Главная » Як зробити » Співвідношення щільності і міцності бетону

Співвідношення щільності і міцності бетону

Основні властивості бетону

Історія бетону налічує багато століть, але сучасний матеріал бере свій початок з 19 століття. Властивості бетону роблять цей матеріал унікальним по своїй поширеності. Практично неможливо назвати будівництво, в якому б він не використовувався.

Бетон є найбільш використовуваним матеріалом в будівництві завдяки високій міцності і адгезії до інших матеріалів.

Такі властивості бетону, як міцність і адгезія до багатьох матеріалів, створюють базу для його широкого використання. Він затребуваний в самих різних спорудах, що зводяться в будь-якій точці Землі, з будь-якими кліматичними умовами.

структурні особливості

Бетон являє собою будівельний матеріал, отриманий методом формування, затвердіння і ущільнення бетонної суміші, яка, в свою чергу, є поєднанням цементу (скорозшивач), наповнювачів, добавок і води. Структура бетону багато в чому визначається співвідношенням головних сполучних елементів (цемент і вода) і основного наповнювача - піску. Важлива характеристика - водо-цементне співвідношення, на практиці воно становить 0,3-0,5. В якості основного заповнювача матеріалу використовується щебінь. Основні види щебеню - вапняний, гранітний і з гравію. Вапняний щебінь має малу міцність і застосовується в складах не вище М300. Найміцніший - гранітний щебінь для високоміцних сумішей. Гравій є найбільш придатним крупним заповнювачем.

Схема структури бетону.

Структура бетону формується співвідношенням зазначених чотирьох складових. Одним з найбільш використовуваних бетонів є склад, що містить цемент - 1 частина, пісок - 2 частини, щебінь - 4 частини, воду - 0,5 частини. Якість піску може помітно вплинути на властивості суміші. Найкращим вважається просіяний пісок дрібної фракції. Небажана наявність в його складі домішок глини, що позначається на міцності будматеріалу.

Будматеріал має кілька класифікацій. За призначенням матеріал підрозділяється на звичайний і спеціальний (для гідротехнічних споруд, хімічно стійкий і т.д.). За типом заповнювача розрізняються щільні, пористі і спеціальні склади. Структура бетону може бути щільною (монолітної), пористої, ячеистой або з великими порами.

За щільністю можна виділити особливо важкий (вище 2500 кг / м ) - важкий (2200-2500 кг / м ) - наділений (1800-2200 кг / м ) - легкий (500-1800 кг / м ) та особливо легкий (менше 500 кг / м ) бетон. Два останніх типу відносяться до пористих складам. Нарешті, за змістом цементу в складі прийнято розрізняти пісний, жирний і товарної структури. Худі склади передбачають найменший вміст цементу при максимальній концентрації щебеню. Товарним прийнято називати бетон, виготовлений за зафіксованою рецептурою.

Компоненти бетонної суміші.

Бетонний розчин представляє собою водну цементно-піщану суміш до перемішування з заповнювачем консистенції густої сметани (як правило). Для отримання речовини ця суміш заливається в обмежене потрібної форми простір-перемішується з крупним заповнювачем і ущільнюється методом вібрації, що забезпечує рівномірне заповнення обсягу без пір, збільшення щільності матеріалу. Структура утворюється після повного затвердіння цієї маси при температурі від +5 до + 30 С (крім спеціальних складів).

Характеристики міцності бетону

Найважливіша характеристика - міцність на стиск. За цим параметром визначається клас матеріалу, який вказується як буква "В" з додаванням цифрової частини. Вони означають величину міцності бетону в МПа (з ймовірністю 0,95). Бетон набирає міцність поступово, у міру затвердіння, причому воно протікає дуже повільно і може тривати роками. Тому в марці матеріалу повинен бути вказаний термін досягнення міцності (вік). Якщо строк не зазначений, то приймається стандартний, рівний 28 дням. Марка бетону включає позначення М з цифрами, які вказують на межу міцності на стиск в кг / кв.м. Визначено такі основні марки: М200, М250, М300, М350, М400, М450, М500, М600, М700 і М800. Більш висока міцність характеризує спеціальні склади. При звичайному блоковому будівництві можна використовувати бетон М200, але найбільшого поширення знаходить М400, а для фундаментів і несучих фасадних стін - М500.

Важливим фактором, що визначає міцність бетону, є марка використовуваного цементу. Іншим показником, що впливає на основні властивості, є водо-цементне відношення, яке поряд з активністю цементу (показник марки застосовуваного сполучного) дозволяє розрахувати міцність бетону за формулою В = А вц (ЦВ-0,5), де:

Співвідношення класу, міцності і марки бетону.

  • Вц - міцність цементу, МПа;
  • А - структурний коефіцієнт (для бетону підвищеної якості - 0,43, для звичайного - 0,4, для бетону низької якості - 0,37);
  • ЦВ - цементно-водне відношення.

Міцність залежить від зернистості наповнювачів, якості перемішування та ущільнення суміші.

Вік бетону (час після укладання) теж змінює величину міцності бетону. Так, тижневий бетон зазвичай має до 70% нормованої міцності, яка досягається на 28 добу. Бетон у віці півроку може збільшити міцність в 1,5 рази, а у віці двох років - в 2 рази.

Справжня міцність бетонних конструкцій встановлюється шляхом випробування зразків, виконаних з того ж бетонного розчину і з аналогічними умовами затвердіння. Помітний вплив на зміну міцності складу надає кліматичний температурний режим. Наприклад, при 70 ° С в насиченою парою атмосфері бетон вже через 10 годин досягає 60% міцності.

При невеликих температурах повітря (близько 5 ° С) підвищення міцності властивостей сповільнюється, а при мінусових показниках затвердіння бетону призупиняється і поновлюється знову тільки при появі стабільних позитивних температур.

Значення щільності бетону

Графік залежності теплопровідності від щільності бетону.

Щільність бетону залежить від його структури. Навіть різні марки цементу мають різну питому вагу, не кажучи вже про щебені, де щільність залежить від типу матеріалу, величини зерен і т.д. Щільність суміші прямо пропорційно впливає на властивості міцності бетону. При рівномірному розподілі підібраних за розміром наповнювачів щільність складу зростає. До того ж призводить зменшення водоцементного відносини і введення пластифікаторів. Вібраційне ущільнення розчину при укладанні здатне значно збільшити щільність бетону.

Щільність матеріалу безпосередньо повязана з таким показником, як пористість. Ця обставина веде до того, що підвищення щільності призводить до підвищення водостійкості, морозостійкості, хімічної і парової стійкості, але знижує теплоізоляційні параметри.

Інші важливі властивості

щільні види бетону вважаються водонепроникними вже при товщині шару в 20 см. В цілому бетони мають 12 марок з різною водостійкість - витримують тиск води від 0,2 до 3 МПа. Пористість бетону істотно знижує водостійкість.

Бетони мають досить високу морозостійкість в готовому вигляді. Звичайні склади мають стійкість до -50 ° С. Спеціальні добавки допомагають збільшити цей параметр до -70 ° С.

До важливих технологічних властивостей слід віднести усадку або розширення матеріалу під час затвердіння. Середня усадка звичайного бетону важкого типу може досягати 0,15 мм на кожен метр укладання, що досить небезпечно, щоб не враховувати при будівництві. Зниження вмісту цементу веде до зменшення усадки. Той же ефект - при збільшенні розміру зерен заповнювача.

Розширення бетону слід враховувати при застиганні його в умовах підвищеної вологості.

Бетон відноситься до вогнестійких речовин. У той же час потрібно брати до уваги, що тривалий вплив на матеріал нагріву до 200 С веде до зменшення міцності майже на чверть. Термічний вплив при температурі вище 500 С руйнує бетон.

Властивості бетонної суміші

Сировиною для формування бетону служить бетонна суміш, яка крім того, що визначає властивості бетону, повинна володіти певними технологічними параметрами. Властивості бетонної суміші залежать від типу компонентів, їх співвідношення, додаткових добавок і змісту води.

Інструменти для приготування бетонної суміші.

Головне властивість бетонної суміші - легкоукладальність, яка визначається рухливістю розчину і його пластичністю. Стандартом суміші поділяються за ступенем рухливості на наджорсткі, жорсткі і рухливі. Цей параметр визначається за часом просідання конуса в розчин при фіксованих умовах і вимірюється в секундах. Так, до жорстких сумішей відносяться розчини з рухливістю від 5 до 50 сек.- до рухомим - менше 4 сек. Водоцементне співвідношення помітно впливає на рухливість суміші, підвищуючи її зі збільшенням вмісту води. Додавання в розчин поверхнево-активних речовин збільшує рухливість.

Рухливі розчини легко укладаються при будівництві і рівномірніше уплотняются- в той же час підвищена рухливість може привести до зниження міцності бетону, а підвищений вміст води - до розтріскування і розшарування матеріалу при затвердінні.

Пластичність суміші в основному досягається введенням добавок. Хороші результати показують гідрофобні ПАР.

при підготовці бетонних сумішей необхідний наступний інструмент:

Найкраще готувати розчин в бетономішалці. Бетон - унікальний будівельний матеріал, але він має безліч марок, що значно відрізняються за своїми властивостями. При будівництві своїми руками важливо правильно підібрати потрібну марку бетонної суміші.

Бетон: співвідношення цементу, піску і гравію

  • Основні характеристики
  • Практичні рекомендації
  • Додаткові моменти

Багатьох цікавить, що з себе представляє бетон: співвідношення цементу, піску, гравію. Сам процес виробництва бетону полягає у змішуванні у певній пропорції в’яжучого речовини, різноманітних наповнювачів, води і невеликої кількості добавок (гідрофобізаторів, пластифікаторів, антисептичних засобів тощо).

Схема складових компонентів бетону.

Основним в’яжучим елементом суміші прийнято вважати різні види цементу: магнезіальний, пуцолановий, портландцемент.

В якості наповнювачів застосовують зазвичай пісок, щебінь, рідше великий або середній гравій, спучений керамзит, перліт, скол каменя.

Основні характеристики

Вода і цемент – це головні зв’язують компоненти суміші. Їх пропорційне відношення зазвичай позначають двома літерами: “В/Ц” (означає водоцементне). Цю величину прийнято вважати найважливішою характеристикою бетону. Від неї безпосередньо залежить одна з основних якостей матеріалу – його міцність. При зменшенні В/Ц співвідношення міцніше стає бетон. В теорії необхідно значення рівне, всього лише 0.2, і вже зможе початися процес гідратації. Така суміш буде занадто жорсткою, швидко застывающей, з низькою пластичністю. Показники на практиці коливаються від 0.3 до 0.5.

Однією з головних помилок при самостійному виготовленні суміші бетону є додавання надмірної кількості води. Від цього, природно, збільшиться рухливість бетону, але при цьому його міцність знизиться у декілька разів.

Також на різні характеристики суміші (міцність на вигин і стиск, морозостійкість, водонепроникність, теплопровідність) має вплив якісний і кількісний склад наповнювачів.

Повернутися до змісту

Практичні рекомендації

Схема приготування бетонної суміші.

Для одержання бетону з хорошими експлуатаційними показниками в суміші повинен бути присутнім як великий (від 5 до 80 мм) наповнювач, так і дрібний ( 0.2 до 5 мм). Різні за величиною наповнювачі дозволять зменшити кількість пустот в суміші.

В якості крупного, для отримання звичайного важкого або полегшеного бетону використовують пісок, щебінь або гравій у основному різних фракцій (5-10, 10-20, 20-40, 40-80 мм). Від щільності великого наповнювача головним чином залежить щільність виготовленого бетону. Піщаник, черепашник має щільність 1100-1400 кг/м3, вапняк – 1300-1600 кг/м3, граніт і базальт – 1800-2200 кг/м3.

Основний дрібний наповнювач – це пісок.

Він буває чотирьох видів: дуже малий, дрібний, середній і великий. Роль піску в суміші важлива. Він покращує характеристики міцності на стиск і вигин, істотно знижує вплив різних деформацій на цементний камінь. З його допомогою щільно і рівномірно заповнюються практично всі порожнечі, що утворилися між зернами крупного заповнювача. Для виготовлення такого матеріалу, як бетон, можна використовувати будь пісок, щебінь теж. Лише б він був без глинистих включень, земля також повинна бути відсутньою. Навіть незначні частинки глини можуть істотно вплинути на міцність бетону згодом. Для приведення такого піску до необхідного відповідності його покращують, розділяючи на фракції у водному потоці, промиванням.

Співвідношення дрібного та великого наповнювача в бетонній суміші приймають приблизно 4 : 6. Якщо відмовитися від застосування піску, то вийде великопористий беспесчаний бетон з низькою щільністю, але з покращеними теплоізоляційними якостями.

По ГОСТ 25192-82 бетони класифікують за призначенням, виду наповнювачів і в’яжучої, структурних особливостей і умов твердіння.

Пропорції компонентів бетонного розчину.

Додатково до цього існує поділ за об’ємною масою, вмістом наповнювачів і в’яжучої речовини, за легкоукладальністю (рухливості). Об’ємна маса коливається від 500 кг/м3 – для легких бетонів, до 2500 кг/м3 – для тяжких і особливо тяжких. Худі суміші містять знижений вміст в’яжучих елементів і підвищений великого наповнювача, жирні, навпаки, мають велику кількість в’яжучого. Жорсткість і рухливість має значення при виробництві робіт за допомогою різних бетононасосів.

Всі ці параметри залежать насамперед від якості, а також від пропорцій: співвідношення цементу, піску, щебеню (гравію) і води в суміші.

Необхідна марка бетону по міцності дуже сильно залежить від марки використовуваного цементу, масового співвідношення Ц : П : Щ (цементу, піску, щебеню), величини В/Ц, а також якості заповнювачів.

Рекомендоване співвідношення Ц : П : Щ для одержання бетону з маркою по міцності на стиск 250 М, найпоширенішого в приватному житловому будівництві, складає 1 : 2.1 : 3.9 для цементу марки М400. З такого ж цементу можна отримати і суміш більш важкої марки М 400, яка підійде для зведення монолітного залізобетонного фундаменту, де є вологий грунт, пісок. У такому разі співвідношення Ц : П : Щ буде таким: 1 : 1.2 : 2.7. Багато вважають якимсь стандартом співвідношення в бетонній суміші П : Ц (піску і цементу) як 4 : 1 або 3 : 1. Але в такому разі марка бетону вийде досить низька і його цільове призначення в деяких випадках буде досить сумнівним.

Повернутися до змісту

Додаткові моменти

Схема процесів при твердненні бетону.

Вибір цементу для суміші виробляють з урахуванням необхідних вимог до изготовляемому бетону по міцності, морозостійкості, стійкості до дії різних хімічних речовин, водонепроникності, так як земля, де буде споруда, буває різна.

Потрібно врахувати конструктивні особливості і способи виготовлення кожного окремого елемента споруджуваного споруди.

Приблизний вибір марки цементу для виготовлення бетону з певною маркою міцності (загальної практики) можна показати в таблиці.

Набір, визначення міцності бетону Будівництво будинків і конструкцій з піноблоків

Міцність бетону на стиск вважається одним з найбільш важливих параметрів даного будівельного матеріалу. Саме ця характеристика дозволяє проектувальникам будівель правильно розраховувати навантаження, які згодом будуть припадати на будову.

Бетон для будівництва

У цій статті ми розповімо, як перевіряється набір міцності бетону, які добавки використовуються, від чого залежить цей параметр і що на нього впливає.

Марка й клас

Основною характеристикою матеріалу є його клас (марка). Як правило, фахівці акцентують увагу саме на марку при покупці матеріалу. Що стосується інших параметрів, таких як стійкість до вологи, рухливість або морозостійкість, то в даному випадку вони грають другорядну роль.

Так чи інакше, міцність бетону при стиску є досить мінливою характеристикою – протягом процесу затвердіння вона наростає. Приміром, через два дні міцність буде одного, через тиждень цей параметр зміниться, через ще кілька місяців він буде ще вище.

У цьому випадку багато залежить від температури і погоди у цілому, важливу роль грають і добавки, використовувані для виробництва складу. Як правило, необхідна міцність бетону за розрахунками набуває потрібний показник через 28 днів – саме це дозволяє як слід застигнути матеріалу. За твердженням фахівців, набір міцності бетону здійснюється на протязі багатьох років.

Визначення міцності бетону проводиться в залежності від класу або марки бетону по міцності після технологічних експериментів. Марка матеріалу позначається комбінацією символів м-100, м-200, м-300 і т. д., маркується вона межею міцності в кг/см2.

На сьогоднішній день багато будівельники все частіше використовують таку характеристику, як клас. Загалом даний показник практично не відрізняється від марки по міцності, але тут є невеликі моменти. При позначенні марки в технічних документаціях зазвичай використовується середнє значення показника міцності, а ось клас позначає той самий показник, лише з гарантованою забезпеченістю. Таблиця, опублікована нижче, демонструє клас бетону по міцності на стиск. Прозорого параметр вимірюється в МПа:

Таблиця співвідношення міцнісних характеристик бетону при стисненні

Сама процедура перевірки проводиться за допомогою спеціалізованого пристрою (пресу) шляхом діагностики стану кубиків, зроблених з бетону і витриманих протягом чотирьох тижнів.

Марка і клас бетону — в чому різниця? (відео)

Як перевірити показник міцності?

Ми не буде вас вантажити непотрібними технічними термінами та витягами, вам це абсолютно не потрібно. При відсутності технологічного обладнання клас міцності бетону на стиск може бути визначений в домашніх умовах. Зазвичай це робиться для того, щоб впевнитись у тому, що постачальник привіз потрібну продукцію.

Отже, як визначити міцність бетону самостійно? Необхідно взяти частину будматеріалу і зробити з нього кілька невеликих кубиків за розмірами 150×150х150 мм Заздалегідь потрібно підготувати форми, при необхідності їх можна зробити з дерева.

Перед тим, як перевірити міцність свого бетону і залити будматеріал у форми, їх необхідно трохи зволожити, інакше дерево вбере частина вологи самого бетону.

Коли ви заллєте весь склад у форми, суміш необхідно буде проштикувати арматурою таким чином, щоб з формочки вийшов весь повітря, і в ній не залишилося незаповнених місць.

Як варіант, ущільнити складу можна за допомогою ударів молотком. Отримані бетонні кубики слід зберігати у вологому місці, при цьому бажано, щоб показник вологості був близько 90%. Час, протягом якого зберігаються кубики, становить 28 днів.

Перевірка на міцність відібраних зразків залитого бетону

Що стосується температури, то вона повинна становити близько 20 градусів. Отримані кубики необхідно віднести в будь-яку лабораторію – там їх розчавлять за допомогою преса, фахівці зафіксують показник руйнівного навантаження, після чого будуть зроблені розрахунки і винесений остаточний вердикт.

Цей спосіб є одним з найбільш універсальних і часто вживаних. Але є і інші методи визначення міцності бетону, розповімо про них коротко:

  • З бетонної конструкції необхідно вирізати кілька зразків, які згодом перевіряються аналогічним чином – під пресом. Характеристики зразків, вирізаних з застиглого бетону, будуть повністю відповідати реальним параметрам. Але цей метод застосовує рідко із-за того, що вирізати зразки з бетону – це не тільки трудомістка, але і недешева завдання, а також досить небезпечна. Адже є велика ймовірність пошкодження конструкції, а зразок і сам може бути зіпсований в ході выбуривания і обробки торців. Залежно від цих чинників даний спосіб є не особливо затребуваним.
  • Спосіб неруйнівного контролю принципово відрізняється тим, що основним параметром показники температурного характеристики вважається не конкретно бетонна міцність, а фізична характеристика. Суть в тому, що замірювався параметр безпосередньо пов’язаний із показники температурного характеристикою кореляційної залежністю.

    Незалежно від температури і умов, в яких будуть зберігатися зразки, при перевірці будматеріалу необхідно врахувати кілька аспектів:

    • отриману суміш бажано не розбавляти водою в бетономішалці;
    • забір зразків бажано здійснювати саме з лотка мішалки;
    • не забувайте про штыковании – розчин необхідно ущільнювати у формах;
    • зберігати зразки не сонці не можна – краще в підвалі або просто в тіні.

    Які фактори впливають на міцність?

    Середня допустима міцність залитого бетону, незалежно від температури і час, який будматеріал зберігається, визначається цілим поруч факторів. Це і активність цементу, і його зміст, і кількість води, і самі добавки і наповнювачі, і ступінь ущільнення.

    Для зміцнення структури бетону його слід ущільнювати виброинструментом

    Навіть якість змішування суміші безпосередньо впливає на показник міцності:

  • Активність цементу визначає цей параметр навіть більше, ніж час, який суміш зберігається. Прозорого показник в МПа може бути збільшений при використанні цементу підвищеної активності.
  • Зміст будматеріалу в бетоні також впливає на цей параметр. Зі збільшенням вмісту цементу параметр буде зростати до певного моменту, після чого прозорого зростання буде незначним, до того ж, інші характеристики бетону в цілому можуть знизитися. За словами фахівців, на один кубічний метр бетону не рекомендується використовувати більше 600 кг цементу.
  • Відношення води до цементу. Показник міцності МПа безпосередньо залежить від співвідношення води до цементу в складі. Якщо кількість води буде меншим, то прозорого показник збільшиться, якщо більше, то відповідно зменшиться.
  • Від чого ще залежить ця характеристика, так це від якості заповнювачів. Наприклад, зменшення міцнісних властивостей в МПа сприяє використання зернового складу, дрібних заповнювачів, присутність глини або пилу в ньому, а також органічних елементів у складі. Використання більш великих заповнювачів сприяє підвищенню міцнісних властивостей.
  • Час застигання навіть не так критично впливає на показник, як погане перемішування складу. Наприклад, якщо ви виготовляєте будівельний матеріал при використанні бетонозмішувачі примусового змішування або з використання турбо обладнання, його якість буде вищою, ніж при експлуатації гравітаційних змішувачів. Не менш важливим фактором є і ущільнення суміші.
  • Збільшення показника сприяє повторне вібрування. Необхідно, щоб воно здійснювалося до кінця схоплювання цементу, в даному випадку міцнісні характеристики можна збільшити на 20%.

    Добавки для підвищення міцності

    Середня допустима міцність бетону, яка вимірюється в МПа, в будь-якому випадку залежить не тільки від складу, але і того, які використовуються добавки. Добавки – один з основних елементів складу, що застосовується при виробництві будматеріалу.

    Визначення якості цементу в домашніх умовах

    Всі добавки розглядати не будемо, оскільки вони впливають на різні характеристики бетону. Розглянемо лише добавки, що впливають безпосередньо на міцність, вимірюється в МПа.

    В даному випадку використовуються виробниками пластифікатор або більш модернізований варіант добавки – суперпластифікатор. Такі добавки сприяють економії цементу, збільшення показника щільності. Також дані добавки збільшують рухливість і морозостійкість.

    Ротару:и даже после 45 лет Ваша кожа будет свежей и подтянутой, если...

    Добавляю 1 каплю и СЕКС с мужем длится по 2-3 часа. Потенция железная!

    Почему все аптеки молчат? Грибок ногтя боится как огня дешевого...

    При простатите и вялой потенции никогда не трогайте свой...

    Вам кричу! Если ноют колени и тазобедренный сустав cразу убирайте из рациона...