды .

Соотношение воды и веса

Чтобы рассчитать, сколько воды вы должны выпивать ежедневно, чтобы поддерживать здоровое количество воды в организме, разделите свой вес в фунтах на 2 и выпейте это количество в унциях . Например, 180- фунтов  человек должен стремиться выпивать 90  унций  воды, или от семи до восьми стаканов по 12- унций  , каждый день.