Московская строительная компания ШАНС, генподрядчик в монолитном строительстве зданий. Если воды в бетоне много
Приготовление бетона для ленточного фундамента
Основные требования - заполнитель для бетона должен подходить по зерновому составу, иметь необходимую прочность и быть чистым.
Заполнитель с зерном более 5 мм – считается крупным, это может быть гравий или щебень.
В идеале зерна крупного заполнителя должны быть подобраны так, чтобы площадь их поверхности была максимальна, а объем пустот между ними – минимален. Чем ближе реальный крупный заполнитель к данному «идеалу», тем более подвижный бетон получается, и одновременно меньше подверженный расслоению, а расход цемента при этом минимален.
Важный нюанс – крупный заполнитель назначают в зависимости от габарита бетонной конструкции и густоты ее армирования.
- Наибольший размер зерен должен быть меньше 2/3 минимального расстояния между продольными рабочими стержнями арматуры.
- Наибольший размер зерен не должен превышать 1/5 наименьшего сечения элемента бетонной конструкции. Если ширина балки или ростверка, к примеру, 250 мм, то максимально допустим размер зерна 50 мм.
Для частного строительства в основном применяют заполнитель фракций 5-40, причем в крупном заполнителе для бетона должны быть все фракции – от 5 до 40 мм. Но реальная щебенка и гравий до этого требования не дотягивают, а дополнительно дробить – такая практика даже на крупном производстве применяется нечасто, что уж говорить о частной стройке. Какой же выход? Реальный крупный заполнитель недостаточно хорош по зерновому составу, и в реале это компенсируют небольшим увеличением количества цемента – а главное, тщательным уплотнением бетонной смеси.
Второе требование строительных норм к крупному заполнителю – прочность, превышающая прочность бетона в два раза, на производстве заполнитель испытывают на дробимость. Щебень из горных пород (гранит, диабаз и т.д.) этому требованию удовлетворяет.
Щебень для бетона – это материал, который получают дроблением камней гранита, диабаза, доломита, кварцита, то есть магматических и плотных осадочных горных пород. Плюс щебенки по сравнению с гравием – в щебне не встречаются зерна слабых пород, а в гравийных и пескогравийных смесях они есть. Еще плюс - щебень чище, чем гравий, и обычно органики в нем нет.
Если в щебне есть пыль и/или глинистые примеси – его однозначно нужно мыть. Видны примеси визуально, чтобы убедиться, можно провести «испытание» - промыть пробу щебенки в ведре с водой и дать ей отстояться. Частицы песка осядут за две-три минуты, и, если вода осталась мутной – значит, глины и пыли слишком много. В бетоне глина обволакивает зерна щебня, и значительно ухудшает сцепление заполнителя с цементным камнем, и как следствие, ухудшает характеристики бетона. Допустимый процент глины и пыли - 3%. Комки глины недопустимы, их присутствие сильно снижает морозостойкость бетона. Ил, торф и прочая органика содержит кислоты, активно разрушающие цемент. Исправлять ситуацию добавкой цемента - нельзя.
Глинистые примеси в крупном заполнителе снижают прочность бетона до 30 %! Поэтому грязный щебень необходимо мыть, и в условиях частной стройки это несложно, песок промывать и сушить намного проблемней. Щебень промывают из шланга. Влажность щебня не требует значительной корректировки водоцементного отношения.
Гравий – естественный материал, результат выветривания горных пород. Обычно имеет окатанные зерна от 3 до 70 мм, содержит песок, пыль, глину, иногда органику. Если песка много, этот материал называют ПГС (песчано-гравийная смесь) или гравелистый песок. В гравии имеются не только прочные гранитные зерна, но и слабые пористые известняковые. Для бетона гравий – на втором месте, щебень намного предпочтительней.
Важное требование к зернам крупных заполнителей – лещадность. Для бетона нужны зерна кубовидные, малоокатанные, хуже будут – окатанные (яйцевидные), еще хуже – игловатые и пластинчатые, или лещадные. Лещадным зерно считается, если его ширина больше толщины втрое и более. Количество игловатых и лещадных зерен допускается не более 15% по массе.
Лещадные зерна в бетоне при уплотнении укладываются, как «черепица», они не скользят и не сдвигаются по отношению друг к другу. Если лещадки в щебне будет больше 50% - в результате бетон станет неудобоукладываемым, его очень трудно будет уплотнить, особенно в конструкции малого габарита. В конструкции при этом остаются каверны, пустоты, а объемный вес бетона, как ни странно, увеличивается. Влияет это все на будущую прочность бетона крайне негативно. При покупке щебня на форму зерна и лещадность нужно обращать самое серьезное внимание. Самая лучшая форма зерен для бетона – «кубики», и для прочности, и для технологии укладки.
Вода для бетона
С водой тоже не все просто. Для бетонной смеси можно брать водопроводную или колодезную, или любую воду, но не в коем случае не кислую, рН должен быть больше или равен 4 (но не более 12,5), а лакмусовая бумажка окрашена в красный.
В воде для бетона недопустимы не только кислоты, но и нефтепродукты, жиры, масла, фенолы, сахара и слишком много соли, особенно сульфатные. Насчет солей – для бетона иногда применяют морскую воду, если содержание всех солей в ней не выше 5000мг/литр. Но для конструкций зданий, особенно в сухом климате, есть исключение, так как морская соль может проступить на поверхность бетона, а внутри – способствовать коррозии металлической арматуры.
Промышленную, сточную или болотную воду использовать для бетона – никак нельзя. Обычная вода из колодца или водопровода как правило, подходит для бетона. Для ухода за бетоном – полива водой, нужно применять такую же воду, как и для замеса.
Водоцементное отношение
Лишняя вода в бетоне вредна, она резко усложняет технологию бетонных работ из-за расслоения бетонной смеси, и крайне негативно скажется на прочности созревшего бетона. Оптимальным является такое соотношение вода/цемент, чтобы бетонная смесь была подвижной и связанной, то есть не расслаивалась. Потери прочности созревшего бетона в результате замеса с лишней водой, уж не говоря о том, что в бетон добавили водички после замеса – эти потери прочности составляют не доли прочности – а разы. Бетон марки 400 вполне реально превратить в бетон марки 200, просто добавив лишнюю водичку.
Объяснений этому негативу много, поскольку химия бетона очень сложная, можно привести один - для примера. Вода, которая не нужна для реакции гидратации цемента, частично останется в бетоне несвязанная, поспособствовав образованию пор и капилляров, а в морозы будет замерзать, увеличиваться в объеме и разрывать бетон – то есть резко снизит и прочность, и морозостойкость. Часть воды все же испарится, особенно ближе к поверхности конструкции, при этом получаются поры покрупнее, капилляры ближе к поверхности, итог тот же – резкое снижение прочности и морозостойкости созревшего бетона. Слишком большое В/Ц видно даже на глаз – из бетонной смеси при вибрации отделяется водичка.
В/Ц, или водоцементное отношение - это масса воды/масса цемента.
Цементу нужно для реакции гидратации всего четверть массы воды от массы собственно цемента, остальная вода остается несвязанной. По теории – достаточно В/Ц = 0,2. На практике, конечно, все не так, ведь такая смесь будет слишком жесткой. Практический диапазон В/Ц 0,4 – 0,75.
Для элементов и конструкций, работающий в условиях особой тяжести, и при невозможности устройства гидроизоляции – например, в случае тротуарной плитки, принимают нижнюю границу В/Ц = 0,4. Для бетонной смеси, применяемой для заливки фундаментов – максимально В/Ц = 0,75. Хорошие показатели морозостойкости имеет бетон с В/Ц не более 0,5.
Очень частая ошибка при самостоятельном приготовлении бетонной смеси – превышение В/Ц. Это понятно, ведь уложить и уплотнить бетон очень важно, а для этого его надо приготовить как можно более подвижным. Но надо искать золотую середину. Как вариант – можно применять пластификаторы.
Еще одна серьезная ошибка – неправильный уход за бетоном. Нужно помнить, что бетон, проходящий гидратацию во влажных условиях, то есть смоченный или политый водой и укрытый полиэтиленовой пленкой от испарения, будет иметь показатели прочности и морозостойкости в несколько раз выше, чем бетон, который «высушили» в темпе.
Конечно, все не так просто. С бетоном нет такого понятия, как «просто», как и нет ни одной линейной зависимости. При малом В/Ц бетон быстро наберет прочность за первые один – три дня твердения, но затем – в три месяца и через год, такой бетон будет менее прочным, чем бетон, приготовленный с большим В/Ц. Это связано с химией бетона.
Лучший вариант – для замеса применять заполнители с нормальной влажностью, и соблюдать рецепт, или подбор состава, в котором В/Ц подобрано оптимально.
Оптимальное В/Ц по маркам бетона в зависимости от марки применяемого портландцемента:
| класс бетона (марка) | ПЦ 400 | ПЦ 500 |
| В7,5 (М100) | 1,03 | - |
| В12,5 (М150) | 0,85 | - |
| В15 (М200) | 0,69 | 0,79 |
| В20 (М250) | 0,57 | 0,64 |
| В22,5 (М300) | 0,53 | 0,61 |
| В25 (М300-М350) | 0,50 | 0,58 |
| В27,5 (М350) | 0,48 | 0,55 |
Дальше - об оптимальных условиях для замеса, дозировке и рецептах.
stroyfora.ru
Вода в бетонной смеси - Бетонные работы - Полезная информация
Вода в бетонной смеси выполняет две функции: во-первых, участвует в химических реакциях, которые вызывают схватывание и твердение бетона, и, во-вторых, служит смазкой для смеси гравия, песка и цемента, облегчающей ее укладку.
Как при любой реакции, цемент и вода соединяются в определенных пропорциях, а именно на 1 весовую часть цемента для его гидратации требуется около 0,3 весовых частей воды. Однако бетон с таким низким содержанием воды был бы очень сухим и трудно поддавался бы уплотнению. Поэтому для смазки, т. е. для улучшения удобо-укладываемости бетонной смеси, в нее добавляется избыточная вода. Поскольку избыточная вода при твердении бетона испаряется, оставляя воздушные поры, необходимо стремиться к тому, чтобы содержание ее в бетоне было минимальным.
Если при укладке бетонная смесь не полностью уплотнена, в ней могут остаться многочисленные воздушные пузырьки, увеличивающие пористость бетона. Таким образом, существует два источника образования воздушных пор в бетоне: захват воздуха при укладке и избыточная вода, которая впоследствии испаряется.
Воздушные пузырьки легче удалить из влажных смесей, чем из сухих; последние требуют значительной дополнительной работы для удаления воздушных пузырьков при уплотнении бетона. Отсюда следует, что для любого данного способа уплотнения бетона существует определенное оптимальное содержание воды в смеси, при котором суммарный объем пор, образуемых захваченным воздухом и избыточной водой, является минимальным. Бетон с минимальным общим объемом пор является наиболее плотным и прочным и поэтому обычно наиболее приемлемым.
Из сказанного можно сделать заключение, что наиболее плотный и прочный бетон получается при минимальном количестве воды, однако достаточном, чтобы обеспечить необходимую степень удобо-укладываемости бетонной смеси для достижения максимальной плотности. Степень удобо-укладываемости должна рассматриваться в связи со способом уплотнения бетона и типом конструкции. Это утверждение можно проиллюстрировать сравнением жесткого бетона, укладываемого в дорожное покрытие и уплотняемого с помощью мощного оборудования, и более подвижного бетона, применяемого при сооружении тонких железобетонных стен и уплотняемого вручную. Если бы во втором случае применялся жесткий бетон, это почти неизбежно привело бы к образованию раковин, плотность и прочность бетона были бы значительно ниже, чем в дорожном покрытии.
Термин «водоцементное отношение» требует пояснений, так как до сих пор в различных кругах специалистов по этому вопросу не достигнуто определенного соглашения.
Зависимость между водоцементным отношением, жирностью смеси, гранулометрическим составом заполнителя, удобоукла-дываемостью и прочностью бетона была впервые изучена профессором Абрамсом (Abrams, США). Результаты его работы позволили сформулировать так называемый закон Абрамса для водоцементного отношения, который гласит: «При данных материалах для бетона и условиях испытаний количество воды затворения определяет прочность бетона в том случае, если бетонная смесь обладает достаточной для работы пластичностью».
Из этого закона следует, что для полностью уплотненного бетона при качественном заполнителе и данном цементе прочность бетона зависит только от водоцементного отношения.
Испытания большого числа кубиков, приготовленных из различных бетонных смесей при разных водоцементных отношениях, проведенные Лабораторией строительных исследований с целью определения прочности бетона в различном возрасте при разных водоцементных отношениях, привели к созданию серии кривых.
Первоначальная усадка бетонной смеси перед схватыванием является следствием потери воды путем ее испарения, поглощения опалубкой или основанием, утечки и просачивания через опалубку. Следовательно, чем влажнее бетонная смесь, тем больше возможная потеря воды и, следовательно, тем больше усадка. Загрязненные заполнители или заполнители со значительным избытком песка, требующие для получения удовлетворительной удобо-укладываемости высокого водоцементного отношения, особенно часто служат причиной появления усадочных трещин.
Водоцементное отношение влияет также на величину усадки бетона, когда в процессе твердения теряется влага. С увеличением водоцементного отношения усадка увеличивается.
Увеличение водоцементного отношения отрицательно влияет и на другие качества бетона: водонепроницаемость, сопротивляемость воздействию низких температур и выветриванию, сопротивляемость истиранию, прочность на растяжение, предел прочности при изгибе.
В заключение можно сказать, что почти во всех случаях наилучшие результаты даст бетон, имеющий наименьшее водоцементное отношение, достаточное для получения необходимой степени удобо-укладываемости, обеспечивающей полное уплотнение без затраты чрезмерной работы.
Размещено: 24.03.2010
www.skshans.ru
Какую роль в бетоне выполняет вода
Роль воды в бетоне на сомом деле очень огромна. Она выполняет функции не только растворителя, но и химического реагента, без которого бетон просто не сможет быть пластичным, а также не сможет затвердеть. Нужно знать, что вода в бетоне должна иметь хорошее качество, т.е. она не должна быть мутной, не должна содержать примесей, хлора и других грубых веществ, которые придают ей неприятный запах.
То, какую температуру будет иметь вода, тоже важно. Если бетон изготавливается, к примеру, зимой, то температура жидкости должна быть примерно 40°, не более. Если же это теплое время года, то, соответственно, вода должна быть холодной. Эти условия необходимы для оптимального схватывания бетона.
Если рассмотреть то, как взаимодействует вода в бетоне более подробно, то можно сказать, что она нужна для обеспечения составу:
• реакции с вяжущим веществом;
• превращения его в монолитную массу.
Конечно же, количество воды должно быть строго рассчитано для каждой марки бетона. Этот параметр должен быть таким, чтобы в процессе реакции с вяжущим веществом не осталось лишнего количества воды. В противном случае, после того, как масса станет монолитной, в ней образуются пустоты.
Какая вода подходит для бетона?
Большинство людей думает, что абсолютно вся вода подходит для бетона, т.е. взять ее можно из любого источника. Однако, это совсем не так. Требования к воде в бетоне не самые строгие, но при их несоблюдении последствия могут быть не очень хорошими.
Питьевая вода.
Питьевую воду можно применять для бетона, она не требует проверки.
Грунтовые воды.
Грунтовые воды можно использовать для бетона, но после проверки.
Техническая вода.
Техническую воду можно использовать для бетона, но только после проверки.
Морская вода.
Использование морской воды подходит только для неармированного бетона.
Сточные воды.
Использование сточных вод в бетоне невозможно.
Так, можно сделать вывод, что вода для бетонной смеси может быть взята из проверенных источников или же та, которая прошла химический анализ в специализированной лаборатории.
orehbeton.ru
ВОДА ДЛЯ БЕТОНА
ВОДА ДЛЯ БЕТОНА
Для приготовление бетона необходима вода, которая принимает участив в процессе схватывания и твердения. При схватывании и твердении необходимо держать смесь во влажном состоянии, чтобы она «не перегорела» и достигла расчетной прочности. Для приготовления бетона промышленным способом используется водопроводная вода, которую наша лаборатория постоянно контролирует на содержание сернистого ангидрида, который вступает в химическую реакцию с цементом и приводит конечный продукт к негодности.
Качество воды для бетонов и растворов регламентирует специальный ГОСТ 23732-2011 «Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия». Документ устанавливает ограничения по наличию в среде минералов и химических соединений .
В бетоне много воды – от 155 литров на 1 м3, в зависимости от фракции щебня, песка, ожидаемой марки камня. Жидкость взаимодействует с каждой песчинкой и пылинкой цемента, поэтому ее качество оказывает влияние на весь объем будущей конструкции.
От чего зависит расход воды в бетоне: Фракция песка и щебня; Марка цемента и его тип; Ожидаемая марка бетона.
Объем воды в бетоне не должен превышать норму – в погоне за пластичностью можно легко потерять качество, избыток жидкости тормозит гидратацию цемента, а ожидаемую прочность бетон не наберет. Соответственно, добавлять ее при замесе сверх нормы нельзя.
Слишком малое водосодержание бетонного раствора не даст перемешать компоненты должным образом, а пластичность у такого будет минимальной.
Чтобы получить бетон с хорошей пластичностью и удобоукладываеомстью, нужно использовать специальные пластификаторы!
Сахара и фенолы отсрочивают твердение бетона и сильно ухудшают его качество. Нормируемое содержание этих веществ – 10 мл/литр; Нефтепродукты образуют водонепроницаемую пленку на частичках вяжущего; Поверхностно-активные вещества (мыльные остатки) также обволакивают компоненты. В отличие от присадок-улучшителей, дают только замедление твердения; Растворимые соли сульфат-ионов и хлор-ионов кристаллизуются в порах бетона, приводят к коррозии камня и арматуры. По этой причине воду из моря использовать категорически запрещено. Сточные, болотные и речные воды использовать для затворения бетонов и цементов можно, но только после очистки и проверки санитарно-эпидемиологической станцией.
Влияние воды на марку бетона нельзя недооценивать – жидкость может как способствовать приобретению прочности и других проектных параметров, так и значительно их снизить из-за наличия таких компонентов в составе:
Вода с минералами в избыточном или недостаточном количестве может снижать скорость твердения, итоговую прочность, препятствовать образованию молекулярных связей в структуре камня. Органические загрязнения (ил, плесневелые грибки) вредят бетону фактически и в перспективе: они мешают минеральным компонентам вступать в реакцию и качественно кристаллизоваться, со временем во влажной среде органика развивается и разрушает изделие по всему объему. Соответственно, использовать можно только воду, которая соответствует государственным нормативам, то есть из водопроводов, но проверенных лабораторно: к сожалению, действительно хорошая жидкость доходит до потребителя редко из-за плохого состояния проводных магистралей. То же относится к промывке наполнителей и поливке молодого твердеющего бетона.
Также непригодна для приготовления строительного бетона вода: -терминальная, -лечебная, -Питьевая минеральная и другие,
Потому что содержат различные примеси солей. Поэтому при приготовлении бетона в индивидуальном строительстве надо знать, какая вода применяется в замесе раствора. Для повышения качества продукции также можно использовать различные добавки. Благодаря им ускоряется процесс затвердения, также повышается морозостойкость и водопроницаемость. Добавкой надо уметь пользоваться и добавлять согласно инструкции иначе получите обратный процесс - начнется ускоренный процесс разрушения бетонных изделий.
ВОДА В БЕТОННОЙ СМЕСИ
Вода в бетонной смеси выполняет две функции: во-первых, участвует в химических реакциях, которые вызывают схватывание и твердение бетона, и, во-вторых, служит смазкой для смеси гравия, песка и цемента, облегчающей ее укладку.
Как при любой реакции, цемент и вода соединяются в определенных пропорциях, а именно на 1 весовую часть цемента для его гидратации требуется около 0,3 весовых частей воды. Однако бетон с таким низким содержанием воды был бы очень сухим и трудно поддавался бы уплотнению. Поэтому для смазки, т. е. для улучшения удобо-укладываемости бетонной смеси, в нее добавляется избыточная вода. Поскольку избыточная вода при твердении бетона испаряется, оставляя воздушные поры, необходимо стремиться к тому, чтобы содержание ее в бетоне было минимальным.
Если при укладке бетонная смесь не полностью уплотнена, в ней могут остаться многочисленные воздушные пузырьки, увеличивающие пористость бетона. Таким образом, существует два источника образования воздушных пор в бетоне: захват воздуха при укладке и избыточная вода, которая впоследствии испаряется.
Воздушные пузырьки легче удалить из влажных смесей, чем из сухих; последние требуют значительной дополнительной работы для удаления воздушных пузырьков при уплотнении бетона. Отсюда следует, что для любого данного способа уплотнения бетона существует определенное оптимальное содержание воды в смеси, при котором суммарный объем пор, образуемых захваченным воздухом и избыточной водой, является минимальным. Бетон с минимальным общим объемом пор является наиболее плотным и прочным и поэтому обычно наиболее приемлемым.
Из сказанного можно сделать заключение, что наиболее плотный и прочный бетон получается при минимальном количестве воды, однако достаточном, чтобы обеспечить необходимую степень удобо-укладываемости бетонной смеси для достижения максимальной плотности. Степень удобо-укладываемости должна рассматриваться в связи со способом уплотнения бетона и типом конструкции. Это утверждение можно проиллюстрировать сравнением жесткого бетона, укладываемого в дорожное покрытие и уплотняемого с помощью мощного оборудования, и более подвижного бетона, применяемого при сооружении тонких железобетонных стен и уплотняемого вручную. Если бы во втором случае применялся жесткий бетон, это почти неизбежно привело бы к образованию раковин, плотность и прочность бетона были бы значительно ниже, чем в дорожном покрытии.
Термин «водоцементное отношение» требует пояснений, так как до сих пор в различных кругах специалистов по этому вопросу не достигнуто определенного соглашения.
Зависимость между водоцементным отношением, жирностью смеси, гранулометрическим составом заполнителя, удобоукла-дываемостью и прочностью бетона была впервые изучена профессором Абрамсом (Abrams, США). Результаты его работы позволили сформулировать так называемый закон Абрамса для водоцементного отношения, который гласит: «При данных материалах для бетона и условиях испытаний количество воды затворения определяет прочность бетона в том случае, если бетонная смесь обладает достаточной для работы пластичностью».
Из этого закона следует, что для полностью уплотненного бетона при качественном заполнителе и данном цементе прочность бетона зависит только от водоцементного отношения.
Испытания большого числа кубиков, приготовленных из различных бетонных смесей при разных водоцементных отношениях, проведенные Лабораторией строительных исследований с целью определения прочности бетона в различном возрасте при разных водоцементных отношениях, привели к созданию серии кривых.
Первоначальная усадка бетонной смеси перед схватыванием является следствием потери воды путем ее испарения, поглощения опалубкой или основанием, утечки и просачивания через опалубку. Следовательно, чем влажнее бетонная смесь, тем больше возможная потеря воды и, следовательно, тем больше усадка. Загрязненные заполнители или заполнители со значительным избытком песка, требующие для получения удовлетворительной удобо-укладываемости высокого водоцементного отношения, особенно часто служат причиной появления усадочных трещин.
Водоцементное отношение влияет также на величину усадки бетона, когда в процессе твердения теряется влага. С увеличением водоцементного отношения усадка увеличивается.
Увеличение водоцементного отношения отрицательно влияет и на другие качества бетона: водонепроницаемость, сопротивляемость воздействию низких температур и выветриванию, сопротивляемость истиранию, прочность на растяжение, предел прочности при изгибе.
В заключение можно сказать, что почти во всех случаях наилучшие результаты даст бетон, имеющий наименьшее водоцементное отношение, достаточное для получения необходимой степени удобо-укладываемости, обеспечивающей полное уплотнение без затраты чрезмерной работы.
alter8.ru
