Содержание
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
- Из чего состоит строительная смесь?
- Выбор компонентов
- Марки бетона
- Рецепты приготовления
- Пример расчета
- Замес и укладка
- Основа смеси
- Заполнители
- 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.
Состав бетона и смесей
Главная » Общие сведения о бетоне » Состав бетона
Срок службы и максимально допустимая нагрузка для изделий из бетона определяются соотношением компонентов цементной смеси. Несомненную роль играют степень уплотнения бетона, качества материалов и условий выдерживания бетона, но дозировка материалов на замес бетономешалки также играет первостепенное значение.
При производстве бетона в заводских условиях, составлением рецептуры бетона занимается специальная лаборатория. При этом проводится тщательное изучение всех компонентов. Песок может иметь различный удельный вес, пустотность, объемную массу, зерновой состав и модуль крупности, процент содержания глинистых частиц и органических примесей.
Характеристиками щебня являются прочность, объемная масса, загрязненность, объем пустот, содержание пластинчатых и игловатых зерен. Для цемента определяющими факторами являются удельная поверхность и удельный вес, сроки начала и окончания схватывания, а также активность. Вода определяется по своему химическому составу, жёсткости, наличию органических примесей. Характеристиками бетонной смеси являются объемная масса, прочность, подвижность, водонепроницаемость и водоотделение.
Если есть такая возможность, готовый бетон лучше всего заказывать на заводе, откуда продукция доставляется на строительную площадку в специальных автобетоносмесителях. Таким образом, можно получить идеально подобранный для данных условий состав бетона, исключая попадение в состав осадков и посторонних компонентов, расслоения состава на фракции.
Соотношение компонентов бетона
(цемент марки М 500, песок, щебень)
| Марка бетона | Масса компонентов, Ц:П:Щ, (кг) | Объём компонентов на 10 л раствора, П:Щ, (л) | Объём 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 |
Составление точной рецептуры «на глаз» невозможно.
При строительстве небольшого масштаба, технических или сельскохозяйственных построек изготовление бетонной смеси допустимо, но для возведения жилых помещений, при залитии фундамента и для других технологических операций лучше использовать бетонную смесь, составленную специалистами.
Химические соединения в цементе
Вернуться на главную страницу
Технология бетона
Бетон, наиболее широко используемый строительный материал, также можно назвать
как универсальный строительный материал с растущим спросом во всем мире
благодаря своей универсальности и легкой доступности составляющих его материалов.
Бетон, будучи искусственным строительным материалом, в первую очередь представляет собой
из следующих ингредиентов: гравий, песок, цемент и вода. Агрегаты:
Гравий и песок составляют почти 70% по объему бетона.
Технология бетона относится ко всем процессам, связанным с производством
из «качественного бетона», который удовлетворительно работает при выполнении
прочных и долговечных конструкций.
Бетон представляет собой смесь природных
доступные материалы и с таким количеством переменных факторов в его производстве;
Получение бетона желаемой прочности и долговечности действительно является сложной задачей.
работу, которая требует строгих мер контроля качества.
Рис. 1 (Отказ ЖБ-колонны из-за плохой
качество бетона)
Контроль качества начинается уже на этапе выбора материала; такой
как подбор цемента, щебня, песка и самой воды. Выбор
каждый из вышеперечисленных ингредиентов требует различных видов испытаний для его
одобрение.
Цемент
Портландцемент, широко известный как «цемент», представляет собой неорганический материал
получается путем смешивания таких материалов, как известняк, песок, глина
и железные руды; обжиг их при температуре спекания и измельчение
полученный клинкер.
Он развивает прочность в результате химической реакции с
воды за счет образования гидратов. Гидратные продукты образуют связующий компонент
который связывает строительные блоки из бетона: гравий. Итак, цемент
качество во многом определяет прочность и долговечность бетона в целом
сам. В таких различных свойствах цемента необходимо проверять во время
утверждение его для проекта.
Основные химические соединения
в цементе
Основные химические соединения портландцемента с их химической формулой
и их массовые проценты следующие.
Силикаты C 3 S и C 2 S
важнейшие соединения, отвечающие за прочность
гидратированное цементное тесто. Присутствие C 3 A в цементе нежелательно.
С 4 AF также присутствует в цементе в небольших количествах и по сравнению с
с другими тремя соединениями это существенно не влияет на поведение.
Гипс предотвращает мгновенное схватывание цемента.
C 3 S — Быстро увлажняет и затвердевает,
отвечает за начальный набор и раннюю силу. Портландцементы
с более высоким процентным содержанием C 3 S будут демонстрировать более высокие ранние
сила.
C 2 S — Медленно увлажняет и затвердевает.
в значительной степени отвечает за увеличение силы после 7 дней.
C 3 A — Быстро увлажняет и затвердевает.
Выделяет большое количество тепла почти сразу и способствует
несколько к ранней прочности.
C 4 AF — Быстро увлажняет, но способствует
очень мало сил. Его использование позволяет снизить температуру печи в Портленде.
производство цемента. Большинство цветовых эффектов портландцемента связано с
С 4 АФ.
CSH 2 — без гипса, C 3 А гидратация
приведет к схватыванию портландцемента почти сразу после добавления
воды.
Гидратация цемента
Во время гидратации цемент вступает в реакцию с водой с выделением тепла и образованием
такие продукты, как гидраты силиката кальция и гидроксид кальция. Следующий
происходят реакции:
а) Гидратация трехкальциевого силиката
2 (3CaO.SiO 2 ) + 6H 2 O → 3CaO.2SiO 2 .3H 2 O
+ 3Ca(OH) 2
2C 3 S + 6H → C 3 S 2 H 3 + 3Ca(OH) 2 4
3 S + 6H → C-S-H (Цементный гель) + 3Ca(OH) 2
100 + 24 → 75 + 49 (по массе)
b) Гидратация двухкальциевого силиката
2 (2CaO.SiO 2 ) + 4H 2 O → 3CaO.2SiO 2 .3H 2 O
+ 3Ca(OH) 2
2C 2 S + 4H → C 3 S 2 H 3 + 3Ca(OH) 2
2 S + 4H → C-S-H (Цементный гель) + 3Ca(OH) 2
100 + 21 → 99 + 22 (по массе)
подробнее
Химический состав цемента — Civil Bull
Содержание
Что такое цемент?
Цемент — это в основном вещество, которое действует как связующее в бетоне. Цемент широко используется в строительстве. Интересно знать, что цемент является самым потребляемым материалом на земле после воды. В этой статье будет обсуждаться химический состав цементного сырья, что делает его вторым наиболее используемым продуктом.
Рис. 1: Цементные бейки
Химический состав сырья:
Римский продукт, Цемент изготовлен из известняковых и глинистых материалов. Известняковые материалы представлены известняком или мелом, а глинистые – сланцами или глиной. Эти вещества дают главным образом известь, кремнезем, глинозем и окись железа.
Относительная доля этих оксидов сильно влияет на свойства цемента. В дополнение к этим оксидам цемент также содержит небольшое количество магнезии, триоксида серы и щелочей.
Рисунок 2: Основные ингредиенты цемента
Мы наблюдали изменение состава цемента на протяжении многих лет — требования людей вынуждают вносить изменения в процентное содержание оксидов цемента. Мы обсудим это позже в какой-нибудь другой статье. Здесь мы увидим состав портландцемента марки-33.
Таблица 1.1 Ориентировочные пределы состава оксида обычного портландцемента 210 1 Известь или оксид кальция является известковым и основным компонентом цемента с содержанием 60-65 %. Его получают из мела и известняка, и он придает прочность цементу. Достаточное количество извести требует внесения силиката и алюминатов кальция. Рисунок 3 : Известняк в цементе Увеличение содержания извести сверх определенного предела затрудняет смешивание с другими оксидами. Следовательно, в клинкере будет присутствовать свободная известь, которая расширяется при контакте бетона с влагой и вызывает непрочность цемента. 2 Это второй по величине компонент цемента, который получают из песка и глинистых пород. Достаточное количество кремнезема способствует образованию двухкальциевых и трехкальциевых силикатов, придающих прочность цементу. Рисунок 4 : Силикагель для цемента Для повышения водостойкости к сульфатам количество кремнезема увеличивается до 24 процентов, а количество оксидов алюминия и железа уменьшается до 4 процентов. Избыток кремнезема придает большую прочность, но в то же время вызывает медленное схватывание цемента. 2 O 3 Глинозем или оксид алюминия получают из бокситов или глин, содержащих алюминий. Его процентный предел составляет от 3 до 8 процентов. Он обеспечивает быстрое схватывание цемента. Рисунок 5: Боксит для цемента Процесс производства цемента требует высокой температуры, но добавление глинозема снижает температуру печи. 2 O 3 Оксид железа получают из железных руд или некоторого количества кремнезема. Его количество в цементе колеблется от 0,5 до 6%. Оксиды железа придают цвет цементу. Рисунок 6: Железная руда для цемента Оксид железа также способствует введению различных компонентов цемента. При более высоких температурах он соединяется с кальцием и алюминием, образуя алюмоферрит. Следовательно, он придает твердость и прочность цементу. 4. 2H 2 O) Сульфат кальция встречается вместе с известняком в виде гипса. Его дополнительно добавляют 2-3% в цементный клинкер при помоле. Увеличивает время схватывания, замедляет схватывание цемента. Если в цементе нет гипса, то цемент может показать мгновенное схватывание. Рисунок 7: Гипсовый порошок Магнезия присутствует в значительно меньшем количестве (от 0,1 до 3 %) в цементе. В небольших количествах он придает цвет и твердость цементу. Более 3 процентов вызывают трещины в бетоне или растворе. 3 ) Сера или триоксид серы появляются при добавлении гипса во время помола клинкера. Небольшое количество 1-2% полезно для того, чтобы цемент звучал. Если его слишком много, цемент становится непрочным. 2 0 + K 2 O) Это нежелательные продукты, присутствующие в сырье для производства цемента. Хотя большая их часть уносится с дымовыми газами при отоплении, остается минимальное количество. Содержание щелочей ограничено до 1%. Эти щелочи реагируют с активным кремнеземом в агрегатах и образуют щелочной силикагель, который имеет неограниченную способность к набуханию и вызывает растрескивание. Кроме того, эти соединения также вызывают высолы на бетоне при благоприятных условиях влажности и температуры. Состав CaO Контролирует прочность и надежность. Его недостаток снижает прочность и время схватывания 60–65 SiO2 Придает прочность. Его избыток вызывает медленное схватывание. 17–25 Al2O3 Отвечает за быструю настройку; если в избытке, это снижает силу. 3–8 Fe2O3 Придает цвет и способствует растворению различных ингредиентов 0,5–6 MgO Придает цвет и твердость. 
В избытке вызывает 0,5–4 Na 2 O + K 2 O трещины в растворе и бетоне и нарушение прочности 3 0,5–1,5 06 СО 3 Придает цементу звук 1–2 Функции ингредиентов цемента:
1. Известь (CaO):
С другой стороны, недостаток извести снижает прочность, а также вызывает быстрое схватывание цемента. 2. Силикагель SiO
3. Глинозем Al
Это внезапное снижение температуры ослабляет цемент. По этой причине рекомендуется не использовать избыток глинозема. 4. Оксид железа Fe
5. Сульфат кальция (CaSO
6.
Магнезия (MgO) 7. Сера или триоксид серы (SO
8. Щелочи (Na
