Тяжелый бетон – основное об этом материале

Особо тяжелый бетон

Практически ни одно строительство не обходится без бетонных смесей. Однако стройка стройке рознь. Точно так же и строительные смеси отличатся друг от друга в зависимости от набора входящих компонентов, а также предназначения. Основные две разновидности данных строительных растворов – это легкие и тяжелые бетоны. Остановимся на последних. Тяжелый бетон представляет собой искусственный строительный материал, созданный на базе различных составляющих компонентов, пригодных для строительства.

Почему данную разновидность состава называют тяжелой? Потому что его составляющими являются примеси, имеющие высокую плотность, а также массу. Чем тяжелее наполнитель, тем выше уровень тяжести в самом бетоне.

Разновидности

Среди подобных составов выделяют особо тяжелый бетон, а также смесь средней тяжести. Под особо тяжелым бетоном понимается состав, наполнителями коего являются такие добавки:

Плотность в таких бетонах составляет больше, чем 2500 кг/м3.

Также в особо тяжелую смесь добавляют:

  • глиноземистый цемент;
  • обычный портландцемент;
  • шлакопортландцемент;
  • пуццолановый портландцемент;
  • гипсоглиноземистый набухающий цементный песок.

Тяжелым бетоном называется только тот, удельная масса которого определяется от 1600 до 2500 кг на куб. метр.

К подобного рода бетонам во время стройки предъявляются некоторые условия. Самый малый уровень крепости на сдавливание ингредиентов раствора составляет:

  • скрап, магнетит – по 200 МПа;
  • лимонит, гематит – по 35 МПа;
  • барит – 40 МПа.

Наличие полуторных оксидов в барите – максимум 1% от общей численности наполнителей. Абсорбция воды:

  • магнетита, барита — 1-2% от массы;
  • лимонита и гематита — 9 -10%.

Обычный тяжелый бетон чаще всего применяется при строительстве. Его заполнителями являются горные минералы:

Такого рода бетону присуща концентрация 1600-2500 кг/м3.

У материала средней тяжести имеется несколько подвидов:

  • смесь для железобетонных сооружений сборного типа;
  • строительный материал с повышенной прочностью;
  • быстро застывающий раствор;
  • состав на мелком песке;
  • строительный материал для сооружений гидротехнического направления;
  • раствор для покрытия дорог, аэродромных площадок, взлетных полос;
  • смесь с тонкомолотыми примесями;
  • состав с небольшим количеством щебня;
  • литой строительный материал;
  • раствор с поверхностно-активными добавочными веществами.

Вернуться к оглавлению

Сферы применения

Независимо от степени тяжести, строительный раствор по сфере применения делят на:

  • Промышленный — используется при возведении промышленных зданий и для обычного строительства.
  • Специальный — благодаря особому ансамблю входящих компонентов применяется исключительно при возведении дорожных, гидротехнических, ограждающих от ядерных излучений, химически устойчивых конструкций.

Рассмотрим более подробно, в каких областях характерно использование бетонов такого типа:

  1. Постройка железобетонных сооружений. Здесь усиливают крепость раствора, а также сокращают сроки его застывания посредством минеральных примесей, плюс при помощи термической обработки.
  2. Возведение гидросооружений. В данном случае следует быть особо внимательными при выборе смесей. Они должны иметь максимальную стойкость к влаге, потому как им придется постоянно контактировать с жидкостью.
  3. Покрытие автодорог, аэродромных площадок. Подобное строительство подразумевает под собой огромные нагрузки на бетонное покрытие, которые может выдержать лишь увесистый материал. Из такой помеси производят пласты для дорог, обладающие высочайшей прочностью, морозоустойчивостью.
  4. Закладка цельных фундаментов. Монолитные основы под сооружения промышленного характера выливаются исключительно из тяжелых составов.
  5. Возведение «коробки» и перекрытий во время строительства сооружений, нуждающихся в максимальной степени надежности, обеспечить которую способен исключительно раствор тяжелого бетона. К таким объектам относятся банковские хранилища, здания государственной важности, промышленные предприятия с вредными условиями работы.

Бетоны тяжелые и легкие: марки, свойства, состав, вес кубометра. Испытания по ГОСТу

Бетоны — это строительные смеси определенной прочности, для приготовления которых необходим наполнитель в виде гравия, очищенные песок с водой и вяжущий наполнитель, а именно цемент определенной марки. Правила выбора составляющих для изготовления бетона определенной марки и прочности регламентированы ГОСТом 27006-86.

Классификация и марки бетона

В зависимости от значения показателя плотности, измеряемого в кг/м3, бетоны различных марок классифицированы по ГОСТу 25192-2012, поэтому их принято делить на 4 класса:

  1. Особо тяжелых — более 2500 кг/м3 (железобетон, сталебетон).
  2. Тяжелых — 1800-2500 кг/м3 (полимербетон и бетонополимер).
  3. Легких — 500-1800 кг/м3 (шлако-, пемзобетон, опилкобетон).
  4. Особо легких или теплых — менее 500 кг/м3 (пено- и газобетон).

Теплые и легкие бетоны имеют разную прочность, определяемую ГОСТом 10180-2012. Материалы содержат большое количество воздуха, снижающего уровень теплоотдачи строительной конструкции. Марки легкого бетона носят название тощих. Согласно ГОСТу 25820-2014 разновидности этих марок в зависимости от плотности и прочности бывают следующими:

  1. Теплоизоляционными (менее 500 кг/см3 — марки М10, М15 и М25) — шлакобетон.
  2. Конструкционно-теплоизоляционными (500-1400 кг/см3 — марки М35, М50, М75, М100) — опилкобетон, деревобетон.
  3. Конструкционными (от 1500 кг/см3 — марки М150 и М200) — полистиролбетон, керамзитобетон.

ГОСТ 25192-2012 регулирует сферу применения перечисленных выше марок растворов, связанную со строительством малоэтажных жилых домов, утеплением зданий, звуко- и теплоизоляцией стен и полов в помещениях.

Марка М200 — это самый универсальный бетон, имеющий по ГОСТу прочность, подходящую для создания подбетонки, железобетонных перемычек, круглых колодцев, слоя под тротуарную плитку, фундаментов под легкие частные одноэтажные дома, черновой стяжки полов по грунту.

При заказе товарного бетона с завода, не лишним будет сделать запас по прочности (особенно если предстоит заливка фундамента), и заказывать бетон марки М250 или даже М300. Это необходимо также потому, что в силу некоторых обстоятельств — например добавили много воды чтобы раствор растекался лучше, или мыльный раствор в качестве пластификатора, то прочность бетона снижается.

Марка М150 — это недорогой бетон меньшей прочности, позволяющий ремонтировать дорожные покрытия, использовать для стяжки пола по грунту.

Марка бетона в соответствии с ГОСТом 25192-2012 имеет индекс, который показывает уровень прочности, т. е. возможной нагрузки на каждый сантиметр площади монолита. Латинская буква М перед определенным числом обозначает предел на сжатие образца определенной марки. Например, по прочности марка М50 соответствует классу В3,5, а марка М1000 — В80, т. е. по ГОСТУ 25192-2012 марка зависит от классов состава, обозначаемых буквой В с числом от 3,5 до 80, общее количество которых составляет 21, но более популярны из них только 10.

Для обозначения материала по прочности марка используется чаще, чем класс. Если бетон имеет прочность, которая соответствует классу В40, то монолит способен выдержать давление в 40 МПа. Прочность раствора согласно ГОСТу 25192-2012 требует определенного запаса 25%, поэтому показатель допустимого давления при выборе марки должен быть снижен до 30МПа. Класс материала по ГОСТу зависит не только от марки по прочности, но и от показателей морозостойкости, сопротивляемости высоким температурам, влагостойкости.

Виды тяжелых бетонов

Тяжелые бетоны, начиная с марки м250, имеют плотность более 1800 кг/м3. Если прочность на сжатие состава 262 кг/см2, то может быть определена ближайшая марка, а именно М250. Согласно ГОСТу 25192-2012 индекс указан в обширном перечне марок строительного материала, начиная с М50 и заканчивая М1000. Число стойкости к сжатию материала 262 удобнее обозначить как 250, поэтому в соответствии с ГОСТом условно на упаковке бетона будет указана марка М250.

Область применения тяжелых бетонов по ГОСТу 25192-2012 — это масштабное возведение объектов, включая многоэтажные дома, плиты перекрытий, заборы, лестницы, чаши бассейнов, взлетные полосы в аэропортах. Различные по прочности марки бетона в соответствии с ГОСТом 25192-2012 подходят для строительства в условиях повышенной влажности, обустройства фундаментов зданий промышленного назначения. Для тяжелых бетонов характерны следующие свойства:

  • высокая прочность;
  • морозостойкость;
  • пожаробезопасность;
  • гидронепроницаемость;
  • химическая стойкость.

Состав железобетона, его марки и прочность регламентированы ГОСТом 13015-2012. В монолит входит стальная арматура и непосредственно раствор. К тяжелым можно отнести стальбетон, который по ГОСТу имеет повышенную прочность, содержит портландцемент М500, стальную стружку и кварцевый песок.

Расшифровка аббревиатур в марках бетона

В перечень основных характеристик бетона любой марки определенного класса входит не только прочность, но и подвижность, морозостойкость и гидрофобность. Последнее свойство марок бетона или водонепроницаемость имеет обозначение W. Расшифровка с условным обозначением М-200 В15/П3/F50/W2 показывает, что бетон марки М200 по ГОСТу имеет класс В15, подвижность П3, морозостойкость F50 и водонепроницаемость W2.

В — это показатель однородности смеси, представляющей собой важную техническую характеристику. Класс по ГОСТу означает прочность материала, оценка которой основана на проведении испытаний образцов состава. Это свойство зависит от качества цемента и наполнителей, соблюдения пропорций приготовления бетона определенной марки и прочности.

П — это обозначение подвижности, стандартный показатель которой по ГОСТу составляет П2 или П3. Если опалубка слишком узкая, то подвижность должна быть П4 и выше, чтобы он растекался лучше. Марки бетона с такой характеристикой не требуют утрамбовки, воздушные пузыри в нем не образуется.

Читайте также:  Газосиликатные блоки

F — это показатель, характеризующий свойство морозостойкости, поэтому цифра показывает число циклов замораживания/размораживания. Согласно ГОСТ это значение определяет предел сохранения прочности при прохождении бетоном циклов оттаивания с последующим замораживанием. Показатель учитывает наличие влаги в структуре состава. Морозостойкость по ГОСТу может быть следующих марок: F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500.

W — это обозначение водонепроницаемости, характеризующей по ГОСТу способность бетона определенной марки препятствовать под давлением проникновению воды в структуру монолита. Индекс в пределах 2—20 можно корректировать при добавлении в раствор уплотняющих добавок или гидрофобного цемента, повышающих водонепроницаемость бетона.

Состав бетона разных марок

Особо тяжелые бетоны, используемые при строительстве крупных промышленных объектов, обеспечивают биологическую защиту от радиоактивного излучения. Это свойство материалов по ГОСТу позволяет использовать их при строительстве ядерных установок и АЭС. Производство особо тяжелых бетонов основано на продвинутых технологиях с использованием программного обеспечения со строго заданными параметрами.

В состав особо тяжелых смесей повышенной прочности, плотность которых более 2500 кг/м3, по ГОСТу могут входить следующие виды добавок:

Тяжелый бетон по ГОСТу может быть изготовлен с добавлением следующих видов цементов:

  • шлакопортландцемента;
  • глиноземистого цемента;
  • обычного портландцемента;
  • пуццоланового портландцемента;
  • гипсоглиноземистого набухающего цементного песка.

Тяжелые бетоны по ГОСТу, имеющие объемную массу свыше 1800 кг/м3, широко применяют для строительства фундаментов, возведения стен зданий, сооружения плотин. Технологический процесс изготовления тяжелых бетонов повышенной прочности согласно ГОСТа основан на обработке сырья под воздействием высоких температур. В качестве крупного наполнителя по ГОСТу в составе тяжелых смесей используют гравий или щебень, а мелкого — природный песок.

В состав марок легких бетонов по ГОСТу 25820-2014 входит пористый наполнитель, что существенно снижает вес материала. Раствор содержит щебень либо гравий без мелкого заполнителя. Легкий ячеистый бетон по ГОСТу 25820-2014 можно получить путем вспенивания цементного теста.

Особо легкие или пенобетоны с наименьшей прочностью имеют сквозную пористую структуру и по ГОСТу состоят из воды, цемента, пенообразующих добавок. В качестве крупного заполнителя может быть использован керамзит, шлак, вермикулит и др. Например, в соответствии с ГОСТом 25214-82 производство силикатного бетона с содержанием воды, неорганических наполнителей и связующего известково-кремниевого вещества требует выдержки температурного режима в пределах 175—190 °C.

Приготовить бетон той или иной марки позволят данные из таблиц пропорций составляющих смеси на основе цемента марок М400 и М500 с добавлением песка и щебня в нужном количестве (см. таблицы 1,2).

Таблица 1

Пропорции цемента М400 (портландцемент), песка и щебня в бетонной смеси

Тяжелый бетон: основная информация об этом строительном материале

Существует достаточно много видов бетонов — тяжелые, легкие, мелкозернистые. У каждого из них разный процентный состав ингредиентов, а также их качество, размеры частиц и тип. Различается по маркам и цемент, являющийся основой любого бетона.

Что такое тяжелый бетон?

Итак, чем отличается тяжелый бетон от легкого? Характерная особенность данного материала – высокая плотность, которая достигается оптимальным подбором мелкого и крупного наполнителей, а также немалым содержанием цемента хорошего качества. Кроме того, находящуюся в форме или опалубке бетонную смесь тщательно уплотняют механическим способом.

Так, если сравнить с легкими бетонами, плотность которых не превышает 1800 кг/м 3 , у бетонов тяжелого типа этот параметр имеет минимальное значение от 2200 кг/м 3 . В результате последние гораздо хуже впитывают воду, более морозостойкие и более прочные при нагрузках. Поэтому их можно использовать для основательных сооружений. Более подробно об этом – далее.

Про общие и специальные виды тяжелых бетонов расскажем далее.

О том, что такое тяжелый бетон, и как его производят, расскажет следующий видеосюжет:

Кроме стандартных типов тяжелых бетонов, отличающихся прочностью согласно классам прочности и маркам, существует специальные их виды:

  • Бетон гидротехнический изготавливают на основе пуццоланового и сульфатостойкого портландцемента. В результате получается особо стойкий к влаге и замораживанию материал, не боящийся агрессивных сред и слабо отдающий тепло. Используется, согласно названию и свойствам, для конструкций гидротехнического назначения.
  • Бетон дорожный обязан иметь высокую прочность на изгиб (в пределах 4-5,5 мегапаскалей) и износ, а также устойчивость к замораживанию. Его применяют для обустройства покрытий дорог в городе, за его пределами, на территории производственных предприятий.
  • Бетон декоративный имеет в основе цветной или белый цемент, а также добавки цветных пигментов и окрашенных горных пород. Одновременно он должен быть достаточно прочным (не ниже М150) и морозостойким.
  • Бетон жаростойкий имеет в составе глиноземистый цемент, жидкое стекло, шлакопортландцемент. Заполнители также используются особые – шлаки металлургии, бой огнеупорной керамики, базальт, туф. Материал бывает огнеупорным, жароупорным и высокоогнеупорным. Предназначен для изготовления элементов промышленных печей.
  • Бетон особо тяжелый содержит такие компоненты, как магнетит, лимонит, чугунная дробь, металлический скрап. Плотность материала может достигать 5000 кг/м 3 . Они используется на атомных станциях для защиты персонала от излучения.

Технические характеристики и свойства

Объемный вес тяжелых бетонов колеблется от 2200 до 2800 кг/м 3 . Прочность (при сжимании) у него составляет от 100 до 600 кг/см 2 . Морозостойкость – от 50 до 1000 циклов, влагостойкость – от W2 до W20.

Соответственно, основные свойства этих материалов: высокая сопротивляемость нагрузкам (напрямую зависит от количества цемента в составе), способность подвергаться многократному замораживанию и размораживанию, малая усадка. Свежеприготовленная бетонная смесь должна обладать достаточной пластичностью и удобством укладки.

Состав и структура

По структуре можно выделить три составляющих: это цемент, заполнители и пространство между ними. Макроструктуру определяет соотношение этих элементов, а также то, насколько однородно они распределены. Микроструктура зависит от состава твердых веществ, величины и количества пор.

  • Содержание цемента в общей массе тяжелого бетона не менее 200 килограммов на кубометр.

Тяжелый бетон — свойства и преимущества

Тяжелый бетон — это один из самых актуальных стройматериалов в условиях современного строительства. Его применяют в основном при возведении сборных конструкций и монолитных зданий. Также из материала такого типа, дополненного арматурой, производят множество железобетонных изделий: дорожные плиты, блоки для фундамента, плиты перекрытия, сваи, ЖБК и др.

Преимущества материала

Тяжелая бетонная смесь завоевала большую популярность благодаря следующим достоинствам:

  • уникальная прочность после высыхания;
  • ценовая доступность;
  • высокая плотность;
  • практичность;
  • долговечность;
  • удобство укладки, а также подачи материала.

Состав смеси

Главные компоненты тяжелой бетонной смеси представлены цементом, водой (без примесей щелочей и кислот), специальными добавками, заполнителями и чистым песком (фракции от 0,14 до 5 мм). При добавлении в цементную смесь песка она считается мелкозернистой и может называться пескобетоном.

В качестве крупных и мелких бетонных заполнителей применяются горные плотные породы типа известняка, кварцевого или полевошпатного песка, песчаника, гравия или щебня.

Прочностные характеристики материала обеспечиваются вяжущими веществами, представленными портладцементом, а также его разновидностями: пластифицированным, быстротвердеющим, гидрофобным или сульфатостойким материалом.

Плотность тяжелого бетона обеспечивается за счет правильного подбора пропорций компонентов смеси, а его прочность также напрямую зависит от активности цемента, условий и сроков отвердения.

Качественное различие и количественное соотношение заполнителя, цемента и зоны контакта, образованной между ними, являются основополагающими при определении полезных свойств, плотности и структуры материала.

Соотношение компонентов

Как правило, тяжелую бетонную смесь изготавливают, применяя такие пропорции: 2 части песка (чаще всего берется крупнозернистый), 1 часть бетона (предпочтение отдается маркам с высоким индексом), 4 части заполнителя и около 0,8 части воды.
Иногда пропорции могут незначительно отличаться, но в основном состав цементной смеси рассчитывается на 1 м3 и представлен в следующих соотношениях:

Класс прочностиЦемент, кгПесок, кгЩебень, кгВода, л
В 152609001084155
В 203208601040165
В 22,53608301040165
В 254207951000175
БСГ В 304707601000175

Классификация

Говоря о целях применения тяжелого бетона, его делят на гидротехнический (применяется в условиях высокой влажности); железобетонный (необходим для сооружения перекрытий и ЖБ блоков); дорожный (может эксплуатироваться при высоких нагрузках); литой (изготовленный на основе специальных пластификаторов и застывающего в течение короткого промежутка времени цемента).

Также тяжелый бетон может быть кислотоупорным, высокопрочным (делающим смесь с максимально высокими показателями плотности), жаростойким (часто используется для производства печей промышленного типа), мелкозернистым или декоративным (применяется для отделки фасадов, тротуаров или бордюров).

Класс бетона – показатель его качества, должен варьироваться от 95 до 100%, (обозначается, как правило, индексом 0,95).

Важными параметрами считают также класс бетонной смеси по прочности на осевое растяжение, а также класс смеси на сжатие, согласно которому тяжелый бетон можно классифицировать следующим образом:

  • марки М50 и М100 (применяются для некоторых работ при ландшафтном обустройстве территории);
  • М150 (используется для стяжек и отмостков);
  • М200 (активно используется при реставрации, для фундаментов, лестниц и площадок);
  • М250, М300 (применяют в основном для возведения монолитов и конструкций);
  • М350 (эксплуатируется при строительстве аэродромных плит);
  • М400 (используют для гидросооружений, строительства мостов и хранилищ для банков);
  • М500 и М600 (эти марки лежат в основе метростроительных процессов).
Читайте также:  Уход за обоями

Согласно статистике, марки с более высоким значением (до 800 кгс/см2) применяются крайне редко.

Материалы для изготовления тяжелого бетона отличаются индивидуальными техническими параметрами. Особенности смеси некоторых марок можно рассмотреть в таблице:

Марка (прочность)Название (класс прочности)ПодвижностьВлагонепроницаемость (W)Устойчивость к морозу (F)Объемная масса
М 200В 15П262002400
М 250В 20П362002390
М 300В 22,5П383002400
М 350В 25П483002395
М 400БСГ В 30П4103002410

Учитывая то, что сжимается цементная смесь гораздо лучше, чем работает на растяжение, при изготовлении железобетонных изделий ее часто усиливают арматурой из стали.

Технические параметры

Качество раствора оценивают по определенным параметрам с учетом свойств, присущих тяжелому бетону.

Огнеупорность

Устойчивость к воздействию огня является для тяжелого бетона важным показателем. Так в случае его нагревания примерно до 500 градусов происходит процесс разрушения, а если нагреть его до 200 градусов, то материал снизит свою прочность почти на 30%.

Водостойкость

Невосприимчивость материала к проникновению в него влаги обозначается индексами от W2 до W20.

Это значит, что тяжелый бетон определенных марок можно гарантировано применять даже при сооружении подводных каналов и мостов.

Температурное расширение

Идеально, чтобы при нагревании бетона расширение было не очень большим, это предотвратит растрескивание материала. Для тяжелых бетонов коэффициент температурного расширения не должен превышать 0,5.

Устойчивость к морозам

Морозостойкость раствора важно учитывать при возведении ограждающих конструкций, мостов, а также в строительстве аэропортов, гидротехнических и дорожных сооружений. Определяется индексом F и варьируется от 50 до 1000.

Прочность

Качественнее всего тяжелые бетоны проявляют свое сопротивление в случае сжатия. По этому критерию смеси делят на классы с индексом В: от 3,5 до 60.

При сжатии смеси по оси марка бетона обозначается буквой М и значения варьируются в рамках от 50 до 1000.

Также стоит обращать внимание на пористость материала. Желательно, чтобы объем, занятый порами, не превышал 15%.

Нельзя игнорировать сроки затвердения бетонной массы. Что качается стандартных марок – то срок их застывания составляет около 28 суток. При условии эксплуатации быстросохнущего материала время сокращается примерно до недели. Если применять бетонную смесь с замедленным сроком застывания или использовать метод длительного бетонирования, то бетон может затвердевать в течение 180 дней. В промышленных условиях для ускорения процесса применяют метод отвердения с пропариванием.

Качество тяжелого бетона напрямую зависит от его технических характеристик.

Особенности технологии замеса

Самая главная задача при изготовлении тяжелых растворов – сохранить баланс, удерживаемый между подвижностью и прочностью смеси. Важнейшее соотношение «вода/бетон» напрямую влияет не только на прочность и плотность, но и на устойчивость смеси к морозу. Также очень важно не перелить воды сверх меры.

Приготовление бетонной смеси

Алгоритм изготовления тяжелого бетона своими руками состоит из следующих процессов:

  1. Подготавливается емкость, в которой будет производиться замешивание бетона.
  2. Наливается необходимое количество воды.
  3. Непрерывно помешивая состав, в емкость постепенно вводят песок, цемент и выбранный заполнитель.
  4. Не переставая перемешивать массу, в нее добавляют пластификаторы и различные добавки, которые выбирают, исходя из целей строительства.
  5. Замешивание раствора продолжается до получения однородного состава, лишенного комков.

Работа по изготовлению тяжелого бетона считается трудоемкой и требующей некоторых навыков. Заполнители, добавленные в смесь, делают ее тугой и тяжелой для замеса. Это следует учитывать в случае необходимости получения бетона в большом объеме.

Идеальным вариантом считается покупка материала, изготовленного промышленным методом с соблюдением ГОСТов.

Помощь в расчете состава

Расчет сырья, необходимого для производства полноценного тяжелого бетона, считается сложной и важной задачей, от правильности решения которой будет во многом зависеть результат стройки.
Можно воспользоваться уже готовыми таблицами, разработанными специалистами на основании длительного практического опыта.

Примерное соотношения щебня (Щ), песка (П) и цемента (Ц) марки М400, можно определить по следующей таблице:

Марка бетонаКол-во бетона, полученное из 10 л цемента (л)Состав объема цемента из расчета на 10 л (П/Щ)Общий массовый состав (Ц/П/Щ) (кг)
4502910/221/1,½,5
4003111/241/1,2/2,7
3004117/321/1,9/3,7
3504319/34½,1/3,9
2005425/42½,8/4,8
1506432/501/3,5/5,7
1007841/61¼,6/7

Иногда с целью достижения более надежного результата полученные пропорции можно менять (уменьшать или увеличивать).

Довольно часто неопытные строители используют специальные компьютерные программы, с помощью которых можно с высокой степенью точности быстро произвести подбор состава тяжелого бетона: количество основных и вспомогательных материалов, необходимых для замеса цементной смеси.

Тяжелый бетон как строительный материал

Тяжелый бетон – это бетонная смесь, в состав которой входят цемент, вода, крупные и мелкие заполнители, песок с пустотностью не более 40%. Бетон считается тяжелым, если его удельная масса на один кубический метр колеблется от 1800 до 2500 кг. В качестве крупных заполнителей тяжелого бетона могут использоваться:

  • Горные породы (известняк, гранит, гравий, диабаз)
  • Барит
  • Гематит
  • Магнетит
  • Металлический скрап

Тяжелый бетон – один из максимально прочных, а потому и наиболее ходовых видов данного материала. В производстве монолитных несущих конструкций используются тяжелые бетоны марок от м 100 вплоть до м 1000. Причин такой популярности тяжелого бетона являются его характеристики:

  1. Повышенная прочность
  2. Мобильность
  3. Удобство в подаче и укладке
  4. Доступные цены

Все эти показатели делают тяжелый бетон универсальным стройматериалом. Существует также особо тяжелый бетон, применяемый для сооружений своей специфики, как например, атомных электростанций, ядерных реакторов и т.д. Особо тяжелый бетон обладает повышенной плотностью и износоустойчивостью – масса отдельных его видов может равняться 7000кг на кубический метр.

Разновидности тяжелых бетонов

Существует обширный ряд различных тяжелых бетонов, каждый из которых применяется в конкретных условиях, как то климатические особенности местности, требования по эксплуатации самой конструкции и т.д.:

  1. Высокопрочный бетон изготовляется из щебня высокой прочности, высокомарочных цементов и промытого песка, в ходе чего подвергается интенсивному уплотнению путем двойного вибрирования или вибрирования с пригрузом. Для повышения качества смеси применяют:
    • a. Виброактивация и домол
    • b. Суперпластификаторы
    • c. Виброперемешивание
    • d. Вяжущее средство с небольшой водопотребностью
  2. Бетон для сборных железобетонных конструкций характеризуется ускоренными темпами затвердевания. Такой эффект достигается с помощью тепловой обработки смеси, в ходе которой также повышается ее прочность.
  3. Бетон с добавками тонкомолотыми является незаменимым в строительстве в двух случаях:
    • a. Когда условие прочности допускает количество Ц/В больше, чем того требует долговечность бетона
    • b. Когда необходимой прочности материала можно достичь с меньшим расходом вяжущего
  4. Быстротвердеющий бетон обладает повышенной прочностью на ранних стадиях затвердевания, что достигается с помощью следующих манипуляций и методов:
    • a. домалывание цемента с примесью гипса (сухим либо мокрым способом с 2-5% долей гипса от общей массы)
    • b. использование быстротвердеющего цемента
    • c. стимуляция твердения (хлористым водородом, глиноземистым цементом, хлористым кальцием)
    • d. использование специальных комплексных примесей
  5. Бетон с мелким песком – особая разновидность бетонных смесей. В сравнении со средними и крупными песками мелкий песок отличается большими удельными поверхностями и пустотностью. Также он обладает зерновым составом, понижающим подвижность самой смеси бетона и уменьшающим прочность бетона. Однако для того, чтобы компенсировать это явление и получить равнопрочные, равноподвижные бетоны, необходимо существенно увеличивать объемы используемого цемента.
  6. Использование мелкого песка приводит к осадке конуса и влияет на удобоукладываемость смеси. При всем при этом мелкий песок лучше удерживает влагу, что влечет за собой уменьшение оптимальной корреляции песка в растворе бетона и таким образом оказывает меньшее влияние на потребность во влаге бетонной смеси.
  7. Бетон гидротехнический применяют для заливки конструкций, используемых в экстремальных условиях. К примеру, если они постоянно контактируют с водой – подводные – или подвергаются воздействию воды время от времени – надводные. Также такие конструкции могут быть массивными и немассивными, безнапорными или напорными. Подобная классификация бетона по свойствам напорности-безнапорности напрямую зависит от коэффициента водонепроницаемости бетонной смеси.
  8. 8. Бетон, используемый в строительстве гидротехнических сооружений, должен обладать особой прочностью и устойчивостью к влаге, а также он должен быть рассчитан на длительную эксплуатацию в условиях постоянных либо эпизодических контактов с водой. В зависимости от климатических особенностей местности к такой бетонной смеси по мимо особой прочности могут предъявляться требования по водонепроницаемости и стойкости к перепадам температур. Подобные рекомендации могут изменяться в связи с типом и условиями работы конструкций.
  9. Бетонные смеси для аэродромных и дорожных покрытий в обязательном порядке должны обладать устойчивостью к воздействию огромных физических нагрузок (не должны деформироваться от воздействия многотонных самолетов и прочей техники). Основное расчетное напряжение для таких дорожных и аэродромных плит – это сопротивление на изгиб.
  1. Изготовление литого бетона требует большого расхода водных ресурсов. В ходе этого процесса необходимо предпринимать особые меры, чтобы не допустить расслаивания бетонной смеси – требуется повышать водоудерживающие свойства бетона. Этого можно добиться несколькими способами:
    • a. путем использования водоудерживающих добавок и примесей
    • b. применения цементов с повышенной способностью к водоудержанию
    • c. посредством увеличения содержания песка в смеси
    • d. с помощью суперпластификаторов, использования быстротвердеющего цемента или обычного портландцемента
  2. Бетонные смеси с поверхностно-активными добавками являются достаточно распространенным материалом, который активно используется в ходе изготовления бетонных растворов. Подобные примеси и добавки применяются для улучшения свойств бетона при одновременной экономии на расход цемента. Их можно разделить на два типа:
    • a. Гидрофобизирующие добавки. Их действие связано с вовлечением в смесь пузырьков воздуха, что на порядок повышает морозоустойчивость состава.
    • b. Пластифицирующие добавки с пептизирующим действием. Такие примеси улучшают текучесть теста и влияют на его диспергирование.
Читайте также:  Декоративные стены

Кроме вышеперечисленных бетонных смесей и разновидностей бетона существуют также узкоспециализированные составы, которые используются в редких специфических случаях и потому не нашли широкого применения. Как правило, такие разновидности тяжелых бетонов производятся по особым рецептам, учитывающим конкретные требования и рекомендации по дальнейшему использованию конструкции.

Что такое тяжелый бетон

Несмотря на изобретение новых строительных материалов, тяжелый бетон остается самым популярным и незаменимым на любой строительной площадке. Область его применения обширна. Но, чаще всего его используют для отливки всевозможных несущих строительных конструкций, таких как разноформатные плиты перекрытий, колонны, ригеля, фермы, перемычки, армопояса, блоки и многие другие.

Почему бетон «тяжелый»

Новички в строительстве часто интересуются: «что такое тяжелый бетон»? Бетон – понятие достаточно обобщающее. Его применяют при изготовлении раствора для искусственных камней, основу которого составляет цементный вяжущий компонент в сочетании с водой и любым наполнителем. В случае изготовления такого материала используются особые заполнители, отличающиеся высоким уровнем прочности, плотности и веса. Затвердевший камень также обладает повышенной плотностью – до 2500 кг/м 2 . Отсюда и такое точное название – тяжелый бетон.

Виды тяжелого бетона

В зависимости от сферы применения и коррекции состава тяжелый бетон имеет широкую номенклатуру.

Железобетон

Бетоны тяжелые отличаются не только значительным весом, но и повышенной сопротивляемостью к разрушающим нагрузкам на сжатие. Но, на изгиб такой материал довольно плохо работает и под постоянным давлением начинает очень быстро разрушаться. Чтобы продлить долговечность изделий из железобетона, их укрепляют арматурными каркасами.

В этом случае тяжелый бетон уже классифицируется как железобетон. Именно изделия и конструкции из него широко распространены и встречаются в «скелете» каждого современного здания и сооружения.

Гидротехнический

Гидротехнический — особый вид, предназначающийся для работы в местах с повышенной влажностью. Он продолжительное время способен выдерживать воздействие воды и практически не поддается разрушению.

Быстротвердеющий

Быстротвердеющий – разновидность тяжелого бетона, который отличается быстрыми сроками схватывания и набора прочности без потери своих характеристик.

Бетоны особой тяжести

Также существуют особо тяжелые бетоны и материалы средней тяжести. Плотность особо тяжелого бетона составляет больше 2500 кг/м 2 . В качестве заполнителя в его состав добавляют:

Эти материалы отличаются не только хорошими качественными показателями, но весьма высокой стоимостью. Поэтому применение такого искусственного камня ограничивается строительством промышленных объектов специального назначения.

Высокопрочный

Такой вид бетона характеризуется повышенной плотностью и показателем прочности, которых удается добиться благодаря специализированным добавкам и особой технологии изготовления.

Дорожный

Дорожный вид этого материала используется при строительстве дорог и характеризуется повышенной сопротивляемостью к различным нагрузкам.

Кислотостойкий

Кислотоупорный тяжелый бетон — специфичный материал, использующийся при строительстве химических объектов.

Огнеупорный

Жаростойкий вид строительного материала создан для возведения особых объектов, подвергающихся воздействию высоких температур. Он способен выдерживать больше 12 000 0 С.

Полимербетон

Добавление особых полимеров в состав – новое слово в строительстве. Этот вид бетона отличается тем, что он пропитывается смолами и полимерами, продлевающими долговечность и увеличивающими эксплуатационные характеристики.

Основные свойства тяжелого бетона

Чтобы подробнее описать изделия из такого материала, нужно более детально рассмотреть его технические характеристики.

Прочность

Показатель прочности бетонов всегда был их особенностью, ассоциировавшейся с высоким уровнем надежности. В зависимости от величины разрушающей нагрузки, разработана целая система классификации, узаконенная ГОСТом 26633-91 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые».

Учеными доказано, что срок службы качественного искусственного камня может растягиваться на сотни лет даже в самых агрессивных условиях. При этом он способен постепенно набирать прочность в течение 600 лет.

Водостойкость

Бетон относится к тому редкому типу строительных материалов, который долгое время может сохранять свои свойства и не разрушается под действием воды. Степень водостойкости строительных материалов маркируется W. Показатели в зависимости от вида и марки могут варьироваться в пределах W2 до W20.

Пористость

Структура бетонного камня, даже самого плотного содержит микропоры. Степень пористости зависит от типа, количества заполнителя, водоцементного отношения, вибрирования и других факторов. Показатель этой характеристики равен 6 – 15%.

Морозостойкость

Морозостойкость – способность выдерживать разрушающие нагрузки, создаваемые под действием оттаивания влаги, которой напитался материал в теплый период года. Этот цикл заморозки – разморозки считается за единицу, составляющую марку по морозостойкости. Чем больше таких циклов изделие выдержит без значительных разрушений, тем выше его марка. В среднем марка по морозостойкости равна от 50 до 300.

Теплопроводность

Ахиллесова пята тяжелого бетона – это его теплопроводность. Он очень прочный и долговечный, но, сильно промерзает, не держит тепло внутри стен и не аккумулирует его. Теплопроводность возрастает с повышением плотности. Не замечали, что даже в солнечную погоду бетонный камень всегда холодный?

Что входит в состав тяжелого бетона

В независимости от вида и марки тяжелого бетона, в его состав неизменно входят следующие компоненты:

  • Вяжущий компонент – в его качестве используют различные виды цементов по составу и марочной прочности от М200 до М800. От него зависит не только конечные прочностные характеристики, но и время затвердевания искусственного камня. Например, для приготовления раствора М200, предназначающегося для заливки базиса здания лучше всего использовать портландцемент М400.
  • Мелкий заполнитель – его роль состоит в том, чтобы сделать смесь максимально однородной. Чаще всего для растворов используют средне фракционный песок. Важно, чтобы он был максимально чистый и без глинистых включений. Особенно это важно, если вы собираетесь сами делать смесь для заливки фундамента М250 классом В20 или М200 классом В15.
  • Крупный заполнитель – придает дополнительную прочность. Собственно, из–за его содержания бетон и называется тяжелым. В зависимости от вида и назначения смесей используют всевозможные заполнители. Самый популярный из них – кубовидный щебень гранитных пород. Для изготовления раствора М200 лучше всего использовать сырье фракцией 10 – 20 мм.
  • Вода. Чтобы раствор получался максимально качественным нужно использовать воду средней жесткости без дополнительных примесей и загрязнений.
  • Пластифицирующие добавки. Практически в любой современный бетон входит такой важный компонент, как пластификатор. Их существует множество видов, классифицирующихся в зависимости от направленности действия: придающие прочность, увеличивающие морозостойкость, пластичность, гидрофобность, вязкость, разжижение. Например, для фундаментного раствора М200 обычно берут пластификаторы, повышающие прочность затвердевшего камня.

Тяжелый бетон – это самый долговечный строительный материал, который можно приготовить самостоятельно. Нужно только произвести расчет правильного состава тяжелого бетона.

Ссылка на основную публикацию