Виды бетонной смеси

Бетонная смесь состоит из вяжущего, заполнителя и воды, отдозированных в требуемом количестве и тщательно пе­ремешанных в бетоносмесителе. В ре­зультате формования, уплотнения и по­следующего твердения бетонной смеси

получается искусственный каменный ма­териал, называемый бетоном.

В строительстве применяют различные бетоны, отличающиеся плотностью, мар­ками (классами), крупностью заполни­телей и, в необходимых случаях,— спе­циальными свойствами.

По плотности и маркам (пределам прочности при сжатии стан­дартных контрольных бетонных куби­ков размером 15 X 15 X 15 см на 28-й день твердения) бетоны делят на тяже­лые (плотность от 1800 до 2500 кг/м³, марки от М100 до М600), особо тяжелые (плотность от 2500 до 5000 кг/м³, марки от М100 до М200); легкие (плотность от 500 до 1800 кг/м³, марки от М35 до М400) и особо легкие (плотность менее 500 кг/м³, марки от М25 до М200).

По крупности заполните­лей различают мелкозернистые бетоны, размеры заполнителей которых состав­ляют от 5 до 10 мм, и крупнозернистые с заполнителями крупностью от 10 до 70, а в отдельных случаях и до 250 мм.

Крупность заполнителей в смесях, применяемых для бетонирования арми­рованных конструкций, должна быть не больше 150 мм, так как щебень более крупных размеров при укладке смеси может повредить арматуру и, распола­гаясь вдоль стержней арматуры, препят­ствовать образованию на ней защитного слоя из цементного клея.

Наибольший размер щебня не должен превышать V₃ минимального размера конструкции и ³/₄ наименьшего расстоя­ния в свету между стержнями армату­ры. Нарушение этих ограничений может привести к зависанию крупного щебня между стержнями арматуры и образо­ванию пустот (раковин) в бетоне.

Качество бетонной смеси в большой степени зависит от ее гранулометриче­ского состава: в смеси должно быть не менее двух фракций крупного заполни-" теля и, по возможности, две (а не одна) фракции песка.

Подвижность бетонной смеси, изме­ряемую осадкой конуса в сантиметрах, и жесткость, измеряемую техническим вискозиметром в секундах, назначают в соответствии с видом бетонируемой кон­струкции, принятым способом транспор­тирования готовой смеси, методом ее укладки и уплотнения. По степени по-

движности (удобоукладываемости) разли­чают жесткие и особо жесткие бетонные смеси с осадкой конуса до 0, малопод­вижные смеси с осадкой 0...2 см, плас­тичные (подвижные) — от 2 до 12 см и литые—12... 15 см.

Свойства бетона зависят от состава бетонной смеси, количества каждого из компонентов, свойств вяжущего и за­полнителей, технологии приготовления, укладки и режима твердения.

Тяжелые бетоны применяются при воз­ведении бетонных и железобетонных кон­струкций общего назначения. Для бе­тонных и малоармированных конструк­ций используют бетонные смеси марок М100 — М200 с осадкой конуса 0...2 см, жесткостью 25...35 с и крупностью за­полнителя до 250 мм.

Массивные железобетонные конструк­ции, толстые плиты, балки и колонны большого и среднего сечения выполня­ют из бетонных смесей марок Ml 50 — М400 с осадкой конуса 1...4 см и жест­костью 15...25 с. Для сильно насыщен­ных арматурой тонких стенок, колонн, балок и плит малого сечения, а также, конструкций, возводимых в скользящей опалубке, употребляют более пластич­ные бетонные смеси с осадкой конуса 6...8 см и жесткостью 10... 12 с.

Предварительно напряженные желе­зобетонные конструкции выполняют из бетонных смесей марок М300 — М800. Особое внимание следует обращать на зерновой состав смеси: крупность щеб­ня (гравий для таких смесей не реко­мендуется) не должна превышать 70 мм, увеличивается число фракций щебня и песка в составе бетонной смеси, а также длительность ее перемешивания. Жест­кость смеси назначают в пределах 10... ...25 с.

Особо тяжелые бетоны применяют для возведения специальных бетонных и же­лезобетонных конструкций, защищаю­щих от вредного воздействия радиоак­тивных излучений. Бетонные смеси при­готовляют на заполнителях крупностью до 150 мм из лимонита, барита, магнети­та и металлического скрапа. Осадка ко­нуса — 0...3см, показатель жесткости — до 35 с.

Легкие бетоны плотностью от 500 до 1800 кг/м³ марки не ниже М35 исполь­зуют в качестве конструктивного и

конструктивно-теплоизоляционного ма­териалов для устройства несущих и ог­раждающих конструкций.

Особо легкие бетоныприменяют для теплоизоляции конструкций. На напря­гающихся цементах выполняют самона­пряженные железобетонные конструк­ции, безрулонные кровли, облицовку тоннелей, мостов и др.

Приготовление бетонной смеси на спе­циальных вяжущих и заполнителях по­зволяет получать кислотостойкие, ще-лочестойкие и жаростойкие бетоны.

В целях ускорения твердения бетона, его пластифицирования, улучшения ка­чества бетона или бетонной смеси, со­кращения расхода цемента при приго­товлении бетонной смеси, а также для повышения морозостойкости бетона сле­дует вводить один из следующих видов соответствующей добавки или их комп­лексы: ускорители твердения бетона — хлорид натрия (NaCl), сульфат натрия (Na₂O₄), сульфат калия (К₂О₄), хлорид кальция (СаС1₂), нитрит кальция (Са (NO₃)₂), нитрит-нитрат кальция (ННК), нитрит-нитрат-хлорид кальция (ННХК); пластифицирующие — суль­фитно-дрожжевую бражку (СДБ), суль­фитно-спиртовую барду (ССБ); пласти­фицирующие и воздухововлекающие — мы­лонафт, омыленную растворимую смо­лу (ВЛХК), этилселиконат натрия (ГКЖ-Ю), метилсиликонат натрия (ГКЖ-11); воздухововлекающие — смолу нейтрализованную воздухововлекающую (СНВ), синтетическую поверхностно-ак­тивную добавку (СПД), омыленный дре­весный пек (ЦНМПС-1); противомороз-ные — нитрит натрия (NaNO₂), хло­ристый натрий (NaCl), хлористый каль­ций (СаС1₂), нитрит-нитрат кальция (ННК), мочевину (СО (NH₂)₂), поташ (К₂СО₃), нитрит кальция (Са (NO₃)₂), НКМ и ННХК.

Возможно применение других доба­вок при соответствующем технико-эко­номическом обосновании и обеспечении необходимого эффекта в бетоне.

Оптимальное количество добавок дол­жно устанавливаться строительной лабо­раторией. При этом в бетоне армирован­ных конструкций количество добавок ускорителей твердения NaCl и СаС1₂ не должно превышать 2 %, а в бетоне не-армированных конструкций — 3 % мас-

сы цемента; Na₂O₄ и К₂О₄ — 2 %, Ca(NO₃)₂, ННК и ННХК —4 %.

Добавка полимеров повышает морозо­стойкость бетона, а введение в смесь фурилового спирта с хлористым анили­ном в этих средах улучшает маслобен-зоводонепроницаемость бетонов и их стойкость.

Если при перемешивании бетонной смеси с осадкой конуса 7...9 см доба­вить в воду затворения суперпластифи-цирующую добавку (СП), то подвиж­ность смеси возрастет до 22 см и приоб­ретенная текучесть сохранится около часа, что достаточно для укладки литой смеси.

Рабочий состав бетонной смеси выби­рают на основе экспериментального под­бора, проверяя заданные параметры по результатам испытаний образцов, из­готовленных из пробных замесов. Учи­тывая условия производства работ, кор­ректируют состав смеси, чтобы получить нужные свойства затвердевшего бето­на в установленные сроки.

С целью экономичного использования цемента не следует применять бетоны высоких марок (М400, М500) для сжа­тых линейных элементов (стоек, колонн и т. п.), если этому не будет препят­ствовать недостаточная продольная жест­кость конструкции. Запрещается при­менять бетон на портландцементе марки выше М300 для подготовки под фунда­менты и полы (кроме случаев, огово­ренных в проекте). Для конструкций, к которым предъявляется только тре­бование прочности, состав бетона на­значают так, чтобы он достиг проектной прочности к моменту реального загру-жения конструкции.

Процесс приготовления бетонной сме­си состоит из дозирования компонентов, загрузки их в смеситель, перемешива­ния, выгрузки готовой смеси в приемное устройство и вспомогательных опера­ций.