Опис основних властивостей бетонної суміші

Бетонна суміш - це доцільно підібрана і ретельно перемішана з вязкою речовиною вода, заповнювач, іноді деякі добавки, до початку її формування і початку твердіння. властивості бетонної суміші, так само як і властивості майбутнього бетону, визначаються співвідношенням і якістю закладених компонентів. З боку реологии це - пластично-вязкі системи, з мінливими властивостями при зовнішніх впливах (струшуванні, вібрації і так далі).

технологічні властивості

Розглянемо основні і найважливіші технологічні властивості:

• легкоукладальність - здатність заповнювати будь-яку форму майбутнього бетонного вироби і ущільнюватися під впливом зовнішнього механічного зусилля. Легкоукладальність визначається за показниками рухливості і жорсткості. Легкоукладальність повинна мати інтенсивність ущільнення і формування згідно з прийнятими нормами. Потрібна легкоукладуваність досягається в першу чергу змістом певної кількості води;
• однорідність і вязкість залежить від відповідного змісту дрібних фракцій заповнювача і вмісту вяжучого, оптимального співвідношення заповнювача з великих фракцій у складі суміші і належного її перемішування. Досягнуті при перемішуванні вязкість і однорідність повинні зберігатися при перевантаженнях, транспортуванні та ущільненні укладання в бетонованих виробі;
• водоутримуюча здатність - це здатність утримувати воду, що міститься в суміші, без водовідділенням на поверхні самого виробу і при розділі між крупним заповнювачем і цементним тестом. Досягається меншою кількістю води, а для сумішей з великою рухливістю - підвищеним вмістом тонкодисперсних складових (дрібні фракції заповнювача, вяжучий) і додаванням водоудерживающих речовин (поверхнево активні речовини, тонкомолотиє добавки);
• деформативність і міцність в стані свежеотформованності, тобто здатність утримувати форму після зняття формотворною конструкції. Необхідна міцність суміші в стані свежеотформованності досягається вибором потрібної жорсткості і її граничним ущільненням.

Рухливість і жорсткість

жорсткість і рухливість бетонної суміші визначається водосодержаніем - це основний фактор для цих характеристик. Чим водосодержание вище, тим більше рухливість і менше жорсткість. Водопотребность - це необхідна кількість води за певних вимог рухливості і жорсткості.

Зміна кількості цементу в певних межах, при цьому водосодержания, майже не впливає на рухливість і жорсткість.

При постійному водосодержания і стабілізації цементного витрати зміна кількості піску в певних межах не впливає на жорсткість. Чим більше вміст цементу і зменшення жорсткості, тим більше межі, в яких кількість піску не впливає на зміну жорсткості. При підвищеному вмісті піску жорсткість суміші зростає. Для підтримки жорсткості на одному рівні потрібно підвищувати кількість води.

При пониженому вмісті піску обсяг розчину стає недостатнім для отримання звязковий суміші і за рахунок розшарування починає підвищуватися жорсткість. У цьому випадку вводиться додаткова кількість цементу і води.

Так як з підвищенням вмісту розчинної складової і піску міцність бетону знижується, то беруть оптимальний вміст піску, при якому суміш не розшаровується. І зміст піску тим менше в заполнітельной суміші, чим більше витрата цементу, жорсткіша бетонної суміші, вище крупність заповнювача, дрібніше пісок, більш кругла форма у заповнювач, менше його порожнистість і питома поверхня.

Жорсткість і водопотребность зменшує збільшений розмір заповнювача. Якщо прийняти потреба в воді, при граничній крупності заповнювача в 20 мм, за 100%, то при крупності в 10 мм водопотребность збільшується на 10%.

При граничної крупності заповнювача в 40 і 70 мм потреба в воді зменшується, відповідно, на 5-10 і 10-20%. Для дрібнозернистих сумішей потреба в воді зростає на 20-30%.

Якщо замінити гравій на щебінь тієї ж фракції, то водопотребность збільшиться на 5-15%. При зменшенні крупності піску збільшується водопотребность суміші, а при постійній величині водосодержания підвищує жорсткість, тобто зменшує її рухливість.

Якщо прийняти водопотребность за 100% у бетонної суміші з додаванням піску модулем крупності 2,0-2,5, то на піску з модулем 1,5-2,0 вона зростає на 5-15%, а при ще більш дрібному піску цей показник дорівнює 10-20%. Водопотребность знижується на 2-5% при використанні крупного піску.

Застосування піску, штучно дробленного, підвищує потребу у воді на 5-15% в порівнянні з фракційним або природним піском тієї ж крупності.

Здатність утримувати воду залежить від співвідношення води і цементу (В / Ц), загального водосодержания, питомої поверхні заповнювача. При зниженні водосодержания і підвищення жорсткості зменшується водоотделение. Жорсткі суміші водовідділенням не дають. При певної жорсткості (водосодержания) водоотделение зменшується при:

• збільшенні цементного витрати;
• підвищенні його здатності утримувати воду за допомогою добавок опоки, трепелу, меленого піску, вапняку, доломіту;
• підвищенні питомої поверхні заповнювача і збільшенні вмісту піску.

Наслідки водовідділенням на кордоні розділу (заповнювач (арматура) - цементне тісто) можуть бути ліквідовані повторним вібруванням. Присипкою цементу і дрібного піску можна усунути наслідки поверхневого водовідділенням, при цьому потрібно зробити вторинну затірку через 1-2 години після ущільнення.

фракції заповнювач

Розмір зерна або каменю називається фракцією. Є відповідні і основні фракції щебеню. До основних належать такі розміри: 5-10 мм, 10-20 мм, 20-40 мм, 20-65 мм, 25-60 мм, 40-70 мм. До фракціям супутнім відносяться: 0-2 мм, 0-5 мм, 0-15 мм, 0-20 мм, 0-40 мм, 0-60 мм, 2-5 мм. Іноді застосовують фракції розмірами: 70-120 мм і 120-150 мм. Гранітний щебінь фракцій 5-20 мм користується найбільшим попитом на нашому ринку. У виробництві бетону, асфальту і залізобетонних конструкціях іноді застосовують щебінь фракції 5-15 мм.

Гранітний щебінь фракцій 20-40 мм, 20-65 мм, 25-60 мм і 40-70 мм застосовують при ремонті і будівництві залізничних насипів, насипів автомобільних доріг, трамвайних ліній, при закладці фундаменту і будівництві будівель. Щебінь з усіх природних матеріалів з каменю, використовуваних в будівництві, є основним.

Необхідні добавки в бетон

Неможливо заперечити той факт, що бетон є самим застосовуваним матеріалом при будівництві. Вимоги до бетону проектувальників і виконавців робіт часто призводять до використання модифікаторів (хімічних добавок). Багато добавки також з успіхом застосовуються в цементно-піщаних розчинах, для зміни і поліпшення їх характеристик.

Ідеальними бетонними сумішами для будівельників були б ті, що мають високу рухливість, уповільнене і поступове схоплювання, швидкий набір міцності, мають можливість тривалого транспортування, з подальшою легкої заливкою в формувальні конструкції, і отримання результату заливки, який не вимагає гідроізоляційних робіт.

Але не потрібно забувати, що основне завдання - надання довговічності і міцності бетонної конструкції, тобто забезпечення на тривалий час можливості протистояти і механічних навантажень, і фізичних і хімічних впливів навколишнього середовища. Дуже важливо, щоб застосування добавок в сучасному будівництві.

Пластифікатори, дозволяють розріджувати суміш для подальшого зручного використання, є найпоширенішими модифікаторами, застосовуваними в будівництві. Звичайно, цей же результат можна отримати при додаванні додаткового обсягу води, але в цьому випадку втрачається міцність бетону, його щільність, можливі усадочні тріщини і більш тривале висихання майбутньої конструкції.

Пластифікатори в застосуванні досить універсальні: з їх допомогою можна збільшити міцність бетону, підвищити щільність, тобто водонепроникність, до 30% зменшивши кількість води, при цьому зберегти рухливість суміші, знизити кількість цементу і води, отримавши при цьому бетон з низькою усадкою.

види модифікаторів

Модифікатори, залежно від призначення бетону, підрозділяються на види:

• регулюють властивості: стабілізуючі, пластифікуючі, водоудерживающие, що регулюють збереження бетонних сумішей, поліпшують перекачування, що прискорюють схоплювання, швидкість тверднення, для легких бетонів - порізующіе: пенообразующие, воздухововлекающие, газообразующие;
• регулюють бетонне твердіння: прискорюють тверднення, що уповільнюють тверднення;
• підвищують корозійну стійкість і / або міцність, знижують бетонну проникність: кольматірующіе, водоредуцірующіе, що підвищують захист бетону по відношенню до арматури зі сталі (інгібітори корозії), що підвищують морозостійкість залізобетону і бетону;
• надають спеціальні властивості: гидрофобизирующие, противоморозні (дають твердеть бетону при негативних температурах).

Властивості бетонної суміші дають підвищення якості бетону і зменшення застосування цементу, а це вже значна економія.

Суміші відмінно поєднуються з добавками інших типів, які надають бетону найрізноманітніші корисні властивості. Одним з найважливіших властивостей є самоуплотняемость, що дозволяє обійтися без вібрування суміші, яка забезпечує заливку без пустот найскладнішим конструкціям. Добавки дозволяють поліпшити перекачування бетонної суміші за допомогою насосів, зменшити усадку, прискорити твердіння, отримати легкий бетон за допомогою піноутворювачів і багато іншого.

Застосування добавок вимагає будівництво не тільки складних споруд з бетону: фундаментів, злітно-посадкових смуг аеродромів, басейнів, а й виготовлення цементних розчинів. Добавки дозволяють знизити витрату цементу, зменшити енерговитрати, зберегти високу рухливість бетонної суміші, домогтися найкращих показників як ранньої, так і кінцевої міцності готового виробу з бетону.

Єдиний недолік майже всіх пластифікаторів - необхідність вібрування бетонної суміші, залитої в опалубку.

Причини недостатнього застосування

Незважаючи на всі переваги використання модифікаторів, вони ще не досить популярні в сучасній технології будівництва. В цьому винна і банальна непоінформованість споживачів про всі можливості цих добавок, і помилкова думка про те, що практично всі добавки виготовляються кустарним методом, тобто закуповується якісний модифікатор відомої торгової марки, розбавляється дешевим низькоякісним сировиною і представляється як нова «розробка».

Крім цього, давно існуюча база щодо застосування і розробки добавок застаріла, не дотягує до рівня розвитку сучасної науки. Добавки для бетону є наукомісткими матеріалами, і їх розробка потребує дуже серйозних наукових інвестицій.

Основні споживачі модифікаторів - бетонорастворний заводи, будівельні організації, заводи конструкцій із залізобетону. Найбільшим попитом у споживача користуються модифікатори вітчизняного виробництва, які набагато дешевше імпортних. При виборі основну роль грає і ціна, і відсутність належної перевірки добавок імпортного виробництва через відсутність лабораторної бази.

Імпортні модифікатори створюються з урахуванням того, що цемент, в який і буде додаватися цей продукт, має фіксовані характеристики. Але вітчизняні цементи не відрізняються стабільністю цементних характеристик і тому добавка може повести себе зовсім не так, як задумано. Саме тому імпортні модифікатори застосовувати без лабораторних досліджень вкрай не бажано.

Оснащена лабораторія є далеко не на кожному підприємстві, а часом у споживачів просто немає бажання возитися з подібними дослідженнями. Вітчизняні виробники модифікаторів орієнтуються на вітчизняний ринок цементу, і саме така добавка, при правильному дотриманні всіх технологій виготовлення бетону, забезпечить заявлені характеристики.

Визначення бетонного складу

Бетонний склад, його підбір проводиться для отримання необхідних якісних показників, встановлених в проектних документациях на конструкції або виробах, при оптимальній кількості цементу або ж іншого вяжучого.

Зазвичай бетонний склад підбирається для середнього рівня міцності бетону, який встановлюється відповідно до його фактичної однорідністю на розтяг, стиск і розтяг при згині. Номінальний склад визначається в такій послідовності:

• встановлюються характеристики вихідних матеріалів, проводиться розрахунок і додаткових складів, і початкового, робляться пробні заміси складів з удобоукладиваемой коригуванням бетонної суміші;
• за всіма необхідними показниками виготовляються і випробовуються зразки бетону;
• отримані результати обробляються, і вибирається номінальний бетонний склад, який забезпечить отримання бетону і бетонної суміші з усіма необхідними показниками при мінімальному споживанні вяжучого.

але проведення добірки правильного складу бетону виконується великим обємом обчислень, тому всі розрахунки і аналіз даних виконується за спеціальною компютерною програмою.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!