Строительный бетон: состав, свойства и приготовление

Как и раствор, строительный бетон является необходимым компонентом для возведения построек всех видов. Приготовление его вручную – процесс слишком трудоемкий, поэтому рекомендуется приобретать готовые бетонные смеси. Но если вы имеете теоретические знания, как сделать бетон своими руками и обладаете первичными строительными навыками, выполнить эту работу самостоятельно.

Бетон как строительный материал и его свойства

Бетон как строительный представляет собой уникальную смесь из вяжущего компонента (цемента), заполнителя (гравия) и воды. Все эти вещества, входящие в состав строительного бетона, смешаны в определенной пропорции, в результате дают материал, без которого сложно обойтись при строительстве летнего душа и туалета. Затвердевая, бетон превращается в камнеподобную массу, но при усилении металлической арматуры, в отличие от камня, он способен выдерживать существенные нагрузки на растяжение.

Основные свойства строительного бетона – это отличная прочность, устойчивость к климатическому воздействию и доступность по цене.

Так как бетон представляет собой сложный по составу материал, то его качество во многом зависит от качества его компонентов, их соотношения, гранулометрического состава заполнителей, а также от соблюдения технологии при его приготовлении. Кроме того, важны условия твердения бетона, включающие температуру, время и влажность.

При приготовлении бетонной смеси марка цемента должна превышать марку бетона. Если применяется портландцемент, то при марке бетона 150 марка цемента должна быть в 2 раза больше (400 и выше), а для других видов цемента — в 3 раза. В качестве заполнителя используют песок, гравий и щебень, различающиеся зернистостью. Песок может быть мелкозернистым (размер частиц такого песка составляет 0,1-0,25 мм), среднезернистым (0,25-0,5 мм), крупнозернистым (0,5-1 мм) и грубозернистым (2-2,5 мм). Размер частиц гравия не превышает 10 мм, а щебня — 15 мм.

Строительный материал легкий бетон и его заполнители

Кроме традиционного бетона, довольно часто применяется такой строительный материал, как легкий бетон, в которых в качестве заполнителя используются доменный шлак, пористая обожженная глина, керамзит, кирпичный бой и. п.

Для заполнителей легких бетонов существуют особые требования. Они не должны содержать вредных примесей, которые отрицательно сказываются на прочности бетона, снижают его водонепроницаемость, износо- и морозостойкость. Содержание глиняных примесей в заполнителе по нормативам не должно превышать 3% объема. Если их содержание повышается до 6% объема бетонной смеси, то прочностные характеристики бетона сокращаются на 10%, а при увеличении примесей до 16% — в 2 раза.

В готовой конструкции наличие примесей со временем проявится в виде осадочных трещин, поэтому рекомендуется производить очистку заполнителя. Для этого его достаточно промыть.

В качестве заполнителя не следует использовать некоторые минеральные вещества (гипс, ангидрит и т. п.), так как они могут стать причиной деформации в результате кристаллизационного воздействия.

Тяжелый бетон: характеристики, состав, крупность заполнителя

В состав тяжелых бетонов входят крупные и мелкие плотные заполнители. В мелкозернистом бетоне используются только мелкие заполнители. В качестве крупных заполнителей, у которых размер зерен превышает 5 мм, применяется щебень из естественного камня. Его насыпная плотность составляет более 1,8 г/см3. Крупные заполнители должны быть фракционированными.

Для производства легких бетонов используются пористые заполнители, насыпная плотность которых составляет не более 1000 кг/см3. Крупность заполнителей тяжелых бетонов (величина зерен) при этом может варьироваться от 5 до 40 мм (щебень, гравий).

Если насыпная плотность будет составлять не более 1200 кг/м3, то величина зерен будет не более 5 мм (песок).

Среди пористых заполнителей тяжелых бетонов выделяют искусственные, природные и производимые из отходов промышленности.

Качественные характеристики тяжелого бетона определяются не столько прочностью заполнителя, сколько формой и размером его частиц, которые в нем должны содержаться. Они должны быть в его составе в таком процентном соотношении, чтобы при отвердении пустоты, остающиеся между крупной фракцией, были заполнены более мелкой. С этой точки зрения цемент представляет собой своеобразный клей, который связывает отдельные частицы. Угловатые заполнители способны заметно улучшить качество бетона. При этом объем пустот не должен превышать 37% в песке, 45% в гравии и 50% в щебне. Чем меньше пустот в гравии или щебне, тем меньше расход песка и цемента.

Чтобы проверить наличие пустот в заполнителе, необходимо в ведро емкостью 10 л до краев насыпать, не уплотняя, заполнитель и аккуратно влить воду. Объем влитой воды будет соответствовать объему пустоты в ведре. Например, если было влито 3 л воды, соответственно, пустотность составляет 30%.

Приготовление строительного бетона своими руками

Для приготовления строительного бетона необходимо использовать только чистую воду, поэтому не следует применять жидкость, загрязненную промышленными отходами. Наиболее опасными для раствора являются сульфаты, которые способны разрушить бетонную конструкцию.

Перед тем как сделать бетон, учитывайте, что от количества воды, добавленной в смесь, меняется консистенция готового материала, которая может быть жесткой, пластичной или особо пластичной. Если в бетоне отмечается избыток жидкости, то в процессе отвердения она испаряется, оставляя пустоты, что значительно ухудшает качество материала, поэтому объем воды должен соответствовать количеству песка и цемента.

Густота бетона может варьироваться для разных целей. Жесткий бетон по консистенции напоминает влажную землю. При укладке его необходимо тщательно и сильно уплотнять.

Бетонная масса может быть густой, но при этом достаточно пластичной, поэтому для нее не требуется усиленного уплотнения. Очень подвижный бетон способен самотеком заполнить форму, пустоты в нем практически отсутствуют.

Пластичность зависит от содержания в смеси воды. Излишнее количество воды может привести к расслоению бетонного раствора.

Следует помнить, что чем бетон гуще, тем сильнее он утрамбовывается и выше его прочностные качества. По состоянию бетон должен напоминать гомогенную массу. Материал в сухом виде содержит достаточное количество воздуха. Для его удаления необходимо тщательно перемешать смесь. При этом происходит вытеснение воздуха и его замещение мельчайшими частицами заполнителя и цемента. При затворении начинается процесс гидратации (схватывание цемента). Благодаря перемешиванию составляющие бетонного раствора наиболее равномерно распределяются в нем.

Приготовление бетона представляет собой весьма трудоемкий процесс, поэтому при нехватке времени и навыков рекомендуется приобрести готовый бетонный раствор.

Если приходится готовить раствор самостоятельно, то это можно сделать вручную или постараться механизировать процесс.

Как сделать бетонную смесь: процесс, способы и технология приготовления

Есть несколько разных способов, как сделать бетонную смесь вручную. Первый способ приготовления бетонной смеси представляет собой гарцевание, проводимое на двух металлических листах.

Для этого на землю нужно положить два оцинкованных жестяных листа размером 1 X 2 м. На край одного из них следует насыпать половину необходимого песка, а на него согласно пропорции добавить цемент. Все это следует накрыть оставшимся песком, смесь перебросить в другую кучу, а затем в следующую. Благодаря этому сухая масса тщательно перемешается и станет достаточно однородной и готовой к затворению водой.

Существует и другой вариант процесса приготовления бетонной смеси своими руками. В насыпанной смеси необходимо сделать углубление, в которое из лейки медленно влить воду (треть от всего количества), а затем увлажненный слой следует переложить на свободное место. Подобные действия нужно повторить еще 2 раза. В результате сформируется куча увлажненного раствора, в который нужно ввести заполнитель (гравий или щебень) и тщательно перемешать.

Технология приготовления бетонной смеси вторым способом называется ковровой. На 2 металлических листа размером 1 х 2 м необходимо ровным слоем насыпать песок толщиной 5-10 см, посередине которого следует сделать дорожку из цемента. Затем, используя грабли или мотыги, нужно все тщательно перемешать до достижения однородного состояния сухой смеси. После этого всю поверхность цементно-песчаного слоя следует смочить половиной необходимого количества воды, перемешать и снова расстелить в виде ковра. Затем нужно медленно вылить оставшуюся воду, используя лейку, перемешать и собрать в горку.

Как приготовить бетонную смесь в бойке

Бетонный раствор можно приготовить и в желобо- или корытообразном бойке.

Желобообразную емкость, выполненную из оцинкованного листа, удобно использовать благодаря отсутствию углов и наличию некоторого возвышения. В емкости такой конструкции все работы производить легче, они не требуют значительных физических усилий.

Перед тем как приготовить бетонную смесь в бойке, необходимо насыпать в емкость песок, на него — цемент, перемешать до образования однородной массы, разровнять и затворить водой, добавляя ее порциями 2-3 раза.

Когда вся смесь будет равномерно смочена, необходимо добавить заполнитель и перемешать.

Чаще всего при возведении различных дачных построек используют корытообразный боек, который называют якорем. Он представляет собой металлическую емкость с бортиками, которые могут быть выполнены из дерева, так как цельносварная конструкция достаточно тяжелая. Такую емкость можно расположить поблизости от места, где будет заливаться бетон. Кроме того, из нее не вытечет вода, а значит, не будет потери цементного молока. Для механизации процесса рекомендуется воспользоваться бетономешалкой. Ее выгодно приобретать в том случае, если на дачном участке предполагается активное строительство.

Чаще всего используются бетономешалки на 150-200 л, для которых достаточно однофазной электрической сети.

Какие виды специальных минеральных добавок в строительном бетоне

При строительстве летнего душа и туалета можно вводить в бетонный раствор различные добавки, которые способны интенсифицировать процесс схватывания и отвердения бетона, повысить его морозоустойчивость и водонепроницаемость.

Какие виды добавок в бетон используют в строительстве? Специальные добавки для бетонов применяют с целью изменения свойств вяжущих материалов в необходимом направлении. Среди них различают активные минеральные наполнители, добавки для специальных бетонов, ускорители твердения, замедлители схватывания, а также противоморозные добавки.

Активные минеральные добавки в бетон при смешивании в тонкоизмельченном виде с известью и водой образуют тесто, которое после застывания на воздухе продолжает твердеть и может в течение длительного времени сохранять прочность в воде. Схватывание теста с таким видом добавок в бетон происходит не позднее чем через неделю после добавления воды.

Различают два вида активных минеральных добавок: природные (диатомит, трепел, опока, пепел, туф) и искусственные (доменные гранулированные шлаки, керамзит и т. п.).

Наполнители добавляют с целью снижения расхода цемента и увеличения плотности бетона. При затвердевании в нормальных условиях между такими добавками и вяжущими веществами не возникает химического взаимодействия.

Специальные строительные добавки в бетон широко используют в производстве жаростойкого бетона.

Поверхностно-активные добавки способны менять свойства поверхности, на которой они адсорбировались. Например, они могут повышать или, наоборот, снижать водопроницаемость поверхности, способствовать понижению ее твердости и т. д. Среди таких добавок можно выделить пластифицирующие, воздухововлекающие, микрогазообразующие и др.

Благодаря ускорителям твердения бетон быстро набирает прочность. К таким веществам принадлежат хлорид и нитрат кальция, сульфат и нитрат натрия и др.

Замедлители схватывания способствуют увеличению времени сохранения пластичности бетонной смеси. Замедлителями твердения являются природный гипс, сернокислое окисное железо и поверхностно активные вещества. При этом количество гипса и сернокислого окисного железа должно составлять не более 1%, а поверхностноактивных веществ — не более 0,3% от массы цемента.

Источник: https://www.stroy-dom.net/?p=8229

Видео: как сделать бетон