З чого складається бетон? Приготування бетонної суміші // ТМ FIBER

Бетон — універсальний будівельний матеріал, який активно використовують як в приватному, так і в промисловому будівництві. Важливу роль бетон грає і у виробничому секторі, наприклад, для виготовлення тротуарної плитки або окремих залізобетонних елементів, необхідних для будівництва багатоповерхових або вузькоспеціалізованих будівель.

 

При цьому технологія виготовлення бетону практично завжди однакова, незалежно від цілей використання і проектної документації. Звичайно, відмінності в рецептурі і кількість добавок може змінюватися, але не суттєво. Далі поговоримо про те, як правильно приготувати бетон: пропорції виготовлення бетону, основні компоненти та їх співвідношення, використання різних добавок, включаючи сучасні матеріали для мікроармування будівельних сумішей.

ВИРОБНИЦТВО БЕТОНУ: З ЧОГО СКЛАДАЄТЬСЯ БЕТОН?

 

Практично жодне будівництво не обходиться без бетону. Навіть якщо ви будуєте каркасний будинок з сип-панелей, все одно потрібно буде заливати фундамент або бетонні палі, вирішувати питання з каналізацією, заливанням майданчиків під господарські будівлі і т. д. Що вже казати про масштабне комерційне будівництво.

 

Тому перед початком будівництва виникають закономірні питання: з чого складається бетон та як правильно приготувати бетонну суміш? Питання про замовлення бетону, виробленого на заводі і доставленого бетономішалкою, розглядати не будемо, мова піде лише про самостійне приготування бетонної суміші. І почати варто з обов’язкових компонентів, які повинні бути в складі.

 

Цемент

 

 

Головний компонент бетону — цемент, який виступає в ролі сполучного матеріалу, від характеристик якого залежить якість бетонної суміші. У приватному будівельному секторі зазвичай використовується цемент марок М400 або М500. Його цілком достатньо для заливок майданчиків і фундаментів, оздоблювальних робіт, будівництва приватних будинків і різних бетонних конструкцій.

 

Однак варто пам’ятати, що цемент досить швидко втрачає в’яжучі властивості, особливо при неправильному зберіганні (висока вологість, вогкість, перепади температур і т. д.) Це потрібно враховувати, так як готувати бетонну суміш з цементу, який втратив 30-50% своїх в’яжучих характеристик , — верх безглуздя. Бетон вийде неякісним, дасть тріщини при усадці і швидко зруйнується під впливом природних факторів.

 

Важливо! Ніколи не купуйте знижений у ціні цемент або в мішках без маркування невідомого походження. Він може бути низької якості, що точно позначиться на характеристиках бетону.

Щебінь

 

 

У складі бетону щебінь виконує функцію крупного заповнювача, що допомагає зміцнити бетонну конструкцію та трохи здешевити будівництво. 

 

Щебінь буває:

 

• гравійний;
• вапняковий;
• гранітний.

 

Гравійний і вапняковий щебінь використовують частіше, так як приготувати бетонної суміші за допомогою цих порід виходить дешевше. Вони поступаються за міцністю гранітному щебеню, але через відносну дешевизну, більш актуальні особливо для приватного будівельного сектора.

 

Що стосується гранітного щебеню, то при замовленні вкрай важливо враховувати клас радіоактивності. Справа в тому, що деякі гранітні кар’єри мають зайвий радіоактивний фон в породі. Використовувати такий щебінь для будівництва житлового будинку категорично заборонено. Для внутрішніх і зовнішніх робіт можна використовувати щебінь I класу, і тільки його. Решта класів використовуються в інших напрямках будівництва.

 

Пісок

 

Цей сипучий матеріал виконує роль дрібного заповнювача. Приготування бетонів без піску неможливо. Що важливо при виборі піску:

 

1. Визначтеся, який вид піску потрібен: річковий або кар’єрний.
2. Він повинен бути очищений або в проекті будівництва допускаються різні включення.
3. Пісок повинен бути з мінімальним процентним включенням грунту або глини. Чим більше цих включень, тим менш якісним буде бетон.

 

У кожній країні є державні стандартні (ДСТУ), в тому числі для будівельного сектора.  Обирайте пісок, що відповідає вимогам ДСТУ.

 

Вода

 

 

Як приготувати бетон без води? Ніяк, вода — природний розчинник, за допомогою якого всі компоненти змішуються, створюючи мелкодисперсную структуру бетонної суміші.

 

Здавалося б, що технологія бетону передбачає використання будь-якої води, наприклад, з довколишнього озера або річки. Однак з точки зору технічного регламенту, озерна або річкова вода може вплинути на його якість в довгостроковій перспективі. Кращий варіант — звичайна водопровідна вода або питна з колодязя.

Марки міцності

 

Номенклатура і співвідношення компонентів визначаються необхідною маркою міцності відповідної до конкретної області застосування:

 

• М100 (В 7,5). Маломіцний матеріал, який використовується на початкових етапах будівництва для влаштування підстилаючого шару перед заливкою стрічкових і плитних фундаментів, установки бортового каменю.
• М150 (В 10, В 12,5). Застосовується в підготовчих будівельних роботах, для влаштування стяжок підлоги, не призначених для сприйняття серйозних навантажень, в дорожньому будівництві, для монтажу бортового каменю.
• М200 (В15) — М300 (В 22,5). Це популярні будівельні матеріали, що використовуються при зведенні фундаментних конструкцій, виготовленні залізобетонних виробів, підпірних стін.
• М350 (В 20). Бетон, що використовується при виробництві ЗБВ, призначений для сприйняття серйозних навантажень, — плит перекриття, колон, балок, чаш басейнів.
• М400 (В 30) і вище. Ці високоміцні бетони в рядовому цивільному і промисловому будівництві не використовуються. Їх області застосування — будівництво мостів, банківських сховищ, гідротехнічних споруд і ін.

 

Пропорції піску, щебню і цементу М400 для приготування бетонної суміші для фундаменту

 

Марка бетону	Пропорції по об’єму  цемент/пісок/щебінь	Пропорції по масі  цемент/пісок/щебінь	Приблизний об’єм бетону з 50кг цементу (1 мішок), куб. м
М100	1.0/4.1/6.1	1.0/4.6/7.0	0.231
М150	1.0/3.2/5.0	1.0/3.5/5.7	0.189
М200	1.0/2.5/4.2	1.0/2.8/4.8	0.160
М250	1.0/1.9/3.4	1.0/2.1/3.9	0.128
М300	1.0/1.7/3.2	1.0/1.9/3.7	0.122
М400	1.0/1.1/2.4	1.0/1.2/2.7	0.092

 

 

ДОБАВКИ ДО БЕТОННОЇ СУМІШІ

 

Сьогодні виготовлення бетонної суміші рідко обходиться без використання різних добавок. Одні підвищують рівень морозостійкості, інші знижують відсоток усадки бетону при висиханні, треті збільшують міцність.

 

Які добавки сьогодні активно використовують:

 

1. Кліматичні добавки, що підвищують стійкість до низьких і високих температур, а також їх перепаду.
2. Технологічні добавки прискорюють і спрощують роботу з бетонними сумішами.  Особливо важливі в масштабних будівельних проектах з обмеженими термінами виконання.
3. Експлуатаційні добавки підвищують такі характеристики, як міцність, термостійкість, водонепроникність і т.д.
4. Хімічні добавки, що захищають від впливу агресивних речовин і зовнішніх чинників.
5. «Фінансові» добавки (умовна назва), що допомагають заощадити в ході будівництва.

 

Важливо! Деякі добавки можуть впливати на пропорції цементу і піску для бетону. Завжди читайте інструкцію на упаковці.

 

СПЕЦІАЛЬНІ АРМУЮЧІ ДОБАВКИ

 

Поряд з вищеописаними добавками почали активно використовуватися армуючі компоненти, які називають фіброволокном або фіброю. Це сучасні армуючі добавки, що істотно підвищують характеристики бетону. Види фібри, що використовуються у будівництві:

 

• металева;
• базальтова;
• скловолоконна;
• поліпропіленова фібра.

 

Найбільш затребувана в приватному і промисловому будівництві —  поліпропіленова фібра.  Вважається універсальною армуючою добавкою, яка створює матрицю всередині бетону з міцних поліпропіленових екструдованих мікроволокон. Класичний рецепт бетонної суміші передбачає використання поліпропіленового фіброволокна, головне — дотримуватися пропорції.

Що дає поліпропіленова фібра (переваги):

 

1. Бетон при висиханні і після не тріскається. Наприклад, мікрофібра MicroArm  знижує ймовірність виникнення тріщин на 65-70%.
2. Підвищується міцність бетону на розтяг при згині на 25-30% (залежить від обраного фіброволокна і витрати армуючих матеріалів на 1 м3 бетонної суміші).
3. Знижується рівень усадки.
4. Також підвищується ударна міцність (приблизно на 30%).
5. Збільшуються характеристики морозостійкості і водонепроникності.
6. Бетон не розшаровується, знижується водовіддача.
7. Фіброволокно PoliArm  додатково збільшує вогнестійкість бетону на 40%.

 

 

Скільки додавати? 

 

З огляду на пропорції бетону на мішок цементу (близько 1 м3 готової суміші), то фібри потрібно від 0,6 до 2,5 кг на м3 — для стяжок, штукатурки, заливки фундаментів, технічних підлог і т. д. 

 

Якщо мова про масштабне будівництво, то витрата більше — від 2,2 до 14 кг на 1 м3 (монолітні бетонні конструкції, мости, гідротехнічні споруди, маяки, шахти, житлові комплекси і т.д.)

ПРОПОРЦІЇ В ЗАЛЕЖНОСТІ ВІД МАРКИ БЕТОНУ

Приготування бетону вручну передбачає, що будуть дотримані певні пропорції:

 

Щоб отримати бетон марки 100, потрібно змішати компоненти в пропорції: 1 кг цементу, 4,6 кг піску, 7 кг щебеню.

 

Для приготування бетону марки 200 потрібно дотримуватися інші пропорції: 1 кг цементу, 2,8 кг піску, 4,8 кг щебеню.

 

Щоб отримати бетон марки 300 потрібно: 1 кг цементу, 1,9 кг піску і 3,7 кг щебеню.

 

Однак при самостійному замішуванні бетону навряд чи хтось буде чітко зважувати цемент, пісок і щебінь. Тут головне запам’ятати головний принцип — чим менше піску і щебеню використовується на 1 кг цементу, тим вище марка бетону вийде в результаті.  Відповідно, чим вище марка, тим бетон буде міцніший.

 

ТЕХНОЛОГІЯ ПРИГОТУВАННЯ БЕТОНУ

 

Наведемо покрокову інструкцію, як приготувати бетонну суміш вручну:

 

1. В раніше підготовлену ємність засипають цемент, пісок, щебінь та добавки ( фіброволокно ).
2. Ретельно розмішують суміш.
3. Додають воду в співвідношенні приблизно 2/3 тієї кількості, яка запланована.
4. Ретельно розмішують суміш, стежачи за консистенцією.

 

Якщо розчин вийшов занадто густий, додайте ще води, трохи цементу.

 

Як приготувати бетонну суміш в бетономішалці? Технологія аналогічна, головне — дотримуватися правильну черговість додавання компонентів. Спочатку засипають цемент, потім пісок, щебінь і воду. Коли розчин майже готовий, потрібно додати армуючі добавки.

 

Технологія приготування бетону дуже проста. Головне, щоб ви дотримувалися пропорції відповідно до проектного регламенту і використовувалися якісні будівельні матеріали (цемент, пісок, щебінь, добавки).

Состав бетона: основа смеси, заполнители, добавки

Любую стройку невозможно представить без бетона. Он представляет собой смесь цемента, воды, заполнителей и добавок. Состав бетона может сильно отличаться в зависимости от задаваемых для него параметров: степени прочности, смещаемости, водоустойчивости и других. Чтобы изменить свойства бетонного раствора и/или готовой конструкции, применяются разные добавки и присадки.

Содержание

1. Из чего состоит строительная смесь?
2. Выбор компонентов
3. Марки бетона
4. Рецепты приготовления
5. Пример расчета
6. Замес и укладка
7. Основа смеси
8. Заполнители
9. Распространенные добавки

Из чего состоит строительная смесь?

Цемент и вода — 2 основных составляющих. Их правильное соотношение делает состав качественным и связывает все ингредиенты в единый монолит. Структурную сетку, что упрочняет искусственный камень и делает его упругим, создают заполнители — крупные (щебень) и мелкие (песок). Также они предотвращают деформацию бетона в процессе его эксплуатации. Различные добавки дополняют или изменяют характеристики искусственного камня, расширяя спектр возможностей для его применения.

Выбор компонентов

Качество раствора зависит не только от точности пропорций, но и от выбранных наполнителей.

Идеальный процентный расклад составляющих еще не гарантирует хорошего результата. Подбор состава бетона — важный момент строительного процесса и требует профессионального подхода. Основные требования содержит ГОСТ 7473–2010. Для качественного монолита нужно отобрать:

• подходящую марку сухого компонента;
• мелкий наполнитель с минимальным содержанием примесей;
• крупный заполнитель необходимых габаритов и вида породы.

Посмотреть «ГОСТ 7473-2010» или cкачать в PDF (2.2 MB)

Лучший рецепт бетона всегда используется в промышленных масштабах. На заводе строго выполняется рецептура, проверяются формы заполнителей, и химическая формула воды и добавок. Для состава тяжелого бетона берут марки 100—600 с высокой плотностью. Суперпрочные смеси используют на аэродромных и дорожных покрытиях. Характеристиками жесткого бетона являются низкое содержание воды, соответственно — высокая вязкость.

Для получения бетонных составов с нагрузкой выше 300 кг рекомендуется брать цемент с маркой в 2—2,5 раза выше бетонной.

Марки бетона

Маркировка показывает основные характеристики, обеспечивающие прочность бетона, класс на сжатие. Возможность застывшей смеси выдерживать возлагаемые нагрузки указывают такими символами:

Маркировка материала обозначает максимальную нагрузку и давление, которые он способен выдержать.

• М — прочность от 50 до 1000 означает, что 1 кв. см площади бетонирования не выдержит нагрузку более, чем указана маркировкой (в кг). Чаще используются М200—400.
• В — класс на сжатие (3—40), давление в мегапаскалях, которое в состоянии выдержать бетонная масса.
• Д — количество примесей в процентах.

Также бетон подразделяется по назначению (обычные, специальные), по виду связующего вещества (гипсовые, асфальтобетон), по заполнителям, структуре и условиям твердения. Есть классификации по плотности и количеству вяжущих средств. Прочность бетона — переменчивая величина. Он набирает проектную силу только через 28 дней и в последующем будет твердеть. На показатель влияет водоцементное соотношение, стандартное значение — 0,3—0,5. Если воды больше, пластичность выше, а прочность ниже.

Рецепты приготовления

Подбор состава бетонной смеси это, своего рода, творение мастера. Рецепты зависят от целей конструкций, особенностей среды, где будет эксплуатироваться объект, от пожеланий проектировщиков. Рецепт обычного бетона: цемент/ песок /щебень/вода — 1 / 2 / 4 / 0,5. Составление учитывает плотность материалов и сорт сухого порошка. Таблица содержит ориентировочные количества компонентов для получения конкретной марки бетона:

Марка		Соотношение в сухой смеси, цемент / песок / щебень
Бетон	Портландцемент
200	400	1 / 2,8 / 4,8
	500	1 / 3,5 /5,6
250	400	1 / 2,1 / 3,9
	500	1 / 2,6 / 4,5
300	400	1 /1,9 / 3,7
	500	1 / 2,4 / 4,3
400	400	1 / 1,2 / 2,7
	500	1 / 1,6 / 3,2

Пример расчета

Подсчитать компонентный состав может помочь специальная программа, так как нехватки или избыток веществ скажется на качестве.

Если марка бетона 200, то нужно взять сухой стройматериал 400 или 500. Если выбран 500, то на его 1 кг нужно добавить 3,5 кг песка и 5,6 кг щебня. Отдельная карта отображает соотношение воды и сухого порошка (в среднем — 0,3—0,5). Для строительства пригодна вода, используемая для питья. Недостаток жидкости ведет к расслоению, растрескиванию или крошению, а избыток — уменьшает прочность. Есть специальная программа подсчета компонентного состава бетонной смеси.

Замес и укладка

Пластичность бетона определяют по положению на горизонтальной лопате. Если он съезжает, то — слишком пластичен, когда двигается при легком наклоне — степень пластичности невелика (средняя), а если не сползает с наклоненной лопаты — непластичен. Средний вариант пригоден для приусадебного строительства. Когда замес делают вручную, обязательно соблюдение последовательности введения компонентов: песок, цемент, после перемешивания — вода, щебень. Тщательность вымешивания обеспечивает полное покрытие смесью каждого камешка заполнителя, исключает пристеночные и донные уплотнения. Ручная укладка бетона боится медлительности. Задержка чревата расслоением.

Основа смеси

Цемент — главный связующий компонент. Он также маркируется по прочности. Правильный выбор марки стройматериала основан на таких параметрах:

• Назначение и особенности сооружения.
• Технология производства.
• Необходимость противостоять агрессивным средам и веществам.
• Температурные перепады.
• Водонепроницаемость.

Строительный материал не терпит длительного хранения, так как спустя месяц начинают теряться его первоначальные свойства.

Нельзя забывать о сроках и условиях хранения. Свойства смеси меняются через месяц хранения, а полгода ухудшат их на 30%. Для сохранения надо подобрать сухое помещение с проветриванием. Иначе материал впитает влагу из воздуха, образует комки и его использование станет невозможным. Предлагаются разные виды строительного порошка, но чаще используется портландцемент. Химический состав бетона определяется компонентами цементной пыли:

• двуокись кремния — 20—70%;
• оксиды кальция — 50—60%;
• окиси алюминия, железа, магния.

Заполнители

Они составляют каркас бетонного теста. Готовя смесь, берут крупные наполнители (щебень, гравий, дресва) и мелкие (песок). Хороший материал получается из речного или морского песка. Его качество снижают пыль, глина, органические остатки. Нужно помнить о влажности песка. Мокрый заполнитель не соответствует пропорциям формулы. Использование щебня обеспечивает сцепление измельченной горной породы со всеми компонентами смеси. Это достигается за счет неровностей и шероховатости его поверхности. Он также делится на фракции по размеру. В одной смеси желательно применять несколько фракций наполнителя. Искусственными заполнителями выступают керамзит, шлак, пенополистирол, для легких бетонов — воздух, газы.

Максимальный размер щебня не должен превышать 1/3 толщины/высоты сооружения.

Распространенные добавки

Для получения определенных свойств бетона в смеси вводят различные добавки. Хлорид кальция улучшает затвердение, мылонафт увеличивает подвижность бетона, нитрит натрия усиливает морозостойкость, эпоксидные средства добавляют пластичности, водонепроницаемости, пластификаторы делают смесь более текучей без добавления воды. Предлагаются колеры, замедлители твердения или, наоборот, ускорители схватывания.

Из чего сделан бетон?

Из чего делают бетон

‍

Бетон представляет собой смесь цемента, заполнителей и воды. Многие люди думают, что бетон и цемент — это одно и то же, но на самом деле цемент — это один из ингредиентов, из которых делают бетон. Бетон состоит из трех разных ингредиентов. Бетонная смесь содержит заполнители, воду и портландцемент. Цемент и вода связывают материалы вместе и затвердевают бетонную смесь.

 

Портландцемент

Портландцемент был изобретен и запатентован в 1824 году англичанином Джозефом Аспдином. Портландцемент используется в качестве связующего материала в бетоне и представляет собой смесь известняка и сланца или известняка и глины. Прежде чем он смешается с водой, он представляет собой мелкий порошок. При добавлении воды происходит химическая реакция и вместе с заполнителями начинается схватывание бетона и твердение бетона.

 

Заполнители

Заполнители — это гравий, песок или щебень. Заполнители предназначены для наполнения бетона и обеспечения прочности. Они делятся на разные виды. Например, гравий — это грубый, а песок — мелкий.

 

Подробнее: В чем разница между цементом и бетоном?

 

Как производится бетон

‍

Итак, как производится бетон? Процесс изготовления бетона начинается с портландцемента и заканчивается отверждением. Процесс состоит из множества различных этапов, и вот некоторые из них:

 

—   Дозирование ингредиентов.

—   Смешивание ингредиентов.

— Гидратация бетона.

—   Процесс размещения.

—   Отверждение бетона.

 

Теперь мы объясним эти шаги ниже.

‍

 

Дозировка ингредиентов

Все ингредиенты должны быть идеально подобраны, чтобы бетонная смесь была прочной и пригодной для обработки. Химическая реакция между различными компонентами происходит по-разному в зависимости от количества каждого добавленного ингредиента по отношению друг к другу.

 

Смешивание ингредиентов

Смешивание – это смешивание всех ингредиентов, воды, портландцемента и заполнителя. Очень важно правильно перемешать.

 

Гидратация бетона

Гидратация представляет собой экзотермический процесс при производстве бетона. Это происходит, когда вода и цемент реагируют друг с другом. Это начинается сразу после завершения процесса смешивания, когда бетон начинает набирать свою прочность.

 

Процесс укладки

После начала гидратации очень важно уложить бетон. Это связано с тем, что он быстро затвердевает, и размещение невозможно, если процесс гидратации зашел слишком далеко. Процесс укладки определяет, насколько прочным и долговечным станет бетон после его завершения.

 

При укладке бетона можно использовать множество различных методов. Идеальная техника зависит, например, от типа бетонной смеси или того, что вы будете строить из бетона.

 

Затвердевание бетона

Затвердевание бетона происходит, когда вода и цемент связываются вместе и наращивают прочность. Отверждение зависит от влажности бетона, а также от температуры. Если вы заливаете бетон в холодную погоду, бетон будет затвердевать медленнее, а если слишком холодно, то он полностью перестанет затвердевать. С другой стороны, если вы позволите бетону застыть при слишком высокой температуре, он затвердеет слишком быстро, и вы рискуете расколоться.

 

Советы по прочтению: Испытание бетонного куба, испытание на осадку бетона, что такое бетонные плиты и какова зрелость бетона.

 

Что вы хотите от бетонной смеси

 

—   Что рентабельно . Насколько хорошим, прочным и долговечным становится бетон, во многом зависит от соотношения между цементом и водой. Поэтому, чтобы снизить затраты, вы должны попытаться свести к минимуму потребность в этих ингредиентах.

— С этой смесью легко работать . Это помогает всему процессу и экономит время для людей в отрасли. Если рабочий процесс может идти по плану и не задерживаться из-за бетонной смеси, все будут довольны.

 

—   Пропорции ингредиентов в смеси отрегулированы в соответствии с ее назначением . В зависимости от того, для чего будет использоваться бетон, смесь должна приобретать различные характеристики при затвердевании. Это может быть, например, то, что он может выдерживать низкие температуры или дополнительную долговечность.

 

Часто задаваемые вопросы

 

Какие ингредиенты входят в состав бетона?

Бетон состоит из 3 разных ингредиентов. Это вода, портландцемент и заполнители.

 

Долгий ли процесс изготовления бетона?

Да, это так! Все начинается с подбора правильных пропорций ингредиентов в смеси. После этого вам нужно правильно смешать его, дать начать гидратацию, поместить его, а затем дать ему высохнуть. Это долгий процесс, но он дает прочный и долговечный бетон высокого качества, если вы выполняете все шаги правильно.

 

Что такое заполнители в бетонной смеси?

Заполнителями могут быть, например, гравий, песок или щебень. Их можно разделить на разные виды. Гравий считается грубым, а песок считается мелким заполнителем, когда речь идет об ингредиентах бетонной смеси.

 

Важен ли портландцемент при производстве бетона?

Да, портландцемент, наряду с водой, является самым важным компонентом бетонной смеси. Главным образом потому, что вода и цемент начинают реагировать друг на друга, создавая прочный бетон, когда смесь затвердевает.

Из чего сделан бетон?

Одной из главных причин популярности бетона в строительстве является простота его изготовления. Типичная бетонная смесь состоит примерно из 10% цемента, 20% воздуха и воды , 30% песка и 40% камня . Это называется правилом 10-20-30-40. Эта базовая смесь создает очень прочный и долговечный бетон. Он также довольно дешев, с ним легко работать, а материалы легко доступны почти во всем мире. Цемент является активным ингредиентом, который химически реагирует с водой с образованием пасты. Эта паста со временем высыхает и затвердевает в результате процесса, называемого гидратацией. Это широко известно как процесс отверждения, и его полное завершение может занять около 28 дней.

Бетон – универсальный строительный материал. Во влажном состоянии его можно вылить в любую форму, а затем он затвердевает, принимая свою форму. Армирующие материалы, такие как стальная арматура, могут быть помещены внутрь бетона, чтобы увеличить его прочность на растяжение. Так создаются большие здания, дома, плотины и мосты. Без армирующих материалов бетон имеет низкую прочность на растяжение и легко ломается. Другие добавки могут быть включены в смесь для изменения бетона различными способами. Несколькими распространенными добавками являются красители, волокна и химические отвердители.

Изменяя соотношение четырех основных ингредиентов, вы можете изменить характеристики бетона. Возможно, вам нужен бетон, который немного прочнее. Добавьте более крупный и более высокий коэффициент заполнителя камней. Или, может быть, вам нужно, чтобы он был немного более работоспособным. Затем используйте камень меньшего размера с закругленными краями или больше цемента.

Бетон, пожалуй, самый универсальный строительный материал в мире. И эта универсальность заключается в понимании того, как он сделан и из чего он сделан.

Коэффициенты

Бетон изготовлен из воды , песка , цемента и гравия . Это так просто. Air также является частью смеси, но он попадает туда естественным образом, вам не нужно его добавлять. Но, как скажет вам любой хороший пекарь, на самом деле важны пропорции.

Типичная бетонная смесь состоит примерно из 10 % цемента, 20 % воздуха и воды , 30 % песка и 40 % гравия . Это называется правилом 10-20-30-40. Изменяйте эти соотношения, чтобы изменить прочность и удобоукладываемость бетона в зависимости от проекта, над которым вы работаете. Для фундамента обычно требуется более прочный бетон. Но готовые бетонные изделия, такие как столешницы, камины и внутренние дворики, нуждаются в более гладкой поверхности.

Замешивание бетона похоже на выпечку пирога. Вам нужны не только правильные ингредиенты, но и правильное количество. Ключом к созданию прочного и долговечного бетона является правильное выполнение обеих этих задач.

• Смесь без достаточного количества цемента для заполнения всех пустот между камнями-заполнителями будет пористой и непрочной.
• Бетон со слишком большим количеством цемента легче обрабатывать, но он будет слабым.
• Песок придает бетону зернистую текстуру и повышает его прочность.
• Вода является ключевым ингредиентом. Слишком мало, и цемент не будет хорошо перемешиваться. Слишком много, и бетон будет водянистым и слабым.

Химический состав цемента реагирует с водой. В сочетании они образуют пасту, которая связывает заполнители, камень и песок. Благодаря химической реакции, называемой гидратацией, цемент затвердевает и набирает прочность по мере высыхания.

Прочность цемента зависит от соотношения воды и цемента. Прочный бетон получают путем максимально возможного снижения отношения воды к цементу. Воды нужно ровно столько, чтобы тщательно перемешать цемент, и ни капли больше.

Вода

Как правило, для изготовления бетона можно использовать любую воду, пригодную для питья.

Примеси в воде могут влиять на время схватывания и прочность бетона, а также вызывать высолы, окрашивание, коррозию армирующих материалов, нестабильность объема и снижение долговечности. В спецификациях бетона обычно устанавливаются допустимые пределы содержания хлоридов, сульфатов, щелочей, добавок, примесей и твердых веществ в воде затворения.

Никогда не используйте соленую воду. Это приведет не только к повреждению бетона, но и к разрушению арматуры из стальной арматуры.

На большинстве работ мы используем водопроводную воду прямо из домашнего нагрудника. Для удаленной работы, где нет городской воды, мы арендуем водовоз или заправляем баки. Дождевая вода безопасна для использования, если ее собрать, как и большая часть пресной воды из колодцев или ручьев. Опять же, если его можно пить, то, вероятно, он подходит для изготовления бетона.

Вода оказывает огромное влияние на предел прочности бетона. В общем, чем больше воды вы добавите в смесь, тем меньше у нее будет крепости.

Усадка и растрескивание также вероятны при использовании слишком большого количества воды. Когда вода испаряется, она оставляет поры. Если воды слишком много, эти поры становятся чрезмерными и ослабляют структуру.

Необходимое количество воды составляет 3 литра на 80-фунтовый мешок сухой смеси. Правильная консистенция похожа на густую овсянку. Возьмите бетон и сформируйте из него шар вручную. Если вы можете, консистенция, вероятно, правильная. Если вы не можете, потому что бетон похож на суп, вы добавили слишком много воды.

Заполнитель Камень и песок

Заполнитель, используемый для производства бетона, отбирается очень тщательно. И камень, и песок считаются формой заполнителя. И оба являются очень важными ингредиентами, которые помогают определить прочность и текстуру конечного продукта.

Заполнитель составляет около 70 процентов от общего объема бетона. Тип и размер используемого заполнителя помогают определить конечную прочность и текстуру смеси.

• Если вы заливаете фундамент, вам, вероятно, понадобится более прочный бетон. Для таких приложений используйте больше камня большего размера. Конечно камень в порядке. Камни размером до 6 дюймов использовались для строительства огромных сооружений, таких как плотины.
• Для отделочных работ, требующих более гладкой поверхности, используйте заполнитель меньшего размера с закругленными краями. Это облегчает заглаживание поверхности шпателем.
• Промытый песок лучше всего подходит для изготовления бетона. Он есть в каждом магазине строительных материалов, или вы можете купить его в мешках в Home Depot. Хотя ваш местный пляжный песок может подойти, он, вероятно, не идеален.

Различные размеры заполнителей лучше, потому что они делают бетон менее пористым. Это означает, что он будет поглощать и удерживать меньше воды и будет более прочным. Кроме того, заполнитель должен быть чистым и свободным от любых других веществ, таких как грязь.

Песок укрепляет бетон, но на самом деле он добавляет текстуру. Он придает бетону зернистость и помогает ему сцепляться. Цемент сцепляется с камнем, создавая прочную структуру намного лучше, когда песок правильный.

Варьируйте размер заполнителя

Гравий и песок составляют около 70% объема смеси. Оба ингредиента довольно дешевы, что является основной причиной того, что бетон является таким доступным строительным материалом. В правильной смеси должны использоваться заполнители различных размеров, чтобы заполнить все трещины и устранить пустоты. Если бы все, что вы использовали, было большим камнем, камни могли бы сидеть друг против друга странным образом, создавая воздушные карманы. Это еще проще, если камни крупные. Когда вы используете различные размеры, это становится гораздо менее вероятным.

Готовая смесь, такая как Sakrete или Quikrete, будет содержать заполнитель и песок нужного количества и размера. И то же самое обычно верно, когда вы заказываете бетоновоз. Однако, когда вы делаете свой собственный бетон на месте, все зависит от вас.

• Крупный заполнитель. Они делают смесь очень прочной, но могут создавать пустоты, если их слишком много, что ослабляет структуру.
• Малый заполнитель. Камни меньшего размера также добавляют большую прочность, но отлично подходят для заполнения небольших пространств и устранения пустот.
• Песок. Я люблю крупнозернистый промытый песок. Он придает смеси текстуру, прочность и еще больше заполняет пустоты.

Помните, что лучшие смеси изготавливаются специально для проекта, над которым вы работаете, и используют заполнители различных размеров.

Цемент

Хотя цемент составляет наименьший процент бетонной смеси, он является важным компонентом . Цемент является единственным активным ингредиентом в смеси. По сути, это клей, который связывает все остальное вместе. Без цемента песок, заполнитель и вода не станут твердыми, прочными и долговечными.

Когда к цементу добавляется вода, он становится липкой пастой. Думайте об этом как о тесте для торта с шоколадной стружкой внутри. Чипсы похожи на камень и песок. Они придают пирогу прочность, но скрепляет его цементное тесто. Вся смесь высыхает вместе, образуя бетон.

Существует пять различных типов цемента, из которых получают различные типы бетона:

• I используется для большинства жилищных работ
• II используется в умеренных сульфатных условиях
• III используется в холодном климате, где существует опасность замерзания
• IV в основном для промышленных работ
• V используется в экстремальных сульфатных условиях

Тип I, вероятно, единственный, о котором вам когда-либо придется беспокоиться. Он используется практически во всех проектах жилищного строительства.

Из чего сделан цемент?

Цемент представляет собой мелкий минеральный порошок, обычно серого цвета. Основными материалами, используемыми для производства цемента, являются известняк, глина и мергель. Когда цемент смешивается с водой, происходит химическая реакция, которая превращает его в пасту, которая позже высыхает и затвердевает, связывая ингредиенты вместе, образуя единую плотную структуру. Как только цемент затвердевает, это необратимая трансформация.

Цемент доступен в мешках или вы можете купить его оптом, который доставляется на объект грузовиком. Пакетированная форма является наиболее популярной. Все ингредиенты измеряются и смешиваются на заводе, что делает смесь стабильной и надежной.

Цементы классифицируются по их начальной и конечной прочности, а также по составу. Почти весь цемент содержит ингредиент, называемый клинкером. Но существуют также композиционные цементы, в которых часть клинкера заменена другим сырьем, таким как летучая зола, молотый шлак или известняк. Поскольку производство клинкера требует много энергии и выделяет большое количество CO ₂ , использование альтернативного сырья позволяет экономить энергию и сокращать выбросы CO ₂ .

Цемент также можно модифицировать за счет использования добавок и изменения соотношения ингредиентов. Почти во всех случаях вы будете использовать тип I или тип II.

Еще один факт, который вы можете не знать о цементе и бетоне, заключается в том, что они затвердевают как на воздухе, так и под водой. Сомневаюсь, что большинство из вас будет делать заливку под водой, но это интересный факт.

Воздух

Некоторое количество воздуха содержится в любом бетоне. Вам не о чем беспокоиться, поскольку это естественная часть процесса, который заботится о себе сам. Вам не нужно добавлять воздух в смесь. Но об этом стоит упомянуть, так как это часть процесса.

Воздух помогает воде расширяться и испаряться во время цикла замораживания-оттаивания. Однако эти пузырьки воздуха должны быть очень маленькими. Слишком большие пузырьки могут привести к усадке и растрескиванию. Это называется захватом воздуха, а не захватом воздуха.

Я бы не стал слишком беспокоиться о воздухе, если бы вы занимались обычным жилищным строительством. Даже с большинством коммерческих проектов это не проблема. Но для крупных проектов промышленного масштаба, таких как мосты и дамбы, иногда проводится измерение уровня воздуха, потому что даже небольшие изменения в силе могут привести к отказу.

Отверждение

После смешивания щебня, песка и цемента с водой начинается химический процесс.

Цемент является активным компонентом бетона. Это гидравлический материал, что означает, что он схватывается и затвердевает в результате химической реакции с водой, называемой гидратацией. За это время цемент испаряет влагу и высыхает. Трубки создаются внутри бетона там, где когда-то была влага. Это придает бетону пористую структуру и именно поэтому бетон впитывает воду, как губка. Новая вода заполняет поры, где раньше была старая вода.

После того, как бетон тщательно перемешан и готов к работе, его заливают в формы и оставляют затвердевать. Эти формы могут быть такими же простыми, как несколько 2×4, скрепленных вместе, чтобы создать края тротуара, или большие сборные формы, скрепленные болтами, чтобы сделать стены.

Во время заливки бетон взбалтывается, что способствует его уплотнению в формах. Это помогает устранить потенциальные проблемы, такие как соты и пустоты.

При заливке плит бетон оставляют в покое до тех пор, пока он не будет готов к отделке. Терки, мастерки, кромкообрезные станки, краски, штампы, текстуры и метлы — все это можно использовать для получения красивой отделки.

Отверждение начинается после затвердевания поверхности бетона и продолжается около 28 дней. Когда на мешке с бетоном Quikrete написано 3500 фунтов на квадратный дюйм. Что это на самом деле означает, так это 3500 фунтов на квадратный дюйм после 28 дней отверждения при правильном смешивании. Если бетон не смешан и не вылечен должным образом, он не достигнет максимальной прочности. Кроме того, после 10 дней отверждения бетон может иметь давление всего около 2000 фунтов на квадратный дюйм. По этой причине нельзя возводить тяжелые грузы поверх бетона, пока он полностью не затвердеет.

Бетон с возрастом становится все прочнее. Большая часть прироста гидратации и силы происходит в течение первого месяца, но на самом деле гидратация может продолжаться более медленными темпами в течение нескольких лет.

Добавки

Во влажную бетонную смесь можно добавлять ингредиенты для изменения ее внешнего вида или характеристик. Хотя добавки не нужны для производства бетона, они широко используются в строительной отрасли.

Вот список некоторых наиболее распространенных добавок.

• Отвердители. Химикаты могут быть добавлены в бетон, чтобы сделать его более плотным и прочным. Если вам нужно больше фунтов на квадратный дюйм, но вы не хотите использовать более крупные химические добавки, это может быть ответом.
• Цвет. Добавление красителей в смесь окрашивает бетон практически в любой оттенок. Позже, когда бетон высохнет, на поверхность можно добавить больше цветов, что создаст еще более творческий эффект.
• Волокно. Очень распространенным способом укрепления бетона и предотвращения трещин является добавление волокон.
• Микроарматура. Новая технология, которая укрепляет бетон, предотвращает появление трещин и в некоторых случаях устраняет необходимость в затыловке – микроармирование. По сути, это небольшие кусочки металла, которые смешиваются с бетоном и заменяют традиционную арматуру.
• Химикаты. Химические вещества могут добавлять дополнительные специальные свойства, такие как гибкость, более быстрое время схватывания, устойчивость к растрескиванию и повышенная прочность.

Резюме: Из чего сделан бетон?

Одной из главных причин популярности бетона в строительстве является простота его изготовления. Типичная бетонная смесь состоит примерно из 10% цемента, 20% воздуха и воды , 30% песка и 40% камня . Это называется правилом 10-20-30-40. Эта базовая смесь создает очень прочный и долговечный бетон. Он также довольно дешев, с ним легко работать, а материалы легко доступны почти во всем мире. Цемент является активным ингредиентом, который химически реагирует с водой с образованием пасты. Эта паста со временем высыхает и затвердевает в результате процесса, называемого гидратацией. Это широко известно как процесс отверждения, и его полное завершение может занять около 28 дней.

Бетон – универсальный строительный материал. Во влажном состоянии его можно вылить в любую форму, а затем он затвердевает, принимая свою форму. Армирующие материалы, такие как стальная арматура, могут быть помещены внутрь бетона, чтобы увеличить его прочность на растяжение. Так создаются большие здания, дома, плотины и мосты. Без армирующих материалов бетон имеет низкую прочность на растяжение и легко ломается.