требования к щебню применяемому для изготовления бетона
10.10.2022 20.10.2022
Известняк – распространенная осадочная порода, состоит из кальцитов в виде окаменелых раковин и отложений кремния. Его добыча ведется открытым способом в европейской части России.
Известняк классифицируется как пильный камень. Его легко распиливать и раскалывать на строительные блоки и облицовочные плиты, но применение для кладки ограничено малоэтажными зданиями. В массовом строительстве известняк используется в виде щебня для подсыпки при прокладке дорог и как заполнитель для бетона.
Щебень получают на дробильных машинах в карьерах, здесь же его сортируют по размеру и форме зерна. Расположение мест добычи – вблизи городов. Простая технология обработки породы определяют невысокую стоимость известкового щебня. Бетон с таким наполнителем применяют везде, где нет особых условий по прочности.
Существует 2 «классических» вида бетона: сделанный на гравии и на щебне. Оба материала — природные. Каждый по-своему меняет свойства бетона. Рассмотрим подробнее бетон на гравии.
Бетон на гравии — это искусственно создаваемый камень, применяемый в частном строительстве, дизайне, для изготовления которого используют вяжущее вещество (цемент), воду и природную добавку — гравий.
Гравий — это каменный, зернистый, рассыпчатый материал с гладкой поверхностью. В составе бетона на гравии нет песка. По сравнению с бетоном на щебне, бетон на гравии дешевле стоит, но имеет более низкие показатели водонепроницаемости и морозостойкости.
Чаще всего бетон на гравии используют в частном строительстве. Из него делают:
ленточные фундаменты;
полы;
заливные дорожки (например, велосипедные или пешеходные);
объекты ландшафтного дизайна.
Бетонные смеси в строительстве занимают главное место. По количеству задействованного строительного материала бетон занимает основную позицию, а по стоимости готового сооружения может превосходить затраты на все строительные материалы вместе взятые.
Таблица 1 – Области применения высокопрочного бетона
Область примененияЗдание/сооружение Гражданское строительствоВысотные дома Монолитные конструкцииПлиты дорожные и перекрытия, своды Сборно-монолитные конструкцииПлатформы, тоннели Военные объектыБункеры, строения на полигонах КосмодромыСтартовые площадки
Бетон высокопрочных классов предназначен для строений с высоким уровнем нагрузки, поэтому требования, предъявляемые к его качеству, очень высокие.
Настоящие технические условия распространяются на щебень и щебеночно-песчаные смеси, получаемые дроблением и рассевом твердых промышленных отходов в виде бетонных и железобетонных конструкций и изделий, а также их обломков, образующихся при разборке зданий и сооружений.
Щебень и щебеночно-песчаные смеси из твердых промышленных отходов в виде продуктов дробления бетонных и железобетонных элементов и их обломков предназначаются для (СниП 2. 02-85):
устройства оснований автомобильных дорог IV и V технических категорий;
укрепления обочин автомобильных дорог;
устройства временных дорог;
устройства оснований тротуаров, пешеходных дорожек;
устройства оснований автостоянок, площадок отдыха и т.п.
Технические условия не распространяются на материалы, обработанные органическими и неорганическими вяжущими, на заполнители для тяжелого и мелкозернистого бетона и асфальтобетонных смесей.
Классификация, термины и определения по ГОСТ 25137.
Пример условного обозначения продукции при заказе и (или) другой документации:
Щебень ЩДБ ТУ 5711-004-01116006-2009;
Щебеночно-песчаная смесь ЩПДП ТУ 5711-004-01116006-2009.
4 Методы контроля
1 Щебень, используемый в качестве самостоятельного материала, а также щебень, входящий в состав смесей, испытывают по ГОСТ 8269. 0, ГОСТ 8269.
2 Песок входящий в состав смесей испытывают по ГОСТ 8735.
3 Устойчивость структуры щебня против силикатного и железистого распадов определяют по ГОСТ 8269.
4 Степень пучинистости песка и смесей определяют по ГОСТ 28622, подготовку проб к испытанию проводят по ГОСТ 25607.
5 Коэффициент фильтрации песка и готовых смесей определяют по ГОСТ 25584, подготовку проб к испытанию проводят по ГОСТ 25607.
6 Содержание пылевидных и глинистых частиц и глины в комках в готовых Смесях определяют по ГОСТ 25607.
7 Число пластичности и водостойкость щебня и смесей определяют по ГОСТ 25607.
8 Химический анализ щебня, смесей проводят по ГОСТ 10538.
9 Прочность, плотность, водопоглощение, содержание слабых разностей определяют по ГОСТ 8269.
10 Потерю массы при прокаливании в щебне, смесях определяют по ГОСТ 11022.
11 Содержание вредных компонентов и примесей в исходном сырье определяют по ГОСТ 8269.
12 Удельную эффективную активность естественных радионуклидов в щебне, смесях определяют по ГОСТ 30108.
Во время строительства, ремонта, реконструкции часто приходится экономить, так как бюджет не резиновый. Многие процессы и растворы можно делать самостоятельно, причем без ущерба качеству. Но не всегда это возможно. Чаще всего стараются сэкономить на приготовлении растворов. Цена за бетон с завода кажется слишком высокой. Если посчитать сколько стоят «правильные» компоненты, а не любые (самые дешевые), то экономия если и будет, то совсем небольшая. В общем, если и стоит замешивать бетон или раствор своими руками, то марки не выше, чем М250. С такой задачей справится и обычная бетономешалка. Более тяжелые — бетон М400, например, — нормально сделать уже сложно. Добиться проектной прочности будет непросто. Бетонный раствор марки М400 по новой классификации обозначается как B30, но у нас больше в ходу старое название — М400. В стандарте он описывается как тяжелый бетон. В народе его относят к «среднему» классу, хотя в классификации такого нет. Он точно не «легкий», но еще и недостаточно тяжелый. Наверное, поэтому вес куба бетона М400 зависит от точных характеристик и в среднем составляет 2310-2350 кг/м³. Эта марка имеет высокие показатели по прочности, морозостойкости, низкую степень изнашиваемости поверхности. Вот характеристики бетона марки М400 по ГОСТу 7473-94:
подвижность — от П 1 до П 4;
водонепроницаемость — W6-W12;
морозостойкость — от F150 до F300;
прочность B30.
Характеристики бетона М400 В30: прочность, морозостойкость, водонепроницаемость
Больше всего любой бетонный камень характеризует прочность. Данный тип выдерживает нагрузку 400 кгс/см² (по нормативу 293 кгс/см²). Все остальные параметры могут изменяться в зависимости от требований под выполнение конкретного проекта. Подвижность бетона влияет на удобство его укладки. Где-то требуется текучая смесь (чтобы могла попасть под арматуру), где-то нужна жесткая. В текучие составы (содержащие больше воды) для сохранения проектной прочности добавляют больше цемента. Для повышения морозостойкости и водостойкости используют специальные добавки, которые строго нормированы. https://www. youtube. com/embed/oPp3eLXOu8U?feature=oembed&wmode=opaqueОбласть примененияБетон марки М400 применяют там, где высокая прочность и морозостойкость крайне важны:
При изготовлении балок, свай, перемычек и других элементов несущих конструкций зданий.
Для заливки площадок под тяжелую технику.
При постройке бассейнов, плотин, коллекторов и т.д.
При строительстве банковских хранилищ, туннелей и других объектов, где нужна высокая прочность и водостойкость.
Возведение монолитных стен для многоэтажек.
При строительстве мостов, виадуков, развязок.
В малоэтажном строительстве тяжелый бетон применения не находит
Примерный состав бетона марки М400 в массовых и весовых долях
Какую марку цемента применять для бетона М400
Для того чтобы сделать бетонный раствор высоких марок и достичь при этом проектной прочности, нужна будет роторная или шнековая бетономешалка
Это состав бетона марки М400 при разном удобстве укладывания (жесткости)
Это только кажется, что лишняя вода бетону не помешает. Лишнее ведро на один замес может снизить прочность бетона на 10-40%. Так что с водой очень аккуратно. Не бойтесь недолить, бойтесь перелить. Даже в полусухих растворах достаточное количество жидкости для набора проектной твердости. Но только при условии правильного ухода — поддержания достаточного уровня влажности в зреющем бетоне. Для этого бетон укрывают пленкой и периодически смачивают. Вот это действительно важно, чтобы шел процесс кристаллизации, а не испарения влаги.
Области применения
Для конструктивных элементов многоэтажных зданий используют марки М250 и М300: по прочности он не уступает бетону с засыпкой гранитным щебнем.
Самое массовое применение у бетона марки М200 – он относится к категории лёгких, считается универсальным для малоэтажного строительства. Обладает устойчивостью к износу, поэтому используется для стяжки полов и изготовления дорожных плит с металлическим каркасом. Его применяют для отливки железобетонных панелей, строительных блоков и лестничных маршей. В наружных работах бетон М200 идет на заливку площадок, дорожек и возведение подпорных стен.
При строительстве частных домов и коттеджей часто используется только эта марка (прочностью 200 кгс/см2). Им заливают фундамент и полы в подвалах, используют в строительных блоках и плитах перекрытий.
Бетон марки М150 применим для малозаглублённых фундаментов гаражей и подвалов. Не рекомендован для сырых участков.
М100 берут для заполнения пустот. Самостоятельно он не используется, потому что быстро разрушается. Им можно выравнивать поверхности под покрытие более прочным материалом.
Бетон на известковом щебне – самый востребованный строительный материал. Это основная продукция бетонных заводов.
ГОСТ 8267-93
ГОСТ 26633-91
ГОСТ 8269.0-97
ГОСТ 10060-2012
СНиП 23-02-2003
Виды высокопрочных бетонов
Высокопрочные бетоны, в зависимости от состава, назначения и основных характеристик, делятся на несколько видов.
Мелкозернистый бетон
Главное свойство – отсутствие крупного фракционного наполнителя. Этому виду бетона отдается предпочтение в тех местах, где нет возможности применения щебня или гравия. В связи с отсутствием больших фракций, мелкозернистый бетон получает новые свойства: повышается плотность стройматериала, а цемент используется не меньше марки М500. При необходимости берут цемент со специальными условиями: устойчивость к коррозии, устойчивость к воздействию кислот и др.
отличная водонепроницаемость;
отсутствие наполнителя;
сопротивляемость изгибающему моменту;
возможность получать уникальные свойства (с применением добавок);
устойчивость к вибрациям;
однородность смеси (позволяет использование при работе со сложными элементами);
отличная пластичность и проникающая способность.
повышенное содержание цемента (в связи с чем незначительно увеличена его ползучесть и усадка);
затруднённая обработка после полного застывания;
заметная усадка после полного набора прочности.
Так как наполнитель отсутствует, повышается расход цемента, скомпенсировать расход можно с помощью пластифицирующих добавок и песков высокого качества.
Применение. Подобный бетон применяют в случае изготовления тонкостенных изделий, в частности, армоцементных. В эксплуатации 5 основных марок бетона, у каждой их которых свое назначение:
М 100 – для ремонтных работ;
М 200 – для конструкций, не требующих больших нагрузок;
М 300 – для заполнения форм с частым армированием;
М 350 и М 400 – для отливки ответственных конструкций.
Класс мелкозернистого бетона отражает его сопротивляемость сжатию, для данного вида достигает значения В80.
Дисперсно-армированный бетон
Особенность этого вида в содержании армирующих волокон (фибр). Фибры могут быть: стальные, минеральные (например, стекло), органические (например, бамбуковые). Изготавливается на основе портландцемента марки не ниже 400, без минеральных добавок. Также в состав входит песок природного происхождения или искусственный.
Применение. В основном для дорожного строительства: дорожное покрытие улиц, магистралей, тротуаров, дорог местного значения, отмосток, и т.
Бетоны напрягающие
Главное свойство бетона напрягающего – самонапряжение. Создается путем расширения смеси во время затвердевания. В начальный период застывания бетон расширяется и растягивает арматуру, находящуюся с ним в сцеплении. Изготавливается из цемента напрягающего, в основу которого входят высокоалюминатные шлаки (как правило, отходы металлургии), крупный и мелкий заполнители (чаще это щебень и песок).
повышенная стойкость к образованию трещин;
водонепроницаемость;
долговечность.
набор прочности при t = 30 °С и выше.
Применение. Характеристики бетона делают возможным его использование в ёмкостных монолитных и сборных конструкциях разного назначения, а также для изготовления: напорных и безнапорных труб, тоннелей, покрытий аэродромов, мостов и т. Хорошо проявляются свойства самонапряжения для герметизации и защиты от источников радиационных излучений.
Базальтофибробетон
Получается путем внедрения отрезков базальтового волокна в бетонную смесь. Базальтовое волокно характеризуется очень высокой прочностью, отсутствием деформации и упругостью, превышающей бетон в 3 раза и выше. Плотность волокна меньше стального в 3 раза, что облегчает готовую конструкцию. Вяжущий компонент – портландцемент.
высокая прочностью и устойчивость к деформациям;
меньший вес готовой строительной конструкции, чем с применением других наполнителей;
лучшее сцепление поверхности волокон с цементной матрицей по сравнению со свойствами других бетонов;
бетонная смесь гомогенизирована.
экономически затратный, т. к. стоимость бетона возрастает с применением базальтовых фибр;
применение портландцементов и гидроксида кальция в составе бетона может приводить к разрушению или ухудшению свойств волокон базальта.
Для снижения разрушающего воздействия составляющих компонентов цементной смеси используют добавки.
Песчаный бетон
Основное отличие его от большинства видов бетонов – основа только на мелком заполнителе, что способствует снижению стоимости и времени на его изготовление. А также невысокая трудоёмкость при производстве.
Характеристики песчаного бетона:
высокая скорость затвердевания;
укладка без виброинструмента;
устойчивость коррозии;
большая прочность;
водонепроницаемость;
меньшая усадка;
морозоустойчивость (при использовании добавок);
пожарная безопасность;
не токсичен для людей.
Применение. Активно применяется при строительстве дорог любых уровней нагрузки и в аэродромном строительстве. В гражданском строительстве – при заливке полов, кирпичной кладке, бетонной стяжке; при экстренных и спасательных работах. Высокопрочный бетон класса В90 применяется в промышленном производстве и при изготовлении железобетонных изделий.
Состав
Бетонная смесь — это полужидкая масса, которая, твердея, превращается в бетон. В составе смеси на гравии:
вязкий элемент;
вода;
наполнитель, то есть гравий.
Связующее вещество — это цемент. Именно благодаря нему бетон твердеет. Процесс этот постепенный и довольно долгий.
Гравий считается крупным наполнителем бетонной смеси. При этом он все равно подразделяется на виды по фракциям (крупноразмерные, мелкоразмерные), как это было указано выше.
Для того чтобы придать бетону на гравии дополнительные свойства, в состав включают синтетики и минералы:
Пластификаторы — для большей подвижности массы.
Противоморозные жидкости — для морозоустойчивости.
Ускорители — для быстрого затвердевания.
Гидрофобные добавки — для большей водонепроницаемости.
Фибры — для большей прочности.
Пропорции компонентов
Стандартные пропорции компонентов для приготовления бетона:
1 часть цемента;
4 части гравия;
2 части воды.
Добавлять больше воды не следует, это приведет к нарушению консистенции смеси.
Характеристика известкового бетона
форма;
размер;
прочность;
морозостойкость.
Форма
Выделяют кубовидную, пластинчатую и игловую. В засыпке для бетона должно быть не менее 90-95% кубовидной фракции. Щебень такой формы распределяется в массе равномерно и обеспечивает лучшее сцепление. Наличие плоских фракций (лещадность) препятствует уплотнению и снижает прочность.
Размер
Оптимальной для засыпки бетона считается фракция 20-40 мм. Размер определён по показателям прочности и адгезии. Крупноразмерные фракции используют для насыпки дренажных подушек. У известкового щебня хорошая насыпная плотность из-за относительно невысокой устойчивости при трамбовании. Фракции от 70 мм применяют в ландшафтном дизайне.
Прочность (дробимость)
Показатели прочности щебня – от 300 до 800 кгс на кубический сантиметр. В маркировке стройматериалов она обозначена как «М». Известковому щебню соответствует диапазон М300-М600.
Морозостойкость
Важный показатель для климата с большими сезонными колебаниями температур. Морозостойкость влияет на долговечность бетона. При испытаниях известковый щебень выдерживает до 200 циклов заморозки, что считается достаточным для строительных конструкций.
Технология производства
Инструкция по изготовлению бетона на гравии:
Подготовка компонентов: удаление примесей, тщательное просеивание, развес. Цемент разминается, чтобы не было комочков. Гравий просеивается через сито для удаления частиц менее 5 мм. Развес производится мерным ведром.
Смесь сухих компонентов.
Перемешивание смеси с водой.
Также можно использовать второй способ приготовления бетона — компоненты сразу смешиваются с водой, одновременно перемешиваясь. Чаще всего используется именно второй способ, так как он позволяет равномерно перемешать смесь, не оставляя сухие компоненты на дне тары.
В итоге должна получиться смесь сметанообразной консистенции. Цвет — серый.
Цены на высокопрочный бетон
Ориентировочные цены на бетон класса В45 и выше приведены в табл.
Таблица 3 – Цены на высокопрочный бетон
Класс (марка) бетонаЦена B45 (М600)4400 р. /м3 B50 (М700)4500 р. /м3 B60 (М800)4680 р. /м3 B80 (М1000)5100 р. /м3
Цены, приведенные в таблице 3, являются приблизительными, актуальны на момент изучения статьи (4-й квартал 2019 года). Для получения более точной информации следует уточнить цены у поставщика.
Виды и классификация
Классификация бетона на гравии на виды производится в соответствии с диаметром использованного гравия:
1-2,5 мм. Такой бетон отличается низкой прочностью. Поэтому он используется только для декоративной отделки помещений.
2,5-5 мм. Такой бетон имеет приемлемые показатели прочности. Используется в строительных работах.
5-10 мм. Такой бетон имеет отличные показатели прочности. По качеству и сцеплению такой бетон считается лучшим в своем виде.
По подвижности бетон на гравии классифицируется:
подвижный;
жесткий;
сверхжесткий.
Чтобы сделать бетон подвижным, в смесь добавляется большее количество воды либо пластифицирующие добавки. Второй вариант выгоднее, так как вода снижает уровень прочности бетона.
По свойствам морозостойкости бетон подразделяется на виды:
F 15, 25, 50 — плохо переносят воздействие мороза.
F 100-150 — стандарт, чаще всего используемый в России. Гарантирует, что объект из бетона будет эксплуатироваться до 100 лет.
F 150-200 — виды бетона, отлично переносившие воздействие мороза. Подходит для использования в суровых климатических условиях.
F 300-500 — виды бетона с высоким уровнем морозостойкости. Подходит для использования в промерзающих и влажных регионах.
F 500-1000 — высшая морозостойкость.
3 Правила приемки
1 Щебень и щебеночно-песчаные смеси должны быть приняты техническим контролем предприятия-изготовителя.
2 Входной контроль исходных материалов для получения щебня, смесей осуществляют не реже одного раза в квартал, а также при изменении качества используемых материалов.
3 Приемку щебня, смесей производят партиями. Партией считают количество материала, установленное в договоре на поставку, одновременно поставляемого одному потребителю в одном железнодорожном составе или в одном судне. При отфузке автомобильным транспортом — партией считают количество материала, отгружаемое одному потребителю в течение суток.
4 При приемо-сдаточных испытаниях определяют:
зерновой состав;
содержание пылевидных частиц в щебне, смесях;
содержание зерен пластинчатой и игловатой формы в щебне;
прочность щебня, используемого в качестве самостоятельного материала и в составе смесей.
5 При периодических испытаниях определяют:
Один раз в 10 дней — пластичность щебня, используемого в качестве самостоятельного материала, и смесей; водосгойкость щебня и готовых смесей; коэффициент фильтрации смесей; потерю массы при прокаливании в щебне, смесях.
Один раз в квартал — насыпную плотность щебня смесей; прочность; устойчивость структуры щебня против всех видов распада; степень пучинистости смесей.
Один раз в полгода — истираемость щебня, используемого в качестве самостоятельного материала и в составе смеси; содержание вредных примесей.
Один раз в год — морозостойкость щебня и исходных материалов; удельную эффективную активность естественных радионуклидов в шебне, смесях.
6 Прочность, морозостойкость щебня, смесей, а также устойчивость структуры щебня против всех видов распада определяют в каждом случае изменения технологии.
7 Контроль качества щебня, смесей и исходных материалов на предприятии-изготовителе производят путем испытания одной сменной средней пробы, отбираемой из щебня, смесей.
8 Отбор и подготовку проб щебня и смесей для контроля качества проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 8269. 0, ГОСТ 8269.
9 При отгрузке потребителю каждую партию щебня, смесей сопровождают документом о качестве, в котором указывают:
Кроме того, по требованию потребителя в документе указывают истинную и среднюю плотность, пористость, водопоглощение и потерю массы при прокаливании.
Правила подбора состава для высокопрочного бетона
Подбор состава смеси – ответственный этап в ходе строительства, особенно с применением бетонов повышенной прочности. Подбор производится с соблюдением всех технических условий поэтапно:
оценка качества компонентов смеси;
определение необходимого уровня качества бетонной смеси;
расчет количества компонентов бетона для предварительных испытаний и изготовление образцов;
испытание контрольных образцов;
внесение изменений в расчет состава компонентов и применение нового состава в условиях производства.
Наличие у высокопрочных бетонов уникальных свойств достигается путем усложнения некоторых производственных технологий. Так, для достижения повышенной прочности уменьшается количество воды: при норме 0,4 в высокопрочных смесях менее 0,35. Содержание цемента повышено до 600 кг/м³. Водопотребность таких смесей повышена, концентрация песка снижена и др. Все эти показатели необходимо учитывать, в зависимости от желаемой марки бетона на выходе.
Для общего случая рассчитать состав и количество материалов для образцов можно следующим образом:
Определить количество воды, основываясь на общих данных о свойствах мелкого и крупного заполнителя.
Определить количество пластифицирующих добавок (0,2-0,4% – для суперпластификаторов; 0,05-0,1% – для пластификаторов).
Количество воды в смеси можно уменьшить, если применить добавки.
Рассчитать доли песка и щебня, ориентируясь на их показатели и желаемом результате.
После проведения всех необходимых расчетов следует приготовить опытные образцы. По готовым образцам проводят анализ полученных свойств, рассчитывают расход на 1 м³ и при необходимости вводят корректировку состава.
Класс бетона
(В) – показатель прочности бетона на сжатие с вероятностью 95%, измеряется в МПа. Определяется значениями от 0,5 до 120 МПа. какое максимальное давление выдержит бетон в 95 случаях из 100 (В50 = 50 МПа).
Марка бетона
Помимо показателей прочности, есть марка (М) бетона – маркировка предела прочности на сжатие, измеряется в кгс/см². И если класс бетона гарантирует качество бетона по прочности на 95%, то марка определяет среднее значение прочности.
В таблице 2 приведены соответствия классов и марок для высокопрочных бетонов.
Таблица 2 – Соответствие классов и марок прочности высокопрочных бетонов
Класс бетона по прочностиБлижайшая марка бетона по прочности B60М800 B65М900 B70М900 B75М1000 B80М1000
2 Требования безопасности и охраны окружающей среды
1 При изготовлении щебня и щебеночко-песчаных смесей должны соблюдаться общие требования по обеспечению пожарной безопасности по ГОСТ 12. 004. При загорании следует применять тонко распыленную воду, химическую или воздушно-механическую пену, песок, все виды огнетушителей.
2 Все работы, связанные с изготовлением щебня и шсбеночно-песчаных смесей, должны проводиться в помещениях, оборудованных обшеобменной приточно-вытяжной вентилящтей по СНиП 2. 05 и ГОСТ 12. 021, обеспечивающей состояние воздуха рабочей зоны производственных помещений по ГОСТ 12. 005,СанПиН 2. 548-96.
3 К работе должны быть допущены лица, предварительно прошедпше инструктаж по технике безопасности.
4 Охрана окружающей среды должна осуществляться по ГОСТ 17.
5 Содержание вредньгс веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать предельно допустимых конпентраций (ПДК), установленных ГОСТ 12. 005.
Контроль за содержанием вредных вешеств в воздухе рабочей зоны должен осуществляться по ГОСТ 12. 005.
6 С целью охраны окружающей среды от загрязнений сточными водами организуют контроль за их содержанием в соответствии с требованиями ГН 2. 1315 и ГН 2. 1316.
7 Утилизация отходов при производстве щебня и щебеночно-песчаных смесей осуществляется в соответствии с санитарными правилами.
8 Результаты радиационного контроля, проводимого ежегодно должны соответствовать требованиям СП 2. 758-99 «Нормы радиационной безопасности».
Достоинства и недостатки бетона на известковом щебне
Прочность бетона с засыпкой из известкового щебня зависит от пропорций других компонентов и марки цемента. При взаимодействии с водой происходит гидратация цемента, и при застывании образуется прочный строительный материал.
Известковый щебень благодаря шероховатой структуре зерна обладает высокой адгезией, что препятствует образованию пустот и усадке при застывании. Но щебёночные частицы имеют невысокую прочность, поэтому марка бетона на щебне из известняка не выше М300: это соответствует классу бетона В15 и ниже.
Засыпка из щебня создает прочностной каркас, который воспринимает часть нагрузок. По этому показателю известняк уступает гранитному щебню и гравию. Преимущества – это дешевизна и доступность известняка. В строительной практике такой бетон удовлетворяет основным требованиям. При правильном расчете использование известкового щебня позволяет удешевить возводимый объект.
Процентное содержание цемента и наполнителей влияют на качество бетона. Повысить прочность конструкций с известковой засыпкой можно за счет марки используемого цемента и увеличения его пропорции в бетонной смеси. В жилищном строительстве многие компании используют только известковый щебень. Большинство известняков имеет достаточные показатели прочности.
Свойства и характеристики
Гранитный гравий обладает прочностью 800-1000. Этого достаточно для изготовления бетона до марки М 450.
Требования к гравию для производства бетона изложены в ГОСТ 8267-93. Для изготовления бетона используется гравий в виде фракций (в мм):
5-15. С таким гравием получается мелкозернистый бетон, более однородный по структуре, чем другие виды бетона на гравии. Таким образом, камень получается менее пористым, а значит, более плотным.
15-40. С таким гравием получается среднезернистый бетон. Спросом пользуется бетон с гравием 15-20 мм, который хорошо заполняет пустоты в смеси.
40-80. Это наиболее предпочтительный выбор, так как крупные фракции наделены меньшей удельной плотностью, что обеспечивает минимальное давление на цемент и делает бетонную смесь подвижной.
По согласованию с производителем может использоваться гравий больших частиц, до 150 мм.
Из массы общего количества гравия не менее 82% должно быть дробленым, с согласования производителя эта цифра может быть уменьшена до 60%. Гравий не должен содержать более 35% зерен игловатой либо пластинчатой формы.
По свойствам дробимости гравий должен соответствовать показателям:
Марка дробимости гравияПотеря массы в % (при испытании) 1000До 8 8008-12 60012-16 40016-24
По истираемости гравий должен соответствовать требованиям:
Марка гравияПотеря массы в % И1До 20 И2От 20 до 30 И3От 30 до 40 И440
Содержание зерен слабых пород в гравии должен быть не больше значения, указанного в таблице:
Марки гравияКоличество зерен слабых пород в % 1000, 800, 60010 40015
По морозостойкости гравий подразделяется на марки (от F 15 до 400). Проверка морозостойкости проводится испытаниями, замораживанием и оттаиванием. Показатели должны соответствовать этим:
Марки по морозостойкостиF 15F 25F 50F 100F 150F 200F 300F 400 Число циклов испытания152550100150200300400 Потеря массы в % (после испытания)1010555555
Гравий должен стойко переносить воздействие окружающей среды, в нем не должно быть примесей. На производство бетона применяется только гравий, прошедший контроль и испытания.
Свойства бетона на гравии:
Недорого стоит (дешевле, чем бетон на щебне).
Имеет небольшой вес, а значит, может использоваться для изготовления крупнопористых и легких объектов.
Обладает свойствами влагостойкости, огнестойкости, теплоизоляции.
Безопасен в экологическом плане.
Устойчив к щелочной среде.
Но при этом бетон на гравии обладает плотностью в 450-700 кг/м3, поэтому он не подходит для установки несущих конструкций. Также у такого бетона адгезия с цементом меньше, чем у бетона на щебне.
Состав высокопрочного бетона
Основные по объёму компоненты – цемент, вода, заполнители. Но на свойства бетона большое влияние также имеют добавки. Совместное действие всех составляющих влияет на итоговый результат, поэтому важны характеристики и пропорции каждого компонента: они будут влиять на качество бетона и возможности его применения.
Цемент
Возглавляет перечень материалов, потому что от марки цемента будет зависеть класс бетона. Для приготовления высокопрочных бетонов используются разновидности портландцементов, включая цементы с минеральными добавками, обладающими активностью при пропаривании 32 МПа и больше. Тем самым сокращается длительность тепло-влажностной обработки и уменьшается её стоимость.
Для экономии допустимо уменьшить количество цемента, но при использовании добавок, повышающих прочность. Чтобы срок службы сооружения стал больше, цемент применяют со значением нормальной густоты не более 30%. Температура цемента не должна превышать отметку 60 °С.
Вода
В воде не допустимо содержание сахаров, органических ПАВ и фенолов в количестве более 10 мг/л. Не допустимо наличие масел, нефтепродуктов, жиров, окрашивающих примесей, а также примесей, нарушающих свойства бетона (схватываемость, морозостойкость).
Допускается применение технической воды и воды из природных источников, но содержание примеси должно соответствовать требованиям норм.
Заполнители
Как и для большинства бетонов, это крупные или мелкие пески природного происхождения или из отсевов дробления пород горнодобывающей промышленности. Плотность зерен может варьироваться от 2000 г/см³ до 2800 г/см³. Допустимо применение песка из шлаков цветной и чёрной металлургии, а также золошлаковые смеси. Учитывается плотность, состав (концентрация пылевидных частиц и глинистых), пустотность песка. Некачественный или грязный песок значительно снижает свойства бетона.
Крупный заполнитель
Крупный фракционный заполнитель – щебень, прочность которого должна быть выше требуемой марки бетона; щебень, добытый из горных пород с высокой прочностью (диабаз, гранит и др.
Содержание зерен низкой прочности не должно быть более 10% по массе. Учитываются морозостойкость щебня и прочность (от 100 МПа). При наличии пластификаторов в смеси допускается прочность щебня 80 МПа. Итоговая пригодность заполнителя устанавливается только после испытаний бетона.
Для бетона крупным заполнителем не рекомендуется брать породу с гладкой поверхностью.
Плотность зерен должна варьироваться от 2000 до 3000 кг/м³.
В составе щебня наличие пыли и мелких частиц глины допускается не более 2% от массы.
Марка щебня влияет на итоговую марку бетона, поэтому класс щебня должен быть выше, чем у бетона. Так, для класса бетона В45 марка щебня должна соответствовать классу 1200.
Добавки
Добавки для бетона в строительстве выполняют несколько функций. Главная – это усиление необходимых свойств бетона (устойчивость к сильно низким температурам и перепадам температур; устойчивость к сильным вибрациям; водонепроницаемость и т. Для повышения экономности строительства усиливают опорные свойства бетона при уменьшении количества металлоконструкций и заполнителей. Можно облегчать общий вес строения, добавляя химические компоненты и сохраняя при этом прочность.
Так как к высокопрочным бетонам предъявляются повышенные требования, добавки-пластификаторы в составе присутствуют обязательно. Если используются портландцементы с минеральными добавками, то количество химических добавок увеличивается на 15%.
Цель применения пластифицирующих добавок:
снизить расход воды в бетоне, сохранив его прочность;
оптимизировать количества цемента, сохраняя удобоукладываемость и прочность бетона;
повысить экономию строительства и улучшить тех. характеристики бетонов (стойкость к образованию трещин, усадка и др.);
увеличить подвижность смесей, сократить длительность укладки при работе с конструкциями сложной конфигурации.
При использовании добавок надо ориентироваться на совместимость используемых добавок и их действие на свойства бетона.
Бетоны с требованием к морозостойкости F200 и выше, а также бетоны для сооружений гидротехнического назначения, следует изготавливать с применением газообразующих или воздухововлекающих добавок.
В бетоны для применения на дорожных и аэродромных покрытиях обязательное наличие воздухововлекающи добавок и пластификаторов.
Бетоны марки П4 и П5 по удобоукладываемости готовятся с обязательным содержанием пластификаторов для монолитных и сборных конструкций.
Области и особенности применения
Чаще всего бетон на гравии используют для заливки фундамента, фундаментных плит в частном строительстве, изготовления стяжек, для иных монолитных работ. Но он недостаточно прочен для изготовления несущих конструкций.
Прежде чем выбирать бетон на гравии, нужно убедиться, что его технические характеристики подходят для решения поставленных задач. От верности решения зависит срок эксплуатации и надежность возведенного объекта.
5 Транспортирование и хранение
1 Щебень, смеси перевозят навалом в транспортных средствах любого вида согласно действующим правилам перевозки грузов и техническим условиям погрузки и крепления грузов, утвержденным Министерством путей сообщения, правилам перевозки грузов автомобильным и водным транспортом.
При транспортировании щебня, песка и готовых смесей железнодорожным транспортом вагоны следует зафужать с учетом полного использования их грузоподъемности.
2 При транспортировании и хранении не допускается смешение щебня, смесей разного состава, а также щебня, имеющего различные марки по прочности и истираемости.
3 Щебень, смеси транспортируют и хранят в условиях, предохраняющих их от загрязнения.
4 Для обработанных материалов следует выполнять правила транспортирования, складирования и хранения, изложенные в ГОСТ 23558.
Характеристики высокопрочного бетона
Ряд особенностей, которые отличают тяжелые бетоны от легких:
большая удельная прочность;
повышенная плотность;
долговечность, высокая прочность, твердость и морозостойкость;
повышенная стоимость производства;
высокая теплопроводность.
Применение того или иного вида бетона регламентируется требованиями, предъявляемыми к готовым конструкциям.
Под действием погодных условий, которые будут влиять на эксплуатацию сооружений, определяют марку морозостойкого бетона. Если температура воздуха может опуститься до –40 °С, то бетон по морозостойкости должен использоваться не ниже F75. Исходя из эксплуатации готового сооружения и условий его расположения, надо точно определять вид бетона для строительства. Для удобства рабочего процесса и экономии можно использовать бетон разных марок на одном строительном объекте.
1 Технические требования
1 Щебень и щебеночно-песчаные смеси должны соответствовать требованиям настоящих технических условий, и изготавливаться по установленной технологии переработки твердых промышленных отходов в виде бетонных и железобетонных элементов, а также их обломков.
2 Требования к щебню
1 Щебень по зерновому составу, прочности, морозостойкости, содержанию зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы, пылевидных частиц, устойчивости структуры щебня против всех видов распада и по величине удельной эффективной активности естественных радионуклидов должен соответствовать требованиям ГОСТ 8267.
2 Щебень по пластичности и водостойкости должен соответствовать требованиям ГОСТ 25607.
3 Марка щебня по истираемости должна быть по ГОСТ 8267.
4 Марка щебня по морозостойкости не должна быть ниже Р25.
5 Плотность зерен щебня должна быть не менее 2,0 г/см3.
6 Щебень не должен содержать обломков и обрезков стальной арматуры.
7 Насыпная объемная масса щебня определяется предприятием-изготовителем в каждой партии.
3 Требования к песку
1 В зависимости от зернового состава песок подразделяют на группы по крупности:
I класс — очень крупный, повышенной крупности, крупный, средний и мелкий;
II класс — очень крупный, повышенной крупности, крупный, средний , мелкий, очень мелкий, тонкий и очень тонкий.
2 Песок по зерновому составу, модулю крупности, по содержанию пылевидных и глинистых частиц, а также глины в комках, прочности и по величине удельной эффективной естественных радионуклидов должен соответствовать требованиям ГОСТ 8736.
3 Коэффициент фильтрации песка из отсевов дробления для дополнительных слоев должен быть не менее: 1 м/сут, — для дренирующих слоев оснований автомобильных дорог; 0,2 м/сут. — для морозозащитных слоев оснований автомобильных дорог.
4 Для морозозащитных слоев оснований должны применяться непучинистые и слабопучинистые пески из отсевов дробления. Степень пучинистости характеризуют относительной деформацией морозного пучения, которая должна быть не более 0,04.
4 Потеря массы при прокаливании в щебне и песке должна быть не более 20%.
5 Требования к щебеночно-песчаным смесям
1 По зерновому составу смеси должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.
Таблица 1
Номер смеси(по ГОСТ 25607)Наибольший размерзерен (Д, мм)Полный остаток на ситах (в процентах по массе) размером, мм
8040201052,50,630,160,05
C4800—1520—6040—8055—8565—8575—9085—9595—10095—100
C5800—1510—3520—5030—6540—7550—8570—9090—9595—100
C6400—50—2040—6060—8070—8575—8585—9593—9795—100
C720—0—50—2020—4040—6055—7075—8590—9595—100
C820—0—50—2040—7060—8570—9585—9790—9792—100
C9800—2015—4028—6440—7948—8555—8869—9287—9795—100
C10400—50—2017—4030—6442—8049—8665—9185—9595—100
C1120—0—50—2018—4032—6442—8060—8083—9595—100
C1220——0—50—2030—7050—8575—9589—9390—100
C135———0—50—2020—7055—9575—9880—100
Допускается использование смесей:
С4-С11 — для устройства дополнительных слоев оснований;
С4-С6 и С9-С10 — для укрепления обочин автомобильных дорог;
С12-С13 — смеси для расклинки.
2 Коэффициент фильтрации щебеночно-песчаных смесей для дополнительных слоев должен быть не менее 1 м/сут.
3 Готовые щебеночно-песчаные смеси по зерновому составу, пластичности, водостойкости, содержанию пылевидных частиц (размером менее 0,05 мм), коэффициенту фильтрации, степени пучинистости и по величине удельной эффективной активности естественных радионуклидов должны соответствовать ГОСТ 25607.
4 Щебень и песок, входящие в состав готовых смесей, должны соответствовать требованиям, указанным в п. 2, 1. З настоящих технических условий.
5 Щебеночно-песчаные смеси не должны содержать обломков и обрезков стальной арматуры.
2 Требования к сырью
1 Для изготовления щебня и щебеночно-песчаных смесей используются бетонные и железобетонные элементы и конструкции (блоки, балки, колонны, плиты, стеновые панели, шпалы и т. ) и их обломки, образующиеся при разборе и демонтаже зданий и сооружений.
2 Бетон в исходном сырье должен иметь марку по прочности на сжатие не менее М 150.
3 В качестве исходного сырья запрещается применение бетона, подверженного коррозионному износу при действии промышленных технологических агрессивных жидкостей (кислоты, щелочи и т.
4 В бетоне, подверженном длительному воздействию морских, речных и грунтовых вод, содержание кислых солей (а водной вытяжке) должно быть не более 1000 мг/л.
5 Содержание вредных компонентов и примесей в сырье должно соответствовать требованиям ГОСТ 8267.
6 Удельная эффективная активность естествевшых радионуклидов в исходном сырье должна соответствовать требованиям ГОСТ 30108.
3 Маркировка
1 Маркировка должна соответствовать статье 10 Закона РФ «О защите прав потребителей».
Каждая партия щебня и щебеиочно-песчаных смесей должна сопровождаться паспортом качества, содержащим следующие данные:
наименования и местонахождение изготовителя (юридический адрес, включая страну, и, при несовпадении с юридическим адресом, адрес предприятия) и организации а Российской Федерации, уполномоченной изготовителем на принятие претензий от потребителей на ее территории (при наличии);
номер и дату выдачи документа;
наименование материала;
номер партии и количество материала;
зерновой состав щебня;
содержание зерен пластинчатой и игловатой формы в щебне;
марку по прочности щебня;
марку по морозостойкости щебня;
марку щебня по водостойкости;
потерю массы при определении устойчивости структуры щебня против всех видов распада;
марку щебия по пластичности;
насыпную плотность щебня;
удельную эффективную активность естественных радио ну тел идов в щебне;
обозначение настоящих технических условий.
2 Транспортная маркировка — по ГОСТ 14192.
Изготовление высокопрочного бетона
Изготовление бетона высокопрочного типа – занятие затратное и по трудоемкости, и по финансам. Так как этот вид стройматериала используется для специализированных построек, применение его в домашних условиях нецелесообразно. Необходимость приобретения дорогостоящих материалов, таких как особо прочный цемент, низкое В/Ц соотношение, и применение суперпластификаторов, делают процесс изготовления такого бетона энергозатратным и дорогостоящим.
ГОСТ 7473-2010
ГОСТ 31914-2012
СНиП 52-01-2003
СП 311.1325800.2017
ГОСТ 26633-91
Рекомендации по технологии изготовления изделий и конструкций из высокопрочных бетонов (утверждено 04.04.1986 г.)
Строительные материалы и изделия. Учебник – Барабанщиков Ю. Г., 2008. – 368 с.
ЕН 12350-5:2000 Испытание бетонной смеси – часть 5: испытание на расплыв.
ЕН 12350-4:2000 Испытание бетонной смеси – часть 4: степень уплотняемости.
