Бетон: основные показатели

Бетон - это самый распространенный, искусственно созданный человеком строительный материал, без которого не обходится ни одна цивилизованная строительная площадка мира.

Бетон известен человечеству еще с 1844 года. Да, именно в 1844 году впервые была разработана рецептура приготовления бетона, основой которого служил цемент.

Известно, что одним из самых основных показателей свойств бетона является, конечно же, его прочность, которая характеризуется его маркой. Предел прочности на сжатие в состоянии полного затвердевания определяет марка бетона. Как правило, для определения предела прочности берутся образцы бетона, выдержанные 28 суток при средней температуре 20 градусов по Цельсию и при относительной влажности не менее 90 %.

Самые распространенные, используемые в индивидуальном строительстве бетоны, имеют маркировку от М50 до М150, и совсем редко М200, а в целом в строительстве используются бетоны марок от М35 до М800. Что касается легких бетонов, то они имеют маркировку от М5 до М25.

Марка бетона не единственный критерий. СНиП 2.03.01-84 определяют, что при расчете бетонных конструкций и конструкций из железобетона следует руководствоваться не маркой бетона, а его классом. Классы бетона имеют градацию от В1до В60. Между маркой бетона и его классом существует определенная связь. Класс бетона определен величиной прочности на сжатие (а как мы уже знаем – прочность бетона зависит от его марки). Гарантированная прочность на сжатие при этом должна быть не менее 95%, т.е. из 100 образцов, как минимум 95 должны выдержать оказываемую на них определенную нагрузку.

Простые обыватели ошибочно предпологают, что качество бетонной смеси зависит от того, какое количество цемента в ней содержится. Однако немаловажное значение имеет и соотношение всех остальных компонентов входящих в его состав (гравий (щебень), песок, вода), а также качество его перемешивания, укладки и уплотнения.

Считается, что если бетон состоит на 55-70 % из гравия и на 30-45 % из песка, то, даже используя минимальное количество цемента можно получить довольно таки прочный бетон, т.к. объем пустот будет минимальным. Обычно объем образующихся при приготовлении бетона пустот не должен превышать: для гравия 45%, для щебня 50%, для песка 40%. Чем минимальнее будет количество пустот между заполнителем, тем меньше понадобится цементного раствора.

Методика расчета объема пустот для заполнителя проста. Берется емкость известной вместимости (допустим, ведро - 10 л.), засыпается в него до краев заполнитель (гравий, щебень и песок), затем в ведро наливается (сквозь наполнитель) четко отмеренное количество воды, пока она не достигнет краев ведра. Зная вместимость ведра и количество налитой в него воды, можно определить объем пустот.

Например, вместимость ведра с заполнителем 10 литров, влить удалось 4 литра обычной воды, соответственно объем пустот будет равняться 40%. Все очень просто.

Для приготовления качественного бетона не следует использовать заполнитель, размер зерен которого превышают 1/4 часть минимального размера бетонируемой конструкции, а марка цемента должна примерно в два раза превышает проектную марку бетона. На 1 кубометр готового бетона необходимо примерно 200-250 кг цемента. Количество цемента зависит от вида бетонируемых конструкций и принимается из соображений заполнения всех пустот между заполнителем, обеспечивая пластичность бетонной смеси и удобство ее укладки.

Ошибкой является излишнее добавление в бетонную смесь воды, с целью повышенной пластичности бетона. Это лишь снижает его прочность. Единственная мера, позволяющая исправить эту ошибку – добавление цемента. Прочность бетона не изменится, если постоянно сохранять водоцементное соотношение.

По консистенции бетонную смесь выделяют в три вида.

1. Жесткая бетонная смесь (очень густая, требующая интенсивного уплотнения) в основном применяется для бетонирования фундаментов, полов, стен и прочих неармированных или малоармированных конструкций. В среднем жесткая бетонная смесь содержит от 50 до 70% воды от количества цемента. Чтобы облегчить уплотнение жесткой бетонной смеси, а еще и одновременно повысить его долговечность, в цемент необходимо внести до 10% предварительно гашеной извести.

2. Пластичная бетонная смесь (густая, но подвижная, не требующая тщательного уплотнения) используется для бетонирования балок, плит перекрытия, колонн и других схожих конструкций. Пластичность смеси обеспечивается пластификаторами (специальными добавками), а не добавлением дополнительного количества воды. Необходимо принять во внимание, что чем больше пластификатора в бетонной массе, тем ниже прочность бетона.

3. Литая смесь (подвижная, легко заполняющая опалубку) применяется для изготовления тонких стен и балок с малым поперечным сечением, а также в конструкциях, в силу своих особенностей, чрезмерно «нашпигованных» арматурой.

Консистенция бетонной смеси всегда должна напрямую зависеть от того, какую конструкцию Вы планируете забетонировать. Чем эта конструкция будет тоньше и насыщенней арматурой, тем более пластичней должна быть используемая Вами бетонная смесь. И наоборот, чем массивнее и ответственнее бетонируемая конструкция, тем жестче должна быть используемая бетонная смесь и соответственно тем тщательнее Вам придется ее уплотнять.