Бетонні розчини мають дуже багато характеристик і параметрів: міцність на стиск, вигин і розтягнення, морозостійкість, вологостійкість і ін. Однією з головних залишається щільність бетону: від неї великою мірою залежить міцність матеріалу.

Характеристика та вплив на якості розчину

Вимірюється цей показник для бетонної суміші в кг / м3 (куб. М) і позначається буквою D. Не слід плутати марку (М) і клас (В) бетону, визначальною яких є міцність на стиск, яка вимірюється в кг / см2, з щільністю. Кожному стандартному класу розчину відповідає свій рівень щільності.

Щільність бетону або питома вага - це співвідношення маси матеріалу до його об'єму. Така величина завжди менше або дорівнює 100%. Саме від неї найбільше залежить якість марки готового розчину, тому вона завжди вказується в інструкції до купується суміші.

Питома вага пов'язаний з міцністю. Чим він вищий, тим вище міцність будматеріалу.

Пористість

Протилежністю і зворотним значенням до щільності, яке теж характеризує міцність бетону, є пористість.

Будь-яка суміш містить в собі порожнечі, вони можуть бути великими або мікроскопічними, змінюється тільки їх обсяг. Технічно цей параметр визначається як сукупність пір об'єкта до його об'єму. Якщо скласти показники щільності та пористості - отримаємо 100% міцності розчину.

Пори виникають в процесі випаровування залишків вологи при замісі розчину. Тому рекомендують ознайомитися з різницею характеристик сухих компонентів і замішаних. Це досить складно зробити: для цього потрібно добре вивчити пропорції всіх складових - тобто наповнювачів (щебеню, гравію, піску), води, цементу, добавок.

Основне, що треба знати про пористості і щільності, замішуючи розчин - чим більше вологи, тим склад пористее, а виріб менш щільне. Досвідчені будівельники добре знають пропорції вологи і наповнювачів для відповідних марок матеріалу, вони визначені практикою і експериментальним шляхом.

Як збільшити щільність

Регулювати цей параметр можна, знаючи такі особливості:

• чим дрібніше фракція наповнювача, тим щільніше розчин - це зменшує кількість пустот;
• чим менше води, тим суміш щільніше;
• трамбування суміші збільшує показник її щільності;
• якщо прискорити затвердіння підігрівом, виріб буде щільніше;
• використовуючи спеціальні види цементу, пластифікатори, можна збільшити щільність.

Компоненти і технологія замішування

Максимально щільний і, відповідно, міцний бетон створюється за допомогою ретельно підібраного наповнювача, так як він зменшує пористість. Основною характеристикою його є фракційність. Щільність суміші має пряму залежність від параметрів всіх її складових.

Замішування

Консистенція бетону повинна бути схожа на дуже густу однорідну сметану. У звичайних умовах щільність бетонної суміші перевіряють наступним способом. Суміш залишають на деякий час, щоб в ній утворилися бульбашки повітря.

Потім набирають розчин лопатою, струшують і перевертають. Якщо вона відразу падає, потрібно додати трохи води або сухого дрібного наповнювача.

Наповнювач

Найбільше на щільність бетону впливає наповнювач. Це закономірно, його обсяг в розчині найбільш значний. При використанні легких (пористих) наповнювачів щільність стає низькою, об'ємна вага також зменшується.

Щебінь або гравій рекомендують брати щільністю в 2-3 рази вище, ніж міцність розрахункової марки бетонної суміші. Це обумовлюється тим, що проектне значення (після 28 днів) бетону завжди нижче, ніж реальні якості, які він набирає через півроку або більше, а щебінь не має властивості з часом набирати в щільності. Таким чином, ці показники врівноважуються.

Великий наповнювач бажано використовувати середньої фракції - дрібна фракція зменшує кількість пір.

Технологія укладання

Спосіб укладання і обробки матеріалу при його використанні має значення. Будівельники знають, як важливо утрамбувати розчин і випустити скупчилися всередині бульбашки повітря. Чим щільніше (жорсткіше) марка бетону, тим розчин міцніше, але вимагає більш ретельного ущільнення і трамбування.

Для зазначених цілей застосовують:

• спеціальні механізми - вібратори;
• ручні пристосування. Їх можна легко виготовити з підручних засобів. Для цього беруть товсту рівну дошку і прилаштовують до неї ручку. Таким приладом гарненько утрамбовують залитий в опалубку розчин;
• проколювання бетону металевими штирями, тим самим випускаючи повітря.

Трамбувати рекомендують як мінімум до появи на поверхні суміші характерного молочка. В результаті обробки витісняється надмірна волога і повітря, заливка добре ущільнюється, вона стає надійною і міцною.

Ще одним методом позбавлення розчину від повітря є вакуумирование. Це новаторський і сучасний спосіб. Його застосовують для збільшення щільності асфальтобетону при укладанні дорожнього полотна. Вакуумирование застосовують для марок розчину на основі силікатних і шлакосілікатних цементів.

Цементи

Для збільшення щільності важкого бетону в кг / м3 часто застосовують кілька видів особливих цементів. Найбільш поширені такі:

• портландцемент;
• глиноземний;
• пуццолановий;
• розширює.

Слід врахувати що, чим щільніше розчин, тим він важче і його складніше укладати. Проблеми з укладанням в цих випадках вирішуються застосуванням пластифікаторів. Вони також покращують і інші властивості. Є добавки, що сприяють витісненню повітря і ущільнення бетону.

Недолік цементу зменшує щільність бетону. Його завжди беруть на 2-3 класу вище, ніж заданий клас бетону. Наприклад, для бетонної суміші М150 потрібен цемент М400.

Види бетону по щільності

Визначальним для класифікації за цим параметром є середня щільність бетону (D). Щільні суміші - це тяжкі та особливо тяжкі бетони. Марка бетону за середньою густиною має характерний для неї діапазон класів по міцності. Зразкові характеристики відображені в наступних таблицях:

Таблиця 1 - Характеристики за типами

Тип Уд. вага, кг / м3 наповнювач застосування особливо важкий D2500 і більше барит, магнетит, скрап з чавуну спец. споруди важкий D2200-D2500 гравій, пісок, щебінь несучі елементи Примітка. Нормативні марки зазначених бетонів: М500; М600; М700; М800, М900 і М1000. Їм відповідають класи В40-В80.

Таблиця 2 - Види щільності по марці і класу

Марка (М) Клас (В) Щільність (D) Особливо легкі бетони 5-15 1-10 50-500 Легкі пористі 15-150 3,5-12,5 500-1200 Легкі 100-350 13-25 1400-1800 Полегшені 350-500 25-40 1800-2200 Важкі 500- 800 40-45 2200-2500

Слід сказати, що ці таблиці, досить відносні, оскільки характеристики бетону також залежать від наповнювача і пропорцій складових. Наприклад, бетон М400, якщо в нього додати наповнювач з більшою міцністю, меншою фракційністю, а також зменшити кількість води, підмішати спеціальні добавки, може мати щільність, характерну для більш важких бетонів.

Детальніше про важких

Особливо важкі матеріали створюють для спеціальних цілей, їх рідко використовують в приватних або в звичайних будівельних роботах. Здебільшого це промислові суміші, використовувані на спеціальних об'єктах. Вони призначені для створення конструкцій в атомній енергетиці, для стін АЕС, промислових підлог, злітних смуг. Показник їх щільності в діапазоні 2500-6000 кг / м3, в них застосовують спеціальні наповнювачі (барит, металеві тирса).

Важкі бетони називають ще загальнобудівельними, основними або звичайними. Їх значення в межах D2200 - D2500 кг / м3. Це головний матеріал для монолітних споруд, багатоповерхових будинків, фундаментів, доріг, несучих конструкцій промислових і габаритних споруд, перекриттів.

Детальніше про легких

Полегшені бетони мають кілька особливостей. Вони мають щільність в діапазоні 1800-2200 кг / м3. Найбільш часто використовуються для несучих конструкцій в приватному будівництві. Наприклад, бетон М400 з щільністю близько 1900 кг / м3 є оптимальним для фундаменту приватного будинку, хоча також використовуються для фундаментів і більш легкі марки М100 і М200 (на щебінці або гравії). Полегшені бетони - це марки від М350 до М500, їм відповідають класи В25-В40.

Легкі розчини відрізняються великою різноманітністю. Для них характерно різноманіття різних наповнювачів. Ними можуть виступати тирса, скло або пористі наповнювачі: керамзит, пемза, шлаки. До них відносяться пористі блоки для утеплення будівель. Ці розчини дуже різноманітні, мають щільність в межах 1400-1800 кг / м3. До них належать М100-М350 або, відповідно, класи В15-В25. Такий виріб може виступати теплоізоляційним або теплоизоляционно-конструкційним матеріалом.

Існують також легкі пористі аналоги сумішей, це газо- і пінобетон. Їх складовими є в'язкий елемент, вода, невеликий кремнеземний інгредієнт і хімічна добавка для утворення пор. Вони мають невелику питому масу - 500-1200 кг / м3, зменшену теплопровідність. Їх марки - М15-М150 або класи В3,5-В12,5. Такі розчини використовуються для виготовлення піно або газоблоків, які мають гарну теплоізоляцією.

Детальніше про особливо легких

Наступним видом будуть особливо легкі і ніздрюваті бетонні суміші. Із застосуванням нових технологій вдається виготовляти розчини з питомою щільністю нижче 500 кг / м3 з непоганими характеристиками міцності. Класи щільності таких матеріалів - В1-В10.

Звичайно, при такій щільності про будь-яких особливих конструкційних і будівельних функціях не доводиться говорити. Головним завданням їх є теплоізоляція. Вони застосовуються в ролі прошарку, при ремонтних роботах, для стяжок, підкладок під бетонний фундамент.