Для изготовления бетона применяют цемент, песок, гравий или щебень и воду. Цемент является вяжущим материалом. Песок, гравий или щебень играют в составе бетонной смеси роль заполнителей. Цемент, заполнители и воду отмеривают в определенных количествах, перемешивают и получают бетонную смесь.

Бетонная смесь вначале имеет подвижность и легко укладывается в предназначенную для нее форму (опалубку), затем начинает густеть (за счет схватывания затворенного водой цемента), твердеет и превращается в искусственный камень — бетон. Смесь цемента и воды называется обычно цементным тестом, которое, затвердевая, связывает (склеивает) зерна заполнителей, превращаясь в цементный камень. Образование цементного камня есть результат сложных физико-химических процессов, происходящих между цементом и водой.

Таким образом, бетоном называется искусственный камень, полученный из затвердевшей бетонной смеси, состоящей из цемента, песка, гравия (или щебня) и воды.

Прочность, морозостойкость, плотность, огнестойкость и водонепроницаемость – вот главные свойства бетона для строительной практики.

Прочность бетона выражается  его сопротивляемостью к  разрушению от действия внутренних напряжений при воздействии внешних сил (нагрузок). При наборе  внешних нагрузок более известного предела бетон разрушается.

Предел прочности бетона – это отношение наибольшей нагрузки (в килограммах), вызвавшей при сжатии разрушение образца, к площади его первоначального (до разрушения) поперечного сечения (в см2). Предел прочности выражается в кг/см2.

Предел прочности бетона определяется так. Под гидравлический пресс устанавливают образец — бетонный кубик размером 20X20X20 см — и включают нагрузку. Если разрушение кубика произошло при нагрузке 44 000 кг, то предел прочности бетона определяется путем деления величины разрушающей нагрузки (44 ООО кг) на величину площади поперечного сечения образца (20X20=400 см2), т. е. 44 000:400= 110 кг/см2.

В бетоне прочность принято называть маркой бетона. По существующей классификации бетон делится по пределу прочности при сжатии на марки: 26; 35; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500 и 600.

Марка бетона определяется пределом прочности при сжатии  бетонных образцов (кубов) размером  20х20х20 на 28 день после их изготовления. Так, например, при пределе прочности в границах от 100 до 200 кг/см2 марка бетона будет 100 (марки 100); при пределе прочности в границах от 300 до 400 кг/см2 марка бетона будет 300 (марка 300). В приведенном выше примере предел прочности бетонного образца получился равным 110 кг/см2. Это значит, что испытанный образец был приготовлен из бетона марки 100.

Прочность бетона зависит от качества всех составляющих материалов (цемент, песок, щебень или гравий и вода), состава бетона, условии перемешивания, транспортирования, укладки, твердения и возраста бетона.

Прежде всего влияет на прочность бетона качество самого цемента. Чем выше прочность (марка) цемента, тем выше будет при прочих равных условиях и прочность бетона.

Наличие в песке глинистых, илистых и пылевидных примесей, а также гипса, слюды и органических примесей ухудшает сцепление зерен песка с цементом и снижает прочность бетона Количество таких примесей в качественном песке не должно быть более 5% по весу.

Качество песка определяется лабораторией.

Качество самого щебня или гравия — его чистота, форма и зерновой состав (количество щебня или гравия различной крупности) — оказывают существенное влияние на прочность бетона. Неправильная форма и шероховатая поверхность щебня дает лучшее сцепление цементного камня с заполнителями, чем округленная окатанная форма гравия. Загрязненность щебня или гравия также снижает прочность бетона.

Влияние на прочность бетона оказывает и качество, и количество воды, применяемой при приготовлении бетонной смеси. Качество воды* проверяется в лаборатории. Количество воды, необходимое для образования цементного камня, равное примерно 20% от веса цемента (при расходе цемента 300 кг на 1 м3 бетона требуется 50—60 л воды), обычно недостаточно для приготовления бетонной смеси; смесь получается слишком сухая, ее трудно доброкачественно приготовить и уложить. Поэтому практически для бетонной смеси расходуют значительно больше воды

* Вода, пригодная для питья, пригодна и для бетона. Воды промышленные, сточные, загрязненные, мутные, с неприятным запахом должны подвергнуться лабораторным исследованиям для выяснения пригодности их в бетонной смеси.

около 140—180 л на 1 м3). Излишняя вода, не вошедшая в химическое соединение с цементом, по мере твердения бетонной смеси испаряется, оставляя и бетоне Поры (пустоты). Чем больше воды было израсходовано при приготовлении бетонной смеси, тем больше будет пор в готовом бетоне и тем меньше будет его прочность.

Отступления при приготовлении бетонной смеси от сделанного лабораторией подбора состава бетона отражаются на прочности бетона. Также влияет на прочность бетона и продолжительность перемешивании бетонной смеси. Недостаточно тщательное перемешивание снижает прочность бетона.

Бетон, уплотненный при помощи вибраторов, приобретает на 10—20% большую прочность, чем бетон, уплотненный вручную.

Похожие записи: