Р. Яковлев - Универсальный фундамент Технология ТИСЭ

Пример

Состав бетона 1:2,5:5 при В/Ц=0,5 соответствует следующему массовому расходу компонентов смеси:

— цемент — 1;

— песок — 2,5;

— щебень — 5;

— вода — 0,5.

Состав бетона может быть выражен не только в массовом выражении, ни и в объемных долях, удобных для дозирования непосредственно на строительной площадке.

Выражают также состав и в виде массового расхода материалов (кг), необходимых для приготовления 1 м3 (1000 л) бетонной смеси.

Пример

— цемент — 320;

— песок — 800;

— щебень — 1200;

— вода — 160;

Всего — 2480 кг.

Вариантов состава бетона может быть достаточно много. В большой степени на этом сказывается назначенная марка бетона, фракционный состав мелких и крупных заполнителей, а также марка используемого цемента. В зависимости от содержания компонентов обычные бетоны подразделяются на жесткие, пластичные и литые. Примерные составы бетонов (в объемных частях) приведены в таблице 17.

Таблица 17. Состав бетона на тяжелых заполнителях

Подбор состава бетонной смеси сводится к тому, чтобы расход цемента был минимальным. Это достигается в том случае, если объем крупного заполнителя в бетоне максимально возможный (обычно 0,75…0,85 от объема бетона), а мелкий заполнитель занимает пустоты между зернами крупного (рис. 90, а).

Достаточно плотный и легко трамбуемый бетон получают, если количество гравия (щебня) не превышает количество песка более чем в два раза. Что касается фракций песка для бетона с наименьшей пористостью, то там применяют песок, у которого на долю зерен диаметром 0,25 мм приходится 25% от общей массы, диаметром 1 мм — 25% и до 3 мм — 50%.

При отсутствии крупных фракций прочность бетона существенно не снижается, но расход цемента увеличивается (рис. 90, б).

Технологические добавки

Добавки в количестве от 0,1 до 2,5% от массы цемента применяются для снижения его расхода и улучшения технологических свойств смеси и бетона: изменения сроков схватывания и созревания, повышения прочности и морозостойкости, водо- и газонепроницаемости, усиления защитных свойств бетона по отношению к арматуре.

Суперпластификаторы

Наибольшее распространение в качестве добавки получили суперпластификаторы, назначение которых — разжижение бетонной смеси до высокоподвижной литой консистенции. Они приготавливаются на основе меламино- и нафталино–формальдегидных смол. Суть их применения — снижение межмолекулярных сил сцепления в смеси. Введение суперпластификатора в количестве 0,3…0,6% обеспечивает снижение расхода воды, повышает физико–механические свойства бетона, дает возможность снизить расход цемента на 10… 15%.

Отличительной особенностью суперпластификаторов является их кратковременность. Через 1…1,5 часа после их введения подвижность смесей резко снижается.

Ускорители твердения

Для ускорения твердения бетона в качестве добавок применяют сульфат натрия (СН), нитрит натрия (НН), хлорид кальция (ХК), нитрит кальция (НК).

Ингибиторы

Для защиты арматуры от коррозии в бетонную смесь добавляют ингибиторы нитрит–натрия (НН), нитрит–нитрат кальция (НН1К) и нитрит–нитрат сульфат натрия (НН1СН).

Противоморозные добавки

При температуре + 5 °С бетонные смеси резко снижают скорость набора прочности. При температуре ниже 0 °С химически несвязанная вода превращается в лед и увеличивается в объеме на 9%. В результате в бетоне возникают напряжения, разрушающие его структуру.

При оттаивании процесс гидратации цемента возобновляется, но из‑за разрушенной структуры бетон не может набрать проектной прочности.

Экспериментами установлено, что если бетон до замерзания наберет 30 — 50% от проектной прочности, то дальнейшее воздействие низких температур не влияет на его физико–механические характеристики.

При внесении химических добавок процесс твердения бетона будет протекать и при температурах ниже 0 °С, но несколько замедленно. Скорость набора прочности бетоном зависит от температуры и химического состава противоморозных добавок.

Если противоморозные добавки действуют до температуры — 15 °С, то скорость набора прочности бетоном можно оценить по табл. 18.

Таблица 18. Скорость набора прочности бетона с противоморозными добавками, % оt R

Добавки вводят в виде водных растворов в процессе приготовления бетонных смесей в количестве 2…10% от массы цемента.

В качестве противоморозной добавки можно использовать:

— обычную пищевую соль, ее 5% водный раствор (на 40 л воды — 1 кг соли) замерзает при — 5 °С;

— раствор 6% пищевой соли и 9% хлорида кальция (ХК) (на 100 литров воды — 2,5 кг соли и 4 кг хлорида кальция) замерзает при — 15 °С.

В качестве противоморозных добавок применяют и другие соли: нитрит натрия (НН), нитрат кальция (НК), нитрит–нитрат кальция (ННК), поташ (П) и их соединения. Соли вводят в бетонную смесь только в виде водных растворов.

В настоящее время на рынке строительных материалов появилось достаточно много эффективных отечественных противоморозных добавок в жидком и в сухом виде, способ применения которых указывается в прилагаемых к ним описаниях.

Добавки вводят в виде водных растворов в процессе приготовления бетонной смеси.

Некоторые добавки, например, хлористые соли, ухудшают качество поверхности вследствие образования высолов — белесых трудно выводимых пятен. Поэтому их применение ограничено (фундамент, балки…). Кирпичная кладка, выполненная с применением подобных противоморозных добавок, хорошо заметна издалека.

Если в какой‑либо местности вместо песка или щебня используются иные материалы, сходные по своему применению в качестве заполнителя, то в этих случаях неплохо сделать образцы будущей смеси.

Для этой цели можно изготовить небольшие емкости, обрезав верхушки пластиковых бутылок (рис. 101). Образцов желательно сделать несколько, с разными составами. Их следует пронумеровать (нацарапать на свежем растворе) и сделать запись о составе каждого образца в тетради, которую застройщик должен обязательно иметь.

Рис. 101. Изготовление образцов бетонной смеси: А — заполнение емкости смесью; Б — образцы в пропарочной камере

Для ускорения созревания бетона на следующий день образцы можно освободить от емкости и поместить в пропарочную камеру. Для этой цели подойдет большая кастрюля с крышкой. На дно кастрюли наливается вода, образцы устанавливаются на невысокой подставке. На обычной плите кастрюлю с образцами разогревают до кипения воды и поддерживают это состояние в течение 8 часов, иногда подливая воду.

После такой пропарки образцы наберут прочность, соответствующую выдержке образцов в естественных условиях в течение 28 суток. Вынимайте образцы, разбивайте их молотком, оценивая их прочность. Более объективно это выполняется с применением эталонного молотка Кашкарова, оснащенного на конце подпружиненным шариком. Прочность бетона, по которому ударяют этим инструментом, оценивается диаметром следа от шарика.

Как уже пояснялось, тяжелые заполнители бетона вводят для экономии цемента. Бетонная смесь, в которой наполнителем служит только песок, для многих застройщиков может оказаться более приемлемой. Высокая стоимость щебня, усложнение дозирования смеси и повышенная вероятность её расслоения — не в пользу тяжелого бетона.

В последнее время и в индустриальном строительстве стал широко применяться пескобетон без тяжелых заполнителей. Чем это можно объяснить.

"… Известный уже более века песчаный бетон стал предметом систематических исследований с середины пятидесятых годов, что было связано, в первую очередь, с организацией производства железобетона в регионах, где отсутствуют месторождения крупного заполнителя…"

"…Песчаный бетон, как правило, обладает высокими физико–механическими характеристиками по сравнению с бетоном на крупном заполнителе…

"…Бортовые камни из песчаного бетона, находившиеся 25 лет в эксплуатации, не имели следов разрушения, в то время как бортовые камни из тяжелого крупнозернистого бетона, изготавливаемые по традиционной технологии, разрушились через 2-3 года от размораживания".

"Песок — единственный заполнитель в песчаном бетоне, наиболее дешевый и повсеместно распространенный строительный материал, стоимость которого в России в 2-3 раза ниже стоимости щебня ив 6 — 8 раз керамзитового гравия…"