Состав бетонного раствора: пропорции и состав бетонной смеси

Пропорции бетона — соотношение компонентов смеси, основные характеристики и параметры

Железобетонные изделия составляют основу гражданского, дорожного, энергетического и инженерного строительства, чем обусловлены высокие требования к их качеству, надежности и долговечности. Ключевыми показателями соответствия бетонной смеси требованиям того или иного типа строительства определяются 5-ю основными параметрами – составом, прочностью, подвижностью, морозостойкостью и водонепроницаемостью.

Состав

Товарный бетон, или готовая к использованию бетонная смесь, состоит из 4 основных компонентов:

• цемента – 1 часть или 13%;

• щебня – 4 части или 54%;

• песка — 2 части или 26%;

• воды – ½ части или 7%.

Основными составляющими бетона являются цемент, от качества и марки которого зависят прочностные и эксплуатационные характеристики бетонной смеси, и вода, соотношение которой с другими компонентами определяет параметры морозостойкости и водонепроницаемости готового изделия.

Прочность

Значение показателя прочности бетона является главным механическим критерием бетона, который выявляется посредством исследования образцов, прошедших надлежащую технологическую выдержку в течение 28 дней. При этом должны были быть соблюдены нормы условий по температуре воздуха и влажности, которые составляют от 15% до 20°С и минимум 90% соотвественно.

Прочность бетонной смеси определяется аналогичными показателями базового заполнителя – щебня. Показатель прочности щебня должен превышать показатель прочности готовой бетонной смеси примерно вдвое – то есть, для изготовления бетона марки 350 необходимо использовать наполнитель с прочностью 600 и выше.

В числе главных критериев, оказывающих влияние на прочность бетона — показатель активности цемента, а также пропорция доли воды и цементной массы в составе бетонной смеси. Прочность бетона определяется как:

На прочности и качестве бетона в большой степени сказывается зерновой состав различных заполнителей, а также технологическая правильность процесса перемешивания его, когда зерна обволакиваются цементным слоем.

Виды щебня и их прочностные характеристики:

• известняк марки 500-600, применяется для производства товарного бетона до марки М-350;

• гравий с прочностью 800-1000 используется для изготовления бетонной смеси марок М400-М450;

• гранит обладает наивысшей прочностью (марка М1400) и востребован в качестве наполнителя для производства бетона с повышенной морозостойкостью.

Помимо этого прочность бетона зависит от его уплотнения, благодаря которому процесс упрочнения может длиться годами.

Маркировка показателей прочности обозначает усредненную предельную прочность на сжатие, которая достигается в процессе отверждения смеси.

Подвижность

Коэффициент подвижности бетона в паспорте продукции маркируется буквенно-числовым обозначением П1-П5, где цифра – показатель подвижности смеси. Чем выше числовое значение, тем лучше смесь заполоняет пустоты и тем более прочной будет готовая конструкция.

Морозостойкость

Коэффициент морозостойкости (F25-F1000) указывает на то, на сколько циклов замораживания и последующего размораживания без нарушения целостности и прочностных характеристик. Незащищенная гиброфобизаторами и изоляцией бетонная конструкция постепенно впитывает влагу, которая при низкой температуре замерзает и увеличивается в объеме, способствуя появлению микротрещин.

Водонепроницаемость

Коэффициент водонепроницаемости маркируется обозначением W и свидетельствует о способности бетона не пропускать через себя воду под давлением. Изделия из бетона с высоким коэффициентом W могут использоваться в строительстве объектов, эксплуатируемых в агрессивной среде – мостов, тоннелей, пристаней и т.д. При использовании бетона в качестве основы для железобетонных конструкций, толщина которых превышает 20см, он оказывается непроницаемым для воды. По степени водопроницаемости бетоны классифицируются на 12 различных марок от В2 до В30. Таким образом, бетоны способны выдерживать различное давление, нормируемое от 0.2 до 3 МПа, что является важным аспектом для строительства сооружений из ЖБИ, а также фундаментов под водой.

Плотность

Априори тяжелый бетон не относится к плотному материалу. Причиной тому служит наличие пор, которые были сформированы вследствие процесса испарения жидкости, а также частичного удаления пузырьков, образованных во время уплотнения. Чтобы максимально повысить показатели плотности необходимо провести тщательный подбор заполнителей в контексте их зернового состава, провести анализ применения пластификаторов, уменьшить водоцементное соотношение, оптимизировать процесс уплотнения. Повышение показателя плотности прямо пропорционально скажется на увеличении значений коррозиестойкости, водонепронецаемости, прочности и морозоустойчивости.

Огнестойкость

Исходя из своего состава, бетон можно отнести к огнестойким материалам, который способен выдерживать высокие температуры. При этом длительное воздействие нагрева, величина которого составляет от 160 до 200С уже способно привести к тому, что бетон утратит свою прочность на 255 или 30%. Таким образом, в местах, где необходимо обеспечить дополнительную защиту находят применение теплоизоляционные материалы, а также наиболее жаростойкие марки бетонов.

Расширение и усадка

Процесс затвердения бетонного раствора в течение первых лет эксплуатации подразумевает неизбежную усадку с небольшим разбуханием и увеличением в объеме. Как правило, значение усадки невелико и составляет около 0.15 мм на метр длины бетонной конструкции. Меж тем при массивных размерах сооружений усадка может стать причиной появления трещин, которые впоследствии приведут к разрушениям. Чтобы снизить усадку используют бетоны с низким расходом цементов, применяют самые качественные зерновые затвердители, способные гарантировать влажный режим при затвердении.

Коррозиестойкость

Под процессом коррозии бетона подразумевается разрушение цемента, которое сопровождается снижением таких показателей как водонепроницаемость. При этом уменьшается коэффициент сцепления с арматурой, что приводит к уменьшению прочности. Для предотвращения разрушений вследствие коррозии находят применение разнообразные добавки в цементы, образующие кислотостойкие, пуццолановые и глиноземистые смеси.

Состав бетона: пропорции раствора, расчет составляющих :: ООО «ТПК»

17 февраля 2021 г.

Бетон – самый распространенный стройматериал, по сути он является искусственным камнем. Его применяют как для изготовления элементов строительных конструкций, так и в монолитном строительстве. Своей популярностью он обязан высокой прочности на сжатие, долговечности и доступности. Рассмотрим, из чего состоит бетон, каково соотношение ингредиентов и какими качествами они должны обладать.

Что входит в состав бетона

Главные компоненты бетонной смеси – это цементный порошок и вода, активизирующая его вяжущие свойства. Помимо них в состав бетона входят песок и наполнитель крупной фракции – щебень или крошка гранита. Для улучшения качеств бетонного раствора и придания определенных свойств конечному продукту в него могут в небольших количествах вводиться специальные добавки.

Ингредиенты, из которых состоит бетон, должны соответствовать следующим требованиям:

• Цемент должен быть с неистекшим сроком годности и соответствовать марке изготавливаемого раствора.

• Вода применяется только чистая, ее примеси могут негативно сказываться на качестве конечного продукта.

• Песок должен быть чистым, со средним или крупным размером частиц. При наличии глины и других примесей его промывают.

• Вид и размеры заполнителя выбираются, исходя из назначения продукции. Для особо прочных марок используют гранитную крошку, для стандартного материала – щебенку крупной (40 мм) или мелкой (20 мм) фракции.

• Добавки применяются для достижения конкретных свойств, они увеличивают цену стройматериала, поэтому используются по минимуму.

Для получения качественного состава бетона помимо правильного выбора компонентов необходимо соблюсти рецептуру изготовления.

Пропорции стандартного состава бетона

Главная пропорция бетонной смеси – это водоцементное соотношение (В/Ц), этот показатель в среднем должен составлять 0,5, т. е. воды берется вдвое меньше по весу, чем цемента. Для разных марок допустимое В/Ц может колебаться в пределах 0,75- 0,4, чем оно меньше, тем выше прочность и морозостойкость. Однако раствор с низким В/Ц плохо растекается и неудобен при заливке фундаментов, стяжек, поэтому для таких случаев либо этот коэффициент увеличивают, либо используют пластифицирующие добавки.

На бетонных заводах пропорции бетона определяются для каждой марки по таблицам, согласно утвержденным стандартам. При самостоятельном изготовлении используют рецепт:

• 1 часть (по весу) воды;

• 2 ч. цемента;

• 3-6 ч. песка;

• щебня – в 1,5-2 раза больше, чем песка.

В среднем вес наполнителей должен быть в 4-9 раз больше веса цементного порошка. Чем меньше это соотношение, тем материал будет прочнее и дороже, поскольку цемент – самый дорогой компонент.

Обозначения в маркировке

Основные показатели в маркировке – это марка (М) и класс прочности (В), эти величины идентичны. Число после буквы М показывает выдерживаемую нагрузку на сжатие в кг на 1 кв. см материала. Класс прочности обозначается буквой В, число после нее указывает максимально допустимую нагрузку на 1 кв. см в мПа. Дополнительные обозначения в маркировке:

• F – морозостойкость, измеряемая числом допустимых циклов замерзания и оттаивания;

• W – водопроницаемость, указывающая давление влаги, которому способен противостоять материал;

• П – подвижность, определяемая степенью текучести раствора.

Также в маркировке отдельных марок могут присутствовать обозначения ВС (высокопрочные) и СМ (с мелким щебнем «семечкой»).

Порядок изготовления бетонной смеси

Компоненты состава бетонной смеси отмеряются согласно рецептуре и смешиваются в следующем порядке:

• цементный порошок тщательно перемешивается с песчаным наполнителем;

• в воду вводятся и тщательно размешиваются добавки;

• соединяются и перемешиваются сухая и жидкая составляющие;

• в полученную однородную массу добавляется щебенка и перемешивается, чтобы заполнитель распределился равномерно по всему объему.

При больших объемах бетонных работ эти операции удобнее производить в бетономешалке.

Применение бетона

Область применения этого стройматериала зависит от его марки. Для строительства частных домов используются:

• М150 – при подготовительных работах перед заливкой фундамента;

• М200 – для фундаментов, отмосток, стяжек, дорожек;

• М300 – для монолитных фундаментов, плит перекрытия со средней нагрузкой, лестниц;

• М350 – для перекрытий с высокой нагрузкой, ригелей, бассейнов, колонн и т.п.

Применение М400 и выше в частном строительстве экономически не целесообразно.

Бетонный раствор | MIT News

Цементные материалы, в том числе цементная паста, раствор и бетон, являются наиболее широко производимыми материалами в мире. Их углеродный след также огромен: процессы, связанные с производством цемента, составляют почти 6 процентов глобальных выбросов углерода.

Спрос на эти материалы вряд ли снизится в ближайшее время. В Соединенных Штатах большинство бетонных мостов, зданий и мощеных улиц, возведенных в XIX в. 60-х и 1970-х годов, были спроектированы в эпоху с меньшим воздействием окружающей среды на инфраструктуру и построены максимум на 50 лет.

Исследователи из Массачусетского технологического института обнаружили зачатки нового подхода к производству бетона, вдохновленного иерархическим расположением простых строительных блоков в природных материалах. Полученные результаты могут привести к новым способам сделать бетон более прочным и использовать более экологичные местные материалы в качестве добавок, чтобы компенсировать выбросы парниковых газов бетоном.

В новом исследовании Орал Буюкозтюрк, профессор гражданской и экологической инженерии, и его коллеги проанализировали ключевое свойство бетона на уровне отдельных атомов, которое способствует его общей прочности и долговечности. Группа разработала компьютерную модель для имитации поведения отдельных атомов, которые образуют молекулярные строительные блоки внутри затвердевающего материала.

Это моделирование показало, что поверхность раздела внутри молекулярной структуры проявляет «фрикционное» сопротивление при деформации скольжения. Затем команда разработала поле силы сцепления или трения, или модель, которая включает эти межатомные взаимодействия внутри более крупных частиц, каждая из которых содержит тысячи атомов. Исследователи говорят, что точное описание сил внутри этих сборок имеет решающее значение для понимания того, как развивается прочность бетонных материалов.

В настоящее время команда изучает способы улучшения сил сцепления и трения групп атомов или коллоидов в цементе путем смешивания с некоторыми добавками, такими как вулканический пепел, нефтеперерабатывающий шлак и другие материалы. Компьютерная модель команды может помочь разработчикам выбрать местные добавки на основе молекулярных взаимодействий получаемых смесей. По его словам, благодаря тщательному проектированию на микроскопическом уровне дизайнеры и инженеры могут в конечном итоге создавать более прочные и экологически устойчивые конструкции.

«Условия в мире меняются, — говорит Буюкозтюрк. «Есть повышенные требования к окружающей среде, в том числе из-за землетрясений и наводнений, а также нагрузки на инфраструктуру. Нам нужно придумать материалы, которые являются устойчивыми, с гораздо более длительным сроком службы и большей долговечностью. Это большой вызов».

Буюкозтюрк и его коллеги, аспирант Стивен Палкович и Сидни Йип, почетный профессор кафедры ядерной инженерии Массачусетского технологического института, опубликовали свои результаты в Журнал механики и физики твердого тела.

Прочность от трения

Представление Buyukozturk о обновленном бетоне местного производства частично вдохновлено римским строительством. В период расцвета империи римляне возводили храмы, бани и амфитеатры в Помпеях, Остии, а также в Испании и на Ближнем Востоке, включая города в Турции, Ливии и Марокко. В каждом отдаленном месте археологи обнаружили, что римляне строили свои здания из местных материалов — метод, который помог сохранить эти строения более 2000 лет.

«Вероятно, они сделали это интуитивно», — говорит Буюкозтюрк. «Мы пытаемся реализовать такую ​​​​философию использования материалов, доступных на местном уровне, путем понимания лежащих в их основе научных принципов».

В своей новой статье ученые описывают компьютерную модель, которая является частью вычислительной системы, разработанной ими для анализа того, как атомная структура бетона влияет на инженерные свойства. Эти модели имитируют скольжение и движение кластеров частиц в молекулярном масштабе внутри бетона.

Исследователи использовали свою атомистическую модель для моделирования смесей, содержащих портландцемент, самый распространенный тип цемента, используемый в мире. В частности, они смоделировали механическую реакцию гелеобразного вещества, называемого гидратом силиката кальция (C-S-H), основной фазы, которая образуется, когда вода реагирует с портландцементом. Группа смоделировала движения тысяч атомов в молекулярном строительном блоке C-S-H, отметив влияние сил сцепления, которые заставляют частицы слипаться, и наличие сопротивления сдвигу, когда кластеры атомов скользят друг мимо друга вдоль заполненной водой поверхности. .

Затем они смоделировали, как эти свойства на молекулярном уровне контролируют более крупные частицы, содержащие тысячи атомов, или коллоиды, на так называемом «мезомасштабе». Они обнаружили, что степень, в которой фрикционные свойства сопротивляются движению и разделению коллоидов в мезомасштабе, является самым сильным фактором в определении прочности бетона в сантиметровом масштабе.

Конструкторы часто используют свойства цемента в сантиметровом масштабе, чтобы предсказать прочность конечной конструкции гораздо большего размера. Таким образом, исследователи внедрили результаты своего моделирования превращения атомов в коллоиды в компьютерные модели затвердевшей микроструктуры, чтобы можно было сравнить их с реальными лабораторными экспериментами сантиметрового размера. Бююкозтюрк обнаружил, что прогнозы команды соответствуют экспериментальным результатам лучше, чем прогнозы, сделанные с помощью моделирования, в котором игнорируются фрикционные взаимодействия.

«Материаловедение прочности цемента все еще находится в зачаточном состоянии в отношении описаний на молекулярном уровне и способности выполнять количественные прогнозы», — говорит Йип. «Вопрос силы трения, рассматриваемый в нашей работе, относится к механическому поведению цемента, которое меняется со временем. Эта чувствительность к скорости является аспектом научных проблем в мезомасштабе, который является границей исследований, где концепции и модели микромасштаба, разработанные в нескольких дисциплинах физических наук, связаны со свойствами макромасштаба для технологических приложений».

Буюкозтюрк добавляет: «Мы уверены, что наша новая структура открывает новую эру в конкретной науке».

Добавки в смесь

В настоящее время группа работает над интеграцией различных добавок в свою модель, чтобы исследовать влияние таких материалов на межатомное поведение цемента и результирующую прочность конечного, затвердевшего конкретный. Из предварительных исследований они обнаружили, что существует химическая зависимость величины трения, или степени, до которой коллоиды сопротивляются скольжению друг относительно друга. В будущей работе будет изучено, как добавки влияют на химический состав этих коллоидных фаз. Эту информацию можно использовать как часть базы данных для разработки и оптимизации новых бетонных материалов с улучшенными прочностными и деформационными характеристиками.

«Мы относительно мало знаем о том, что происходит, когда в бетон добавляют добавки, — говорит Палкович. «Мы не ожидаем, что вулканический пепел из Саудовской Аравии будет работать так же, как вулканический пепел с Гавайев. Поэтому нам нужно более глубокое понимание материала, которое начинается с атомарного масштаба и объясняет химию материала. Это может дать нам больший контроль и понимание того, как мы можем использовать добавки для создания лучшего материала».

Это исследование было частично поддержано Кувейтским фондом содействия развитию науки в рамках фирменного проекта MIT-Kuwait по устойчивости застроенной среды Кувейта.

О бетоне | GCP Applied Technologies

ПОДЕЛИТЬСЯ ЗАКРЫТЬ

пусто COPY

Мы удовлетворяем любые конкретные требования любого строительного проекта, предлагая полный набор долговечных и эффективных бетонных решений.

Бетонные документы

Бетонные изделия

Готовая смесь, готовая к действию.

Гидроизоляция

Обеспечьте душевное спокойствие с помощью высокопрочных и высокоэффективных водоредукторов, отвечающих любым требованиям по гидроизоляции. Благодаря более низкому водоцементному отношению и более полной гидратации цемента эти добавки обеспечивают повышенную прочность на сжатие и изгиб.

Ссылки по теме

Высокоэффективные редукторы воды ADVA®

MIRA® Редукторы воды среднего класса

Добавки ZYLA® для снижения содержания воды

Универсальная добавка CONCERA®

Заполнители и материалы

Улучшите качество бетона и сэкономьте деньги с помощью специализированных заполнителей и материалов, которые избавят вас от необходимости выбрасывать неиспользованный или возвращенный продукт.

Ссылки по теме

Решения CLARENA® для управления материальными потоками

Изделия для обеспечения долговечности

Увеличьте прочность и долговечность с помощью нашего полного набора присадок, добавок и волокон, повышающих долговечность.

Ссылки по теме

Ингибитор коррозии DCI®

ECLIPSE® Добавки для уменьшения усадки бетона

Синтетические макроволокна STRUX®

Микроволокна SINTA®

Специализированные продукты

Улучшите свой бетон во всех аспектах с помощью нашего широкого ассортимента специальных продуктов и добавок

Ссылки по теме

Добавки ZYLA® для уменьшения содержания воды

Литые редукторы высокого давления ADVA®

Добавки V-MAR®

Управление бетоном в пути

Наши инновационные решения для бетона в пути помогают снизить нагрузку на отбракованный бетон и максимизировать полезность продукта на стройплощадке.

Ссылки по теме

VERIFI® In-Transit Concrete Management

Мощный. Доказано. Сборный.

В течение десятилетий производители сборных железобетонных изделий полагались на наш обширный ассортимент понизителей водоотдачи и суперпластификаторов для создания прочных, долговечных и эластичных сборных железобетонных изделий. Производители сборных железобетонных изделий также полагаются на нашу систему PIERI® in-form, декоративную систему TOP-CAST и замедлители схватывания поверхности для производства высококачественных сборных железобетонных изделий с красивой отделкой и простыми в обслуживании.

Пьери®

Набрызг-бетон Экономичное размещение

Торкрет-система TYTRO® предназначена для того, чтобы помочь подрядчикам и горнодобывающим компаниям сократить эксплуатационные расходы при соблюдении технических требований и требований безопасности при выполнении самых сложных проектов по проходке туннелей и горных работ. Продукция TYTRO® охватывает весь спектр добавок, в том числе высококачественные понизители водоотдачи, замедлители схватывания, воздухововлекающие добавки, модификаторы реологических свойств и ускорители схватывания, а также высокоэффективные запатентованные конструкционные синтетические волокна и инновационный реагент для регулирования реологических свойств на основе нанотехнологий.

Кроме того, система TYTRO® ускоряет укладку торкрет-бетона, экономя время и деньги на стройплощадке. Решения TYTRO® помогают подрядчикам и горнодобывающим компаниям изготавливать торкретбетон с помощью:

• Более быстрой ранней прочности
• Превосходное сцепление с камнем
• Более быстрое наращивание толщины
• Минимальный отскок

TYTRO®

Решение самых сложных задач в области каменной кладки и ландшафтного дизайна

Большинство производителей строительного ландшафта ежедневно борются с высолами. С добавками OPTEC® конечный продукт становится прочным, долговечным и водоотталкивающим.

Кроме того, наша система DRY-BLOCK® успешно используется в тысячах бетонных каменных конструкций для обеспечения непревзойденного контроля влажности. Это наиболее широко используемая интегральная водоотталкивающая система на рынке для защиты от проникновения влаги в CMU (блоки бетонной кладки) и строительный раствор.

Разнообразие наших добавок позволяет производить высококачественные и прочные бетонные изделия. Линейка добавок QUANTEC® улучшает обрабатываемость и пластичность, а также способствует большему уплотнению для повышения плотности и прочности бетона на сжатие.

Последние идеи

09 марта 2022 г.

Продукты GCP применяются в 60 % действий GCCA для достижения нулевого чистого будущего

Продуктовые решения The Way to Net Zero GCP охватывают более 60% действий, предусмотренных Global Cement and Concrete…

10 ноября 2020 г.

Как уменьшить отверстия от насекомых в бетоне

При работе с бетонной конструкцией, где важна эстетика, необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы не допустить появления отверстий от насекомых…

02 ноября 2020 г.

Контроль времени схватывания бетона

Химия бетона сложна, и состав смеси может влиять на его поведение — от удобоукладываемости до схватывания…

15 сентября 2020 г.

Преимущества микроскопии клинкера

Микроструктура клинкера оказывает заметное влияние на большинство эксплуатационных характеристик цемента и бетона…

09 сентября 2020 г.

Калькулятор бетона

бетон / калькулятор Версия 2.0 здесь Мы выпустили новую версию единственного бетонного калькулятора, который обеспечивает…

01 сентября 2020 г.

Используете ли вы правильное волокно для правильной цели в своем бетоне?

Существует множество вариантов фибробетона, и может возникнуть путаница при выборе правильного…

26 августа 2020 г.

Является ли строительство за пределами площадки ответом на вопросы безопасности на стройплощадке?

До пандемии уже было стремление к строительству за пределами площадки, чтобы снизить затраты на рабочую силу и улучшить рабочие места…

20 августа 2020 г.

Защита стали в бетоне

Коррозия арматуры и других закладных стальных элементов является основной причиной износа и потери…

28 июля 2020 г.

Веб-семинар – Испытание бетона на влажность – Решения по смягчению влаги

Один час – два премьерных решения. Не пропустите Джейсона Спенглера из Wagner Meters вместе с Карло Мартино и Микаэлой…

09 июня 2020 г.

Решение проблем высотного бетонного строительства

бетон / смешанный дизайн / высотные здания Поскольку архитекторы проектируют новые высотные здания, более высокие и сложные,…

20 мая 2020 г.

VERIFI® заключает сделку с сингапурским новатором в области бетонных технологий Pan-United Concrete

GCP Applied Technologies достигла соглашения с Pan-United Concrete Pte. Ltd., крупнейший в Сингапуре бетонный и…

18 мая 2020 г.

Реальное влияние добавок на устойчивость

бетон/добавка/устойчивость Добавки в бетон можно использовать для уменьшения содержания цемента, позволяя более широко использовать…

05 мая 2020 г.