Бетон образуется при соединении воды с цементом. Процесс изготовления бетона сопровождается двумя фазами. Первая фаза до превращения бетона в твердое тело – бетонная смесь. Вторая — затвердевание.

По свойствам бетонная смесь относится к промежуточному этапу создания бетона, она представляет собой что-то средние между вязкими жидкостями и твердыми телами. Структурой бетонной смеси определяются ее свойства. Наиболее значимым из которых является способность становится более подвижной под влиянием механических воздействий, атак же быстро схватываться и приобретать твердое состояние. Свойства эти определяются значением сил, действующим между частицами твердой фазы и жидкости.

Жидкая среда определяет взаимодействие между твердыми частицами в бетонной смеси. Бетонная смесь состоит из частиц различных размеров. Более мелкие частицы осаждаются на поверхности более крупных, теряют подвижность. Для того что бы их привести в движение нужно добавить воды. При добавлении воды подвижность увеличивается, но теряется сцепление бетонной смеси. Для увеличения подвижности используют вибраторы. Свойства и структуру бетонной смеси улучшают за счет добавления пластификаторов. Большое значение в модификации бетонной смеси занимают суперпластификаторы, они не оказывают замедляющего влияния на гидратацию цемента. Но такая добавка действует ограниченное количество времени, поэтому дозировка исчисляется количеством времени, проходимым от приготовления до укладки. Чем меньше срок, тем меньшее количество добавки требуется.

Во время укладки в структуре бетона за счет применения внешних механических воздействий происходят изменения. Перемещения в бетонной смеси происходит на микро и макроуровне и в определенных плоскостях скольжения. Во время движений расстояния между центрами частиц увеличивается, а сцепление уменьшается. При затвердевании образуется более слабая структура.

У многих наших посетителей сайта часто возникают вопросы по поводу букв и символов, указанных в маркировке бетона. Постараемся доступно и подробно описать каждый из параметров бетона, его назначение и практическую значимость.

B — класс бетона — характеризуется максимальной нагрузкой на сжатие, которую способен выдержать бетон, после полного набора прочности. Основной показатель бетона, характеризующий несущую способность бетона. На практике для заливки фундамента индивидуального жилого дома используют бетонную смесь классом от 15 до 25.

F — морозостойкость бетона — способность бетона, насыщенного водой, сохранять свою прочность и физические, химические и механические свойства, при заморозке и разморозке. Морозостойкость бетона определяет количество циклов замораживания и оттаивания.
Другими словами, определяет сколько раз бетон насыщенный водой возможно заморозить и разморозить, до начала наступления критической потери прочности и значительного разрушения конструкции. Как правило, этот показатель колеблется от 50 до 1000.

На практике, при эксплуатации железобетонных конструкций, сильного насыщения бетона водой не происходит, в относительно сухом состоянии количество циклов заморозки и разморозки, гораздо выше.

Морозостойкость бетона следует выбирать в четком соответствии с проектной величиной, как правило, для стандартного фундамента индивидуального дома достаточный показатель морозостойкости бетона от 75 до 200.

W — гидрофобность бетона — способность бетона сопротивляться смачиванию и насыщению водой в результате контакта с капельно-жидкой влагой. Достигается путем добавления в бетонную смесь добавок, либо обработки поверхности бетонов после затвердевания.

На практике гидрофобность прямо пропорционально влияет на гидроизоляцию фундаментов, цокольных этажей и т.д. Показатель гидрофобности колеблется в пределах от 2 до 20.
Показатель гидрофобности стоит выбирать в соответствии с проектной величиной, особенно внимательно относиться к этому показателю следует при возведении цокольных этажей.

На практике, для возведения стандартного фундамента индивидуального дома, используют бетоны с показателем гидрофобности от 4 до 8.

П — подвижность бетона — величина характеризуется измеряемой в сантиметрах величиной осадки конуса.

Осадка конуса, на «языке обывателя» — бетонную смесь закладывают в «ведро» в виде конуса, уплотняют, переворачивают в верх дном, снимают с бетона и ждут на сколько вершина образовавшегося бетонного конуса снизиться относительно «ведра», за определенный промежуток времени.

На практике подвижность влияет на вытеснение воздуха и заполняемость пустот в опалубке, чем меньше подвижность, тем больше придется работать вибратором, для уплотнения бетонной смеси. Если вибратор не применяется или планируемая конструкция густо армирована, лучше использовать подвижность — 4. В обычном случае, для стандартного фундамента индивидуально дома, подойдет подвижность бетонной смеси от 2 до 3. Для работы с бетононасосом используют П4.

М — марка бетона — наряду с классом бетона, характеризует предел прочности на сжатие (устаревший показатель дублирующий класс бетона, но используется многими «по привычке»)

Марка бетона соотноситься с классом бетона:

Класс бетона по прочности	Ближайшая марка бетона по прочности
B7,5	М100
B12,5	М150
B15	М200
B20	М250
B22,5	М300
B25	М350
B27,5	М350
B30	М400
B35	М450

Обычная ситуация: человек что-то строит и ему нужен товарный бетон, желательно с доставкой. Он заходит в Интернет и тут же теряется от массы предложений. Ведь мало того, что бетон продают сотни различных компаний и фирмочек, так у него еще есть много разных характеристик, таких как подвижность, водонепроницаемость и пр.
Если собираетесь возводить что-нибудь посложнее, чем забор вокруг дачного участка, то насчет свойств бетона не стоит особо голову ломать. В этом случае у вас должна иметься проектная документация, где все, начиная с фундамента, расписано в деталях. А вот с выбором предприятия-производителя бетона все гораздо сложнее.

Во-первых, нет смысла звонить по первому же рекламному объявлению, так как можно наткнуться не на само производство бетона, а на посредника. Фирма-посредник или просто накрутит свою маржу, или (и это в лучшем случае) специализируется только на доставке бетона. Но в любом случае вы заплатите гораздо больше, чем фирме, имеющей свои производство и доставку товарного бетона.

А еще потенциальный покупатель должен узнать, может ли понравившийся ему завод-изготовитель сделать бетон нужной марки. Когда вы решаетесь выбрать завод-производитель, обратите внимание на два аспекта. Первое — само производство бетона там должно быть максимально автоматизировано. Это залог качества конечного продукта. И второе — оборудование должно быть новым и современным.

К тому же система компьютерной обработки заказов и контроль качественных параметров бетона на протяжении всего производственного цикла обеспечивают эффективность и прозрачность схемы взаимодействия с клиентами. Более того, на по-настоящему современных предприятиях по итогам каждого заказа выдается распечатка, дающая возможность отследить весь процесс изготовления бетона и позволяющая мгновенно разрешать возможные спорные вопросы. Стоит заметить, что подобную услугу предлагают лишь единицы производителей бетона.

И, наконец, стоит узнать, осуществляет ли предприятие такую услугу, как доставка бетона или вам стоит самому этим озаботиться?

Самоуплотняющийся бетон (СУБ) находит в США все более широкое применение. Несколько транспортных департаментов начинают использовать СУБ в ряде своих проектов. Поддерживает применение СУБ и Федеральное управление шоссейных дорог. Однако СУБ – достаточно новый материал (как например, и венецианская штукатурка, прочностные свойства и долговечность которого еще не вполне изучены. Основная задача настоящей статьи – провести сравнительный анализ прочностных свойств СУБ со свойствами обычного бетона и усовершенствованного высокофункционального бетона. Кроме того, проведено исследование влияния минеральных добавок на прочностные свойства СУБ, экспериментальные результаты которого сопоставлены с уравнениями прогноза. Обнаружено, что по сравнению с обычным бетоном СУБ обладает меньшим модулем упругости, но более высокой прочностью на растяжение при раскалывании и большей усадкой при высыхании, а при хлоридном экспресс-анализе проницаемости пропускает больший заряд.

Самоуплотняющийся бетон (СУБ) характеризуется высокой вязкостью и текучестью и очень малой степенью расслоения. Под тяжестью собственного веса СУБ способен проникать в углы опалубки и заполнять все пространство даже в густоармированных конструкциях с минимальной вибрацией и уплотнением или без них. Эти свойства ведут к уменьшению энерго- и трудозатрат, снижают нагрузку на опалубку и устраняют фактор человеческой ошибки, возникающий при виброуплотнении бетона. Бетон становится более однородным, с равным распределением цементного теста и заполнителя, что повышает его прочностные свойства и долговечность по сравнению с обычным бетоном. Эти свойства снискали СУБ большую популярность в Европе и Японии. Однако в США он до сих пор не нашел широкого распространения, отчасти из-за нехватки информации и практического опыта использования, отчасти из-за высокой цены. Тем не менее, Федеральное управление шоссейных дорог США проявляет инициативу в применении СУБ на строительстве транспортных объектов.

Текучесть свежеприготовленной бетонной смести можно легко увеличить путем увеличения водовяжущего отношения раствора (в/в). Однако, само по себе увеличение в/в может привести к расслоению бетона и снижению долговечности. Поэтому, для успешного создания СУБ, предотвращения расслоения и повышения долговечности, в состав смеси вводят минеральные и химические добавки (например, пуццоланы, известняковый наполнитель, суперпластификаторы (СП) и модификатор вязкости). Можно также ограничить абсолютный объем крупного заполнителя – тогда трение между частицами будет меньше, а СУБ будет растекаться под собственной тяжестью, не расслаиваясь. Уменьшение объема крупного заполнителя компенсируют увеличением объема цементного теста, однако это приводит к увеличению себестоимости материала и количества капиллярных пор. Чтобы не увеличивать объем теста, можно добавить в смесь модификатор вязкости, уменьшающий трение между частицами и увеличивающий текучесть, однако производители и потребители бетона до сих пор не уверены во всех последствиях применения этой присадки, поскольку эффект ее длительного воздействия (равно как и воздействия других химических присадок) на СУБ еще неизвестен. Возникает потребность в проведении исследования воздействия различных химических присадок на СУБ, а также сравнительного анализа альтернативных решений.

Одна из альтернатив состоит в замещении цемента пуццолановыми добавками (например, зольной пылью и таким материалом, как венецианка.) Эти материалы не только снижают содержание цемента, но и заполняют капиллярные поры, делая цемент плотнее и долговечнее. Кроме того, некоторые пуццоланы (зольная пыль и шлак) повышают текучесть цемента, что снижает количество СП, а следовательно, себестоимость бетона. Однако любое уменьшение объема заполнителя и увеличение объема цементного теста очень сильно влияют на прочностные свойства СУБ. Следовательно, прежде чем СУБ станет стандартно применяемой бетонной смесью, необходим анализ его прочностных характеристик, что, в свою очередь, придаст уверенности проектировщикам и владельцам мостов. Кроме того, необходимо оценить, насколько выведенные для обычного бетона уравнения прогноза прочностных характеристик применимы к СУБ.

При изготовлении бетона следует учитывать взаимодействие различных факторов. Хотя бетон и цемент уже использовались в глубокой древности, современная технология производства бетона начала развиваться в конце XIX века. У истоков стоят работы профессора Шуляченко А.Р.о бетоне и цементе. Именно тогда приготовление бетона было поставлено на профессиональную основу. В 1885 году профессор Малюга И.Г. опубликовал труд «Составы и способы изготовления цементного раствора (бетона) для получения наибольшей крепости». В этой работе обращалось внимание на то, что изготовление бетона высокого качество возможно только при правильном подборе составляющих бетонной смеси.

Совершенствование технологии приготовления бетона

Технология изготовления бетона совершенствовалась и в дальнейшем. Многие зарубежные и советские ученые сделали приготовление бетона объектом своих исследований. Появилась ленинградская и московская научные школы бетона. Производство бетона продолжает и дальше развиваться как прикладная отрасль научных знаний. Создаются новые технологии, добавки, вяжущие вещества, цементы, улучшаются свойства бетона. Производители бетона понимают, что от качества бетонной смеси, ее прочности, морозоустойчивости, зависит конкурентоспособность продукции.

Компоненты для изготовления бетона

Основные компоненты бетона – это заполнители, вяжущее вещество (главным образом, цемент) и вода. Под крупными заполнителями подразумевают гравий и щебень. Гравий – это природные обломки горных пород, а щебень – результат дробления.

Среди крупных заполнителей не должно быть вредных примесей, которые могут вступать в химические реакции с цементом. Поэтому перед тем, как начать изготовление бетона, крупные заполнители промывают. Пемза, вулканические шлаки также относят к крупным заполнителям, которые имеют пористую структуру. Их использование требует увеличения количества цемента, что необходимо учитывать, осуществляя приготовление бетона. Песок – это рыхлая горная порода. Зерна песка чаще всего состоят из кварца и имеют размеры до 5 мм. Все типы песков имеют вредные примеси (пыль, сульфаты, гипс, глину), которые снижают прочность бетона. Поэтому изготовители бетона промывают песок перед использованием. При подборе оптимального состава крупных и мелких заполнителей можно снизить расход цемента и обеспечить высокое качество бетона.

Вода является не менее важный компонент для изготовления бетона. В воде не должно содержаться примесей, кислот, гипса. Чаще производители бетона используют питьевую воду. В противном случае вначале проводится химический анализ воды.

Цемент — основа для приготовления бетона.

Безспорно, приготовление бетона без основного вяжущего вещества — цемента.  Получают цемент путем измельчения цементного клинкера, который в свою очередь, изготавливают путем обжига искусственной смеси или природного сырья. Приготовление бетона, производимое согласно технологии, помогает достичь минимального расхода цемента без ущерба для качества. Также расход цемента регламентируется документами СНиП.

Последним этапом является перемешивание, цель которого получение однородной смеси. Если во всех местах бетонная смесь имеет одинаковый состав компонентов, смесь считается однородной. Для того чтобы бетонная смесь не расслоилась, при транспортировке в автобетономешалке перемешивание продолжают. Конечно, приготовление ячеистого, пористого и других специальных типов бетонов требует применения специальных технологий.

Бетон – это довольно сложная смесь нескольких веществ. Целью производство бетона является получение прочной и твердой конструкции, которая способна длительное время сохранять свои свойства.

Поставляемый бетон на объекты – это густой консистенции масса, готовая к непосредственному применению. Мало кто задумывался в процессе использования бетонного раствора, что процедура застывания представляет собой сложный физико-химический процесс. Цемент при непосредственном контакте с водой образует совершенно новое соединение.

Затвердевание бетона и идеальные условия для этого

Жидкость, взаимодействуя с цементом, поэтапно вступает в химическую реакцию. Процесс диффузии довольно медлительно протекает в бетонном растворе. Что характерно, даже после несколько месяцев твердения, внутренняя часть зерен цемента еще не успевает вступить в реакцию с водой. Для более быстрой реакции затвердевания между составом раствора, нужно пытаться создавать оптимальные условия.

Такими является повышенная влажность и плюсовая температура. Показатель влажности должен быть примерно 90%, температура не ниже +20°С. Только так можно достигнуть затвердевания смеси без вреда для конструкции.

Усадка бетона, сроки оптимальной усадки

Стоит учитывать, что бетон после застывания подвержен усадке. Отсюда и вытекает появления трещин на фундаменте или на стенах здания. При этом значительно страдает прочность конструкции. Срок оптимальной усадки и сцепления смеси это 28-дней. Только тогда бетонная конструкция набирает более 60% должного показателя прочности. После этого срока значительно замедляется процесс роста прочности.

Достаточно крепкая конструкция получается, если бетон находится постоянно в воде, он постепенно превращается в железобетон. Плохо на растворе сказываются резкие перепады температуры, или слишком большая температура воздуха при низком показатели влажности. Вода испаряется, и процесс затвердевания практический останавливается.

Поэтому, стоит задуматься, об оптимальной поре для провидения строительных и ремонтных работ под открытым небом.

Производство бетона для фундамента – это сложный технологический процесс. Если произойдет ошибка при добавлении составляющих, то конструкция может быстро разрушится под весом всего строения. Поэтому к данному вопросу стоит подходить методично.

Цемент, песок, щебень

Во-первых, не стоит экономить. Для производства бетона стоит использовать цемент марки не ниже 300-400. В качестве наполнителя используется крупнозернистый песок и щебень.

Примеси

Примеси других веществ не допускаются, строго нужно следить за отсутствием грунта в составе бетона. Попадание разного рода примесей в виде глины, постороннего мусора могут привести к потере прочности.

Состав бетонной смеси

Состав для приготовления бетона следующий: одна часть цемента, три части песка и две части щебня плюс вода. Воды должно быть такое количество, чтобы смесь была похожа на твердой консистенции вяжущее вещество.

При использовании строительных материалов стоит помнить, что цемент теряет свои свойства со временем. Марка цемента понижается на 25% за полгода при хранении цемента даже в сухом месте.

Для того чтобы использовать бетон в зимний период необходимо создавать нормальные условия. Под нормальными условиями подразумевают поддержание оптимальной температуры и влажности для достижением заданной прочности бетона. Для этого можно использовать внутреннее тепло бетона или дополнительно обогревать твердеющий бетон.

Технология производства бетона зимой.

Первая стадия – проверка составляющих компонентов на пригодность. Сырьевые материалы — песок, щебень, гравий не должны быть смешаны со снегом, льдом и инородным сырьем. Именно поэтому, с целью сохранить строительный материал его складируют на сухих возвышенных местах, под навесами или в закрытых помещениях. Хранить цемент тоже следует в сухом месте, защищая от попадания снега и дождя.

Если все требования по хранению сырья соблюдены, то можно смело приступить к приготовлению строительного раствора.

Производство бетона выполняют в предварительно подогретом помещении. Приступая к столь ответственному и практически творческому процессу, стоит создавать внутренний запас тепла в бетонной смеси. Для этого достаточно подогревать ее компоненты.

Разогревание компонентов может быть одноступенчатым или двухступенчатым. В первом случаи одновременно материалы оттаивают, и их сразу же подогреваю. Второй случай предполагает предварительное оттаивание заполнителей, а уже потом их подогревание до расчетной температуры (40 С). Параллельно с отогревание компонентов проводят нагревание воды до заданной температуры – от 30 до 80 С. Хотелось бы сразу предупредить — цемент и тонкомолотые добавки подогревать строго запрещается.

Используя арматуру, обратите внимание на ее внешний вид. Арматура должна быть очищена от снега, льда и разогрета горячей водой или паром.

Температурный баланс составляющих компонентов бетонной смеси в момент загрузки в бетономешалку должен быть такой, чтобы при выходе из бетономешалки и укладки в форму составлял не менее 5o С.

Транспортировка бетона при низких температурах.

В зимний период возможна также и транспортировка бетонной смеси. Главное условие перевоза бетона – это минимальные теплопотери. При перевозке бетона транспортная тара должна быть утеплена, и обогреваться. Коэффициент потери тепла намного выше при перегрузочных операциях, чем при перевозе смеси, поэтому после доставки бетон на объекты его следует сразу же вырабатывать.

При транспортировке бетона в кузове автосамосвала стоит использовать обогрев кузова отработанными газами. Если обогрев не возможен, то хотя бы укрыть кузов брезентом, что позволит создать над бетонной смесью тепловую завесу.

При насосном транспорте бетона утепляют как помещения, где установлены бетононасосы, так и бетоноотводы.

Застывание бетона в зимний период.

Известно, что процесс затвердевания бетона – это химическая реакция цемента с водой, где главную роль в процессе застывания играют тепло и вода. Поэтому в зимний период установленная опалубка для бетона утепляется. А после завершения процесса бетонирования щитами и матами утепляют верхнюю, открытую поверхность бетона.

Самый эффективный способ бетонирования зимой — способ термоса, электронагрева, паропрогрева.
Ясно, что процесс производства бетона в условиях низких температур требует дополнительных затрат. Поэтому показатели, как продажа бетона в Российских городах зимой значительно снижаются.