Бетонные смеси и вяжущие материалы. Основные свойства и марки
Бетонные смеси и вяжущие материалы. Основные свойства и марки
Цемент, известь, глина, строительный гипс – по своей сути вяжущие материалы.
Вяжущие материалы делятся на воздушные и гидравлические. Воздушные вяжущие - глина, известь, гипс - твердеют только на воздухе и размываются водой; гидравлические твердеют на воздухе и в воде.
Цементы - лучшие гидравлические вяжущие вещества. Схватываются они не очень быстро: начало - не ранее 45 минут, конец - не позднее 12 часов, а окончательно твердеют в течение 28 суток.
В зависимости от предела прочности при сжатии цементы бывают различных марок: 150, 200, 300, 400, 500, 600. Чем выше марка цемента, тем больше прочность конструкций. В индивидуальном строительстве для приготовления растворов можно применять цементы более низких марок - 400, 300 и ниже.
Известь строительная может быть негашеной, в виде сероватых кусков (кипелка) и молотой. Комковую известь гасят в тесто или в пушонку.
Гашение в тесто выполняют в деревянных ящиках или творильных ямах размером в 1 м по всем измерениям, обшитых досками: наполняют гасильный ящик комками извести не более чем на 1/4 его высоты, заливают водой до половины насыпанных комков, при появлении водяных паров и растрескивании кусков перемешивают деревянной палкой, добавляя воду.
Погасив известь, ее разбавляют до молочного состояния и через сито сливают в творильную яму для получения известкового теста.
Гашение в пушонку производят на деревянном щите: по нему рассыпают известковые камни слоем 10-15 см, поливают водой из лейки или шланга, расходуя 600-700 л воды на 1 м3 извести. При большем количестве воды известь гасится в тесто.
Для приготовления штукатурных растворов известковое тесто выдерживают в течение месяца, а для кладочных растворов достаточно двух недель, но не менее.
Известь-кипелку, молотую и пушонку необходимо хранить в сухих помещениях с полами, поднятыми над землей не менее, чем на 50 см, а известь-тесто - в закрытых ямах или ящиках.
Срок хранения известкового теста неограничен, а его качество со временем только повышается. Пушонку также можно хранить неограниченно долго, а молотая известь должна быть употреблена в течение месяца со дня выпуска.
Вес 1 м3 извести-кипелки равен 1 т, а чистого известкового теста -1400 кг.
Гипс строительный или алебастр - это порошок белого или сероватого цвета, изготовляемый из гипсового камня путем обжига и помола. Выпускается трех сортов, первый из которых - самый прочный. Материал используется для приготовления растворов совместно с известью, ускоряет их схватывание и увеличивает прочность. Из гипса можно отливать различные плиты и блоки (например, гипсошлаковые).
Черные вяжущие. Это различные битумы - продукты переработки нефти, каменноугольный деготь, каменноугольный пек.
Применяются черные вяжущие в основном для устройства гидроизоляционных работ, так как все они водонепроницаемы, эластичны и устойчивы даже к атмосферным влияниям с химическими примесями.
При устройстве кровель рекомендуется применять более теплостойкие битумы с температурой плавления не ниже 70-90°: битум нефтяной кровельный (БНК) - 90/30 или БНК-90/40 покрывной.
Бетонные смеси
Прочность бетона характеризуется его маркой (М), а прочность конструкций из бетона классом (В). Между маркой бетона и классом конструкций существует следующая связь: В = 0,7786М.
В индивидуальном строительстве применяются бетоны марок от 25 до 150 и редко 200. Для получения желаемого бетона необходимо применять марку цемента в 2-3 раза выше. Например, для бетона марки 100 необходимо использовать цемент марки 200-300 и т. д.
Если в бетонную смесь вложить стальную (железную) проволоку, прут или профиль (арматуру), то получится бетон высшей прочности - железобетон.
Качество бетона зависит от соотношения цемента, песка и гравия, количества воды и тщательности их перемешивания. Большое значение имеет правильная порционная укладка бетона в конструкцию слоями толщиной 20-30 см, уплотнение вибратором, ломом или тяжелой штыковой лопатой и уход за бетоном, особенно в первые дни после укладки. В это время, в течение 5-10 дней, бетон нуждается в регулярном поливе: обычный бетон по 1-2 раза, а шлакобетон по 3-4 раза в сутки.
Уложенный в конструкцию бетон нормально твердеет только в тепле и при достаточной влажности. Полную прочность при положительной температуре воздуха он набирает через 28 дней. При температуре около нуля его укрывают опилками, мешковиной, соломой. Утеплитель поддерживают во влажном состоянии.
Состав бетона обозначают отношением цифр. Например, 1:2, 5:4:5, где первая цифра всегда обозначает объем или весовую часть цемента, вторая - песка, третья - гравия или щебня.
Заполнитель должен занимать не более 85% объема бетона и сохранять минимум пустот. Наиболее оптимальное соотношение крупного и мелкого заполнителя: 30-45% песка и 70-75% гравия или щебня.
При подборе заполнителей необходимо добиваться большего разнообразия их размеров, а в тонкостенных конструкциях или при густом армировании размер зерен крупного заполнителя не должен превышать 2-4 см.
В зависимости от подвижности бетонная смесь может быть жесткая, которая, как влажная земля, хорошо держится в куче, пластичная - густая, но подвижная, а также литая масса. Жесткую смесь используют для подготовительного слоя под фундамент, пол, на сам фундамент и массивные неармированные стены. Смесь при укладке тщательно уплотняют вибрированием. Пластичную смесь применяют для бетонирования балок, колонн перекрытий, лестничных и других несущих армированных тонкостенных конструкций. Уплотняют легким вибрированием. Литую смесь применять для изготовления конструкций в индивидуальном строительстве крайне расточительно и практически неразумно.
Минимальный нормативный и достаточный расход цемента на 1 м3 бетонной смеси для конструкций составляет 200-220 кг, а для конструкций, работающих в агрессивной среде, - 250 кг.
Качество бетона улучшается до применения примерно 450 кг цемента на 1 м3. Дальнейший же расход цемента снижает прочность конструкции.
Лишняя вода в бетоне также может снизить прочность конструкции. Расход воды определяют по состоянию подвижности смеси.