Протягом останніх семи десятиліть найбільш затребуваним будівельним матеріалом є штучний камінь на основі мінерального в'яжучого речовини або бетон. Висока міцність, здатність до експлуатації в будь-яких умовах, а також вражаюча довговічність забезпечили цьому матеріалу чільне місце в будівельній галузі.

У цивільному та промисловому будівництві найбільш поширеним класом є бетон В15. Його технічні характеристики дозволяють забезпечити необхідний рівень міцності конструкції, її довговічності і здатності до опору негативним факторам середовища.

Характеристики

Клас бетону по міцності В15 відповідає в старій номенклатурі марці М200. Це позначення говорить про те, що міцність матеріалу повинна становити 200 кгс / см2 або 20 МПа, для забезпечення якої потрібна висока середня щільність на рівні 2200 - 2400 кілограм на 1 м3. Саме тому такий бетон називається важким.

Крім класу по міцності, який часто позначають як b15, для кожного складу вказується його марка по водонепроникності (w) і морозостійкості (f). В результаті позначення бетонної суміші за паспортом буде виглядати як БСТ b15 w6 f150, де спочатку йде маркування типу суміші, потім вказуються основні характеристики.

Всі характеристики штучного каменю безпосередньо залежать від використовуваних матеріалів і складу.

Витрати заповнювачів і в'яжучого розраховуються на 1 м3 для простоти виготовлення, адже бетон замовляють за обсягом, а не за масою.

Склад

У складі важкого бетону в15 міститься:

• цемент, як основний компонент,;
• пісок;
• крупний заповнювач у вигляді гравію або щебеню;
• воду;
• хімічну добавку.

Від якості і співвідношення компонентів будуть залежати всі властивості матеріалу.

Параметри цементу

Бетон з міцністю до 30 МПа відносять до рядових складам. Вимоги до них не дуже високі, тому нормативні документи дозволяють вибирати різні типи портландцементу.

Найчастіше виробники для таких сумішей використовують цемент ЦЕМ I або II з класом по міцності 32,5. Витрата такого в'яжучого можна збільшити без зміни собівартості продукції, що позитивно позначається на щільності і довговічності матеріалу.

При відсутності необхідної кількості силосів для зберігання цементу бетон виготовляється з в'яжучого більш високого класу по міцності - ЦЕМ 42,5 з мінеральними добавками і без них. В результаті витрата цементу зменшується, що може негативно впливати на довговічність бетону.

Інертні матеріали

Для пересічних класів можна використовувати пісок першого і другого класу з модулем крупності від 1,5 до 2,5. Забрудненість глиною, а також зменшення крупності призводить до збільшення витрати цементу і крупний заповнювач, що позначається на собівартості продукції.

Заповнювачі

Як крупний заповнювач може застосовуватися щебінь з гравію, вапняку або щільних гірських порід, а також гравій в чистому вигляді з маркою по подрібнюваністю не менше М400. У бетоні з водонепроникністю w6 і морозостійкістю f150 необхідно використовувати щільний заповнювач з маркою не менше М600, інакше не буде забезпечена необхідна щільність матеріалу.

Щебінь.

Добавки

Як хімічних модифікаторів найчастіше використовують пластифікатори або регулятори збереження рухливості. Застосування подібних добавок допомагає знизити витрату води, що підвищує щільність бетону, його міцність і довговічність при збереженні заданої рухливості.

Практично всі сучасні будівельні матеріали на основі портландцементу випускаються із застосуванням будівельної хімії, адже саме добавки допомагають досягати всіх технічних характеристик при невисокій собівартості продукції.

Базові склади бетону

Витрати всіх компонентів на 1 м3 суміші можуть істотно відрізнятися в залежності від використовуваних матеріалів і додаткових вимог до бетону. Якщо розглянути застосування цементу ЦЕМ 32,5 незалежно від вмісту мінеральних добавок, середнього піску і щебеню М600, то базовий склад бетону в15 на м3 буде містити:

• цемент від 250 до 300 кг;
• пісок від 700 до 900 кг;
• щебінь від 1000 до 1150 кг;
• вода від 150 до 200 кг;
• добавка в рідкому вигляді від 2,5 до 4 кг.

Відповідність водозащіте і морозостійкості

Для забезпечення марки по водонепроникності w6 і морозостійкості f150 необхідно підібрати склад таким чином, щоб щільність матеріалу забезпечувала структуру з мінімальною кількістю відкритих капілярів при збереженні гелевою пористості. В цьому випадку витрата цементу не може опускатися нижче 280 кг.

При використанні цементу з класом по міцності 42,5 таку кількість призведе до збільшення марки бетону з М200 до М250. В результаті при маркуванні БСТ В15 w6 f150 визначальними стають такі характеристики, як морозостійкість і водонепроникність, тому склад підбирається під них.

Кількість води

Структура бетону, як і його щільність, багато в чому залежать від обраного водоцементного відносини.

Для забезпечення тривалого терміну служби частка води повинна становити не більше 40% від витрати цементу.

Вважається, що водонепроникності на рівні w6 - w8 і морозостійкості f150 - f250 можна досягти при В / Ц ≤ 0,6. Більший витрата води не дозволить домогтися необхідної довговічності.

Вплив якості складових на склад

Залежність зміни складу бетону на 1 м3 при застосуванні матеріалів різної якості можна представити у вигляді таблиці.

параметри суміші Витрата на 1 м3 бетону, кг цемент пісок Щебінь / гравій ЦЕМ I (II) 32,5 ЦЕМ I (II) 42,5 Мкр = 1,5 - 2 Мкр = 2 - 2,5 фр. 5 - 20 мм В15 П3-П4 W4 F100 250 - 260 - 650 - 700 - 1050 - 1150 - 750 - 800 1050 - 1100 - 220 - 240 650 - 750 - 1080 - 1150 - 750 - 850 1050 - 1100 В15 П3-П4 W6 F150 280 - 300 - 600 - 680 - 1080 - 1150 - 700 - 800 1050 - 1100 ---- 250 - 270 650 - 700 - 1080 - 1150 - 720 - 820 1080 - 1120

Для зазначених складів обов'язково використання хімічних модифікаторів, а також В / Ц не перевищує 0,65.

Виготовлення та застосування бетону В15

Будівельникам матеріал даного класу по міцності більше відомий під маркою М200. Базовими технічними характеристиками для нього вважаються водонепроникність w4 і морозостійкість f100. Такий матеріал прекрасно підходить для виготовлення перегородок, внутрішніх стінових панелей, фундаментних блоків, а також сходових маршів та інших видів конструкцій.

Не менш затребуваний бетон М200 і в малоповерховому будівництві. Він прекрасно підійде для виготовлення фундаменту, заливки стін підвалу, а також зведення основних стін будівлі. Розрахункової міцності такого бетону вистачить для будь-якого малоповерхового будівлі, але в цьому випадку потрібні більш високі значення параметрів довговічності на рівні w6 і f150. Цілком підійде матеріал марки М200 для заливки доріжок, майданчика для паркування автомобіля або статі літньої кухні.

Приготування бетонної суміші

Найбільш затребуваною формою випуску такого матеріалу є суміш з рухливістю П3 - П4, яку можна виготовити самостійно в гравітаційному змішувачі. Придбати таке обладнання не складає труднощів, адже воно продається в будь-якому магазині будівельних матеріалів.

Спочатку розраховується норма завантаження компонентів виходячи з обсягу змішувача. Необхідно пам'ятати, що чашу можна заповнювати тільки на 70% від її максимальної місткості.

Всі компоненти зважуються і завантажуються в змішувач (склад читайте вище). Найкраще спочатку перемішати пісок і щебінь з додаванням невеликої кількості води, а потім ввести цемент і воду, що залишилася. У цьому випадку зменшується запилювання при замісі. Час перемішування варто призначати не менше 3 - 5 хвилин для отримання однорідної суміші.

Закладка розчину

Готову суміш необхідно укладати в заздалегідь підготовлену опалубку. Після укладання її необхідно ущільнити вібраторами або проштиковать для видалення защемленного повітря. Свіжоукладений бетон необхідно захистити від втрати вологи, накривши заливку плівкою. Дотримання рецептури і уважне ставлення до матеріалу при його виготовленні гарантує отримання міцною і довговічною конструкції.