Куб бетона м300 состав: Как сделать бетон М300 своими руками

Содержание

Состав бетона м300 на 1м3

Приготовление бетона – очень важная и ответственная задача, от правильности выполнения которой напрямую зависят эксплуатационные характеристики, прочность и надежность, долговечность конструкций и зданий. Бетон используется при выполнении самых разных задач, рецептов с точным указанием пропорций компонентов множество и важно найти тот, что актуален для конкретного типа ремонтно-строительных работ.

Качественные характеристики бетона зависят от объемов и вида компонентов, правильного смешивания. Разные пропорции составляющих бетона дают возможность приготовить раствор с нужными показателями прочности (определяется маркой и классом), морозостойкости, пластичности, плотности и т.д. Несмотря на важность всех показателей, основополагающими считаются марка (обозначается буквой М и цифровым индексом) и класс (буква В и цифра).

Бетонный раствор замешивается на базе двух основных компонентов – цемента в качестве вяжущего и воды для затворения. Эти два ингредиента позволяют создать твердый цементный камень, который на практике используется очень редко. Для применения в разных сферах замешивают бетон, куда, кроме цемента и воды, для прочности добавляют наполнители – мелкие (песок) и крупные (гравий, щебень). Также усилить материал можно арматурными прутьями, каркасом или сеткой.

Любой рецепт бетона предполагает указание марки – в зависимости от того, какой показатель указан в проектной документации или СНиПе, ТУ, согласно которым осуществляются ремонтно-строительные работы, подбирается правильный рецепт.

Часто для получения нужной марки важно не только соблюсти объемы компонентов из расчета на 1 м3 раствора, но и учесть пожелания касательно качества, фракции составляющих (цемент должен быть определенной марки, песок и щебень нужной величины).

Для качества бетона и соответствия его нужным характеристикам важно соблюдать соотношения и правила проведения работ. Так, если заливка бетона М250, к примеру, осуществляется при минусовой температуре, то его прочность будет значительно ниже указанной.

Работать с бетоном лучше всего при температуре +5 градусов и выше. Далее раствор застывает в течение 12 часов, потом твердеет и набирает прочность в течение 28 суток. Лишь после этого конструкция или элемент готовы к эксплуатации, проведению дальнейших работ и т.д.

Содержание

1 Технические характеристики бетона
- 1.1 Соответствие марки применению бетона
- 1.2 Основные компоненты бетонной смеси
- 1.3 Расход материалов: таблица, пропорции бетона на 1м3
- 1.4 Пропорции состава бетона для фундамента
2 Порядок приготовления раствора

Технические характеристики бетона

В соответствии со степенью прочности выделяют классы (В10, В15) и марки (М200, М300, М400 и т.д.). Чем выше числа возле обоих индексов, тем более прочным и стойким к разным нагрузкам является бетон. Именно класс и марка определяют сферу применения материала. Любая таблица пропорции бетона указывает, исходя из марки и класса.

Обычно эти два показателя взаимодействуют между собой (конкретной марке отвечает соответствующий класс). В проектной документации чаще всего указывается марка, а в разного типа инструкциях, ТУ – классы.

Соответствие марки применению бетона

Бетонные растворы разных марок используют в определенных сферах, для тех или иных конструкций, объектов, зданий. Так, к примеру, состав бетона М400 не актуален для выполнения подбетонки или черновой стяжки (обойдется дорого, а технические характеристики смеси просто не нужны). В то время, как бетон М100 не подойдет для сооружений гидротехнической конструкции.

Ниже в таблице представлено соответствие марок бетона сфере использования:

Специалисты не советуют менять указанную в проекте или просто соответствующую типу работ марку бетона на другую ни в сторону понижения, ни в сторону повышения. Более низкая марка бетона – это меньше прочности и стойкости к разным воздействиям, что может привести к быстрой деформации монолита, появлению трещин, полному разрушению конструкции из-за неспособности выдерживать возложенные нагрузки.

С другой же стороны, надеясь на более высокое качество здания или элемента, иногда готовят раствор более высокой марки, что совершенно неоправданно с точки зрения финансов. Так, состав бетона М200 предполагает использование цемента определенной марки и в нужном объеме, наполнителей подходящих фракций и качества.

Если же взять более дорогой цемент в большем количестве, потратиться на высококачественный наполнитель (в котором нет необходимости по рецепту), бетонный монолит получится более прочным и стойким. Но сфера применения не позволит использовать по максимуму все эти показатели и приготовление материала обернется просто неоправданными расходами.

Разные марки бетона соответствуют типу работ, условиям эксплуатации, предполагаемым нагрузкам, климатическим особенностям и массе других факторов, которые нужно учитывать при выборе оптимального состава и марки раствора.

Основные компоненты бетонной смеси

Для получения рецепта приготовления бетонного раствора лучше всего использовать таблицы – в них указывается, сколько и каких компонентов нужно взять на 1 куб раствора. Так, к примеру, для бетона М200 на 1 куб нужно меньше цемента (и, возможно, более низкой марки), чем в случае с приготовлением бетона М400 на 1м3.

Кроме пропорции, немаловажно изучить как общие, так и специфические требования к материалам. Специфические касаются точной величины (фракции) наполнителя, марки цемента и т.д. Общие же относятся ко всем видам цементного раствора и учитываются вне зависимости от того, готовят ли цемент на заводе или на объекте своими руками.

Требования к компонентам бетонного раствора:

Цемент
– должен быть произведенным как можно ближе к дате приготовления раствора. Лучше, если меньше 3-4 месяцев тому, в противном случае цемент наверняка уже потерял часть своей прочности (при условии правильного хранения). Если же материал хранился неправильно, в нем могут быть комки, которые уже не вернутся в исходное состояние и значительно ухудшат качество раствора. Лучше покупать цемент непосредственно перед использованием у проверенного производителя или поставщика, обязательно проверив дату изготовления.
Вода
– пресная, без примесей (после тщательной очистки). Многие мастера игнорируют данный компонент, считая, что воду можно брать любую, но это не так. Качество смеси во многом зависит и от этой составляющей, которая отвечает за прохождение реакции схватывания, затвердевания.
Песок
– обязательно очищенный, без каких-либо примесей (особенно опасна глина, которая ухудшает свойства адгезии), белого или серого цвета (но не желтого, что говорит о наличии глины в материале).
Щебень
– чистый, без дополнительных включений, мелкого мусора и пыли. Желательно, чтобы это был гранитный щебень. Также могут подойти гравий либо известняк, но гранит считается лучшим выбором ввиду высокой морозостойкости и низкого водопоглощения.
Дополнительные добавки
– вводятся для изменения в лучшую сторону определенных характеристик бетонной смеси или уже застывшего монолита: пластификаторы улучшают пластичность и делают материал более комфортным в работе, гидроуплотнители защищают от повышенной влажности, противоморозные присадки дают возможность работать при минусовой температуре, обеспыливатели повышают прочность сырья и понижают его истираемость, замедлители твердения продлевают время застывания смеси.

Цемент и вода – основные связующие компоненты в растворе, поэтому считаются главными составляющими. Очень важно верно учесть отношение цемента к воде в соответствии с уровнем влажности мелких и крупных наполнителей. Поглощающая способность также зависит от сорта компонентов. Вычислить это все самостоятельно очень трудно, поэтому проще посмотреть в таблице, сколько и чего должно содержаться в одном кубе бетона определенной марки.

Мелкие и крупные наполнители создают структурный каркас бетона и будущего монолита, благодаря которому обеспечиваются нужные показатели прочности. Также наполнители нужны для понижения риска деформаций и стойкости к разным нагрузкам, воздействиям.

Расход материалов: таблица, пропорции бетона на 1м3

Чтобы приготовить куб бетона, важно знать, какая марка смеси нужна для выполнения конкретной задачи, а потом посмотреть в таблице пропорции и требования к компонентам. Ниже представлены таблицы – в них можно отыскать и компоненты для смеси М100, и состав бетона М300 на 1м3 (таблица предоставляет информацию по самым распространенным маркам):

Стандартная бетонная смесь, которая часто используется в частном строительстве для заливки фундамента, монолитных перекрытий и прочего, предполагает такие пропорции: 0. 5 части воды, 1 часть цемента, 2 части песка, 4 части щебня.

Важные факторы, которые учитывают при выборе пропорции:

Способ укладки раствора в опалубку
– с использованием строительной техники или собственными силами. Если своими руками, то состав должен быть пластичным, если с применением техники, смесь может быть более плотной.
Бюджет
– материалы для приготовления бетона стоят немало, поэтому нужно найти баланс между желаемым качеством и стоимостью, для основных работ (фундамент, перекрытия и т.д.) подбирая смеси высоких марок, а для ненагруженных конструкций и работ, где прочность не так важна, готовя раствор более низкого класса.
Тип возводимой конструкции, условия эксплуатации
– во многих случаях проектную марку бетона повышают из-за неустойчивости грунтов, каких-то отдельных требований и особенностей.

Ниже представлены пропорции бетона для замеса раствора марок М100, М200, М300, М400:

Получается, что если нужно приготовить бетон (1 м3) марки М200, то берут 1 часть цемента марки М400, 2. 7 части песка, 4.9 частей щебня. При этом, если взять для приготовление раствора той же марки М200 цемент М500, пропорции уже иные: на 1 часть цемента понадобится 3.5 части песка и 5.2 части щебня. Другие соотношения работают для остальных марок бетонного раствора.

Чтобы получить данные в ведрах, достаточно знать плотность материалов. Так, одно ведро емкостью 10 литров будет весить 12 килограммов цемента (10 х 1200, так как насыпная плотность цемента составляет 1200 кг/м3), 14 килограммов песка (плотность 1400 кг/м3), 15 килограммов гравия и т.д. Достаточно просто поделить взятое число килограммов по пропорции на число килограммов, вмещаемое в ведро и мерять все этой емкостью.

Пропорции состава бетона для фундамента

При выборе соотношения компонентов для приготовления раствора с целью заливки фундамента не берут каких-то особых значений. Просто для основания и других ответственных (нагруженных) конструкций выбирают бетон высоких марок – как минимум М300, а то и М400, М500. Смесь готовится по обычному алгоритму, с четким соблюдением пропорций в соответствии с таблицей.

Порядок приготовления раствора

Если бетонную смесь не планируется заказывать на заводе (в Москве и практически во всех регионах есть возможность заказать нужный объем раствора указанной марки с доставкой на объект), то до начала замеса следует изучить основные правила.

Обычно компоненты отмеряют ведрами, это самый простой и доступный вариант. И в таком случае не актуально указание пропорций в килограммах – желательно сразу считать ведрами, чтобы не переводить объем каждого компонента (для чего нужно знать плотность материалов как минимум).

В таблице указаны объемы материалов в ведрах для замешивания бетона разных марок:

Основные правила приготовления бетонной смеси в домашних условиях:

Ведро для отмеривания и лопата для смешивания компонентов должны быть сухими.
Чтобы получить более точные пропорции, щебень и песок в ведре аккуратно уплотняют, ровняют по краю емкости.
Сначала отмеряют песок и щебень, их тщательно смешивают в широкой таре, делают канавки, в них высыпают цемент, снова все смешивают, пока масса не станет однородной и ровного цвета.

Из массы формируют конус, внутри делают углубление, в него заливают нужный объем воды (сначала лучше порцию, потом добавить по необходимости). Смесь с краев емкости постепенно ссыпают в средину, чтобы вода полностью пропитала всю массу. Далее заливают вторую порцию и так до тех пор, пока смесь не приобретет нужную консистенцию.
Водоцементное отношение, указанное в рецепте, лучше не нарушать (иногда мастера делают слишком жидкий раствор, с ним легче работать), так как лишняя влага при испарении будет оставлять пустоты, понижая прочность монолита.

Если делать все по рецепту и технологии, то получить качественный раствор с нужными характеристиками для выполнения любой задачи вполне реально самостоятельно. Главное – не экономить на компонентах, следовать инструкции и пропорциям.

Бетон М300 — состав, пропорции и характеристики

Бетон М300 – это самая популярная и часто встречающаяся марка с обширной сферой применения. Благодаря плотности данного материала, его используют при кладке дорожного полотна и аэродромных покрытий, мостов, фундаментов и много другого.

Бетон – это искусственный камень, в состав которого входят вода, цемент, мелкие и крупные заполнители. Трудно представить стройку без этого материала. Существует заблуждение, что данный материал везде одинаков, не имеет разновидностей, одинаков по характеристикам и свойствам. На самом деле это не так. Существует много разновидностей и марок этого изделия, и в каждом конкретном случаем нужно подбирать подходящий тип. Обычно это делают при помощи общепринятого свойства – прочности. Ее обозначают заглавной буквой М и числовым значением. Диапазон марок начинается с М100 и кончается М500.

Состав этого бетона схож с рядом расположенными к нему марками.

Характеристики

Составляющие – цемент, песок, вода и щебень;

Пропорции: на 1 кг цемента М400 приходится 1,9 кг. песка и 3,7 кг щебня. На 1 кг. цемента М500 приходится 2,4 кг. песка, 4,3 кг. щебня;

Пропорции исходя из объемов: 1 порция цемента М400, песок – 1,7 порции, щебенка – 3,2 порции. Или 1 порция цемента М500, песок – 2,2 порции, щебень – 3,7 порции.

Объемный состав на 1 л. цемента: 1,7 л. песка и 3,2 л. щебня;

Класс – В22,5;

В среднем, из 1 л. цемента выходит 4,1 л. бетона;

Плотность бетонной смеси – 2415 кг/м3;

Морозостойкость – 300 F;

Водонепроницаемость – 8 W;

Удобоукладываемость – П2;

Вес 1 м3 — около 2,4 т.

Применение

Сферы применения:

строительство стен,

устройство различных типов фундаментов монолитного типа

может использоваться для изготовления лестниц, заливки площадок.

Изготовление

Для изготовления М300 применяются различные типы заполнителей:

гравийные,

известняковые,

гранитные.

Для получения смеси этой марки применяют цемент типа М400 или М500.

Чтобы в итоге получить высококачественный продукт, необходимо строго соблюдать технологию вымешивания раствора, применять исключительно доброкачественные наполнители и очень точно придерживаться заданных пропорций всех компонентов.

Многие строители-любители, стремясь сэкономить или из принципа, не приобретают приготовленные бетонные смеси, а изготавливают их самостоятельно. Изготовить данный строительный материал самостоятельно не сложно и не требует специальных навыков.

Во всех растворах цемента объем воды выбирается как половина от количества цемента. Таким образом, порция воды — это 0,5.

Очень важно старательно перемешать вначале раствор цемента, а потом и сам бетон до однородной массы. В этом случае приготовленный продукт будет высококачественным и надежным.

Бетон М300: Характеристики

Профессиональный уровень строительных работ предполагает не только хорошее знание технологии, но и широкое использование материалов с универсальными характеристиками. В первую очередь это касается бетонных смесей. Зачастую вместо использования на стройплощадке десятка разных марок быстрее и экономически выгоднее будет применение бетона марки М300, который достаточно прочен, но не так дорог, как тяжелые марки.

Область применения бетон трехсотый

Класс прочности бетона М300 определяется как промежуточное значение между показателями В22,4 и В25 в зависимости от применяемых добавок, марки цемента и наполнителя. При желании бетон М300 можно усилить, сделать более плотным и тяжелым, например, для заливки фундаментов, фундаментных плит или плит перекрытий. Наиболее распространенной областью применения бетона М300 является:

Строительство малоэтажных домов на личном подворье;
Производство железобетонных конструкций для промышленного использования, балок, опор, свай;
Строительство дорог, заливка фундаментов, заливка стен и перекрытий в съемную опалубку.

instagram story viewer

Особенности приготовления и применения бетона М300

В номенклатуре заводов готовых бетонных смесей львиную долю заказов занимает бетон М300, а значит, при крупных заказах его стоимость наиболее выгодна. Но при этом количество подделок растет, даже если производитель или поставщик предъявляет пачку сертификатов, качество и характеристики бетонного раствора требуют проверки.

Характеристики трехсотого бетона

Основные характеристики М300 можно перечислить в нескольких позициях:

Основным показателем является класс прочности, для марки М300 он определяется на уровне В22, или 280- 295 кг/см2 при одноосном сжатии;
Показатель морозостойкости бетонного материала стабильно квалифицируется на уровне F150-200. Это достаточно высокий показатель для бетона, поэтому из М300 можно уверенно делать монолитные стены;
Показатель водонепроницаемости бетонной смеси не более W8-10, даже при добавлении в бетон М300 пластификатора и специальных герметизирующих составов;
Максимальная подвижность бетона не превышает индекса Р4.

Класс плотности и прочности зависит от того, какой материал использовался для заполнения объема бетона. Чтобы ответить на вопрос, сколько весит куб бетона М300, необходимо будет учесть два фактора – природу и фракционный состав наполнителя. С гранитным щебнем плотность бетона М300 составляет 2200 кг/м3. С использованием базальтовых и железистых пород легко можно получить 2500 кг/м3. Тогда как при использовании осадочных пород, песчаника, известняка или доломита вес куба бетона составляет 1850-19 г.50 кг.

Приготовление бетонной смеси трехсотого сорта

Универсальные характеристики бетона М300 позволяют использовать его практически «с закрытыми глазами» для 90% вспомогательных сооружений промышленного назначения и 100% любого жилища конструкции, от колодца до потолка коттеджа. Поэтому часто бетонный раствор марки М300 делают своими руками, тем более что оптимальные составы хорошо известны.

Состав замеса бетонных растворов М300 зависит от марки используемого цемента. Например, доля бетона М300 при использовании цемента М500 составит 2,2 меры цемента на объем цемента. Для более слабого цемента М400 потребуется 1,95-2 меры песка. Количество наполнителя в обоих случаях остается одинаковым – 3,7 меры. Обязательный компонент замеса — в замес добавляется вода в количестве 0,5 объема цемента.

Если нужно узнать, сколько цемента на 1 м3 бетона, пропорция замеса будет выглядеть так. На 350 кг цемента потребуется 850 кг песка и 900 кг щебня, воды до 200 литров. Песок и гравий необходимо предварительно промыть, желательно использовать ПАВ или поливинилацетатную эмульсию, уменьшающую количество пузырьков воздуха.

Для получения качественной бетонной смеси потребуются две вещи: соблюдать порядок смешивания и точно соблюдать пропорции. Еще одной причиной того, что бетонная смесь может не набрать расчетных значений, может быть плохое перемешивание материалов. Даже если вам нужно замешать не кубический метр, а 50-60 литров смеси, используйте бетономешалку, которая сделает самую тяжелую часть работы намного быстрее и качественнее.

В бетономешалку налить половину расчетного количества воды и одновременно добавить цемент и песок. В первую минуту вода и цемент не связаны, а бетон достаточно жидкий. Как только в бетономешалку загружено ¾ цемента, можно выкладывать весь щебень и продолжать перемешивание. По мере связывания воды с цементом и песком смесь густеет, поэтому воду необходимо добавлять двумя-тремя порциями.

Практика ручного изготовления бетона М300 показывает, что слишком долгое перемешивание также вредно, как и поспешность. Бетонный раствор будет готов к использованию, как только смесь станет однородной и пластичной.

Смеси готовые

Для бетонирования небольших объемов, например ремонтного или отливки в формы, возможно использование в качестве состава для ремонта бетонных поверхностей товарных бетонных смесей М300, широко представленных в огромном ассортименте. Сухая смесь содержит все необходимые компоненты, в том числе пластификатор и ПАВ. Вес упаковки 10, 25 и 50 кг. Качество таких смесей зависит от срока и условий хранения. Смесь, хранящаяся более трех месяцев, даже в сухих условиях потеряет 15-20% нормативной прочности.

Заключение

Применение бетона марки М300 позволило упростить процесс возведения малоэтажных зданий с помощью самых недорогих и доступных материалов — песка, цемента и наполнителя. Несмотря на приличный возраст технологии, на сегодняшний день реальной альтернативы бетону М300 технология строительства предложить не в состоянии.

Какие бывают бетоны
Особенности гидробетона
Что такое легкий бетон, его состав
Что такое силикатный бетон, его особенности

Глава 3. Зола-уноса в бетоне на портландцементе. Факты о золе-уноса для инженеров-дорожников.

< Предыдущий

Содержимое

Далее >

Введение
Требования к дизайну смеси и спецификациям
Свойства летучей золы
Прочие составляющие
Строительная практика

Введение

Использование летучей золы в бетоне на портландцементе (PCC) имеет много преимуществ и улучшает характеристики бетона как в свежем, так и в затвердевшем состоянии. Использование летучей золы в бетоне улучшает удобоукладываемость пластичного бетона, а также прочность и долговечность затвердевшего бетона. Использование летучей золы также экономически эффективно. При добавлении в бетон летучей золы количество портландцемента может быть уменьшено.

Преимущества свежего бетона. Как правило, летучая зола приносит пользу свежему бетону, снижая потребность в воде для смешивания и улучшая текучесть пасты. В результате получаются следующие преимущества:

Улучшенная работоспособность. Частицы летучей золы сферической формы действуют как миниатюрные шарикоподшипники в бетонной смеси, обеспечивая эффект смазки. Этот же эффект также улучшает прокачиваемость бетона за счет снижения потерь на трение в процессе прокачки и отделки плоской поверхности.
Рисунок 3-1: Летучая зола улучшает удобоукладываемость бетона дорожного покрытия.
Снижение потребности в воде. Замена цемента золой-уносом снижает потребность в воде при данном спаде. Когда летучая зола используется в количестве около 20 процентов от общего количества вяжущего, потребность в воде снижается примерно на 10 процентов. Более высокое содержание летучей золы приведет к более высокому снижению расхода воды. Снижение потребности в воде практически не влияет на усадку/растрескивание при высыхании. Известно, что некоторая летучая зола снижает усадку при высыхании в определенных ситуациях.
Пониженная теплота гидратации. Замена цемента таким же количеством летучей золы может снизить теплоту гидратации бетона. Это снижение теплоты гидратации не снижает долгосрочного прироста прочности или долговечности. Пониженная теплота гидратации уменьшает проблемы с повышением температуры при укладке массивного бетона.

Преимущества затвердевшего бетона. Одним из основных преимуществ летучей золы является ее реакция с доступной известью и щелочью в бетоне с образованием дополнительных вяжущих соединений. Следующие уравнения иллюстрируют пуццолановую реакцию летучей золы с известью с образованием дополнительного связующего на основе гидрата силиката кальция (C-S-H):

		(hydration)
Cement Reaction:	C ₃ S +	H → C-S-H + CaOH
Pozzolanic Reaction:	CaOH +	S → C-S-H
		диоксид кремния из зольных компонентов

Повышенный предел прочности. Дополнительное связующее, полученное в результате реакции золы-уноса с доступной известью, позволяет бетону из золы-уноса со временем продолжать набирать прочность. Смеси, предназначенные для получения эквивалентной прочности в раннем возрасте (менее 90 дней) в конечном итоге превысит прочность цементобетонных смесей без прямого смешивания (см. рис. 3-2).

Рис. 3-2: Типичное увеличение прочности зольного бетона.

Пониженная проницаемость. Уменьшение содержания воды в сочетании с образованием дополнительных вяжущих компаундов уменьшает взаимосвязь пор бетона, тем самым уменьшая проницаемость. Снижение проницаемости приводит к повышению долговечности и устойчивости к различным формам износа (см. рис. 3-3)

Рисунок 3-3: Проницаемость зольного бетона.

Состав смеси и технические требования

Процедуры дозирования бетонных смесей с летучей золой (FAC) обязательно немного отличаются от процедур для обычного PCC. Основные рекомендации по выбору пропорций бетона содержатся в Руководстве по бетонной практике Американского института бетона (ACI), раздел 211. 1. Дорожные агентства обычно используют варианты этой процедуры, но основные концепции, рекомендованные ACI, широко признаны и приняты. В ACI 232.2 очень мало информации о пропорциях.

Летучая зола используется для снижения стоимости и повышения эффективности РСС. Как правило, от 15 до 30 процентов портландцемента заменяют летучей золой, а еще более высокие проценты используются для укладки массивного бетона. Эквивалентный или больший вес летучей золы заменяется удаленным цементом. Соотношение замены летучей золы и портландцемента обычно составляет от 1:1 до 1,5:1.

Состав смеси должен быть оценен с различным процентным содержанием летучей золы. Кривые зависимости времени от силы могут быть построены для каждого условия. Чтобы соответствовать требованиям спецификации, разрабатываются кривые для различных коэффициентов замещения и выбирается оптимальный процент замещения. Расчет смеси должен быть выполнен с использованием предлагаемых строительных материалов. Рекомендуется, чтобы тестируемый бетон с летучей золой включал местные материалы при оценке эффективности.

Цементные факторы. Поскольку добавление летучей золы вносит свой вклад в общее количество вяжущего материала, доступного в смеси, минимальный коэффициент цемента (портландцемент), используемый в PCC, может быть эффективно уменьшен для FAC. ACI признает этот вклад и рекомендует использовать соотношение вода/(цемент плюс пуццолан) для FAC вместо обычного соотношения вода/цемент, используемого в PCC.

Частицы летучей золы вступают в реакцию со свободной известью в цементной матрице, образуя дополнительный вяжущий материал и, таким образом, увеличивая долговременную прочность.

Свойства летучей золы

Тонкость. Тонкость летучей золы важна, поскольку она влияет на скорость пуццолановой активности и удобоукладываемость бетона. Спецификации требуют минимум 66 процентов прохождения через сито 0,044 мм (№ 325).

Удельный вес. Хотя удельный вес напрямую не влияет на качество бетона, он имеет значение для определения изменений в других характеристиках летучей золы. Его следует регулярно проверять в качестве меры контроля качества и сопоставлять с другими характеристиками летучей золы, которые могут колебаться.

Химический состав. Реакционноспособные алюмосиликатные и алюмосиликатные компоненты летучей золы обычно представлены в номенклатуре их оксидов, таких как диоксид кремния, оксид алюминия и оксид кальция. Изменчивость химического состава регулярно проверяется в качестве меры контроля качества. Алюмосиликатные компоненты реагируют с гидроксидом кальция с образованием дополнительных вяжущих материалов. Летучая зола, как правило, способствует повышению прочности бетона быстрее, когда эти компоненты присутствуют в более мелких фракциях летучей золы.

Содержание триоксида серы ограничено пятью процентами, так как было показано, что большее количество увеличивает расширение строительного бруска.

Доступные щелочи в большинстве золы меньше предела спецификации в 1,5 процента. Содержание выше этого может способствовать проблемам расширения щелочных заполнителей.

Содержание углерода. LOI — это показатель несгоревшего углерода, оставшегося в золе. Он может варьироваться до пяти процентов в соответствии с AASHTO и шести процентов в соответствии с ASTM. Несгоревший углерод может поглощать воздухововлекающие примеси (AEAs) и повышать потребность в воде. Кроме того, некоторая часть углерода в летучей золе может быть инкапсулирована в стекло или иным образом быть менее активной и, следовательно, не влиять на смесь. И наоборот, некоторая летучая зола с низкими значениями LOI может иметь тип углерода с очень большой площадью поверхности, что приведет к увеличению доз AEA. Изменения в LOI могут способствовать колебаниям содержания воздуха и требуют более тщательного мониторинга вовлеченного воздуха в бетон в полевых условиях. Кроме того, если летучая зола имеет очень высокое содержание углерода, частицы углерода могут всплывать вверх во время процесса отделки бетона и могут образовывать темные полосы на поверхности.

Другие составляющие

Агрегаты. Как и в случае с любой бетонной смесью, необходимы соответствующие отборы проб и испытания, чтобы гарантировать, что заполнители, используемые в составе смеси, имеют хорошее качество и соответствуют материалам, которые будут использоваться в проекте. Заполнители, содержащие реакционноспособный кремнезем, могут использоваться в FAC.

Цемент. Летучая зола может эффективно использоваться в сочетании со всеми типами цементов: портландцементом, цементом с высокими эксплуатационными характеристиками и цементами с добавками. Однако следует соблюдать особую осторожность при использовании летучей золы с высокой начальной прочностью или пуццолановых цементов. Для оценки влияния добавления летучей золы на характеристики бетона с высокой начальной прочностью необходимо провести соответствующие испытания смеси. Смешанные или пуццолановые цементы уже содержат летучую золу или другой пуццолан. Дополнительная замена цемента повлияет на ранний набор прочности. Характеристики цемента различаются, как и летучая зола, и не все комбинации дают хороший бетон. Выбранный портландцемент должен быть испытан и одобрен сам по себе, а также оценен в сочетании с конкретной используемой летучей золой.

Воздухововлекающие добавки (AEA). Чем выше содержание углерода в летучей золе, тем сложнее контролировать содержание воздуха. Кроме того, если содержание углерода меняется, необходимо тщательно контролировать содержание воздуха и изменять нормы дозирования примеси, чтобы обеспечить надлежащие уровни вовлечения воздуха.

Ретардеры. Добавление летучей золы не должно заметно изменять эффективность химического замедлителя схватывания. Некоторая летучая зола может задерживать время схватывания и может уменьшить потребность в замедлителе схватывания.

Водяные редукторы. Бетон с летучей золой обычно требует меньше воды, но его можно улучшить с помощью добавки, уменьшающей количество воды. Эффективность этих добавок может варьироваться в зависимости от добавления летучей золы.

Строительная практика

Бетонные смеси на основе летучей золы могут быть разработаны с теми же характеристиками, что и смеси PCC, с небольшими отличиями. При смешивании и размещении любого FAC могут быть желательны некоторые незначительные изменения в полевых условиях. Полезными будут следующие общие практические правила:

Производство. Для хранения летучей золы требуется отдельный водонепроницаемый герметичный бункер или сборный бункер. Будьте осторожны и четко пометьте загрузочную трубу для летучей золы, чтобы предотвратить перекрестное загрязнение при доставке. Если отдельный бункер для хранения не может быть предоставлен, можно разделить силос для цемента. Если возможно, используйте перегородку с двойными стенками для предотвращения перекрестного загрязнения. Благодаря сферической форме частиц сухая летучая зола более текучая, чем сухой портландцемент. Угол естественного откоса летучей золы обычно меньше, чем у цемента.

Как и в случае любой бетонной смеси, время и условия смешивания имеют решающее значение для производства качественного бетона. Увеличение объема пасты и удобоукладываемости бетона (эффект шарикоподшипников), связанные с использованием летучей золы, обычно улучшают эффективность смешивания.

Полевая практика. Начиная с первой доставки бетона на строительную площадку, каждую загрузку следует проверять на наличие вовлеченного воздуха до тех пор, пока персонал проекта не будет уверен, что достигается постоянное содержание воздуха. После этого периодические испытания должны продолжаться для обеспечения согласованности. Бетон следует укладывать как можно быстрее, чтобы свести к минимуму потери воздуха при длительном перемешивании. Следует следовать обычной практике консолидации. Следует избегать чрезмерной вибрации, чтобы свести к минимуму потери внутреннего воздуха.

Удобоукладываемость смеси FAC позволяет легко наносить ее. Многие подрядчики сообщают об улучшении гладкости покрытий FAC по сравнению с покрытиями, построенными с использованием обычного PCC. FAC содержит больше пасты, чем обычный PCC, что благоприятно сказывается на отделке. Более медленное развитие FAC на ранней стадии может также привести к более длительному удержанию влаги.

Рисунок 3-5: Отделка бетона золой уноса

Поиск и устранение неисправностей. Тем, кто впервые использует летучую золу в бетоне, следует оценить эффективность предлагаемых смесей до начала строительства. Все ингредиенты бетона должны быть проверены и оценены для разработки желаемого состава смеси.

Содержание воздуха. Тонкость летучей золы и улучшенная удобоукладываемость FAC, естественно, затрудняют выделение и удержание вовлеченного воздуха. Кроме того, остаточный несгоревший углерод в золе поглощает часть воздухововлекающего агента и затрудняет достижение желаемого содержания воздуха. Зола с более высоким содержанием углерода, естественно, требует более высокого содержания AEA. Проверка качества и контроль качества золы у источника должны гарантировать, что используемая летучая зола поддерживает однородное содержание углерода (LOI) для предотвращения недопустимых колебаний вовлекаемого воздуха. Новые технологии и процедуры для решения проблемы несгоревшего углерода в летучей золе описаны в главе 10.

Меньшая начальная прочность. Бетонные смеси с летучей золой обычно имеют более низкую прочность в раннем возрасте. Более медленный набор прочности может потребовать усиления форм для смягчения гидравлических нагрузок. Следует отметить, что снятие опалубки и открытие для движения могут быть отложены из-за более медленного набора прочности. Низкая ранняя сила может быть преодолена с помощью ускорителей.

Сезонные ограничения. График строительства должен предусматривать время для FAC, чтобы набрать достаточную плотность и прочность, чтобы выдержать противообледенительные применения и циклы замораживания-оттаивания перед зимними месяцами. Прирост прочности FAC минимален в холодные месяцы. Хотя пуццолановые реакции значительно уменьшаются при температуре ниже 4,4°C (40°F), прирост прочности может продолжаться более медленными темпами из-за продолжающейся гидратации цемента. Химические добавки могут быть использованы для компенсации сезонных ограничений.