Разновидности тяжёлых бетонов


Зачастую при строительных работах применяют тяжелый бетон, плотность которого находится в диапазоне 1,8-2,5 тыс.кг/м3. Основные компоненты которые влияют на его вес — крупные наполнители и песок. В качестве наполнителей зачастую используют гранит, доломит, известняк, горные породы.

Существует несколько видов тяжелых бетонов. Каждый из видов имеет свое назначение и среду применения исходя от климата и особенностей использования.

Основные виды тяжелых бетонов

Бетон высокопрочный. Для его изготовления используют высокую марку цемента, промытый песок и щебень с высокими прочностными показателями. При формовке продукции из данного типа бетона используют уплотнение при помощи вибраторов. Кроме того, для повышения качества бетона используют вяжущие вещества с малым водопоглощением. Для монолитных сооружений рекомендуется использовать цемент с невысоким содержанием целлита и алита. Как крупный заполнитель, чаще всего применяют, щебень твердых пород и песок с показателем пустотности не более сорока процентов.изготовленияпроизводства железобетонных конструкций и изделий. Главное требование которое выдвигают к таким бетонам — быстрое затвердевание. Для этого применяют тепловую обработку. От ее режима обработки, консистенции и состава смеси будет зависеть конечная прочность бетона.
Бетон, который быстро затвердевает. Для его производства используют цемент марки пятьсот. Отличительная черта бетона — высокая прочность в начале твердения, что получается из-за применения быстротвердеющего цемента и различных добавок, которые стимулируют скорейшее затвердевание.
Бетон изготовленный при помощи мелкого песка. Мелкий песок понижает прочность бетона, для снижения этого эффекта повышают концентрацию цемента. Вместе с тем мелкий песок значительно хуже удерживает влагу, что влечет снижение количества песка в смеси.
Бетон гидротехнический. Он эксплуатируется в достаточно сложных условиях, подводных и надводных. Кроме того, к нему выдвигаются требования по долгосрочной эксплуатации в условиях постоянного контакта с водой. К готовому бетону выдвигают не только прочностные требования, но и морозостойкость и водонепроницаемость.
Бетоны для аэродромных и дорожных перекрытий. Их главная задача — выдержать огромные нагрузки от движения тяжелого транспорта, техники и самолетов.

Схватывание и твердение бетона


Цемент смешиваясь с водой затвердевает и образовывает цементный камень. Понимание всех этапов гидратации позволяет создавать новые примеси для бетона и цемента, которые влияют на твердение бетона.

Этапы схватывания бетона

Схватывание бетона. Процедура происходящая на протяжении первых суток после замеса бетона. Имеется прямая зависимость времени схватывания бетона от температуры окружающей среды. Общепринятым температурным режимом для схватывая бетона принято приминать двадцать градусов по Цельсию. При такой температуре момент схватывания происходит через пару часов после заливки, а конец схватывания наступает через три часа. Таким образом, процесс происходит всего за час. При температурном режиме ноль градусов, этот процесс затягивается на двенадцать часов минимум. При указанной температуре начальный процесс наступает через шесть часов поле затворения смеси. При высоких температурных режимах и при пропаривании в камерах длительность всего процесса не занимает более двадцати минут.
Когда проходит процесс схватывания, бетонная смесь подвижна и легко поддается влиянию. Пока происходит процесс влияния и подвижности бетона, не наступает момент твердения. Исходя из этого, транспортировка готового бетона в бетономешалках происходит с постоянным помешиванием смеси.

Твердение бетона. Этот процесс наступает следом за первым этапом. Процесс затвердевания бетона длится не месяц, а несколько лет. Интересно, что процесс твердения не имеет линейную зависимость, он наиболее активно происходит в первые дни после заливки бетона.

Состав цемента

В состав цемента входят несколько минералов, которые вступая во взаимодействие с жидкостью влияют на твердение бетона.

Минералы:

— двухкальциевый силикат;

— трехкалициевый силикат;

— трехкальциевый алюминат;

— четырехкальциевый алюмоферит.

Влияние каждого из них на застывание бетона значительно отличается. Одни, при контакте с жидкостью сразу вступают в реакцию, а другие по прошествии времени.

Трехкальциевый силикат — минерал, способствующий набору прочностных показаелей бетона в течении всего времени эксплуатации. Течение твердения бетона происходит с отдачей тепла, именно этот элемент отвечает за этот процесс. Наиболее активно минерал влияет на бетон в первые 28 суток после заливки смеси.

Двухкальциевый силикат — минерал, вступающий в реакцию по прошествии месяца после заливки. Он влияет на прочность бетона годами.

Наиболее активный минерал — трехкальциевый алюминат. Он начинает работать сразу, как только закончилось схватывание бетона. Именно он отвечает за набор прочности бетона в первые несколько часов после заливки.

Четырехкальциевый алюмоферит меньше всего влияет на набор прочности бетона из всех вышеперечисленных минералов.

Что такое легкий бетон


Легкий бетон — вид бетона, объемная масса которого составляет до двух тысяч кг/м3. При изготовлении такого вида бетона используют различные виды пористых наполнителей.

Виды наполнителей для легких бетонных смесей

— искусственные;

— натуральные.

К первому типу относят перлит, керамзит, шлаковую пемзу и прочие. К естественным относится пемза, туф и прочие.

Основная среда применения данных бетонов — возведение ограждающих конструкций, а также с целью снижения веса несущей конструкции. Исходя из этого, важнейший показатель бетона — плотность и его прочность.

Виды бетона по структуре

— плотные (раствор основанный на легком или тяжелом песке, который полностью заполнил пустоты между зернами крупного заполнителя);

— крупнопористые (без содержания песка с сохранением межзерновых пустот);

— поризованные (бетон, раствор которого вспучивают при помощи газо- и пенообразующих добавок).

Прочность легкого вида бетона зависит от соотношения бетона и воды в смеси. Вместе тем пористые наполнители не имеют достаточную прочность и зачастую она ниже прочности самого раствора цемента. Добавление их к смеси приводит к понижению прочностных показателей бетона, в сравнении с тяжелым бетоном. Соответственно, чаем больше в бетоне содержится заполнителей, тем ниже становится его плотность.

Основное влияние на прочностные показатели легких бетонов оказывает концентрация пористого заполнителя. Зачастую при высокой прочности раствора, при повышении концентрации пористого заполнителя уменьшается прочность самого бетона. Добавление пористого наполнителя влияет и на его устойчивость к деформации.

Пористые наполнители имеют высокие водопоглащающие свойства. Это значит, что они вбирают в себя значительную часть жидкости из раствора наиболее ярко этот процесс виден в течении десяти минут после приготовления бетонной смеси. С целью сохранения подвижности смеси и компенсации водопоглащения приходится увеличивать расход воды.

На пористых наполнителях состав бетона получают экспериментальным путем. Особенно сложно становится подобрать соотношение вода-цемент. От правильного подбора этих компонентов будет зависеть прочность готового бетона.

Если говорить от расходе бетонной смеси, то он будет зависеть от типа наполнителя, его количества и пористости. Усредненная величина составляет двести килограмм на куб.

Что такое тяжелый бетон


Тяжелый бетон — плотный материал, плотность которого достигает 2,5 тыс.кг/м3. Для получения данного типа бетона используют специальные заполнители, которые влияют на вес, надежность и прочность бетона.

Какой состав у тяжелого бетона?

Основа — цемент. Для получения тяжелого бетона используют цемент марки 300 и 600.
Чистая вода, которая позволяет получить однородность смеси.
Крупнозернистый песок. Главное при подборе песка — отсутствие в нем примесей глины, которая ухудшает показатели смеси.
ключевой компонент, который напрямую влияет на марку бетона — заполнитель. Наиболее благоприятный вариант — гранит и прочие горные породы. Для придания дополнительной прочности зачастую используют крошку мрамора.
Примеси, которые позволяют улучшить прочностные показатели бетона. Примеси стоит подбирать исходя из желаемого результата, будь то ускорение срока застывания и так далее.
К тяжелым бетонам относят марки от ста до пятисот. Марка определяется количеством цемента, тип заполнителя в смеси.

Прочностные показатели бетона

Прочность. Основной показатель по которому подбирают бетон — прочность а сжатие. Тяжелый вид бетона должен выдерживать значительное усилие на сжатие. Чем выше марка используемого цемента, тем более соотношение должно быть между водой и цементом и, следовательно, выше значение прочности.
Марка бетона. Подбирая бетон необходимо обратить внимание на его марку. Благодаря этому показателю можно определить класс и необходимый объем бетона.
Морозоустойчивость. От этого фактора напрямую зависит прочность бетона. При постоянном замерзании и оттаивании бетона происходит накопление, а потом испарение влаги. При изменении водного баланса снижается прочность бетона. Исходя их этого, тяжелые бетоны должны быть устойчивы к постоянным заморозкам и оттепелям.
Водонепроницаемость. При постоянном влиянии влаги и давлении ее на бетон, прочностной показатель должен не изменяться.

Где применяют тяжелые бетоны?

Зачастую данный тип бетона применяют при возведение железобетонных конструкций. Для скорейшего застывания и повышения прочности используют тепловую обработку и различные добавки.

Свою популярность тяжелые бетоны получили при возведение гидросооружений. Это связано с тем, что данное строительство трудоемкое и сложное. Исходя из этого, к бетону выдвигаются особые требования к прочности и сроку эксплуатации.

Помимо этого тяжелые бетоны используют на автомагистралях, при возведении монолитных фундаментов.

Отличия производства бетона на заводе


Изготовление бетона представляет сбой процесс правильной дозировки компонентов и тщательного перемешивания смеси. Обеспечить свойства, которые выдвигаются к бетону можно только при условии правильного соблюдения пропорций строительных материалов.

Главное отличие «кустарного» производства бетона от заводского — наличие дозаторов на заводе. На крупных заводах зачастую используют автоматические дозаторы, управлять которыми легко. Автоматизированные машины могут взвешивать компоненты множество раз и отличаются высокой точностью измерения.

Помимо этого бетонные заводы оснащены специальными бетоносмесителями. Которые могут работать, как циклами, так и непрерывно. В машины работающие циклами поступает некоторое количество материалов, после чего они тщательно перемешиваются и выгружаются. Бетоносмесители постоянного действия выполняют вышеуказанный цикл беспрерывно.

Технология изготовления бетона

Изготовление бетона в заводских условиях проходит при соблюдении техпроцесса.

Таким образом первоначальный этап — загрузка компонентов в бетоносмеситель и последующее их перемешивание. Для смешивания зачастую используют один из способ — гравитационный или принудительный. При принудительном перемешивании барабан остается неподвижным, а внутри него вращается вал, оснащенный лопастями. Такой метод используется при изготовлении тяжелого бетона. В машинах с гравитационным перемешиванием вращаются лопасти, которые поднимают смесь на определенную высоту, а после они падают и, соответственно, перемешиваются. Бетоносмесители с гравитационным принципом работы зачастую имеют литраж от 100 литров до 1,5 тысячи литров. Объем рассчитывается без учета жидкости.

Длительность завешивания бетона зависит от объема самого барабана и подвижности бетона. Когда подвижность бетона низкая, тем продолжительность замешивания длительнее. Для завешивания тяжелого бетона потребуется в два раза меньше времени, в сравнении с легким.

Если бетонная смесь имеет высокую жесткость, то для смешивания используют вибросмесители, которые перемешивают и вибрируют одновременно. Кроме того, все большей популярностью пользуется струйный метод перемешивания смеси. Принцип работы такой машины заключается в подаче сжатого воздуха в струйный смеситель, а после чего турбулентный поток действуют на стройматериалы в смеси.

Нынешние заводы активно применяют технологию изготовления бетона с одновременным размешиванием и нагревом смеси. Для этого в смеситель поступает разогретый воздух, который обеспечивает более быстрое перемешивание компонентов.