Монолитное строительство — бетоны, классификация и состав

Монолитное строительство бетоны, классификация и состав.

Практически все монолитное строительство тесным образом связано с применением бетонных смесей, также бетон используется в процессе изготовления пеноблоков, железобетонных плит и при создании бетонный стяжки полов.

Бетон это достаточно доступный компонент, который получается в результате использования смеси цемента, песка и воды. Получаемый в результате такого смешивания продукт отличается совершенно уникальными свойствами. Этот материал обладает прочностью, сравнимой со сталью, устойчивостью к воздействию факторов внешней среды и долговечностью.

Строения, возведенный при помощи такого строительного материала, как бетон, могут служить в течении очень длительного периода времени, исчисляемого десятилетиями. При этом потребность в капитальном ремонте у зданий, построенных с применением изделий из бетона, возникает спустя достаточно длительный период эксплуатации. Что, несомненно, повышает привлекательность монолитного строительства.

Классификация и состав.

Бетоны классифицируют по ряду признаков. (ГОСТ 25192-82) По назначению различают конструктивные бетоны, из которых изготовляют несущие и ограждающие конструкции. По плотности бетоны делят на особо тяжелые (более 2500 кг/м 3 ), тяжелые (1800-2500 кг/м 3 ), легкие (500-1800 кг/м 3 ), особо легкие (менее 500 кг/м 3.

По виду вяжущего различают бетоны.

По виду заполнителей бетоны могут быть.

Плотных заполнителях.

Пористых заполнителях.

Специальных заполнителях.

По структуре бетоны бывают.

С плотной структурой.

Поризованной структурой.

Ячеистой структурой.

Крупнопористой структурой.

Наибольшее применение в практике строительства для возведения монолитных конструкций зданий получили конструкционные тяжелые и легкие цементные бетоны, в подобранный состав которых, обычно входят цемент, вода, заполнители и добавки.

Цемент основной вид вяжущего материала для производства бетонных смесей (ГОСТ 30515-97.

Цемент классифицируют по следующим признакам.

Виду клинкера и вещественному составу.

Прочности при твердении.

Скорости твердения.

Срокам схватывания.

По виду клинкера различают цементы на основе.

Портландцементного клинкера.

Глиноземистого клинкера.

Цементы на основе портландцементного клинкера по вещественному составу и в зависимости от содержания активных минеральных добавок подразделяют следующим образом.

Без активных минеральных добавок портландцемент.

С активными минеральными добавками не более 20 % портландцемент с минеральными добавками.

С добавками гранулированного шлака свыше 20 % шлакопортландцемент.

С активными минеральными добавками свыше 20 % пуццолановый портландцемент.

По прочности при твердении различают следующие цементы.

Высокопрочные марки 550,600 и выше.

Повышенной прочности марки 500.

Рядовые марки 300 и 400.

Низкомарочные ниже марки 300.

По скорости твердения различают цементы.

Обычные с нормированием прочности в возрасте 28 суток.

Быстротвердеющие с нормированием прочности в возрасте 3 и 28 суток.

Особобыстротвердеющие с нормированием прочности в возрасте 1 суток и менее.

По срокам схватывания классифицируют цементы на.

Медленносхватывающиеся, с началом схватывания более 1 ч. 30 мин.

Нормальносхватывающиеся, с началом схватывания от 45 мин. до 1 ч. 30 мин.

Быстросхватывающиеся, с началом схватывания менее 45 мин.

С течением времени активность цемента снижается (за год 30-40 %), поэтому необходимо строго соблюдать правила и сроки его транспортирования и хранения.

Заполнители занимают в бетоне до 80 % объёма и существенно влияют на его прочность, долговечность и стоимость. В качестве мелкого заполнителя применяют пески для строительных работ (ГОСТ 8736-93.

Для производства качественного бетона песок должен состоять из зерен различной величины (смесь среднего и крупного песка Мкр = 2-3), чтобы объем пустот в нем был минимальный, чем меньше объем пустот в песке, тем меньше требуется цемента, чтобы изготовить плотный бетон. Использовать песок с модулем крупности менее 1,5 и более 3,5 не рекомендуется.

Крупным заполнителем в тяжелых бетонах служат гравий и щебень из плотных горных пород для строительных работ (ГОСТ 8267-93.

Рекомендуемая фракционная крупность заполнителей для бетонирования монолитных конструкций: 5-20 и 20-40 мм.

Для изготовления легких бетонов используют крупные от 5 до 40 мм пористые заполнители, к которым относят керамзит и его разновидности (шунгизит, зольный гравий, глинозольный керамзит, вспученный аргиллит), термолит, аглопорит, шлаковую пемзу, гранулированный шлак, вспученный перлит и вспученный вермикулит, а также заполнители из пористых горных пород и отходов промышленности (ГОСТ 25820-2000.

Для приготовления бетонной смеси и поливки бетона в процессе твердения применяют любую воду из хозяйственного водопровода, рек или естественных водоемов (ГОСТ 23732-79.

Одно из перспективных направлений снижения расхода цемента, регулирования технологических свойств бетонной смеси и физико-механических характеристик бетонов это применение химических добавок в производстве бетона (ГОСТ 24211-91.

По основному эффекту действия добавки подразделяют по следующим группам.

Регуляторы реологических свойств бетонных смесей (пластифицирующие, стабилизирующие, водоудерживающие.

Регуляторы процессов схватывания и твердения (замедлители схватывания, замедлители твердения, ускорители схватывания, ускорители твердения, противоморозные.

Регуляторы структуры бетона (воздухововлекающие, пенообразующие, газообразующие.

Добавки придающие бетону специальные свойства (уменьшающие смачивание, изменяющие электропроводность.

Добавки полифункционального действия ( комплексные.

Добавки, замедляющие коррозию арматурной стали (ингибиторы.

Некоторые из применяемых добавок при разной дозировке могут оказывать противоположные действия (ускорять либо замедлять твердение бетона, вызывать коррозию арматуры), поэтому вид и концентрацию добавок назначают, используя нормативную литературу, устанавливают в строительной лаборатории опытным путем.

Наряду с применением химических добавок для разбавления цементов высоких марок при приготовлении бетонов низких классов в бетонную смесь вводятся минеральные добавки: опоку, диатомит, молотый гранулированный шлак, золу унос ТЭС и др. Это позволяет повысить эффективность бетонных смесей, особенно в монолитном домостроении, где по конструктивным соображениям бетоны высокой прочности не требуются.

Подбор состава бетона.

Составом бетона называется массовое или объемное соотношение вяжущего, заполнителей и воды (ГОСТ 27006-86.

Наиболее часто состав бетона выражают в виде отношения Ц:П:Щ, которое показывает, во сколько раз количество мелкого заполнителя П (песка) и крупного заполнителя Щ (щебня) больше, чем цемента (Ц). Расход цемента в пропорции принимается за единицу. Обязательно указывают расход воды, который выражается водоцементным отношением В/Ц. Например, бетон состава 1:2,5:4 при В/Ц = 0,5 соответствует расходу на одну единицу массы цемента 2,5 единиц песка и 4 единиц щебня.

Выражают состав бетона в виде массового расхода материалов (кг), необходимых для приготовления 1 м3 (1000 л) бетонной смеси. Например: цемент 300 кг, песок 700 кг, щебень 1200 кг, вода 150 кг. Всего 2350 кг.

Состав бетона подбирают специальные лаборатории на основании сведений о вяжущем и заполнителях (активность цемента, наибольшая прочность заполнителей, модуль крупности песка) таким образом, чтобы при минимальном расходе цемента получить бетон с заданными свойствами (заданные сроки твердения, требуемый класс бетона, марки по морозостойкости и водонепроницаемости, необходимую подвижность или жесткость.

Состав бетона подбирают в определенной последовательности.

Определяют значение водоцементного отношения (по графикам и таблицам) и расход цемента (Ц) и воды (В) на 1 м 3.

Находят оптимальное соотношение песка, щебня или гравия.

Устанавливают зерновой состав заполнителей.

Определяют предварительный состав бетона.

Пробным замесом проверяют подвижность и удобоукладываемость бетонной смеси (при необходимости вносят поправки в расчет состава бетона.

Окончательно уточняют расход материалов на 1 м 3 бетонной смеси.

Готовят опытные замесы контрольных образцов и испытывают эти образцы для определения прочности бетона.

Если прочность соответствует заданному классу бетона, состав утверждают для производства.

При подборе состава учитывают естественную влажность материалов.

Свойства бетонных смесей и бетонов.

Основным технологическим свойством бетонной смеси является удобоукладываемость. Она оценивается по показателям подвижности (осадка конуса ОК) и жесткости (Ж) в соответствии с методами испытаний (ГОСТ 10181-2000.

Классификация бетонных смесей по степени их удобоукладываемости дана в табл. 1.1.

Подвижность бетонной смеси зависит от содержания в ней воды, водоцементного отношения, а также вида цемента, крупности заполнителей, количества и гранулометрического состава песка, введения в бетон добавок.

Хотя увеличение содержания воды в бетоне, увеличивая подвижность и улучшая удобоукладываемость, облегчает укладку, лишняя вода в бетоне вредна. Она увеличивает вероятность расслаивания бетонной смеси, требует повышенного расхода цемента, увеличивает пористость и усадку бетона, что снижает его качество. Поэтому в последнее время повышение подвижности бетонных смесей достигают не увеличением содержания в них воды, а введением специальных химических добавок- пластификаторов и суперпластификаторов.

Таблица 1.1 Классификация бетонных смесей по удобоукладываемости.

Марка по удобоукладываемости.

Норма удобоукладываемости по показателям.

Конструкции сильно насыщенные арматурой и закладными деталями.

Классы тяжелого бетона характеризуются пределом прочности на сжатие бетонного образца куба размером 150 150 150 мм после 28 суток твердения в нормальных условиях и обозначаются В3,5; В5,0; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; ВЗО; В35; В40; В45; В50; В55; В60 (ГОСТ 10180-90). Для перехода от класса бетона В к средней прочности бетона (МПа) необходимо В разделить на коэффициент 0,778. Например, для класса В10 средняя прочность 10/0,778 = 12,86 МПа.

Марки по морозостойкости тяжелого бетона: F50; F75; F100; F150; F200; F300; F400; F500 (ГОСТ 10060.0-95), по водонепроницаемости W2; W4; W6; W8; W12 (ГОСТ 12730.5-84). Технические характеристики легких бетонов приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 Характеристика легких бетонов.

Плотность кг/м 3.

Класс прочности на сжатие.