Цемент бетон – Чем отличается бетон от цемента?

Содержание

Чем отличается бетон от цемента?

Цемент – это сухое вещество, которое является основой для создания бетонного раствора. Именно цемент становится вяжущим основанием. Бетон – это раствор, который изготовлен из воды, цемента и наполнителей. Также применимы специальные добавки, которые только увеличивают свойства бетона.

Цементный раствор применяется в качестве стяжки перед основным материалом для напольного покрытия, например, перед ламинатом, паркетом и т. д. Также густой раствор является способом скрытия швов между плитами и блоками. Оштукатуривание различных поверхностей производится при помощи цементного раствора. Процедура позволяет укрепить, выровнять поверхность.

Для того чтобы цемент выполнял свои свойства достаточно добавить песок к связующему веществу. Бетон же требует смешивания с крупным заполнителем. Улучшить цементный раствор можно при помощи пластифицирующего компонента. Добавка позволит использовать раствор там, где нужна подвижность, а также добавит прочности.

Цементный раствор имеется в продаже в готовом виде, но также легко приготовить самостоятельно. Для этого важно понимать, что лучше всего получить в итоге цемент или бетон. В соответствии с потребностью смешиваются компоненты по технологии.

Составные части

Профессиональные строители производят деление раствора следующим образом:

• цементный;
• известковый;
• цементно-известковый.

К основному составу опытные строители добавляют различные добавки, которые добавят дополнительных характеристик материалу. Качество готового раствора улучшать следующие примеси:

• шлак;
• кремнезем;
• зола;
• известняк.

В результате раствор обретет большую пластичность, будет быстрее затвердевать, дольше эксплуатироваться, а также стойко выдерживать различные механические и химические воздействия.

Читайте также: Как возвести и обработать бетонную стену

Особенности различных составов бетонных смесей

Бетон имеет следующий состав:

1. Вяжущий компонент. Как правило, им выступает сухой цемент.
2. Песок – применяется любая разновидность.
3. Каменный наполнитель.
4. Вода.

Применение различных улучшающих добавок разрешено, возрастут эксплуатационные характеристики готовой смеси. Цемент для бетона нужен специальный. Опытные строители чаще всего обращаются к ПЦ500. Готовая смесь будет актуальная для любых целей.

Важно правильно приготовить бетон. Для этого производится правильный расчет, чтобы узнать, сколько цемента необходимо на 1 куб. бетона. Учитывается наличие щебня и песка, гранулометрический состав должен быть в достаточном количестве, так как в нем суть прочности и плотности. При заводском производстве учитываются характеристики каждого составляющего компонента.Удобство использования и долговременность эксплуатации зависит от правильно смешанных наполнителей и вяжущего вещества.

Самостоятельное замешивание бетонного раствора часто происходит на глаз, что приводит к низкому качеству конечного результата. Возможность улучшить бетонную смесь упускается.

Как используются дополнительные компоненты

На рынке строительных материалов появились пластификаторы. Это специальные заполнители строительных смесей, которые способствуют улучшению прочности, пластичности, а также удлиняют срок эксплуатации.

Также можно приобрести заполнители, которые будут увеличивать различные характеристики, например, для повышения морозостойкости, плотности, а также для уменьшения времени застывания раствора. Купить их легко в любом крупном строительном магазине любой человек. При добавлении необходимо строго соблюдать рекомендации по применению. Увеличение объемов добавок может ухудшить характеристики раствора.

Что такое армирующее волокно

Бетон – материал высокой прочности, но крепость не предельная. Максимально увеличить долговечность можно при добавлении к смеси армирующего волокна.

В качестве армирующего волокна используются:

1. Металлические нити.
2. Стекловолокно.
3. Полимерные нити.
4. Базальтовое волокно.

Последний вариант считается оптимальным, так как базальтовое волокно не гниет, не горит, а также имеет плотность гораздо выше. Важно хорошо перемешать раствор, чтобы армирующее волокно равномерно распределилось по всему раствору.

Виды бетона

Существует несколько разновидностей бетона. Классификация проводится по нескольким основаниям.

По области применения бетон бывает:

1. Специальный. Смесь изготавливается таким образом, чтобы бетон стал устойчив.
2. Конструктивный. Состав предназначен для создания различных конструкций.
3. Напрягающий. Бетон используется совместно с напрягающей арматурой.

В зависимости от использования в составе вяжущего вещества, бетон делят на:

1. Цементные. В качестве основы выступает цемент.
2. Силикатные. Смесь состоит из известкового сырья и силикатного материала.
3. Гипсовые. Изготавливается раствор из шлаков с основой из гипсовых вяжущих веществ.

Выводы

Разница между бетоном и цементом велика. Стоит разобраться, в чем именно два материала отличаются:

1. Область применения. Бетон имеет более широкий спектр областей, в которых используется материал. Используется в строительстве практически везде. Цемент же применим в основном в отделочных работах, маскировки трещин и впадин, а также как сцепление для кладки строительных материалов.
2. Состав. Меньшая прочность цемента по отношению к бетону обусловлена минимальным составом раствора. Бетон имеет цемент, щебень и песок в составе, а также хорошо переносит включение различных добавок – жидких составов и армирующих волокон. Кроме того, бетон является основой для создания железобетона, которой применяется для строительства жилья.
3. Декоративные свойства. Бетонная отделка используется только для фасадов из монолитных стен. Но впоследствии потребуется хорошая маскировка с применением цементного раствора. Оставлять бетон незамаскированным не принято. Финишная поверхность бетона имеет много впадин, трещин, сколов, а также масляных пятен от опалубки. Непривлекательность диктует необходимость финишной отделки.
4. Срок эксплуатации. Необходимо знать, что бетон будет увеличиваться в прочности. Материал будет стойко справляться с негативным воздействием и сильной физической нагрузкой, поэтому максимально подходит для строительства зданий, в том числе в качестве фундамента. Цементный раствор при хорошем качестве рано или поздно начнет трескаться, постепенно осыпаться, и в итоге станет непригодным. Бетон, в отличие от цемента, является долговечным материалом.
5. Стоимость. Так как бетон имеет больше составных частей, то его стоимость выше.
6. Консистенция. Цементный раствор делается плотным, все компоненты смешиваются до равномерности. Крупные заполнители в бетоне делают состав менее однородным.
7. Удобство. Однородность и относительная густота цементного раствора делают работу с ним проще. Бетон же более сложен в работе. При работе с бетонной смесью требуется строгое соблюдение правил работы, так как при неправильном сочетании размеров гравия или щебня гранулометрический состав будет подобран с ошибкой, а также при осуществлении неправильной укладки раствора, произойдет образование пустот.

Если сравнить все характеристики бетона и цемента, то сразу станет понятно, что материалы абсолютно различны. Единственное, в чем они похожи, так это использование в строительстве.

betonprosto.ru

Какой цемент подходит для приготовления бетонного раствора?

 

Строительный материал – бетон, на данный момент времени является незаменимым строительным материалом, без которого не может быть реализовано ни одно строительство, ремонт или реконструкция зданий.

СодержаниеСвернуть

Весьма возможно, что в будущем изобретут достойный аналог бетона, но на данный момент это основной материал, пользующийся огромным спросом в высокий строительный период.

Основой бетона любого вида является цемент, на основе которого замешивается данный вид материала. Поэтому цемент для бетона можно назвать самой важной составляющей, от которой в конечном итоге зависят эксплуатационные и технические характеристики той или иной бетонной конструкции.

Из какого цемента готовят бетон?

Учитывая, что отправной точной для определения расхода цемента на бетон для той или иной конструкции, является его марка бетона, стоит рассказать читателям этой публикации об основных принципах, расчета цемента на куб бетона в соответствии с действующими ГОСТ и СНиП.

Имеется ввиду самый популярный тип строительного материала – тяжелый бетон, состоящий из портландцемента, песка, щебня, воды и добавок. Нормы расхода и марка цемента для бетона регламентированы нормативным документом – СНиП 5.01.23-83.

Норму расхода цемента принимают за единицу, а количество наполнителей, затворителя (воды) и добавок измеряют в «нормах» расхода цемента. Например, тяжелый бетон популярной марки с пластификатором имеет следующие пропорции: 1 часть портландцемента ЦЕМ I 32,5Н ПЦ (М400) или ЦЕМ I 42,5Н ПЦ (М500),2,8 (для портландцемента М400) или 3,3 (для портландцемента М500) части песка, 4,4 или 5 частей щебня, 0,8 части воды и 0,5-1,0% пластификатора от количества цемента. То есть 0,5-1 кг пластификатора на 100 кг вяжущего.

У непрофессионального  застройщика может возникнуть законный вопрос: почему во всех источниках и «калькуляторах» приводится расход цемента на куб бетона или на куб кладочного либо штукатурного раствора, а не на 10 или 100 килограммов? Чтобы ответить на этот вопрос обратимся к действующим нормативным документам. Действующий ГОСТ 26633-2012 (Бетоны тяжелые и мелкозернистые), таблица 1, регламентируют расход цемента в килограммах на 1 м3 бетона.

Пример расчета

Поэтому в сфере строительства и производства бетона «по умолчанию» принято считать цемент, песок и щебень на куб бетона. Если же по условиям строительства требуется приготовить меньшее количество материала, производятся несложные математические расчеты, где за 100% принимается песок, щебень, вода и цемент на куб бетона, а за Х% необходимое количество бетона. Составляется и решается пропорция – определяется количество цемента, после чего используя пропорции компонентов, определяется количество наполнителей и затворителя.

Пример. Необходимо приготовить 0,3 м3 бетона сколько цемента и других компонентов потребуется?  Исходные данные: бетон М150 на основе портландцемента ЦЕМ I 42,5Н ПЦ (М500).

  • Пропорции составляющих бетона в килограммах: 1 часть цемента, 4 части песка, 6 частей щебня, 1 часть воды.
  • Количество портландцемента ЦЕМ I 42,5Н ПЦ чтобы получить 1 м3 бетона М150: 190 кг.
  • Количество цемента на раствор в количестве 0,3 м3. 190х30/100=57 килограммов.
  • Количество других компонентов. Песок 57х4=228 кг; Щебень 57х6=342 кг; 57 литров воды.

Если известны расходы компонентов на 1 метр кубический бетона той ли иной марки можно поступить еще проще.  Приняв расход компонентов на 1 метр кубический за 1 (единицу), необходимый расход компонентов на меньший объем бетона можно рассчитать простым умножением.  Если надо приготовить 250 килограммов бетона, следует умножать имеющиеся числовые значения компонентов на 0,25, если необходимо приготовить 100 кг, на 0,1 и т.д.

Таким образом, в конечном итоге приходим к вопросу: сколько цемента нужно на 1 м3 бетона разных марок прочности? Имея под рукой числовые значения и информацию этой публикации, любой дилетант сможет просто и быстро рассчитать соотношение цемента в бетоне, соотношение наполнителей и тем самым заказав точную покупку данных строительных материалов сэкономить существенные суммы.

Пропорция цемента в бетоне востребованных марок. Таблица

Бетон на основе портландцемента ЦЕМ I 32,5Н ПЦ (М400)

Марка бетонаПропорции компонентов: Ц:П;Щ, кгЦемент на 1 м3, кгПесок на 1 м3, кгЩебень на 1 м3, кгВода на 1 м3, литры
М1501:3,5:5,32157351135190
М2001:2,8:4,52557151125
М3001:2:3,33356701105
М4001:1,5:2,64506251085
М5001:1,2:2,15025751065
М6001:0,9:1,85855301045

Бетон на основе портландцемента ЦЕМ I 42,5Н ПЦ (М500)

Марка бетонаПропорции компонентов Ц:П;Щ, кгЦемент на 1 м3, кгПесок на 1 м3, кгЩебень на 1 м3, кгВода на 1 м3, литры
М1501:4:61907551135190
М2001:3,3:52247351125
М3001:2,5:3,82907051105
М4001:2:33556751085
М5001:1,5:2,54256401065
М6001:1,2:24906051045

Данные этих таблиц можно использовать для примерного расчета количества цемента на куб бетона, также расчета песка, щебня и воды. Если же ваши бетонные работы предполагают расход бетона меньше 1 м3, используя табличные данные и порядок расчетов, приведенный выше, вы сможете определить количество компонентов для приготовления любых объемов строительного материала.

 

 

cementim.ru

вопросы по работе с материалами

При начале любой стройки не обойтись без цемента и бетона. И не важно, какой будет строиться дом кирпичный или деревянный, они все начинаются с фундамента. Но это не все возможности применения этих материалов.

Состав и способы производства цемента

Сам по себе цемент в природе не встречается. Основными компонентами цемента являются известняк и глина, которые после дробления и смешивания между собой подвергают термической обработке.

То, что получилось после обжигания, размалывают до порошкового состояния и этот порошок серого цвета и есть цемент. Характерной чертой цемента является его твердость и повышенная влагоустойчивость.

В зависимости от используемого сырья до обработки его температурой, производство цемента делится на:

  • Мокрый. Это означает, что на всех стадиях производства цемента присутствует некоторое количество жидкости. Мокрый метод заключается в измельчении и перемешивании сырьевых материалов, усреднении и корректировании смеси при воздействии некоторого количества воды.
  • Сухой. Сухой метод предполагает, что все этапы производства (измельчение, смешивание, усреднение и корректирование смеси) будут производиться с сухими материалами, без применения воды.
  • Комбинированный. При комбинированном методе производства полученный мокрым способом шлам подвергают максимальному обезвоживанию на специальных установках и грануляции, а получившуюся в результате массу обжигают в печах по сухому методу.

Характеристики цемента

Цемент, как и многие вяжущие вещества, после набора своих свойств, являются твердыми и плотными. Цемент обладает такими параметрами как:

Состав бетона

Бетон – это многокомпонентный состав, в который входит цемент, вода, песок и мелкая фракция щебня (гранитный, реже гравийный).

Именно по этим составляющим бетон делится на марки и классы. В ряде случаев может иметь в составе специальные добавки, а также может не содержать воды (например, асфальтобетон).

Марка бетона – это самый главный показатель качества материала. Прочность различают по назначенным маркам бетонов.

Основные марки бетона

  • Бетон В7,5 (М100) — легкий тип бетона.
  • Бетон В12,5 (М150) – разновидность легкого бетона.
  • Бетон В15 (М200) – охватывает широкую область строительных работ, благодаря высокой прочности на сжатие.
  • Бетон В20 (М250)  – по области применения и характеристикам похож на В15, но он более прочнее.
  • Бетон В22,5 (М300) – чаще всего используется для плитных фундаментов при строительстве многоэтажек.
  • Бетон В25 (М350) – один из видов тяжелого бетона, используется для сложных бетонных конструкций в частном строительстве.
  • Бетон В30 (М400) – характеризуется быстрым схватыванием и высокой стоимостью, поэтому по сравнению с марками В15 и В22,5 он не так популярен.
  • Бетон В40 (М500) и В45 (М550) в своем составе имеет большой процент цемента, отличается высокой прочностью, используется в строительных конструкциях специального назначения, гидротехническом строительстве. Для возведения зданий, как правило, не применяется.

Класс или марка бетона («В» или «М») — важный показатель его качества. Второстепенными характеристиками являются: водонепроницаемость (W), морозостойкость (F), подвижность (П). Бетон выбирается по его прочности, то есть по марке (классу). Цифрами обозначен предел прочности при сжатии.

Классы бетона

  • Гидротехнический. Чаще всего применяют для постройки мостов, каналов водопровода. Он водонепроницаем и обладает высокой морозоустойчивостью (около трехсот циклов замораживания). Не поддаётся разбуханию и деформации при большом давлении воды.
  • Жаростойкий. Постройки с применением такого бетона могут, вынести высокие температуры до +700 С. Практически всегда применяется в постройке, труб ТЭЦ, промышленных печей.
  • Кислотоустойчивый. При его изготовлении применяется жидкое стекло, которое позволяет выдерживать температуру до +1000 С. И с уверенностью можно заметить, что он является альтернативой дорогим материалам. Применяется для сооружения предметов химической индустрии.
  • Морозоустойчивости достигают с помощью химических добавок. Это смесь имеет специальную маркировку «F», а наличие цифр указывает, сколько раз может оттаивать и замерзать бетон, не теряя своих исходных качеств.
  • Водоустойчивый оказывает сопротивление плохому влиянию влаги. Что бы вывести показатель, бетон подвергают несколько раз увлажнению и высыханию, обозначается «W», а цифры, находящиеся рядом обозначают величину давления воды.

Полное застывание бетона наступает через двадцать восемь суток. Шестьдесят процентов прочности бетон “набирает” по истечении семи суток. По залитому бетону можно ходить спустя трое суток. Для достижения максимальной прочности должно пройти от 6 до 12 месяцев в зависимости от сложности конструкции.

Использование цемента и бетона

Как мы уже говорили, основной отраслью применения обоих материалов является строительство. Как и бетон, цемент применяется при возведении фундамента, а также он служит скрепляющим материалом при кирпичной кладке. Строительные материалы, получаемые, на основе цемента с успехом заменяют традиционные материалы как древесина или кирпич.

Сферы применения цемента также зависит и от его параметров. Например, водоустойчивый используют при постройке дамб, плотин, а морозоустойчивый используют при очень резком климате.

cementim.ru

Бетон цемент

Бетон и цемент: разница между материалами

Термины цемент и бетон очень часто путают, так как они имеют много общего, но и разница между ними есть.

Именно цемент является главной составляющей смеси, которая после застывания становится бетоном.

Исходя из свойств этих элементов, каждый из них целесообразно применять для различных видов строительных работ.

Основные характеристики

Цемент – более узкое понятие, так как он входит в состав бетона и является одним из его основных компонентов. В последнее время довольно часто стало употребляться понятие цементного раствора. Он представляет собой состав из песка, цемента и определенного количества воды. В современных условиях очень часто допускается добавлять в такую смесь различного рода пластификаторы и другие добавки, которые придают особо высокую морозостойкость, водонепроницаемость, а еще в несколько раз повышают прочность смеси, что в будущем предотвращает растрескивание покрытия.

При изготовлении бетона в смесь добавляются различные добавки, которые улучшают его свойства.

Главным заполнителем является песок. Известно, что фракция песка достаточно мала, поэтому применение таких растворов для основной заливки поверхностей нецелесообразно. В то же время очень удобно им выполнять более кропотливые и мелкие работы, где большие фракции наполнителя категорически недопустимы.

Таким образом, при помощи цементного раствора лучше всего заполнять швы между плитами и другими соединяемыми элементами в строительстве, отштукатуривать стены для их уплотнения или придания декоративного вида, а также обрабатывать поверхность залитых бетоном двориков и ступенек.

Использование специальных добавок

Минеральные добавки

При выборе или производстве цементного раствора необходимо обратить особенное внимание на возможность использования специальных добавок. В настоящее время опытные строители предпочитают использовать наиболее часто специальные минеральные добавки. В качестве последних они выбирают летучую золу, кремнезем, известь или мелкий гранулированный шлак. Применение таких добавок объясняется значительным улучшением свойств. Обычно именно марки цемента под кодами CEM III, CEM IV и CEM V характеризуются невероятно высоким наличием минеральных добавок. Цемент марки CEM І идентифицируется как чистый, а марка CEM ІІ отличается небольшим количеством добавок (не более 20%).

Преимущества

Описанные выше добавки надолго продлевают срок службы изделий, делают их устойчивыми к коррозии и другим негативным факторам, воздействующим из внешней среды. А сама смесь под их воздействием становится намного пластичнее, с ней легче работать, да и схватывается она быстрее и надежнее. Еще следует учесть, что в бетонных смесях применение минеральных добавок становится сейчас довольно распространенным явлением.

Характеристики бетонного раствора

Цемент при изготовлении бетонной смеси является вяжущим веществом, обеспечивающим ее застывание.

Бетоном называют состав, который при добавлении жидкости превращается в довольно твердую структуру. В бетонной смеси цемент выступает в качестве вяжущего вещества, которое обеспечивает лучшее застывание и схватывание. Поэтому бетонную смесь принято считать композиционным материалом. Большой плюс состоит в том, что он применяется для возведения больших (в том числе и несущих) конструкций сооружений, чем и объясняется разница в применении бетонного и цементного растворов.

Обычно в консистенцию бетона входит песок, гравий (или же граншлак) и цемент.

Выбор песка и цемента

Для изготовления бетонной смеси нужно брать чистый песок.

Цемент можно применять не любой, а специальный. Лучше всего подойдет известный в строительной индустрии портландцемент. Это достаточно тяжелый и высокопрочный сорт цемента. Обычно он имеет маркировку от М350 до М500. Цемент же более низких марок (менее М350) однозначно не подходит для бетонного раствора, но отлично подойдет для цементного, который в последующем будет использоваться для штукатурных работ.

Что касается выбора марки песка для цемента, то особых требований здесь нет. Просто песок должен быть достаточно чистым, речным, и он не должен содержать в себе примесей глины.

Выбор основного наполнителя для бетона

Часто в качестве основного наполнителя в бетонном растворе используется гравий или шлак двух фракций: крупный и мелкий. Это необходимо для обеспечения большей надежности раствора. Лучше всего выбирать в качестве наполнителя гранитный гравий нескольких фракций. Никакой другой гравий (карбонатный, гипсовый, меловой и другие) применять не нужно, так как с течением времени он начинает очень крошиться, и поэтому довольно плохо фиксируется в составе.

Использование дополнительных добавок

Пластификаторы

Что касается специальных добавок для бетонных смесей, то чаще всего применяются специальные пластификаторы при изготовлении самых качественных марок. Одним из лучших пластификаторов на сегодняшний день считается пластификатор С-3. Он в значительной степени увеличивает сцепление бетона с арматурой, делает его более пластичным и в то же время устойчивым к влиянию неблагоприятных внешних факторов. Поэтому даже для самого простого бетонного раствора лучше дополнительно добавлять хотя бы незначительное количество такого пластификатора.

Армирующие добавки

Армирующая добавка необходима для прочности бетонного раствора.

Бывают случаи, когда нужно достичь максимальной прочности и устойчивости бетонного раствора. Такое обычно бывает при закладке фундаментов для зданий на плохих грунтах, а еще при изготовлении крупногабаритных и тяжелых металло-бетонных конструкций. В этих целях лучше применять специальные армирующие добавки. Необходимо это для того, чтобы бетон в будущем выдерживал не только нагрузки на сжатие, но и хорошо переносил большие нагрузки на возможное растяжение. В качестве таких добавок наиболее популярны полимерное волокно, специальной формы металлические нити, стекловолокна и базальтовые волокна.

Наиболее надежно и удобно использовать именно базальтовое волокно. Объясняется это тем, что оно совершенно не подвержено гниению и горению, а помимо этого обладает чрезвычайно высокой прочностью. Однако при покупке такого рода добавки необходимо внимательно прочитать инструкцию и добавить в бетонный раствор точное количество волокна, которое указано на упаковке производителя.

Определение качества

Перед использованием очень важно убедиться в достаточном уровне качества бетонного раствора. Обычно качество определяют визуально. Если в растворе встречаются непокрытые фракции щебня, то необход

vest-beton.ru

состав смеси, соотношение, как замесить

Бетон — хлеб строительства. Без него, не обходится любая стройка, производятся различные конструкции и изделия от строительных — фундамент, стены, лестницы — до декоративных — скамейки, садовые дорожки и малые архитектурные формы. И все это — несложная по составу смесь. Правда пропорции бетона и его характеристики могут быть самыми разными — под выполнение разных задач.

Из бетона делают большие многоэтажные дома, дорожки и небольшие скульптуры. Для этого используют бетон разного состава

Состав бетона: компоненты, их размеры и характеристики

Содержание статьи

В большинстве своем бетон состоит из трех основных составляющих:

  • Вяжущего — чаще всего это цемент, иногда — известь.
  • Заполнителей — песка, щебня, гальки.
  • Воды.

Разное количество всего трех компонентов дает широкую гамму качеств и характеристик. Для придания особых свойств еще используют различные присадки и добавки, что еще во много раз расширяет область использования этого материала.

Все эти марки бетона изготовлены из одних компонетов, но в разных пропорциях

Основная характеристика бетона — его прочность или та нагрузка, которую он может выдерживать длительное время без потери прочностных характеристик. Именно этот параметр является ключевым при выборе марки бетона для фундамента. Также важны могут быть водопроницаемость, морозостойкость. Но это характеристики «вызревшего» материала, которые зависят от рецептуры. А при замесе вас может интересовать такая характеристика, как удобоукладываемость. Она отражает степень текучести бетона и зависит от количества воды в составе. Повысить текучесть без добавления воды можно при помощи добавок, как и повысить морозостойкость и водоотталкивающие свойства.

Прочность бетона зависит от того, насколько точно придерживались рецептуры, от качества составляющих и от того, насколько тщательно все перемешали. Только при однородном составе и качественных составляющих можно добиться проектных характеристик. Подробнее о том, какие компоненты можно использовать и требования к ним читайте в конце статьи.

Принцип маркировки бетона

Основные характеристики бетона — его прочность и класс на сжатие. Класс на сжатие обозначается буквой «В» далее идут цифры класса от 3 до 40, марка по прочности обозначается буквой «М», после которой стоят цифры от 50 до 1000. Они обозначают максимальную нагрузку, которую данный вид бетона может вынести. Например, марка М300 обозначает, что максимальная нагрузка на 1 квадратный сантиметр не может быть выше 300 кг.

В частном строительстве наиболее популярны марки М200-М250, для фундаментов двухэтажных домов может использоваться бетон М300-М350, намного реже льют М400 — для тяжелых зданий на сложных грунтах. Более высокие вообще встречаются редко. Их область применения — промышленное строительство и объекты со специальными свойствами (пирсы, дамбы, дороги и т.п.).

Соответствие между марками бетона по прочности и по сжатию приведено в таблице (применяемые в частном строительстве).

Класс бетона по прочности на сжатиеПрочность бетона на сжатие кг/см2Ближайшая марка бетона по прочности
В 565.5M 75
B 7.598.2M 100
B 10131.0M 150
B 12.5163.7M 150
B 15196.5M 200
B 20261.9M 250
B 22.5294.4M 300
B 25327.4M 350
B 30392.9M 400
B 35458.4M 450
B 40523.5M 500

Пропорции бетона разных марок

Весь этот ассортимент и спектр качеств получается при использовании одних и тех же материалов, просто в разном количестве. Для достижения требуемых характеристик необходимо рекомендованные пропорции соблюдать строго.

При строительстве своего дома, хочется сделать все как можно лучше, в связи с чем при составлении бетона возникает желание добавить больше цемента: чтобы было прочнее. Делать этого не следует. Лучше станет вряд ли, а вот хуже — запросто. Для набора прочности бетону необходимо определенное количество воды и других компонентов. Если воды будет мало, цемента много, связи между частицами образуются в недостаточном количестве, из-за чего бетон может трескаться и крошиться. Тоже относится и к количеству заполнителей. И слишком большое их содержание, и недостаточное, негативно сказывается на качествах бетонного камня.

Пропорции бетона отображаются обычно в долях. За единицу берется количество цемента, а остальные компоненты прописываются по отношению к нему. Данные приводятся в виде таблиц для соответствующих марок, обязательно указаны единицы измерения. Такую таблицу компонентов бетона вы видите ниже.

Пропорции бетона разных марок из портландцемента М400 и М500

Как определить требуемые пропорции бетона по этой таблице? Во второй колонке находите требуемую марку бетона. Например, нужен M250. В зависимости от того, какой портландцемент будете использовать М 400 или М 500, выбираете одну из двух строк. В третьей колонке указаны пропорции для бетона в килограммах: для 400 цемента это 1/2,1/3,9. Обозначает это вот что: для получения бетона марки М 250, на 1 кг портландцемента М400 необходимо добавить 2,1 кг песка и 3,9 кг щебня. Аналогичным образом определяете пропорции для бетона М200 — данные для него в таблице находятся чуть выше, или бетон М 300 — чуть ниже.

В четвертой колонке представлены объемные доли: все компоненты даны из расчета на 10 литров. Выбираются они аналогично.

В подобных таблицах не указано количество воды. Оно зависит от того, какой густоты вам необходим раствор. Водо-цементное отношение дают отдельными таблицами. Например, ниже даны данные о количестве вводы по отношению к килограмму цемента, при условии использования заполнителей средних размеров.

Количество воды для получения бетона требуемой марки при использовании щебня и песка средних размеров

Например, для получения бетона марки М 300 пропорции цемента М 500 и воды определены как 0,61. Это значит что на 1 кг цемента в раствор добавляют 0,61 литра воды (610 мл). При этом получается среднепластичный раствор, который используется чаще всего. Но при заливке фундаментов или других конструкций с густым армированием может понадобиться пластичный раствор. Тогда при определении количества воды кроме марки цемента необходимо учитывать еще и размеры заполнителей и то, насколько текучим должен быть раствор. Эти данные представлены в таблице ниже.

Количество воды в бетоне в зависимости от размеров щебня /гравия и текучести раствора

Иногда необходимо определить, сколько же цемента вам потребуется для той или иной задачи. Для этого необходимо знать, сколько цемента содержится в кубометре бетона. Данные по маркам бетона и цементов вы найдете в таблице ниже.

Количество цемента на куб бетона

Области применения

С тем, какие требуются материалы для бетона в каких пропорциях определились, но какая марка нужна? Это зависит от назначения конструкции и условий ее эксплуатации. Проще будет ориентироваться, если будете знать, какие марки бетона для чего могут быть использованы (назовем только те, которые применяются при строительстве частного дома, его ремонте или обустройстве участка).

М100 (В7,5). Это так называемый тощий бетон. Его используют в для подготовки площадки под ответственные конструкции. Например, при строительстве ленточного фундамента на гравийно-песчаную подсыпку укладывают слой тощего бетона, а после начинают работы по армированию. Этот же состав применяют при укладке бордюрного камня, например при изготовлении дорожек или отмостки вокруг дома.

М150 (В12.5). Этот состав применяют при подготовке под плитный фундамент, для стяжек, заливки бетонных полов или садовых дорожек. Этот вид бетона может использоваться для изготовления фундаментов под небольшие легкие постройки типа деревянной бани или небольшого гостевого дома из бруса или бревна.

М200 (В15). Одна из наиболее популярных марок бетона. Из него делают фундаменты любого типа для легких домов на нормальных грунтах, стяжки, лестницы, отмостки, дорожки. Из бетона этой марки изготавливают цементные блоки в домашних условиях, его же используют на заводах для изготовления фундаментных и строительных блоков.

О том, как построить самостоятельно фундамент из блоков ФБС читайте тут.

Соотношение цемента и песка для бетона влияет на прочностные характеристики

М250 (В20). Область применения практически та же, но в более сложных условиях. Делают любые фундаменты на сложных грунтах, или на нормальных, но для домов, построенных из тяжелых материалов. Делают отмостки, которые будут использоваться как дорожки, наружные лестницы, бетонируют крыльцо, заборы и т.п. Также из него делают плиты перекрытия при небольших нагрузках.

М300 (В22,5). Также подходит для всех перечисленных выше областей, но в еще более суровых условиях эксплуатации. Изготавливают фундаменты под тяжелые дома на пучныстых грунтах, делают монолитные стены, дорожки, водонепроницаемую отмостку и т.п. Из этой марки бетона в основном делают плиты перекрытия и ростверки для свайно-ростверковых фундаментов.

М350 (В25). Прочность этой марки для частного строительства в основном чрезмерна. Это бетон используется для строительства монолитных чаш бассейнов или для изготовления фундаментов при высоком уровне грунтовых вод, для других сооружений, требующих высокой водостойкости. Эта марка уже чаще используется в промышленном строительстве.

М400 (В30). Это уже дорогая марка бетона, которая используется на объектах со специальными требованиями: для больших бассейнов, дамб, хранилищ в банках и т.д.

Приготовление бетона

При больших объемах работ лучше заказать бетон на заводе. Изготовление большого количества раствора вручную или даже с использованием бетономешалок задача сложная, а укладка порциями требует дополнительных усилий на то, чтобы слои хорошо сцепились. Тем не менее, приготовить бетон можно и вручную. В этом случае есть две последовательности действий:

  1. Сначала в сухом виде перемешивают бетон и песок. Его смешивают до тех пор, пока цвет не станет однородным. Потом засыпают щебень, все снова перемешивают, и последней добавляется вода.
  2. Сначала заливается вода, в нее — цемент. Когда все перемешается добавляют песок и потом крупный заполнитель.

    Порядок добавления составляющих для бетона при замесе может быть разный

В первом варианте есть возможность, что при ручном замесе на дне, возле стен емкости останется неразмешанный состав, что приведет к снижению прочности бетона. Выход — хорошо и тщательно все перемешивать. Но слишком много времени тратить на это нельзя: раствор начнет схватываться.

Во втором варианте свои минусы: для получения однородного цементного молочка (смеси воды и цемента) порой уходит много времени. В результате на образование связей с засыпкой его просто не хватает: цемент «схватывается» и прочность бетона тоже снижается.

Все это не столь критично при использовании бетономешалок, но тоже неидеально. Тут есть другая сложность. Доставляется бетон на стройплощадку обычно в тележках. В одну весь объем не помещается, и остаток оставляют крутиться в бетономешалке. Это лучше, чем оставить его просто стоять, но при слишком длительном перемешивании раствор может начать расслаиваться, результат — прочность бетона станет ниже. Выход — две тележки и два человека, которые их повезут. Способ засыпки — первый или второй — выбирайте сами.

При небольших объемах бетон можно замешивать вручную

Так все-таки, как приготовить бетон. Выбор за вами. Если объемы небольшие — можете месить вручную. Только делайте это тщательно. Для заливки фундамента лучше-все-таки заказать миксер, но можно справиться и бетономешалкой (или двумя, в зависимости от объема). А чтобы решить проблемы с неоднородностью замеса (хотя лучше, чтобы он был хорошим), обработайте укладываемый бетон вибратором. Большая часть проблем уйдет.

Далее поговорим о требованиях к компонентам бетона, их размерах и качествах.

Требования к цементам для бетонов

Для большей части строительных работ используют цементный бетон, где в качестве вяжущего компонента используется портландцемент. Бывает еще и известковый, но его область применения ограничена в основном отделочными работами, которые делают «по старинке».

Виды портланцементов и их хранение

Видов портландцемента несколько — шлакопортландцемент, глиноземистый и пуццолановый. Все они немного отличаются по характеристикам, но для частного строительства подходит любой. Разница может сказаться только на времени схватывания: дольше всех не застывает шлакопортландцемент — до 12 часов, затем идет стандартный портландцемент — до 10 часов, а быстрее всех застывает глиноземистое вяжущее — не более 8 часов.

Цемент для бетона должен быть сухой, сыпучий и свежий

Цемент требователен к условиям хранения, и особенно к влажности. Для изготовления важных конструкций — фундаментов, перекрытия и т.п. желательно использовать свежий, недавно вышедший с завода. Уже через месяц он теряет до 10% свои свойств, а через 6 месяцев они ухудшаются на 30-35%. Потому, например, для заливки фундамента лучше брать его максимум двух недельной давности, и закупать незадолго до использования.

Хранить в сухом проветриваемом помещении. Если помещения нет, складывают под крышей или укутав от влаги несколькими слоями пленки. Обратите внимание — укутав, а не укрыв. И желательно не на землю, а на деревянный настил. Все дело в том, что при попадании влаги, даже в парообразном состоянии, цемент становится комковатым, что намного ухудшает характеристики бетона. При обилии влаги он просто становится камнем и использовать его нет никакой возможности. Потому о месте для хранения цемента позаботьтесь заранее.

Маркировка цемента

Какую марку цемента нужно брать, указывается обычно в рецептуре бетона. Она обозначается буквой М и цифрами, которые обозначают максимальную прочность бетона, которая может быть достигнута с этом вяжущим. Например, с цементом марки М400 максимально можно получить бетон марки М400, а также более низкие.

Далее идет буква «Д» и цифры, обозначающие количество примесей. М400 Д15, обозначает, что примесей в вяжущем 15%. Для строительных работ эта цифра не должна быть больше 20%.

Заполнители — щебень и песок

Состав бетона определяется теми функциями и характеристиками бетона, которые необходимы при его эксплуатации. Наиболее распространенные — песок и щебень. К ним предъявляются не менее жесткие требования, чем к качеству цемента. Иногда используют гальку, но только если она имеет острые грани, а не округлые. При наличии ломанных линий лучше сцепление заполнителя с раствором, в результате прочность бетон имеет значительно выше.

Песок

Строительный песок может быть речным или карьерным. Речной стоит дороже, но он, как правило чище и имеет более однородное строение. Его лучше использовать при составлении бетона для заливки фундамента, стяжки. Для кладки или штукатурки уместно использовать более дешевый карьерный песок.

Кроме происхождения, песок различают по фракциям. Для строительных работ используют крупные или средние. Мелкие и пылеватые не подходят. Нормальный размер зерен песка — от 1,5 мм до 5 мм. Но оптимально в растворе он должен быть более однородным, с разницей в величине зерен в 1-2 мм.

Песок должен быть чистым, лучше с одинаковыми размерами зерен

Важна также чистота песка. В нем точно не должно быть никаких посторонних органических включений — корней, камней, кусков глины и т.п. Нормируется даже содержание пыли. Например, при замесе бетона для фундамента количество загрязнений не должно превышать 5%. Определяется это опытным путем. В полулитровую емкость засыпается 300 мл песка, все заливается водой. Через минуту, когда песчинки осядут вода сливается и заливается снова. Так повторяют до тех пор, пока она не будет прозрачной. После этого определяют, сколько песка осталось. Если разница не более 5%, песок чистый и его можно использовать при замесе бетона для фундамента.

Для тех работ, где наличие глины или извести только плюс — при кладке или штукатурке — особо заботиться о чистоте песка нет необходимости. Органики и камней быть не должно, а наличие глиняной или известковой пыли только сделает раствор более пластичным.

Щебень

Для ответственных конструкция — перекрытий и фундаментов — используется дробленый щебень. Он имеет острые грани, которые лучше сцепляются с раствором, придавая конструкции большую прочность.

Фракции щебня стандартны:

  • особо мелкий 3-10 мм;
  • мелкий 10-12 мм;
  • средний 20-40 мм;
  • крупный 40-70 мм.

    В замесе щебень используют нескольких фракций — от мелкого до крупного

В бетоне используют одновременно несколько разных фракций. Самый крупный фрагмент не должен превышать 1/3 размера самого маленького элемента заливаемой конструкции. Поясним. Если заливается армированный фундамент, то элемент конструкции, который принимается в расчет — армирование. Находите два элемента, расположенных ближе всех. Самый крупный камень не должен быть больше 1/3 этого расстояния. В случае с заливкой отмостки самый маленький размер — толщина бетонного слоя. Щебень выбираете так, чтобы он был не больше трети ее толщины.

Мелкого щебня должно быть порядка 30%. Остальной объем поделен между средним и крупным в произвольной пропорции. Обращают внимание и на запыленность щебня. Особенно нежелательна известковая пыль. Если ее много, щебень моют, после — сушат, и только после этого засыпают в бетон.

Хранение заполнителей

Понятно, что стройплощадка — не самое чистое и обустроенное место.и песок и щебень часто сгружают прямо на землю. В таком случае при загрузке необходимо следить, чтобы в замес не попадала земля. Даже небольшое ее количество негативно скажется на качестве. Потому желательно насыпать заполнители на твердые площадки.

Также необходимо предохранять их от осадков. В рецептурах бетона количество составляющих дано в расчете на сухие компоненты. Учитывать влажность компонентов учатся с опытом. Если у вас его нет, приходится заботиться о состоянии и укрывать песок и щебень от дождя и росы.

Вода

Для получения бетона нормального качества должна использоваться питьевая вода. Так прописано в СНиПе: «питьевая, в том числе после кипячения». Воду из реки или озера брать нельзя, техническую — тем более. Никаких загрязняющих веществ, кислот, солей, щелочей, масел и т.д. Все эти вещества негативно влияют на прочность бетона, а что хуже всего — результат предсказать невозможно.

stroychik.ru

Цемент и бетон: вопросы, советы, рекомендации

Цемент — один из самых востребованных материалов, использующихся для строительства и проведения ремонтных работ. На основе цемента изготавливаются различные виды растворов и смесей, железобетонные конструкции и многое другое. История цемента началась в последние годы XVIII века, кода в Англии были получены первые образцы цемента, которые изготавливались при смешивании извести и глины, подвергшейся температурному воздействию.

Несмотря на развитие новейших технологий, цемент, представленный на прилавках строительных магазинов в наши дни, очень похож на материал, открытый и созданный несколько веков назад. Естественно, что характеристики цементов последнего поколения несколько лучше, чем первых образцов. Использование специальных добавок позволяют улучшить стойкость материала, регулировать время его застывания, повысить способность выдерживать воздействие воды, огня, радиации и т.п.

Цемент, выпускаемый солидными компаниями, должен соответствовать требованиям различных стандартов и иметь определенную маркировку. В быту чаще всего используется цемент марок 500 и 400, новую маркировку цемента можете посмотреть здесь. В цемент часто водят специальные добавки, улучшающие его свойства. Они обозначаются буквенным обозначением «Д». Цемент марки 500 имеет лучшую прочность, показатели по сжатию и т.п. Цементы 500 и 400 используются для приготовления цементно-песчаных растворов, при изготовлении железобетонных конструкций, при производстве штукатурок и шпатлевок и т.п. Без цемента невозможно себе представить возведение зданий высокой этажности и малоэтажных домов.

Цементные растворы используются при кладке кирпича и фундаментных работах, в ходе монолитного строительства, при мощении дорожек, строительстве мостов, дорог и во многих других случаях. В России работает множество заводов по производству цемента, в том числе, и на территории Московской области, например, в городе Воскресенске.

Практически в каждом российском регионе есть собственные производственные мощности по производству цемента, а их количество постоянно растет. Развитие строительного рынка является весомым стимулом для увеличения спроса на цемент. Несмотря на кризис 2007-2008 годов, по прогнозам, спрос на цемент будет расти высокими темпами.

Бетон

Бетон является одним из самых незаменимых строительных материалов, его применяют практически на каждом этапе возведения любого сооружения. Впервые по своему прямому назначению бетон начали использовать в Древнем Риме.

Купола и арки изготовлялись именно из бетона. В качестве вяжущих материалов использовали глину и гипс. После падения Рима, о бетоне забыли. Буквально 200 лет назад, в Европейских странах опять вспомнили о бетонной смеси и начали активно применять в строительстве.

На сегодняшний день, бетон является смесью, в которой используют каменные материалы, всевозможные уплотнители и вяжущие компоненты.

По архивным сведениям, в Российской империи даже строительство Ладожского канала было с использованием бетона. В конце XIX века, в России активно проводились исследования на прочность бетона, в результате которых и была выведена практически идеальная формула соотношения всех компонентов, при которых бетон дает самую высокую прочность. На мировом рынке строительных материалов самыми крупными производителями бетона являются Китай и Америка.

На сегодняшний день, существует множество разновидностей бетона. К примеру, есть тяжелый и специальный, легкий и подвижный, гипсовый и пластобетон и так далее.
Основное отличие видов бетона друг от друга – вид вяжущего вещества, или по другому сказать, разделяют по удобоукладываемости и по содержанию всевозможных заполнителей, к примеру, с повышенным или пониженным количеством вяжущих веществ.

Выделяют также бетон по его назначению. Обычный, то есть используемый при возведении гражданских и промышленных объектов. Специальный, то есть используемый для дорожного покрытия или гидротехнический, декоративный и так далее. Вторая категория — это звукопоглощающий бетон, или жаростойкий, также тот, который способен вынести сильнейшее воздействие химических веществ, вплоть до радиоактивного излучения.

Также принято выделять бетон по объемной массе. Существует так называемый, очень тяжелый бетон, плотность которого более 2500 кг/м?. Примером такого бетона может служить — магнетитовый и лимонитовый. Следующая категория — тяжелый. Показатель плотности уже ниже и колеблиться в пределах 1800-2500 кг/м?. В этот подвид относят гранитный и щебеночный, базальтовый и гравийный бетон. Следующий вид — легкий, плотность такого бетона не бывает выше 1800 кг/м?. Это перлитовый и керамзитобетон, газобетон и так далее. И последнее тип — особо легкий, с плотностью не выше 500 кг/м?.

Выделяют сухие бетонные смеси и готовые к непосредственному использованию. Но, самый главный параметр, которому должен соответствовать любой бетон – однородность.

salecement.ru

ЖБИ, бетон, цемент, история создания железобетона и жби, история цемента, бетона

ЖБИ и монолитный железобетон, на сегодняшний день, применяются практически повсюду. Почти ни одно строящееся сооружение не обходится без применения элементов ЖБИ, сборного железобетона, или товарного бетона. Можно смело сказать, что в 99% случаев, при возведении фундаментов зданий используются либо готовые ЖБИ фундаментные блоки и железобетонные сваи, либо применяется технология монолитного бетонирования. Ленточные и свайно-ростверковые фундаментны, буронабивные и буроинъекционные сваи и т.д.

В создании несущих конструкций повсеместно используются монолитные и готовые ЖБИ плиты перекрытия. Сегодняшняя длина готовых перекрытий доросла уже до 12 метров. Уверенно растёт спрос на оконные и дверные перемычки, лестничные марши, колодезные кольца, железобетонные трубы, коллектора, плиты дорожные и многие многие изделия из железобетона. Вывод здесь один: без бетона и ЖБИ нынче никуда. А чтобы мы могли сегодня строить дома, мосты, дороги, эстакады, плотины и т.д. из бетона и ЖБИ, наши предки несколько тысяч лет мучительно шли дорогой проб и ошибок. Впрочем, давайте по порядку.

Изобретение цемента

Начнём с сырьевой базы будущих ЖБИ. Как говорится, — в начале было слово. Ну а по нашему, по железобетонному, — в начале был цемент. А вернее — его не было :-))) До изобретения современного цемента, люди многие века пользовались различными вяжущими, как правило состоящими из глины, гипса, извести. В основном, они благополучно применялись при кладочных и штукатурных работах. Современные строители по сей день для этих целей используют либо известковый, либо цементный раствор. Альтернативы цементным и известковым растворам, сопоставимой по цене качеству пока не нашлось. Гипсовые сухие смеси более дороги, менее влагостойки, и из-за этого их применение во внешней отделке ограничено.

По современным научным данным, найденные археологами первые образцы бетона были изготовлены чуть ли не 7500 лет до нашей эры. Однако, речь скорее идёт не о каких-то значимых сооружениях, а об отдельных бетонных элементах сохранившихся до наших дней. Более успешными в монолитном бетонировании оказались римляне. Около тысячи лет назад ими были возведены бетонные конструкции, сохранившиеся до сегодняшнего времени именно в виде конкретных сооружений, как например на этой фотографии, а не «осколепков и черепков» найденных в кучке пыли и песка. А вот на этой картинке Вы можете увидеть, как выглядит тот самый Римский бетон. Обратите внимание на его структуру. Казалось бы, что с того времени прошла целая эпоха, достаточная для того, чтобы производство цемента и ЖБИ вышло на совершенно иной качественный уровень. Но, кривая ухмылка судьбы распорядилась по-своему. Технология Римского бетона и пуццоланового вяжущего на котором он затворялся были утеряны! Несколько сотен лет человечество, да и научно-технический прогресс в целом, не могли постичь хитроумные рецепты пращуров.

Так или иначе, но в самом конце 18 века, а конкретно в 1796 году англичанин Джеймс Паркер путём обжига глины с известью получает цемент. Тогда он получил название «романцемент». Главное его отличие от современного портландцемента в том, что обжиг сырья производился при темепартуре примерно 800-900 градусов. Современный портландцемент получают из клинкера прошедшего термообработку температурой его спекания. А именно — 1400-1500 градусов Цельсия. Свойства романцемента не удовлетворили потребностей строителей и поиск продолжился. Правильное направление было выбрано, дело оставалось за малым.

Следующие годы принесли новые рецепты и методику изготовления цемента. Как это часто случается у изобретателей, в разных уголках мира почти одновременно делаются совершенно похожие открытия. Именно так получилось и с цементом. В 1824 году англичанин Джозеф Аспдин и в 1825 наш соотечественник Егор Челиев заявляют об изобретении нового вяжущего — цемента. В последствии он был назван как портландцемент. Причём, опыты и разработки Аспдина и Челиева велись автономно, и независимо друг от друга.

Любопытный факт: в 1825 году Челиев уже обобщил технологию производства и применения цемента, выпустив свою книгу «Полное наставление, как приготовлять дешевый и лучший мертель, или цемент, весьма прочный для подводных строений, как то: каналов, мостов, бассейнов и плотин, подвалов, погребов и штукатурки каменных и деревянных строений». А сам цемент, созданный Челиевым, уже с 1813 года активно использовался в строительстве различных сооружений и при реконструкции и восстановлении Москвы, разрушенной пожаром. Одним из главных объектов, где использовался цемент Челиева, был Московский Кремль. Но, как говорится: «Кто первый встал, того и тапки…» Эти «тапки» изобретателя достались Аспдину.

Полученный тогда портландцемент, его рецептура и основные стадии производства применятся по сей день (с доработками и улучшениями, естественно). Современный цемент в мешках, купленный Вами по дороге на дачу очень близок по свойствам тому самому портландцементу, полученному Аспдином и Челиевым почти 200 лет назад. Конечно, современное оборудование позволяет более точно нормировать состав; улучшена тонкость помола; используются различные добавки и т.д., но суть и основа — те же.

Бетон — предвестник появления ЖБИ

Изобретение цемента и дальнейшее его смешивание со щебнем (гравием), песком и водой, позволило получить инновационный строительный материал, именуемый – бетон. В современном понимании к бетонам относятся все виды смесей на цементном вяжущем с добавлением мелких и крупных заполнителей. При монолитных работах используются товарные бетоны, а в производстве ЖБИ — конструкционные. При желании, почитайте нашу информационную статью про состав бетона и его основные свойства. Без сомнения, изобретение цемента и бетона — прорыв в строительной индустрии XIX века.

Это был уже не Римский бетон. Это был совершенно новый материал, с гораздо лучшими свойствами и характеристиками. Полученный из цемента, бетон не боялся влаги, был стоек к морозу, огню и т.д. Современный товарный бетон, поставляемый Группой BESTO, конечно далеко ушёл по свойствам и характеристикам от своего несовершенного «прапраправнука», но основаная суть и метода были изобретены уже тогда и в малоизменённом виде они используются в производстве бетона и сейчас. На сегодняшний день, производство бетона модернизируется лишь в области разработок более точного контрольно-весового оборудования. Дорабатываются бетоносмесители и изобретаются новые добавки в бетон, улучшающие его характеристики в ту или иную сторону. А в основном — без глобальных изменений. Как впрочем и в производстве ЖБИ и цемента.

Потребовалось совсем немного времени, и бетон стал широко употребляться в строительной отрасли, а всё благодаря его свойствам, таким как: долговечность, жесткость, огнестойкость, прочность на сжатие и водостойкость. Но одно отрицательное свойство, а именно — слабая устойчивость изделий из бетона к нагрузкам на растяжение, ограничивало его использование. Как правило, бетон применяли для строительства перегородок и небольших по размеру пролетов. В то время основным материалом в несущих конструкциях было железо, и, несмотря на его отличные характеристики на изгиб, сжатие и растяжение, на открытом воздухе эти конструкции подвергались коррозии. При этом, при температуре выше 500 градусов, железо теряло свои основные качества, и при пожарах несущие конструкции гнулись и разрушались. До того, чтобы соединить воедино бетон и стальную арматуру тогда ещё не додумались. Однако, рождение железобетона и ЖБИ было уже не за горами.

Появление ЖБИ — создание железобетона

Безусловно, без своевременного появления цемента и бетона никакие ЖБИ бы не «родились», и мы бы никогда не узнали ни об Уилкинсоне, ни об Куанье, ни об Монье. Вам ничего не говорят эти фамилии? Неудивительно. ЖБИ — достаточно специфичная тема. Изобретение железобетона и Джозеф Монье — это конечно не первый полёт в космос и Юрий Гагарин, чтобы о нём знали все. Но не будем принижать значимость изобретения железобетона. Мне кажется, что железобетон — одно из сотни важнейших изобретений человечества за весь период своего существования. Ну да хватит пафоса, давайте вернёмся к насущным проблемам полуторавековой давности.

Во второй половине 19 века особенно сильно возникла потребность в кардинально новом строительном материале. Пытаясь соединить железо и бетон опытным путем, строители не задумывались о новых свойствах такого соединения, хотя металлическая проволока очень хорошо укладывалась в массив бетона и образовывала с ним единую конструкцию. Сила сцепления железа с бетоном была настолько высокой, что получаемый композитный материал (ЖБИ) работал как единое целое.

Первый патент на тандемное использование металла и бетона получил английский штукатур Уильям Уилкинсон в 1854 году. Конечно, железобетонные материалы того времени были весьма далеки от современных ЖБИ изделий, но уже тогда было выбрано верное направление, и это главное. Железобетон и первые ЖБИ из него стали широко использовать при строительстве перекрытий. Кстати сказать, монолитные и сборные плиты перекрытия из железобетона по сей день активно используются в капитальном строительстве и достойной альтернативы им пока не придумали.

Во Франции параллельно с Уилкинсоном вопросами использования железобетона занимался строительный подрядчик Франсуа Куанье (Francois Coignet). Он построил из железобетона и ЖБИ сразу несколько зданий. В 1861 году он издаёт брошюру, в которой подробно описывает методы применения бетона и железобетона в строительном искусстве. Уже в 1865 году был возведён целый дом в Нью-Кастле, который практически целиком состоял из ЖБИ. Из железобетона и бетона, было выполнено всё: стены, перекрытия, лестницы и даже дымовая труба.

Волею судьбы, усилия английского и французского строителей не вызвали должного резонанса и не произвели фуррора в области производства бетона и ЖБИ . Куда боле успешным оказался опыт, француза Жозефа Монье – садовника по профессии. Вот ведь как порой капризна судьба-злодейка. Профессиональные строители не смогли донести «железобетонную мысль» до тогдашнего потребителя, и их ЖБИ достижения почти канули в лету, а обычный садовник, абсолютно далёкий от знания и понимания физических и химических процессов, не до конца осознающий — «а как и почему?», смог оставить свой след в истории как создатель первых ЖБИ и отец железобетона. Как же это произошло.

Отцы-основатели ЖБИ

Для начала вспомним официальную легенду рождения ЖБИ. Джозеф Монье изготовил из цементного раствора садовую кадку, в которой посадил апельсиновое дерево. Со временем, она потрескалась, после чего, Монье укрепил ее железными обручами, которые после нескольких поливов «липисинов», начали предательски ржаветь. Джозефу Монье «высокохудожественная» ржавчина не понравилась и тогда, поверх обручей, он обмазал кадку, еще одним слоем раствора. И о, чудо! Первое ЖБИ «от Монье» получилось красивым и прочным одновременно. Было это в 1861 году. Вам ничего не напоминает эта дата? Именно в 1861 Франсуа Куанье выпустил ту самую брошюру про использование бетона и металла в строительном искусстве, в которой собственно и прописал «рецепт» и суть изготовления ЖБИ…

Как там у Макаревича: «Но мы все часто прославляем первых, не ведая, что славим лишь вторых». Существует мнение, что Жозеф Монье, в своих первых ЖБИ опытах не действовал методом тыка, он очень хорошо был знаком с работами Куанье. Может тут и кроется разгадка «изобретения»? Как бы там не было, патент, взятый в 1867 году на переносные садовые кадки из железа и цементного раствора, принёс Жозефу Монье материальную выгоду и славу изобретателя железобетона и ЖБИ.

Монье начал производить садовые кадки, построил первый железобетонный бассейн и взял патенты на резервуары и ЖБИ трубы. В 1869 году он начал производить ЖБИ плиты перекрытия и перегородки, и, также запатентовал это изобретение. Но, по сути, это еще не был железобетон, в современном понимании этого термина, т.к. металлическая проволока (арматура) внутри ЖБИ укладывалась не так как это делают сейчас, а как подсказывала Джозефу его интуиция. Интуиция же подсказывала неправильно. Монье постоянно расширял сферы применения полученного им материала и в 1873 он получил патент на железобетонный мост, в 1878 году – запатентовал железобетонные шпалы и балки, а в 1880 году, он все свои разработки по ЖБИ объединил в единый патент, и подал заявки на патентование своих изобретений в России и Германии.

В масштабном строительстве, изобретения Монье нашли широкое применение несколько позже. Это произошло благодаря тому, что ряд инженеров провели фундаментальные исследования нового материала и усовершенствовали его. Огромное количество экспериментов и разработок ЖБИ того времени двигало прогресс в сторону выбора правильных решений и методик. Огромных результатов в модернизации и усовершенствовании ЖБИ добился немецкий инженер Гюстав Вайс (Gustav Adolf Wayss), купивший в 1886 году у Монье патентные права на использование железобетона в Германии. После ряда проведённых исследований и испытаний, Вайс перенес арматуру из середины сечения плиты в нижнюю её часть. Кстати сказать, в современных ЖБИ плитах перекрытий арматура строительная укладывается и в верхней и в нижней части плиты. Но это уже совсем другая история. Вернёмся к Монье и Вайсу.

Монье, увидев ЖБИ плиты, изготовленные таким образом (с нижним армированием) изрядно возмутился. На что Гюстав Вайс дал тактичный ответ, в котором подчеркнул, что идея соединения железа с бетоном, конечно принадлежит Монье, но правильная укладка арматуры остается за ним, как за человеком несущим ответственность за надёжность и долговечность создаваемых конструкций. Благодаря настойчивости и знаниям Вайса нижнее расположение рабочей арматуры позволило увеличить пролёт железобетонных плит перекрытий до пяти метров. Компания БЭСТО поставляет ЖБИ плиты перекрытия длиной до 12 метров! Что было бы, если бы Вайс оказался посговорчивей, а Монье понастойчивей :-))) Разработки и эксперименты Вайса открыли дорогу широчайшему применению конструкций из железобетона, ЖБИ и бетона во всех областях строительства. Можно сказать, что современный железобетон и ЖБИ очень многим обязаны Гюставу Вайсу. Впрочем, как и Уильяму Уилкинсону, Франсуа Куанье, Джозефу Монье и всем тем, кто был и конечно ещё будет после них…

C железобетонным приветом, Эдуард Минаев.

www.avtobeton.ru