Mieszanka betonowa: właściwości, skład, rodzaje, gatunki betonu, charakterystyka, zgodność z normami GOST i zastosowanie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Beton jest dziś używany w absolutnie wszystkich dziedzinach budownictwa. Może mieć zupełnie inne cechy, które zależą od celu, w jakim jest wykonany. Zaprawa jest zwykle mieszana na placu budowy, ale dla wystarczającej wytrzymałości konstrukcji betonowej jej konstrukcję wznosi się z materiału fabrycznego zwanego betonem towarowym.

Podstawowe funkcje

Wśród najważniejszych właściwości technologicznych mieszanki betonowej należy wyróżnić:

• gęstość;
• siła;
• wodoodporne;
• plastyczność;
• ognioodporny.

Spośród nich głównym wskaźnikiem jest siła, która wyraża się w odporności na zniszczenie przez obciążenia. Wzrost tych ostatnich jest dozwolony tylko do pewnego limitu. O wytrzymałości materiału decyduje jego marka. Rozumie się przez to wytrzymałość na ściskanie kostek o boku 20 cm, które po wlaniu twardniejąw ciągu miesiąca. Wytrzymałość na rozciąganie jest wyrażona w kg/cm2.

Zapoznając się z koncepcją marki, możesz przekonać się, że w dokumentacji ustalone są następujące wartości. W przypadku zwykłego betonu liczba ta waha się od 25 do 600. W przypadku betonu lekkiego norma wynosi od 10 do 300. Wytrzymałość zależy od aktywności cementu. Na parametr ten ma wpływ jakość tłucznia, piasku, wody i żwiru, a także warunki transportu, mieszania, wieku, układania i pielęgnacji betonu.

Rozważając właściwości mieszanki betonowej, zdecydowanie należy zwrócić uwagę na gęstość. Opisany materiał nie jest całkowicie gęsty, ponieważ ma pory powietrzne, które tworzą się, gdy woda wyparowuje lub dostaje się powietrze. Gęstość to stopień wypełnienia objętości ciałem stałym. Tak więc, jeśli gęstość wynosi 0,95, to 95% objętości stanowią materiały stałe, a 5% to pory.

W celu uzyskania gęstego betonu należy zmniejszyć ilość wody, a ziarna kruszywa należy dobierać w różnych rozmiarach. Pomoże to zmniejszyć liczbę pustych przestrzeni. Wśród właściwości mieszanki betonowej należy również wyróżnić plastyczność. Decyduje o tym mobilność kompozycji, która po ułożeniu musi wypełnić wszystkie zagięcia, puste przestrzenie i muszle. Beton może być:

• cast;
• plastik;
• trudno.

Wskaźnik plastyczności mieszanki jest szacowany przez urządzenie zwane stożkiem. To narzędzie to stalowa forma bez stożkowego dna.

Ważną właściwością jest również przepuszczalność wody. Jej stopień charakteryzuje się największymciśnienie wody, przy którym ciecz przenika przez próbkę. Wodoodporność zależy od ciśnienia, gęstości i struktury wody, a także warunków utwardzania, gęstości i wieku betonu.

Po zapoznaniu się z właściwościami mieszanki betonowej należy zwrócić uwagę na jej odporność ogniową. Jest to zdolność materiału, która wyraża się odpornością na niszczące czynniki związane z wysoką temperaturą. Beton musi wytrzymać normalne użytkowanie do 250 ˚C.

Oprócz tego należy zwrócić uwagę na kurczenie się materiału. Beton podczas utwardzania na powietrzu kurczy się objętościowo. Na zewnątrz dzieje się to szybciej niż w środku, skutkiem tego są pęknięcia. Skurcz z reguły wynosi 0,15 mm na 1 m. Jeśli wybierzesz skład roztworu, możesz zmniejszyć skurcz lub całkowicie mu zapobiec.

Cechą wypełnienia jest wydzielanie ciepła podczas utwardzania mieszanki. Dlatego w budowanych konstrukcjach można zaobserwować wzrost temperatury nawet przy niskich temperaturach otoczenia. Ta właściwość umożliwia betonowanie w warunkach zimowych bez ogrzewania.

Skład betonu

Aby osiągnąć pożądane właściwości mieszanki betonowej, konieczne jest przestrzeganie określonego składu. Zwykłą zaprawę betonową uzyskuje się poprzez zmieszanie następujących składników w określonych proporcjach:

• cement;
• piasek;
• woda;
• gruz.

Stosunek składników zależy od pożądanego rezultatu. Do gotowej mieszanki często dodaje się substancje,zaprojektowany w celu poprawy właściwości materiału. Mieszanka w tym przypadku będzie inna, ale główne składniki pozostaną niezmienione.

Cement i woda są niezbędne do zapewnienia lepkości roztworu i utworzenia jego integralności. Należy kontrolować ilość cieczy i cementu, a także wilgotność piasku i kruszyw.

Główne rodzaje zapraw zewnętrznych

Właściwości mieszanki betonowej mogą się różnić w zależności od przeznaczenia materiału. Wśród głównych odmian betonu, które będą używane na zewnątrz, należy wyróżnić:

• żelbet;
• beton silikatowy;
• beton asf altowy;
• beton hydrotechniczny;
• beton keramzytowy;
• beton perlitowy;
• beton tufowy.

Żelbet to połączenie materiału bazowego ze zbrojeniem. Mieszankę stosuje się we wszystkich strefach klimatycznych, ponieważ nie traci swoich właściwości do -45 ˚С. Praca jest możliwa do +60 ˚С. Większość ludzi zna ten rodzaj materiału z płyt żelbetowych stosowanych w stropach.

Beton krzemianowy to mieszanka krzemu i wapna. Mieszanina może zawierać kwarc i krzemionkę. Wypełniacz to piasek. Ten rodzaj betonu jest produkowany w autoklawie. Materiał jest przetwarzany parą w temperaturze od 174 do 198 ˚С.

Dość gęstą mieszanką jest beton asf altowy. Składa się z:

• proszek mineralny;
• piasek;
• bitum;
• gruz.

Każda część jest suszona osobno, a następnie podgrzewana do 150 ˚С. Za pomocąW temperaturze układania asf altobeton może być gorący lub lepki, zimny lub płynny. Temperatura pracy pierwszego osiąga 120 ˚С, a drugiego nie powinna być niższa niż 10 ˚С. Z takiego betonu wykonuje się dachy domów i nawierzchnie drogowe.

Wśród głównych właściwości mieszanki betonowej, zwanej również betonem hydrotechnicznym, należy podkreślić zwiększoną wodoodporność. Z tego materiału budowane są budynki, które będą wykorzystywane na terenach podmokłych lub w regionach, które często są narażone na powodzie.

Beton ekspandowany to jeden z rodzajów betonu lekkiego. Wypełniaczem jest tutaj keramzyt. Pozwala to obniżyć koszty pracy, a masa konstrukcji jest mniejsza.

Perlit działa jako wypełniacz w betonie perlitowym. Materiał ten należy do klasy lekkich, betonowych ogrodzeń wykonanych z niego. Wypełniacz w betonie tufowym to tuf wulkaniczny. Z tego materiału wykonane są ściany i płyty podłogowe.

Główne rodzaje betonu do prac wewnętrznych

Właściwości betonu i mieszanki betonowej mogą być takie, że materiał może być używany tylko do prac wewnętrznych. Dotyczy to betonu gipsowego. Zamiast cementu stosuje się tu gips budowlany, do którego dodaje się kruszywo kamienne. Dodatkowymi składnikami są słoma i drewno.

Zamiast cementu jako spoiwo w plastikowym betonie stosuje się polimer organiczny. Jako wypełniacz można użyć dowolnego piasku. Materiał ten służy do wypełniania podłóg w obiektach użyteczności publicznej i przemysłowych. Wypełniaczem w betonie może być również pumeks. To jest opumeks, który działa jak materiał termoizolacyjny.

Beton komórkowy dzieli się na kilka podgatunków. Powinno to obejmować gaz i pianobeton. Oba te typy znajdują zastosowanie jako elementy termoizolacyjne w budownictwie. Materiał komórkowy jest gorszy od izolatora ciepła. Odrębnym rodzajem jest beton żaroodporny, który w przemyśle hutniczym wykorzystywany jest jako fundament pieców martenowskich.

Typy według klasy wytrzymałości

Biorąc pod uwagę podstawowe właściwości mieszanki betonowej, należy zwrócić uwagę na wytrzymałość. Materiał podzielony jest na klasy wytrzymałości betonu:

• światło;
• ciężkie;
• szczególnie ciężkie.

Dla pierwszego wytrzymałość nie przekracza 1800 kg/m³, dla drugiego waha się od 1800 do 2500, a dla trzeciego wartość przekracza 2500 kg/m 3^.

Klasy betonu i ich zastosowania

Właściwości mieszanki betonowej i sposób ich oceny są przedmiotem badań, jeśli zamierzasz samodzielnie zbudować konstrukcję budowlaną. Metody oceny obejmują umieszczenie stożka w mieszance i określenie wodoprzepuszczalności materiału.

A jakość betonu można określić, zwracając uwagę na jego markę. Najczęściej spotykane są gatunki od M100 do M550.

Beton B7, 5 (M100) to lekki materiał używany na etapie wylewania fundamentów. Dzięki takiemu rozwiązaniu możesz przygotować powierzchnię iułożyć zbrojenie. W budownictwie drogowym taki skład stosuje się w układzie krawężników.

Jedną z odmian lekkiego betonu, zwanego również chudym, jest beton B12,5 (M150). Obszarem zastosowania jest wylewanie monolitycznych płyt i fundamentów. Materiały te są bardzo szeroko stosowane, na przykład do wykonywania wylewek podczas wylewania podłóg, chodników, a także przy układaniu krawężników. Mieszanka może być również stosowana do budowy fundamentów pod małe konstrukcje.

Dość szeroki obszar prac budowlanych obejmuje beton B15 (M200). Charakteryzuje się dużą wytrzymałością na ściskanie i znajduje zastosowanie przy budowie różnego rodzaju murów oporowych, fundamentów, ścieżek oraz w aranżacji placów. Materiał może być również wykorzystany do produkcji schodów, a także do budowy betonowych poduszek na krawężniki i drogi.

Beton B20 (M250) pod względem zastosowania i właściwości można porównać z B15, jednak skład może być stosowany do produkcji płyt, które będą poddawane niewielkim obciążeniom. Ten materiał jest znacznie mocniejszy niż poprzednie próbki. Dość popularną marką, która jest wykorzystywana do budowy palo-kratownic i innych konstrukcji monolitycznych, jest beton B22,5, lepiej znany pod marką M300. Zwyczajowo używa się go podczas zalewania obszarów niewidomych, wykonywania schodów i ogrodzeń, a także podestów.

Przy budowie wieżowców na fundamenty zwykle stosuje się beton B25 (M350). Kompozycja charakteryzuje się dużą wytrzymałością, może być stosowana do produkcji płyt i belek kanałowych. Materiał ten stał się szeroko rozpowszechniony w monolitycznym budownictwie mieszkaniowym, a także w produkcji płyt drogowych, misek do basenów, słupów nośnych i wielu innych. Beton ten wytrzymuje duże obciążenia, dzięki czemu znajduje szerokie zastosowanie w budowie budynków komercyjnych i użyteczności publicznej.

Średnia marka betonu to B30 (M400). Kompozycja jest droższa i szybciej się układa, przez co nie jest tak popularna. Charakteryzuje się dużą wytrzymałością i niezawodnością, dlatego jest niezastąpionym materiałem przy budowie konstrukcji hydrotechnicznych i wyrobów żelbetowych, a także sklepień bankowych, które podlegają specjalnym wymaganiom. Ta marka betonu polecana jest do obiektów o wysokich wymaganiach bezpieczeństwa. Powinny one zawierać:

• baseny kryte;
• rozrywka i centra handlowe;
• parki wodne.

Duży procent cementu w swoim składzie ma beton B40 (M500) i B45 (M550), który ma wysoką wytrzymałość i jest używany w wyrobach żelbetowych do celów specjalnych, a także w hydrotechnice. Do budowy budynków zwykle nie jest używany.

Charakterystyka betonu M200 według GOST

Wylewanie mieszanki betonowej, której główne właściwości technologiczne są ważne, musi być kontrolowane od początku do końca. Na dużych budowach robi to brygadzista. Jego doświadczenie pozwala ocenić jakość betonu. Na przykład wie, że materiał M200 jest klasyfikowany jako lekki, a jegociężar objętościowy i gęstość zależą od rodzaju wypełniacza. Ten parametr waha się od 500 do 1800 kg/m3,mobilność materiału waha się od P2 do P4, wskaźnik mrozoodporności to F100, wodoodporność to W4.

Skład odpowiada GOST 10181-2000, zgodnie z którym składniki muszą zawierać:

• duże kruszywa w postaci tłucznia;
• piasek;
• cement;
• woda.

Czasami dodaje się plastyfikator. Najczęściej stosowana frakcja kruszywa dla tego rodzaju betonu to 10-20 mm. Jeżeli w kompozycji występuje kruszony kamień o drobniejszym lub grubszym ziarnie, jego objętość nie powinna przekraczać 5%.

Rozważając skład i właściwości mieszanki betonowej, należy zwrócić uwagę na następujące kwestie. W produkcji materiałów M200 najlepszym składnikiem będzie kruszony granit, który ma wysokie właściwości wytrzymałościowe. Marka kamienia pod względem wytrzymałości nie powinna być mniejsza niż M800. Na jakość produktu końcowego mają wpływ nie tylko właściwości materiałów do produkcji mieszanki betonowej, ale także czystość kruszywa gruboziarnistego. W przypadku zauważenia obecności wtrąceń gliny i pyłu, stanie się to przeszkodą w przyczepności tłucznia do cementu, w wyniku czego wytrzymałość betonu może spaść nawet o 30%.

Charakterystyka betonu M450 i jego zgodność z normami państwowymi

Wśród głównych właściwości betonu ciężkiego i mieszanki betonowej jest mobilność. Dla wspomnianej marki parametr ten jest równy limitowi P3- P5. Wraz z twardnieniem betonu spadają właściwości termoizolacyjne, wzrasta mrozoodporność i wodoodporność. Dzięki temu możliwe jest budowanie budowli hydrotechnicznych, w których poziom wody ulega okresowym zmianom.

Ten materiał ma wysoką wytrzymałość i jest odporny na mróz. Zgodność z klasą według najnowszej charakterystyki - F300. Pod względem wodoodporności mieszanka należy do klasy W8 - W12. Oznacza to, że nie ma potrzeby stosowania dodatkowych dodatków uszczelniających.

Rozwiązanie odpowiada GOST-7473. Najczęściej używane próbki kategorii P2, P3, P4, P5. Możliwe jest wykonanie betonu M450 z jednej części cementu M400, 1,1 części piasku i 2,5 części tłucznia. W przypadku użycia cementu klasy M500 należy zachować proporcje: 2,9 części tłucznia, część cementu, 1,4 części piasku.

Trwałość właściwości

Ocena trwałości właściwości mieszanki betonowej w czasie polega na uzyskaniu danych o zmianach właściwości w określonym okresie. Od momentu pobrania próbki do momentu badania mieszanki betonowej należy przestrzegać prawidłowych warunków przechowywania próbki.

Określenie właściwości mieszanki betonowej pozwoli Ci zrozumieć, jak dobrze materiał będzie zachowany w czasie. Produkt może należeć do jednej z trzech klas, z których każda określa stopień konserwacji. Oddziel poziomy niski, średni i wysoki.

Jeżeli zaprawa została wykonana na bazie cementu szybkowiążącego, to gotowy materiał można zaliczyć do klasy C-1, która charakteryzuje sięniewiarygodnie krótki okres trwałości wynoszący zaledwie 20 procent.

Jeżeli materiał jest wykonany z normalnie wiążącego cementu, to już można go zaliczyć do klasy C-2, która charakteryzuje się średnim okresem trwałości. Może wahać się od 20 do 60%.

Jeżeli kompozycja zawiera cementy wolnowiążące i składniki o niskiej temperaturze, to gotowy materiał można zaklasyfikować jako C-3 o wysokim poziomie trwałości – powyżej 60%. Ten materiał z większym prawdopodobieństwem nie zepsuje się z czasem.

Specjalne właściwości betonu

Pod wpływem czynników zewnętrznych struktura ulega rozluźnieniu, po czym wiązania między elementami ulegają osłabieniu. W rezultacie wzrasta zdolność do deformacji, wzrasta mobilność. Zdolność układów do zmiany właściwości reologicznych mieszanki betonowej pod wpływem oddziaływań mechanicznych i powrotu do zdrowia po zakończeniu uderzenia nazywana jest tiksotropią.

Właściwości tiksotropowe mieszanki betonowej są jednymi z głównych. Określają one zdolność materiału do upłynniania, a mianowicie: nabywania właściwości ciała płynnego. Dzieje się tak z okresowo powtarzającymi się wpływami mechanicznymi.

Specjalną cechą lepkoplastycznych właściwości betonu jest jego urabialność. Rozumie się przez to zdolność kompozycji pod działaniem technik i mechanizmów do dopasowania się do kształtu i zwartości.

Zgodnie z GOST 7473-2010, pod względem urabialności, betony mogą być:

• bardzo trudne;
• twarde;
• przenośny.

Pierwsze mają sztywność przekraczającą 50 sekund, drugiewaha się od 5 do 50 sekund, trzecia twardość jest mniejsza niż 4 sekundy.

Właściwości reologiczne mieszanki betonowej służą do opisu zachowania betonu w różnych warunkach. Wśród nich należy wyróżnić:

• lepkość;
• maksymalne naprężenie ścinające;
• okres relaksu.

Tak więc znajomość składu i specjalnych właściwości mieszanek betonowych pomoże w przyszłości stosować zaprawy bez ryzyka zniszczenia wznoszonych konstrukcji.