Состав бетон для фундамента: Состав бетона для фундамента

Содержание

Состав бетона для фундамента пропорции

Бетон является композиционным материалом, приготовление которого требует определенных навыков. Состав 1 куба бетона – это гравий со щебнем, связанные песчано-цементной смесью, разводимой водой. Все компоненты должны быть сбалансированы, строго дозированы, тщательно перемешаны. В этом случае получится хорошая смесь.

Важно соблюсти правильное количество цемента (зависеть может от марки), песка, воды и щебня.

Когда люди сталкиваются с возведением фундамента, они предпочитают сами приготовить бетон, а не воспользоваться услугами фирмы, готовой предоставить им замешанный раствор. Многие уверены, что дешевле сделать самому. Как определить нужный состав, чтобы он вышел прочным?

Приготовление бетона пропорции таблица

Замешивать или покупать

Все хорошо обдумав, многие решают заготовить смесь для фундамента самостоятельно. Это дешево, быстро, компоненты найти не составит труда. Часто забывается тот факт, что нужна бетономешалка, ее требуется купить или арендовать. Итоговая цифра становится выше. Во время приготовления даже куба бетона приходится прилагать усилия. Хотя все делает бетономешалка, компоненты придется самостоятельно приносить в ведрах. Зачастую купить готовый раствор у строительных компаний оказывается выгодней.

Не следует забывать о таком факторе, как объемность. Заливку монолитного фундамента следует производить сразу, но самостоятельно сделать смесь в больших количествах не выйдет. Получится всего куб. Заливать его частями плохо. Он будет ненадежным, непрочным, недолговечным.

Рассчитываем количество бетона

Зачастую люди предпочитают не покупать смесь, а делать ее. Если фундамент не монолитный, это допустимо. А вот рассчитать требуемое количество ингредиентов сложнее. Сначала вычисляется объем сделанной опалубки будущего здания. Перемножается ее глубина и ширина, а затем получившаяся цифра умножается на требуемую длину.

Марка бетона	Массовый состав, кг Ц : П : Щ	Объемный состав на 10 л цемента, л П : Щ	Количество бетона из 10 л цемента, л
100	1 : 5,8 :8,1	53 : 71	90
150	1 : 4,5 : 6,6	40 : 58	73
200	1 : 3,5 : 5,6	32 : 49	62
250	1 : 2,6 : 4,5	24 : 39	50
300	1 : 2,4 : 4,3	22 : 37	47
400	1 : 1,6 : 3,2	14 : 28	36
450	1 : 1,4 : 2,9	12 : 25	32

Определяя пропорции ингредиентов на бетон, берем рецепт замеса. Важно соблюсти правильное количество цемента (зависеть может от марки), песка, воды и добавочного материала. Чаще всего в состав добавляют щебень, но можно использовать и гравий. Требуется строго следовать рецепту, иначе фундамент окажется непрочным.

Чтобы замесить бетон потребуется 1 ведро цемента, 2 – песка, 4 – щебня или гравия, 0,7 ведра воды. При соблюдении пропорций получается надежная основа для здания, фундамент будет крепким и долговечным.

Маркировки цемента

Определить количество компонентов для замешивания бетона нетрудно. Что касается цемента, он бывает разным. Наиболее популярные марки:

пуццолановые смеси;
быстротвердеющие портландцементы;
шлакопортландцементы;
портландцементы.

В своей основе они одинаковы, но сильно различаются по свойствам и характеристикам. Соответственно, различны и в цене.

Многие отдают предпочтение обычному портландцементу. Он высококачественен и доступен по цене. Состав достаточно чист, что позволяет при необходимости использовать добавки, улучшая смесь.

Пропорции 1 куба замеса зависят от маркировки. Если используется известковый или глиняный состав, то песка потребуется 1,1 м3, а цемента – от 40 до 420 кг. В отделочных работах первого компонента нужно столько же, а второго может понадобиться до 710 килограмм. Если же речь идет о декоративных или штукатурных работах, то тут цифры составят 0,78 м3, и 310 кг соответственно, также потребуются щебень и известь.

Рассчитываем компоненты

Строители пользуются проверенными годами способами замеса бетона для фундамента. Соблюдая пропорции, приготовить куб замеса несложно. Цемент добавляют строго по рецепту, разница в 1 кг может привести к тому, что конструкция получится шаткой. Для щебня данное отклонение составляет 5 кг. Соблюдение пропорций позволяет определить, какой жесткостью обладает смесь, какова ее прочность.

Чтобы замесить бетон потребуется 1 ведро цемента, 2 – песка, 4 – щебня или гравия, 0,7 ведра воды. При соблюдении пропорций получается надежная основа для здания, фундамент будет крепким и долговечным.

При использовании материала с маркой выше, чем должна быть у готовой смеси, можно хорошо сэкономить. Для замеса бетона марки М100, можно взять 160-170 кг цемента М300, а у М400 расход на такой замес будет составлять 180-195 кг.

Строители предпочитают готовить бетон, измеряя компоненты не в весовом эквиваленте, а частями. Пропорции раствора М600 равны 1/3, что означает 1 часть цемента и 3 – песка. Если взять бетон М400 тут цифры будут уже другими – ½.

Вода в смеси способствует уменьшению объема. Важно учитывать этот фактор и увеличить на 1/3 количество цемента.

Советы

Ингредиенты для замешивания бетона берут по рецепту.

Для классического приготовления 1 куба бетона понадобятся следующие пропорции:

цемент – 1 часть;
песок – 2 части;
щебень – 4 части;
вода – 0,5 части.

Нужно учитывать качество такого компонента, как цемент, прочность которого определяется сроком изготовления. У мешков с цементом, пролежавших в сарае месяц, прочность уменьшилась на 10%. Следующие месяцы дают аналогичный эффект. Поэтому чем свежее цемент, тем надежнее получится фундамент.

Влажность цемента играет ключевую роль в прочности будущего фундамента. Когда на него попадает вода, цемент затвердевает. Если комки цемента при этом удается легко растереть в пыль, он годен для строительства. В противном случае цемент идет на выброс.

Расчёт

Марка бетона

М100М200М250М300

Состав бетона, требуемые для этого пропорции всегда рассчитываются исходя из различных факторов. Также требуется знать используемую марку цемента и требуемую итоговую смесь. Когда работы выполняются в осенний период, лучше положить в смесь морозоустойчивые добавки. Пластификатор пригодится для приготовления бетона. Он обеспечит устойчивость фундамента.

Что нужно знать о бетоне при заливке фундамента. Зимнее бетонирование

3 Фев by admin

Содержание:

Необходимость соблюдения пропорций при изготовлении бетона
Состав бетонной смеси для фундамента

Пропорции

Заполнители бетона для фундамента

Процесс заливки

Зимнее бетонирование фундамента

Пластификаторы (добавки) для улучшения качеств

Строительства любого здания, независимо от его предназначения и размеров, обязательно предполагает закладку фундамента. Фундамент является основной составляющей, без которой здание просто разрушится. Он бывает нескольких видов – ленточный, фундамент с использованием бетонных блоков или бетонных столбиков, монолитный. Какой бы вид не был выбран для строительства, он должен отвечать главному требованию – прочности и надежности. Поэтому вопрос выбора или приготовления качественного бетона для фундамента является довольно актуальным.

Необходимость соблюдения пропорций при изготовлении бетона

Бетон достаточно подвижный материал, который обретает максимальную прочность при затвердевании. Основной его состав – цемент, песок, вода, заполнитель. В качестве заполнителя могут выступать различные материалы – гравий, щебень, керамзит и другие. Они могут применяться каждый по отдельности либо сочетаются друг с другом. Правильное соотношение пропорций основных составляющих бетона позволяет добиться его высокого качества.

Пропорции измеряются в весовом соотношении или в соотношении частей. Основная единица – цемент. Исходя из его массы, рассчитываются пропорции составных частей остальных материалов.

Вода, которая является не менее важным элементом бетонной массы, в весовом соотношении составляет половину от веса цемента. Например, оптимальная пропорция воды для приготовления бетона, из расчета 50 кг цемента составляет 25 кг, то есть 50%.

Бетон бывает различных марок, в зависимости от которых и разработаны определенные пропорции. Для менее качественного бетона берется цемент более низкого качества, для достижения максимальной прочности используется наиболее качественный цемент. Достижение различной плотности, в зависимости от предназначения бетона, предполагает использование различных пропорций заполнителя. Для более плотной бетонной массы используется железная руда, гранит – достаточно тяжелые материалы. Для легкого бетона применяются керамзит, пемза, перлит – легкие пористые породы.

Определенная пропорция зависит от того, для каких целей нужен бетон. Так как фундамент должен быть очень прочным и надежным, бетон для его закладки также должен быть достаточно крепким и долговечным.

Состав бетонной смеси для фундамента

Для приготовления качественного бетона для закладки фундамента применяются определенные материалы.
Цемент. Различают несколько его видов:

Портландцемент. Самый популярный вид цемента, применяемый в большинстве бетонных смесей. Является универсальным материалом для любых видов строительства. Идеально подходит для закладки фундамента.
Шлакоподрландцемент. Он менее прочный, так как он более устойчив к воздействию влаги, но менее устойчив к заморозкам и низким температурам.
Пуццолановый портландцемент. Особенно широко применяется при сооружении построек под водой или в условиях высокой влажности, в связи с тем, что очень устойчив к воздействию влаги. Для подводных конструкций, таких как опоры моста, он подходит идеально, но на воздухе подвержен сжатию и быстрому разрушению.

При выборе цемента также стоит учитывать скорость его затвердевания. С одной стороны хорошо, когда бетонная смесь быстро становится твердой и прочной и позволяет продолжить строительство. С другой стороны такой бетон и укладывать нужно быстрее, так он может застыть и принять неподходящие формы, что при больших объемах работы неудобно.

Песок. Лучше использовать песок с достаточно крупными частицами, идеально чистый, без примесей глины или других природных материалов, так как они оказывают негативное влияние на прочность бетона. Проверить чистоту песка достаточно просто. Песок помещается в пластиковую бутылку, перемешивается с водой и взбалтывается. С чистым песком вода должна быть либо прозрачной, либо немного мутной. Если вода мутная, то это говорит о присутствии в его составе глины, которая и делает воду мутной. В этом случае при отстаивании, на поверхности песка образуется слой из глины. Такой песок для приготовления бетонной смеси для фундамента лучше не использовать. Кроме чистоты, песок должен быть сухим, ведь влага, которая может в нем содержаться, также вступит во взаимодействие с другими основными составляющими и может нарушить правильные пропорции.

Вода. Для приготовления бетонной смеси можно использовать обычную водопроводную воду. Главное, чтобы она содержала минимальное количество примесей.

Заполнитель. В качестве основного заполнителя бетонной смеси, предназначенной для фундамента, выступают гравий и щебень. Лучше всего выбирать гравий или щебень диаметром 1-5 см. Основной заполнитель должен быть чистым, перед замешиванием бетонной смеси, его лучше промыть от загрязнений, земли и других природных элементов, которые могут отрицательно сказаться на качестве бетона.
Чем качественнее будут подобраны основные составляющие бетонной массы, тем качественнее и долговечнее будет и сам фундамент.

Пропорции

Тщательное соблюдение пропорций при приготовлении бетона позволяет добиться высокого качества, однородности, удобства в применении.
В зависимости от марки бетона, которую необходимо получить для закладки фундамента, существует определенное соотношение пропорций цемента, песка, гравия или щебня и воды.

Бетон М100. Для его приготовления используются следующие пропорции Ц:П:З:В=1:4,6:7,0:0,85, где Ц – цемент, П – песок, З – заполнитель (гравий или щебень), В – вода.
Бетон М150. Бетон этой марки предполагает другое соотношение – 1:3,5:5,7:0,75.
Бетон М 200. Самая распространенная марка, которая готовится исходя из пропорций 1:2,8:4,8:0,63.
Бетон М250. Для изготовления этой марки оптимальными являются пропорции 1:2,1:3,9:0,56.
Бетон М300. Для его приготовления применяется следующая формула 1:1,9:3,7:0,5.

Данные пропорции следует учитывать при замесе бетона. Бетон каждой марки предназначен для определенных типов фундамента и зависит от того, для каких целей будет использоваться построенное здание.

Оптимальное соотношение основных составляющих для закладки фундамента дома своими руками – 1:3:5:0,5. Например, для приготовления бетона, из расчета, что берется 10 кг цемента, потребуется 30 кг песка, 50 кг гравия или щебня и 5 кг или литров воды.
При таком соотношении получается достаточно плотный раствор. В то же время он должен быть и достаточно пластичным, не должен трескаться или рассыпаться при перемешивании, в этом случае стоит добавить воды.

Производить замес бетонной смеси лучше всего в железной емкости или бетономешалке. Вначале засыпаются сухие составляющие, тщательно перемешиваются и только затем небольшими порциями добавляется вода. Мешать раствор необходимо до полного увлажнения всех сухих частей и достижения максимальной однородности состава.

При самостоятельном изготовлении бетонной смеси достаточно проблематичным становится измерение основных элементов, тем более для масштабного строительства. В качестве единицы измерения может выступать обычное ведро. С его помощью можно отмерить то количество частей, которое необходимо.

Заполнители бетона для фундамента

Щебень – основной тяжелый заполнитель бетона. От него в большой степени зависит прочность и способность выдерживать большие нагрузки. Он служит базовым каркасом бетона и препятствует его усадке. В качестве строительного компонента щебень обладает рядом полезных свойств:

Высокий уровень прочности.
Устойчивость к воздействию воды.
Устойчивость к воздействию высоких температур.
Устойчивость к воздействию низких температур.
Максимальное сцепление с цементом, песком и водой в бетонном растворе.

Существует несколько видов щебня:

Известняковый щебень – достаточно экономичен в использовании, он имеет низкую цену. Производится из известняка, обладает хорошим уровнем прочности, но не всегда способен выдержать сильные заморозки.
Гранитный щебень. Имеет вулканическую природу по своему происхождению, так как изготавливается путем дробления магмы. Имеет высокий уровень прочности и устойчивости к низким температурам.
Шлаковый щебень. Изготавливается из металлургических отходов. Обладает высокой устойчивостью к достаточно высоким температурам.
Вторичный щебень. Изготавливается путем переработки отходов строительства – измельчение кирпича или асфальта. Прочность бетона с таким щебнем невысокая.
Гравийный щебень производится с помощью дробления скал, имеет высокий уровень прочности, устойчив к морозам, но не устойчив к воздействию радиации.

Для приготовления бетона, предназначенного для закладки фундамента, в основном используются 2 вида – известняковый и гранитный. Первый широко применяется за счет его низкой стоимости и доступности, второй, несмотря на более высокую цену, популярен в связи с высоким уровнем прочности, которую он способен придать бетонному раствору.

Выбор того или иного вида щебня в качестве заполнителя бетонной смеси – личное дело каждого строителя. Разные регионы, разные погодные условия, разные цели при строительстве зданий предполагают использование различных видов щебня.

Процесс заливки бетона для фундамента

В теплое время года процесс заливки бетона для фундамента будет более целесообразен. В самом процессе заливки бетона выделяется несколько основных этапов.

Разметка.Уточняются контуры будущего фундамента, размечаются и закрепляются при помощи колышков и веревок.
Подготовка траншеи.Рытье траншей – процесс достаточно емкий и ответственный. Его, возможно, выполнять самостоятельно или с помощью специализированной техники. Траншеи должны быть достаточно ровными.
Фильтрационная подушка.Следующий этап предполагает создание фильтрационной подушки. Она создается при помощи насыпи слоя щебня и гравия или плотного песка, затем эта насыпь должна плотно утрамбоваться.
Подготовка каркаса.Каркас изготавливается из металлических арматурных прутов.
Опалубка.Фундамент по всему периметру должен быть огражден деревянными ограждающими конструкциями, досками или металлическими листами, которые легко удаляются после затвердевания бетона.
Собственно заливка фундамента.Приготовленная бетонная смесь заливается по всему периметру фундамента и уплотняется при помощи специального бетонного вибратора. Необходимо достичь максимальной плотности бетона, отсутствии пор и воздуха в его укладке, так как они способны сделать фундамент менее прочным. Верхнюю поверхность фундамента выравнивают.

После укладки фундамент можно закрыть полиэтиленовой пленкой, она защищает от дождя и снега – от лишней влаги. По мере высыхания бетона проверяется его поверхность, при высоких температурах она увлажняется для того чтобы избежать трещин. Обычно период затвердевания бетона составляет примерно 3-4 недели. Через месяц можно уверенно приступать к дальнейшим строительным работам.

Зимнее бетонирование фундамента

При необходимости заливка фундамента может осуществляться и в зимнее время. Зимнее бетонирование имеет свои особенности, так как при низких температурах вода в составе бетона начинает замерзать, превращаться в ледяные кристаллы, которые затем разрушаются и приводят к разрушению бетона, препятствуют его затвердеванию. Для защиты фундамента от этих негативных последствий в зимних условиях применяется несколько методов:

Строительство защитного сооружения.То есть над фундаментом возводятся крыша и стены, создается эффект парника, который позволяет поддерживать теплую температуру, необходимую для затвердевания бетона.
Нагрев бетонной смеси.Бетон предварительно пропаривают, нагревают и затем производят заливку уже теплым составом. После этого фундамент накрывают теплоизоляционным материалом.
Электрический обогрев.Он осуществляется с помощью специальных приборов.
Противоморозные химические добавки.Это самый оптимальный способ для зимнего бетонирования фундамента. В качестве добавок могут выступать различные химические элементы – хлорид или нитрат кальция, хлорид, нитрат или сульфат натрия, либо смесь, состоящая из их сочетаний. Их применение позволяет достигнуть более быстрого затвердевания бетона, при этом температура замерзания вода становится ниже, что позволяет выиграть время до полного замерзания воды.

Существует несколько важных моментов, которые необходимо учитывать при заливке фундамента в зимнее время:

В бетонной смеси зимой увеличивают содержание цемента и уменьшают содержание воды.
Для приготовления бетонной смеси используется горячая вода.
Процесс перемешивания должен быть более тщательным и долгим.
Ускоренный темп укладки.
После укладки фундамента он обязательно накрывается пленкой и утепляется.

Пластификаторы (добавки) для улучшения качеств

Существует определенный набор бетонных добавок, каждая из которых выполняет определенную функцию, позволяющую в целом повысить качество бетона. Кроме противоморозных добавок, существуют пластификаторы – это специальные добавки, которые повышают эластичность и пластичность бетонной смеси. К основным достоинствам применения пластификаторов относятся:

Повышенная подвижность бетона.
Уменьшение количества воды, используемой в бетонном растворе.
Достижение однородности, отсутствие расслаивания.
Нетоксичность.
Химическая стойкость.

Пластификаторы оказывают прямое влияние на качество бетона, позволяют сделать его более удобным в применении и использовании.

Бетон для фундамента: состав, пропорции, основные марки

Важность качественного фундамента здания заключается, прежде всего, в его основополагающем предназначении для строения. Вся тяжесть постройки будет возлагаться именно на эту конструкцию, и от правильности сооружения фундамента, качества составляющих и соблюдения всех норм и требований зависит прочность и надежность здания.

Конструкция фундамента состоит из металлического армированного каркаса и залитого поверх него раствора. При высыхании раствор плотно прилегает и обхватывает металлические прутья арматуры, что позволяет конструкции обрести повышенную прочность и монолитность.

Основными составляющими бетона для заливки выступают цемент, песок, щебень и вода. Марка такого бетона варьируется в зависимости от пропорции составляющих компонентов. Одной из самых распространенных марок, применяемых для заливки оснований частных домостроений, признана марка М300.

Компоненты бетона для фундамента и их характеристики

Применяемый песок для производства бетона может иметь зернистость в диапазоне от 1,2 мм до 3,5 мм. От показателя зернистости зависит общая консистенция и пластичность готового раствора. Чем меньше частицы песка, тем податливее и пластичнее раствор на выходе. Особое внимание следует уделить чистоте песчаного материала, наличие в нем илистых, глинистых или сорных частиц недопустимо. По существующим стандартам содержание глинистых примесей не должно превышать 5% от общего объема.

Фракция гравия или щебня, входящего в состав раствора, может быть от 2 до 6 см.

Многие мастера заверяют о возможности использования в качестве заполняющего материала, вместо щебня, мелкий или дробленный строительный мусор или колотый кирпич. Это утверждение некомпетентно и неправильно, поскольку от этого в большей степени снижается качество раствора, его технические характеристики.

Цемент, применяемый в бетонном растворе, должен иметь марку не ниже 400. На практике применение цемента М400 и М500 при обустройстве фундаментов обеспечивает достижение наилучшего качества конструкции.

Основные пропорции составляющих фундаментного раствора

В нижеприведенное таблице отмечено соотношение основных компонентов наиболее распространенных марок бетона для обустройства оснований строений.

М300						М400
Цемент М400			Цемент М500			Цемент М400			Цемент М500
М400	Песок	Щебень	М500	Песок	Щебень	М400	Песок	Щебень	М500	Песок	Щебень
1	1,9	3,7	1	2,4	4,3	1	1,2	2,7	1	1,6	3,2

После процедуры перемешивания необходимо следить за консистенцией бетонного раствора, которая должна быть в меру вязкой. После перемещения общей бетонной массы в подготовленную опалубку бетон следует утрамбовать до появления на его поверхности, так называемого цементного молока.

Расчет необходимого объема бетона для различных типов фундамента

Итак, для осуществления расчета необходимого объема бетона для ленточного типа основания, необходимо взять для расчета одну их частей (лент) конструкции. При ее длине в 10 м, ширине – 0,5 м, а высоте 1 м необходимо будет изготовить 5 м/куб. бетонного раствора.

При оборудовании плитного фундамента, который предусматривает обустройство единой несущей плиты с показателями ширины и длины в 10м и высоты 25 см, потребуется 25 м/куб. бетона. Расчет в данном случае прост: 0,25х10х10=25.

Свайно-набивной тип – это один из наиболее сложных видов подобных конструкций. При обустройстве одной сваи высотой 1 м. и радиусом 0,25м потребуется приблизительно 0,2 м/куб бетонного раствора.

гарантий прочности и ремонта

Бетон — один из самых используемых материалов в мире. Экономичный, прочный и маневренный, он используется для строительства мостов, фундаментов, скульптур и многого другого. Важно различать бетон и цемент, которые часто путают, считая синонимами.

Фактически, цемент является одним из 3 основных компонентов бетона, служащим вяжущим.

Бетон претерпел значительную эволюцию за последние несколько столетий.В настоящее время существует множество типов бетона с разной прочностью и свойствами. В настоящее время методы нанесения хорошо разработаны и регламентированы для каждого типа бетона с указанием шагов, тщательность которых гарантирует результат оптимальной прочности.

Методы строительства бетонных фундаментов также эволюционировали, становясь все более надежными и легко ремонтируемыми.

Обратитесь к местному подрядчику по фундаменту, чей 20-летний опыт в бетонных работах обеспечит вам надежные конструкции и ремонт.

Бесплатная подача *

ТЕЛЕФОНЫ:

Область Оттава 1819 962-6981

Район Монреаля 1-514-348-4725

Как продлить срок службы бетонного фундамента?

Несмотря на то, что это прочный и долговечный материал, бетон подвергается воздействию элементов, вызывающих его разрушение. Кислотность почвы , вода, циклов замораживания / оттаивания — это примеры факторов, которые могут ухудшить состояние бетона и вызвать обрушение фундамента.Именно по этой причине предпринимаются шаги по снижению воздействия этих факторов.

Отвод воды

Удаление воды от фундамента позволяет избежать многих проблем. Вот почему должна быть французская дренажная система для отвода грунтовых вод. Для оптимальной прокладки трубопроводов рекомендуется также разработка положительных откосов

Отвод воды от фундамента, один из способов уменьшить силу, действующую на фундаментную стену из-за цикла замораживания и оттаивания.Хотя бетон

Это очень прочный материал, сила этого цикла может серьезно повредить его.

Гидроизоляция

Будучи самой низкой точкой здания, фундамент неизбежно будет подвергаться (в той или иной степени) воздействию воды. Со временем бетон, вероятно, потрескается и, таким образом, создаст проходы для проникновения воды.

Установка гидроизоляционных мембран защищает фундамент и предотвращает проникновение воды. Бетон останется сухим и защищенным от ускоренной деградации.

Изоляция

Теплоизоляция в основном касается подошвы фундамента. Поскольку в большинстве случаев фундамент защищен насыпью большого размера, такая защита требуется редко.

В тех случаях, когда подошва от поверхности отделяется небольшой насыпью, устанавливается тепловая защита, предотвращающая проникновение инея в подошву. Высокопрочные изоляционные панели размещаются горизонтально. Без этой защиты цикл замораживания / оттаивания может достичь основания фундамента и вызвать серьезные повреждения.

Фундамент из бетонного блока или заливной бетон?

Фундамент из бетонных блоков

Чтобы получить ответ, достаточно взглянуть на недавний фундамент. Прошло много времени с тех пор, как мы построили фундамент из бетонных блоков , как на этой фотографии. Иногда мы видим пристройки домов на блочном фундаменте, но это опять же редкость.

Бетон, заливаемый с использованием форм оказался прочнее и плотнее. Раствор этого типа лучше справляется с циклами заморозков / оттепелей.

Связь между блоками изготовлена из раствора. Это материал, состав которого похож на бетон, но не содержит заполнителей, что делает его менее прочным. Эта разница увеличивает уязвимость этого типа фундамента до бокового надвига грунта и осыпания.

Единственное преимущество блочного фундамента состоит в том, что вакуум в блоке позволяет воздуху проникать, создавая тепловой барьер. Несмотря на это преимущество, эта строительная техника в Канаде практически исчезла.

В случае появления трещин в фундаменте вмешательство зависит от типа фундамента. Полы из монолитного бетона можно без проблем отремонтировать с помощью техники, адаптированной к типу трещин (активной или пассивной). Трещины в фундаменте из бетонных блоков трудно отремонтировать из-за вакуума внутри блоков. Гидроизоляция — обычно единственный способ предотвратить проникновение воды.

Состав бетона

Бетон, как мы его знаем, твердый и сухой, является результатом смешивания.Перед переходом в твердое состояние он находится в довольно жидкой или управляемой форме, что позволяет ему принимать желаемую форму. Независимо от типа бетона, его составляют 3 основных компонента:

заполнитель (песок, гравий),
цемент,
Вода,

Агрегат

Заполнитель дает бетонную массу. Это компонент, придающий смеси прочность и долговечность. Количество и характеристики заполнителей в смеси напрямую влияют на обращение с бетоном.Природные или искусственные, есть множество заполнителей, используемых для изготовления бетона, таких как песок , песок и гравий.

Цемент

Цемент — это связующее для бетона, состоящее в основном из известняка , и глины . Это очень мелкий белый порошок. При контакте с водой этот компонент образует пасту, которая создает гидравлическое звено . Это позволяет соединять агрегаты за счет покрытия всего. Цемент со временем затвердеет и образует твердую массу.

Существуют различные виды цемента, такие как портландцемент , цемент на основе портландцемента , высокопрочный цемент и т. Д.

Вода

Вода является спусковым крючком, то есть активирует цемент. Затем между цементом и заполнителем будет создана химическая связь, чтобы сформировать свежий бетон. Время реакции длится довольно неопределенный период, но время нанесения измеряется в минутах или часах. Для адекватной реакции вода должна быть питьевой и не содержать примесей.

Присадки

Некоторые бетоны содержат адъювантов для модификации свойств или улучшения характеристик. Например, они могут ускорить прием бетона, сделать его более управляемым, придать цвет бетону и т. Д. Эти продукты составляют небольшой процент смеси. Примеры компонентов, которые можно добавить:

Взять ускоритель
Медленнее
Пластификатор
Суперпластификатор
Авиационный автобус
Пигменты

Типы бетона

Мост, фундамент дома и скульптура построены из разных бетонов.Пропорции основных компонентов меняются, и добавляются другие ингредиенты, так как свойства должны быть разными. Таким образом, бетон классифицируется по своим характеристикам:

Обычный бетон
Фибробетон
Самоходный бетон
Бетон декоративный
Высококачественный бетон
Проектный бетон

Это примеры видов бетона, представленных на рынке. Выбор зависит от выполняемой работы.Например, для труднодоступных участков или участков с высокой степенью удержания арматуры самоукладывающийся бетон является идеальным выбором, поскольку он покроет все пустоты, размещаясь под действием силы тяжести. Для фундамента используется обычный бетон.

Для ремонта фундамента тип бетона выбирается в зависимости от ситуации. Очень клейкий бетон, не требующий опалубки, идеально подходит для ремонта трещины. Для горизонтального ремонта большой площади будет эффективен самонакладной бетон, так как он будет покрывать всю поверхность под действием силы тяжести.

Сопротивление сжатию

Сопротивление сжатию варьируется от бетона к бетону. Это сопротивление измеряется в МПа. Обычно это значение составляет от 15 до 50 МПа, за пределами этого интервала это бетон с высокими эксплуатационными характеристиками.

Лабораторные испытания проводятся для оценки силы дробления, необходимой для разрушения бетона. В зависимости от максимального давления дается значение сопротивления в МПа. В жилых помещениях обычно используется обычный бетон с прочностью 32 МПа.

В зависимости от конструкции, которую необходимо выполнить, минимальное сопротивление требуется по кодексу (статья 9.3.1.6 NBC-MQ):

Фундамент из монолитного бетона

Стены фундамента: 15 МПа
Подошвы: 15 МПа
Подвальная плита: 20 МПа
Морозильная структура: 32 МПа

Учитывая большое количество проблем, выявленных за последние 25 лет, APCHQ рекомендует более высокое сопротивление:

Фундаментные стены: 20 МПа
Подошвы: 20 МПа
Подвальная плита: 25 МПа
Морозильная структура: 32 МПа

Как член APCHQ, VOPAA следует рекомендациям этой ассоциации по ремонту фундаментов, плит или любых других конструкций.

Например, бетонная плита, сделанная в Гатино возле улицы Пьер-Лапорт, была сделана из бетона с сопротивлением сжатию 32 МПа.

VOPAA Ремонт фундамента Специалист использует бетон марки Sika для всех этих бетонных работ по фундаменту

Этот бренд, одобренный Министерством транспорта Квебека, считается одним из лучших.

С нашими услугами вы получите качественные конструкции и ремонт.

ТЕЛЕФОНЫ:

Область Оттава 1819 962-6981

Район Монреаля 1-514-348-4725

Бесплатная подача в радиусе 30 км.За пределами этого радиуса комиссия в размере 120 долларов США возвращается, если клиент подписывает с нами договор на выполнение работ.

Цементный заменяющий материал — обзор

5.1 Бетон

Поскольку бетон является наиболее широко используемым материалом при строительстве фундаментов, приведены некоторые основные сведения о его составляющих. Бетон — это искусственный камень, производимый путем смешивания крупных и мелких заполнителей, цемента, воды и часто других компонентов, таких как материалы для замены цемента, например.ж., пылевидная топливная зола и химические добавки, например суперпластификаторы.

Сортировка заполнителя определяет пропорции частиц разного размера в заполнителе. Размер частиц заполнителя, обычно используемых в бетоне, варьируется от 37,5 мм до 0,15 мм. BS882 [5] подразделяет агрегаты на три основные категории: мелкий заполнитель или песок, содержащий частицы, большинство из которых меньше 5 мм, крупнозернистый заполнитель, содержащий частицы, большинство из которых имеет размер более 5 мм, и заполнитель «все в одном», содержащий как мелкие, так и мелкие частицы. и крупный заполнитель.Заполнитель «сплошной» обычно не допускается в высококлассных бетонных работах, если иное не разрешено инженером.

Сортировка заполнителя оказывает значительное влияние на удобоукладываемость и стабильность бетонной смеси и является наиболее важным фактором при ее разработке. На практике мелкие и крупные агрегаты загружаются отдельно, причем их пропорции в значительной степени определяются их соответствующими градациями. Крупный заполнитель может быть «сплошным» или «просеянным», причем в последнем случае одна или несколько фракций промежуточного размера опущены.Лучше всего определять комбинацию агрегатов «одного размера» для дизайна смеси при условии, что они комбинируются в таких пропорциях, что результирующая сортировка соответствует требованиям классификации BS882 [5]. Мелкозернистый заполнитель должен соответствовать пределам классификации, указанным в таблице 5 стандарта BS882, и вводится в смесь в том виде, в котором она доставляется на место, без повторной классификации или рекомбинации.

Таблица 3.5. Типичные распределенные нагрузки

9025

НАПОЛЬНОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ	НАГРУЗКА В кН м?
Рабочий уровень котельной	12.5
Подвал котельной	25
Рабочий уровень турбинной	12,5
Подвал турбинной	25
Блок управления 9025 9025	10
Электрическая пристройка	5–12,5
Батарейные (TH пристройка)	10–17
Распределительный дом	5–12.5
Механический цех	25–50
Дизельная / компрессорная (комплекс 400 кВ)	11
Магазины	10–17,5

Не содержат агрегатов от вредных веществ, таких как органические вещества и глина. Их прочность на раздавливание должна быть больше указанной прочности бетона на сжатие. В то время как большинство заполнителей обычно считаются химически инертными, некоторые, такие как опал и халцедон, потенциально вступают в реакцию со щелочами, образующимися внутри цементной матрицы, и возможны неблагоприятные реакции, такие как реакция щелочного металла с кремнеземом (ASR).В ASR реактивный кремнезем из заполнителя реагирует со свободными щелочами в бетоне с образованием геля. Гелевый материал будет гидратироваться вместе с водой, содержащейся в цементной матрице. Если подача воды является обильной, например, на поверхности часто смачиваемой конструкции, тогда гелевые продукты могут расширяться, вызывая высокие внутренние напряжения, которые в конечном итоге могут повредить бетонную конструкцию. Серьезные эффекты ASR остаются редкостью в конкретной практике Великобритании.

Агрегаты, такие как гравий, также могут содержать хлориды, особенно если они выпали в морской среде.Такие заполнители необходимо тщательно промыть, если они будут использоваться в железобетонных или предварительно напряженных конструкциях фундамента, поскольку в противном случае хлориды могут вызвать коррозию стали. Заполнители не должны быть пористыми, подвержены изменению объема при переменном содержании воды или повреждаться в результате замораживания-оттаивания.

Термин цемент охватывает широкий спектр материалов, каждый из которых имеет свойство схватываться и твердеть под действием воды.Важными цементами при строительстве фундаментов являются портландцементы, наиболее часто используемые из них — обычный портландцемент (BS12 [6]) и сульфатостойкий цемент (BS4027 [7]). Тип цемента, используемого в бетонных фундаментах, определяется концентрацией сульфатов в грунтовых водах.

Портландцемент производится путем измельчения известняка или мела с глиной или сланцем, смешивания измельченных материалов в определенных пропорциях и последующего обжига материала в печи до температуры около 1400 ° C.Материал, полученный в результате процесса, известен как клинкер, который при охлаждении измельчается до мелкого порошка. Порошок смешивают с гипсом с образованием портландцемента.

Вода, используемая при производстве бетона, должна соответствовать BS3148 [8]. Вся питьевая вода подходит для изготовления бетона. Как правило, бетон должен быть изготовлен с минимальным количеством воды, позволяющим полностью уплотнить смесь. CEGB определяет использование материала для замены цемента, пылевидной топливной золы (PFA), для всех крупных строительных проектов.Пылевидная зола — это мелкозернистый материал, который извлекается путем электростатического осаждения из дымовых газов котлов электростанций, работающих на пылевидном угле. Использование PFA, соответствующего стандарту BS3892 [9], в качестве материала, заменяющего цемент, дает значительные преимущества как для пластичного, так и для затвердевшего бетона. Добавление PFA в смесь позволяет производить более прочный и прочный бетон. Это в первую очередь связано с водоредуцирующими и пуццолановыми свойствами материала, что позволяет получить плотный бетон с низкой пористостью и проницаемостью.

Химические добавки могут использоваться с письменного разрешения Инженера для улучшения характеристик пластичного или затвердевшего бетона. Добавки включают воздухововлекающие агенты, ускоряющие агенты, замедляющие агенты и агенты, уменьшающие воду. Не разрешается использование добавок, содержащих сколько-нибудь значимое количество хлоридов. Добавки должны быть указаны в соответствии со стандартом BS5075 [10].

Традиционно бетон определялся объемными пропорциями основных компонентов вместе с прочностью бетона на сжатие.Однако в настоящее время практика CEGB определяет бетонную смесь с точки зрения ее характеристической прочности на сжатие, максимального размера заполнителя, максимального водно-цементного отношения, максимального и минимального содержания вяжущего и допустимого диапазона используемых PFA (%). в работах. Спецификация вышеупомянутого придаст большую уверенность производству прочного бетона с необходимой прочностью.

Точный выбор пропорций бетонной смеси в рамках спецификации остается за подрядчиком.Такая смесь известна как смесь , разработанная , тогда как в альтернативе, предписанной смесью , клиент указывает пропорции компонентов и несет ответственность за обеспечение того, чтобы эти пропорции позволили получить бетон с требуемыми характеристиками. Другие факторы, которые необходимо учитывать при разработке смеси, включают ее удобоукладываемость, то есть легкость, с которой ее можно обрабатывать и уплотнять, и, если необходимо, пригодность для транспортировки бетононасосом. Смесь также должна подходить для размещения вокруг предлагаемых армирующих устройств, на ограниченных участках работы и для получения желаемой отделки поверхности.

Помимо того, что свежий бетон достаточно удобен в использовании, он должен иметь такой состав, чтобы составляющие его материалы оставались равномерно распределенными в бетоне как в период между смешиванием и уплотнением, так и в период после уплотнения до затвердевания бетона. Из-за различий в размерах частиц и составляющих материалах существует естественная тенденция их разделения. Двумя наиболее частыми чертами этого разделения являются сегрегация и кровотечение. Сегрегацию можно определить как разделение компонентов гетерогенной смеси таким образом, что их распределение больше не является однородным.Кровотечение — это особенность, при которой часть воды в смеси имеет тенденцию подниматься на поверхность только что уложенного бетона. Просачивание может привести к ослаблению бетона на поверхности и часто связано с растрескиванием в результате усадки и образованием «пыльной» поверхности бетона.

Состав смеси подрядчика подлежит утверждению CEGB, и окончательные корректировки могут быть внесены после тестирования пробных смесей.

Из-за большого количества бетонных работ, требующихся при строительстве крупных электростанций, было сочтено экономически выгодным создание на площадке дозирующих и смесительных установок.Это также дает дополнительные преимущества, поскольку и подрядчик, и инженеры CEGB имеют полный и беспрепятственный доступ к источнику производства бетона и, таким образом, могут гарантировать соблюдение строгих стандартов контроля качества.

Все дозирования производятся на основе веса, а оборудование калибруется ежемесячно.

Для стабильного производства высококачественного бетона очень важно поддерживать хороший контроль на объекте на протяжении всего срока действия контракта.

БЕТОН — Палитра материалов Carbon Smart

Атрибуты Carbon Smart

Меньше цемента = меньше углерода

После уменьшения углеродного воздействия при производстве цемента, дополнительное сокращение углерода может быть достигнуто за счет уменьшения количества цемента, используемого на единицу объема бетона.Замените цемент дополнительными вяжущими материалами (SCM) из источников, не основанных на ископаемом топливе (см. . Используйте SCM на неископаемом топливе, ), и / или используйте заполнитель большего размера (например, крупнозернистый заполнитель размером 1 дюйм против), где это необходимо. Типичная практика заключается в определении минимального необходимого количества цемента и / или максимально допустимого количества SCM, оба из которых могут привести к включению большего количества цемента, чем необходимо. Вместо этого укажите необходимую прочность на сжатие для определенного возраста ¹.

Узнайте, какие варианты доступны для местных поставщиков проекта

Не все перечисленные ниже варианты доступны для всех поставщиков бетона, так как материалы в бетоне значительно различаются в зависимости от местных поставок. Заполнитель, самая большая и тяжелая часть бетона, в идеале должен поступать из близлежащих источников, но это может определять количество вяжущих материалов, необходимых для прочности. SCM также различаются по качеству, согласованности и доступности (расстояние транспортировки), поэтому важно знать, какие из них местные поставщики могут использовать надежно и экономично.Наконец, добавки могут сделать бетон с низким содержанием цемента, который обычно не поддается обработке, намного легче обрабатывать и обрабатывать в полевых условиях, но для этого требуются хорошо обученные бригады на заводе по производству партии продукции и на строительной площадке, что могут гарантировать не все поставщики и субподрядчики. Поймите варианты, доступные местным поставщикам, и работайте с ними, чтобы достичь наиболее оптимальных характеристик, а также подталкивать их к стратегиям сокращения выбросов углерода и создавать спрос на них.

Выбирайте разные смеси для разных целей и планируйте заранее

Бетоны с высоким содержанием дополнительных вяжущих материалов для достижения необходимой прочности часто требуют более длительного времени отверждения, чем обычный бетон.Определите компоненты здания, которым не требуется высокая прочность на начальном этапе, и спланируйте заранее, чтобы у этих компонентов было более длительное время отверждения. Например, фундаменты и плиты матов, а также стены и колонны на нижних уровнях высотных сооружений являются хорошими целями для смесей с низким содержанием цемента, даже когда требуются относительно высокие значения прочности.

Рассмотрим силу 56 или более дней по частям проекта

Соответствие прочности через 56, 90, 120 или более дней вместо обычных 28 может позволить увеличить количество SCM, заменяющих цемент.По возможности указывайте расчетную прочность на сжатие более 28 дней, чтобы обеспечить максимальное использование SCM.

Тип печей имеет значение для цемента

Для производства цемента используются различные типы печей, перечисленные в порядке возрастания энергоемкости: сухие с подогревателем и прекальцинатором, сухие с подогревателем, длительные сушки и влажные. Сушильные печи с подогревателем и прекальцинатором потребляют в среднем на 85% меньше энергии, чем мокрые печи ². Узнайте, какой тип печи используют ваши поставщики бетона для производства цемента, и запросите цемент из наименее энергоемкой печи, доступной на местном уровне.

Рассмотрим метод смешивания

Некоторые методы смешивания бетона позволяют создавать высокопрочный бетон с меньшим объемом цемента. Например, процесс рассыпания и заполнения заполнителя добавляет дополнительные «10-30% (по объему готового бетона) крупнозернистого заполнителя, пока бетон заливается, укладывается или укладывается, а затем вибрирует смесь для образования консолидированного бетона». ³. Этот метод приводит к уменьшению количества цемента на 10-30% по сравнению с обычным бетоном, сокращая выбросы углерода при одновременном повышении прочности смеси на сжатие.Этот метод часто называют «контролируемым гранулометрическим составом» и является обычной практикой в определенных регионах (например, в Северной Америке).

Использовать секвестрацию углерода (впрыск CO

₂)
Новая технология улавливает углерод, выделяемый естественным образом в процессе производства цемента, и вводит его обратно в бетонную смесь во время перемешивания. Поощряйте поставщиков бетона использовать методы связывания углерода / закачки CO ₂.
Укажите твердые, чистые и прочные заполнители
Слабые и / или легкие заполнители часто требуют добавления большего количества цемента для достижения необходимой прочности смеси.Мягкие пористые заполнители также могут привести к образованию слабого бетона с низкой износостойкостью, что сокращает срок службы материала. По возможности и по возможности используйте прочный заполнитель, чтобы уменьшить необходимое количество цемента и создать бетон с высокой устойчивостью к истиранию и более длительным сроком службы. ⁴.
Укажите портланд-известняковый цемент (PLC) вместо портландцемента
PLC, или цемент типа IL, представляет собой слегка модифицированную версию портландцемента, которая может привести к уменьшению содержания включенного углерода за счет использования более высокого процента известняка (5-15% в PLC по сравнению с 5%, обычно используемыми в портландцементе) ⁵.Это приводит к уменьшению доли цемента в смеси. Если возможно, укажите PLC вместо обычного портландцемента.
Использование SCM на неископаемом топливе
Укажите SCM на неископаемом топливе или заменители цемента, если они есть на месте, включая, помимо прочего, следующее:
Стеклянный пуццолан *
Стекло Пуццолан — это переработанное стекло после потребления, которое измельчается и используется в качестве SCM, уменьшая количество цемента в бетонной смеси.Было показано, что стеклянный пуццолан способствует эффективному, постоянному увеличению прочности и удобоукладываемости.
Рисовая шелуха Ясень Бетон
Рисовая шелуха (твердое защитное покрытие рисовых зерен) — это побочные продукты сельского хозяйства (отходы от процессов рисовой мельницы), и они состоят примерно из 85-90% аморфного кремнезема и примерно 5% глинозема, что делает золу сильно пуццолановой * ⁶.
* Пуццоланы представляют собой широкий класс кремнеземистых или кремнистых и глиноземистых материалов, которые сами по себе обладают небольшой цементирующей способностью или не обладают вообще, но которые в мелкодисперсной форме и в присутствии воды будут химически реагировать с гидроксидом кальция при обычной температуре. для образования смесей, обладающих вяжущими свойствами ⁷.
Расчет состава и оценка растрескивания бетона в раннем возрасте
Аннотация:
В последнее время в разных регионах Вьетнама возводятся самые разные крупномасштабные сооружения из монолитных бетонных конструкций. Сферы применения этих конструкций обширны, включая морское строительство, подземные сооружения, возведение высотных зданий и другие. Однако повреждения и растрескивание конструкций, вызванные температурными напряжениями, становятся все более популярными и сильно влияют на надежность и долговечность эксплуатации.В этом исследовании американский стандарт ACI 211.1-09 был использован для определения состава тяжелого бетона для строительства фундамента моста размером 8 x 6 x 2,5 м. Оценка возможности образования трещин в бетоне в раннем возрасте производилась путем анализа температурного режима и термического напряжения. Результатом проведенных исследований стала возможность получения тяжелого бетона из местного сырья Вьетнама с удобоукладываемостью бетонной смеси на стандартном конусе 95 мм, прочностью на сжатие 36.Тяжелый бетон 3 МПа в возрасте 28 суток нормального твердения и средней водостойкости образцов 0,32 МПа. С помощью компьютерной программы MIDAS CIVIL максимальная температура в центре бетонного фундамента, определенная через 72 часа с начала смешивания сырья с водой, составила Tmax = 73,04 ° C. При этом разница температур конструкции между центром (узел 97) и поверхностью (узлы 141 и 98) составила 31,7 ° C. Кроме того, в узлах 141 и 98 (во внешних узлах) бетонного фундамента через 30 часов твердения бетона растягивающее напряжение превышает предел прочности бетона на растяжение, что приводит к образованию трещин на поверхности бетона.Поэтому во избежание растрескивания необходимо обеспечить надлежащий уход за поверхностью фундамента при затвердевании бетона. В центре бетонного фундамента (узел 97) растягивающее напряжение выше допустимого предела прочности при 590 часах затвердевания бетона. Между тем, его прочность также довольно высока, риск растрескивания бетонного основания в центре из-за тепловыделения при гидратации цемента не будет серьезным.
Бетонные основы антропоцена · Омаха в антропоцене
Нас окружает бетон; мы строим на нем, ездим на нем, ходим по нему и живем в нем.Он формирует инфраструктуру, которая позволяет нам жить так, как мы живем сегодня, но мы редко задумываемся об этом. Бетон сейчас стал самым используемым строительным материалом в мире, но, несмотря на его повсеместное распространение, есть один аспект, который многие люди забывают учитывать, когда видят бетон, и вот откуда он: земля. (Флауэр и Санджаян, 2017 г.) Поскольку в настоящее время он является одним из самых важных товаров для человечества, это только подпитывает аргументы в пользу того, что человек меняет мир.

Наш объект является частью фонда Даремского музея (рис. 1).Основы Дарема, как и большая часть Омахи и большая часть индустриального мира, построены из бетона. Это эссе исследует историю бетона и его главного ингредиента, цемента, в местном и глобальном контексте, уделяя особое внимание его последствиям для окружающей среды. Бетон — важный артефакт в истории окружающей среды Омахи, потому что он с самого начала сформировал наш образ жизни благодаря строениям, дорогам и искусству. Он связывает экологическую историю Омахи с глобальной историей антропоцена, потому что он используется во всем мире в нашей глобализированной цивилизации и оказывает далеко идущее воздействие на окружающую среду, от состава атмосферы до изменений в землепользовании в результате добычи полезных ископаемых.Вещество, известное нам как «бетон», представляет собой смесь материалов, включая цемент. Цементы — это порошки, состоящие из естественных отложений горных пород (природные цементы) или комбинации ингредиентов (искусственные или «портландские» цементы), и оба из них включают глину и известь в различных пропорциях. Бетонный фундамент Дарема, вероятно, произошел от этой второй, искусственной формы, что означает, что бетон состоит из портландцемента.

При приготовлении портландцемента сырье измельчается до порошка, обжигается в печах и затем измельчается.При смешивании с водой и отверждении цемент создает материал с большой прочностью на сжатие и, в зависимости от его химического состава, материал, который также может затвердеть под водой. Бетон состоит из гравия, песка, цемента и воды, смешанных с водой, чтобы создать жидкость, которую можно вылить на место, где она затем затвердеет или затвердеет, чтобы получить твердую массу. (Nature, 1941)
Бетон был разработан более 150 лет назад, но смесь не сильно изменилась. Изобретатель Джозеф Аспдин обнаружил, что когда смесь известняка и глины нагревается, она затвердевает.При сжигании карбоната кальция, содержащегося в камне, он разлагается с образованием оксида кальция и диоксида углерода. Оксид кальция реагирует с водой с образованием гидроксида кальция. Эти реакции создают цементную пасту. Он назвал свое изобретение «портландцемент», потому что он напоминал портлендский камень, добытый на острове Портленд в Дорсете, Англия.
Современный цемент был сформирован новатором по имени Исаак Джонсон в 1845 году. Джонсон усовершенствовал цементный процесс Аспдина, обжигая смесь известняка и глины при более высоких температурах, что позволило веществам лучше связываться.Полученный материал оказался прибыльным и популярным строительным материалом, поскольку он пластичен и долговечен. Относительно простой технологический процесс производства цемента привел к бурному развитию цементной промышленности в Европе и США во второй половине XIX века. (Иглински и Бучковски, 2017) С этого момента мировое строительство изменится навсегда.
Бетон появился в США в 1860-х годах. Он привнес в строительство новые процедуры и приоритеты массового производства, включая применение научных достижений в коммерческих предприятиях и перераспределение навыков, возможностей, кредитов и рисков на рабочем месте.(Slaton, 2001) В качестве основного ингредиента бетона многие люди утверждали бы, что цемент является наиболее важным связующим строительным материалом из-за его способности затвердевать в воздухе и под водой. Окружающие нас сегодня здания, плотины, дороги и мосты не были бы созданы без цемента. (Igliński and Buczkowski, 2017)
Бетон попал в Небраску в конце девятнадцатого века, вероятно, за счет импорта железнодорожных вагонов с цементного завода Ash Grove в Ash Grove, штат Миссури. Вскоре после этого Небраска открыла собственные цементные заводы: один в Супериоре, а другой в Луисвилле.(Lesley, 2017) Цементный завод в Луисвилле был расширением завода в Эш-Гроув и был построен в 1929 году. (Ash Grove, 2017) Это наиболее вероятный источник цемента в Омахе, пока они не построили цементный завод в Омахе несколько лет назад. потом. Поэтому предполагается, что многие старые здания в Омахе были построены из цемента из Луисвилля, штат Небраска, включая Даремский музей. Строительство станции Union началось в 1929 году. Спустя двадцать месяцев и 3,5 миллиона долларов строительство на 124 000 квадратных футов на станции Union было завершено.Станция Юнион, ныне известная как Даремский музей, открылась 15 января 1931 года (рис. 2). (Хронология Дарема)
Станция Юнион быстро стала одной из самых загруженных станций в стране. Чтобы считаться станцией Союза, железнодорожное депо должно обслуживать более одной железнодорожной линии; В Омахе было семь. Станция Юнион была особенно важна для Омахи, потому что она соединяла восток и запад через железные дороги. Это позволило пассажирским поездам делать остановки в Омахе, принося больше туристов, чем раньше.На пике загрузки объект ежедневно посещали 64 пассажирских поезда и около 10 000 пассажиров. Когда-то станция предлагала широкий спектр услуг, включая стоянку такси, камеру хранения багажа, столовую, сувенирный магазин, телефонную станцию и даже парикмахерскую. Но в течение 1950-х и 60-х годов увеличилось количество авиаперелетов, и вокзал Юнион был вынужден закрыть свои двери в 1971 году, но вскоре снова открылся как музей в 1975 году. Первоначальное здание Дарема все еще стоит сегодня, а не как Союз. Станция но как музей истории Омахи.Музей Дарема предлагает посетителям уникальные впечатления и рассказывает историю Омахи с использованием артефактов. Хотя мы не часто рассматриваем это как таковое, само здание является артефактом. (Durham Timeline)
Есть несколько причин, по которым бетон и цемент стали настолько популярными в качестве строительных материалов. Одна из причин — огромная прочность этих смесей. В конце девятнадцатого и начале двадцатого веков он был намного прочнее и долговечнее, чем другие обычно используемые строительные материалы, такие как дерево.Во время Второй мировой войны бетон начали армировать металлическими прутьями, которые были дополнением, которое дало бетону способность противостоять изгибающим или растягивающим силам, которым подвергаются полы, потолки, балки и колонны внутри здания. Во-вторых, бетон был огнестойким. Людям не нужно было беспокоиться о возгорании материала. Кроме того, бетон был менее дорогим, чем методы керамической облицовки, потому что ингредиенты, используемые в бетоне, можно было найти в изобилии. (Nature, 1941) Наконец, производство бетона было легко механизировано.Бетон — это строительный материал, который люди могут легко контролировать и формировать с помощью машин, что делает его эффективным строительным материалом. Благодаря этим многочисленным преимуществам бетон получил широкое распространение и остается самым популярным строительным материалом, используемым сегодня.
Несмотря на то, что бетон сформировал наш современный мир, он также оказывает влияние на окружающую среду в глобальном масштабе. Чтобы понять, каким образом бетон влияет на окружающую среду, мы должны учитывать скорость, с которой он потребляется среднестатистическим человеком.Бетон — это глобальный товар, потребляемый примерно по 1 тонне в год на каждого человека. Только расход воды больше. (Флауэр и Санджаян, 2007 г.) Из всех материалов, используемых людьми на Земле, бетон — номер один. Думать о нормах потребления бетона может озадачить и, возможно, нелогично, потому что обычные люди не покупают и не думают о своем взаимодействии с бетоном каждый день. Вместо того чтобы думать о частной собственности, рассмотрите общественные товары. Люди ездят на машинах по бетону каждый день; затем автомобили ставят на бетонные стоянки; затем люди идут по бетонным тротуарам по прибытии в пункт назначения; наконец, люди работают и живут внутри бетонных конструкций.Это нетипичные соображения, высказываемые большинством людей, но такое мышление помогает развить и сформировать более полное понимание того, как люди влияют на свою глобальную окружающую среду.
Согласно прогнозам, в будущем мировые темпы потребления цемента будут продолжать расти. В 2010 году мировое производство цемента составило 3 310 миллионов тонн. Через пять лет он увеличился до 4 100 миллионов метрических тонн. В ближайшем будущем не ожидается снижения уровня потребления. (USGS, 2017). Очевидно, что это очень большие числа, но они не имеют никакого значения, если не помещены в контекст (рис. 3).Все, что люди используют, происходит от природы, причем некоторые материалы ближе к своей естественной форме, чем другие, но, тем не менее, все происходит из земли. Ингредиенты бетона вписываются в эту схему, а модели потребления отражают воздействие отрасли на окружающую среду.
Сегодня большая часть исследований воздействия производства бетона на окружающую среду сосредоточена на выбросах парниковых газов. что может показаться удивительным для тех, кто не знаком с методами производства материала.Нечасто люди задумываются о том, как и откуда сделаны повседневные материалы, с которыми они взаимодействуют, или откуда они берутся. Напомним, что основными ингредиентами бетона являются цемент, вода, крупные и мелкие заполнители. Эти ингредиенты должны быть получены из доступных природных ресурсов и приведены в пригодной для использования форме. Приобретение этих ингредиентов способствует выбросам. Кроме того, то же самое происходит с дозированием, транспортировкой и фактической укладкой бетона, потому что все эти этапы требуют ввода энергии, которая обычно осуществляется в виде ископаемого топлива.Производство портландцемента также оказывает влияние на окружающую среду, поскольку углекислый газ выделяется на этапе обработки, когда происходит разложение известняка. В целом, цемент составляет самую большую долю выбросов углекислого газа из всех ингредиентов в бетоне, составляя от 74% до 81% от общих выбросов двуокиси углерода, выделяемых во время производства. (Флауэр и Санджаян, 2007)
Помимо выбросов парниковых газов во время производства, горнодобывающая промышленность вносит глубокие изменения в ландшафт.В совокупности изменение ландшафта и выбросы нарушают местные экосистемы и, как следствие, людей и животных, живущих в этом районе. Крупные агрегаты взрываются из земли с помощью взрывчатки, щебень удаляется с помощью автомобилей с дизельным двигателем, доставляется на электрическое сортировочное и дробильное оборудование и снова транспортируется с помощью автомобилей с дизельным двигателем для создания складских запасов. Мелкие заполнители добываются методом открытой добычи, при котором земля вскрывается экскаваторами. Добыча оставляет в земле гигантские ступенчатые ямы, позволяющие извлекать материалы из земной коры.Мелкие заполнители также сортируются с помощью электрических вибрационных грохотов и транспортируются на сортировочные заводы. (Флауэр и Санджаян, 2007 г.) Процесс получения крупных и мелких агрегатов изменяет и наносит ущерб экосистемам из-за изменения земель и выбросов.
По мере того, как было завершено исследование воздействия производства бетона на окружающую среду, было завершено исследование того, как смягчить это воздействие. Во-первых, при производстве цемента можно использовать альтернативные виды топлива для снижения зависимости от ископаемого топлива и сокращения выбросов.В настоящее время в качестве топлива, полученного из отходов, обычно используются «использованные шины, остатки животных, осадок сточных вод, отработанное масло и кусковые материалы». Топливо, полученное из отходов, состоит из «измельченной бумаги, пластика, фольги, текстиля и резины» (Tornal, 2013). В сочетании с альтернативными видами топлива энергоэффективность может уменьшить количество топлива, необходимое для производства цемента, и, следовательно, сократить выбросы. Наконец, альтернативные ингредиенты могут быть использованы для производства цемента и уменьшения воздействия на окружающую среду. (Торнал, 2013 г.) Отходы могут использоваться в качестве дополнительных ингредиентов в цементе, уменьшая количество отходов, которые попадают на свалки, и уменьшая нарушение земель в результате добычи полезных ископаемых.Например, измельченный доменный шлак, побочный продукт сталелитейной промышленности, использовался в качестве ингредиента в цементе, как и летучая зола угля, побочный продукт сжигания угля. (Париж и др., 2016). Заглядывая в будущее, можно сделать производство бетона более устойчивым по мере того, как люди внедряют инновации и развиваются технологии.
Бетон оказывает глобальное воздействие на окружающую среду, что связывает экологическую историю Омахи, включая Даремский музей, с антропоценом.