Коэффициент на укладку бетона

Обновлено: 18.05.2024

Коэффициент на укладку бетона

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНЫЕ (ТИПОВЫЕ) ЭЛЕМЕНТНЫЕ НОРМЫ РАСХОДА ЦЕМЕНТА
ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКЦИЙ

FEDERAL (STANDARDIZID) ELEMENT NORMS OF CEMENT'S EXPENSE
FOR MANUFACTURE CONCRETE AND REINFORCED - CONCRETE

ARTICLES AND CONSTRUCTIONS

Дата введения 1996-01-07

1 РАЗРАБОТАНЫ НИИЖБ, ВНИИжелезобетон, ЦНИИЭУС, Государственным предприятием "Туластройпроект", Главным управлением совершенствования ценообразования и сметного нормирования в строительстве Минстроя России.

2 ВНЕСЕНЫ Главным управлением совершенствования ценообразования и сметного нормирования в строительстве Минстроя России.

ВЗАМЕН СНиП 5.01.23-83 "Типовые нормы расхода цемента для приготовления бетонов сборных и монолитных бетонных, железобетонных изделий и конструкций".

СНиП 82-02-95 "Федеральные (типовые) элементные нормы расхода цемента при изготовлении бетонных и железобетонных изделий и конструкций" разработан в развитие СНиП 82-01-95.

Настоящий СНиП регламентирует федеральные (типовые) элементные нормы расхода цемента на приготовление бетонов для сборных и монолитных бетонных и железобетонных изделий и конструкций массового производства.

Федеральные (типовые) элементные нормы расхода цемента разработаны для тяжелых, мелкозернистых и легких бетонов, применяемых во всех видах строительства.

В основу базовых норм расхода цемента положены технологические и статистические зависимости производства бетона, полученные при применении материалов для бетона, качество которых соответствует действующим стандартам на эти материалы, а условия изготовления бетона, изделий и конструкций из него отвечают современному уровню отечественного производства. Приведенная в нормах система коэффициентов, учитывающая колебания показателей качества материалов для бетона и технологических режимов производства, позволяет осуществлять привязку базовых норм расхода цемента к конкретным условиям предприятий - изготовителей бетона, изделий и конструкций из него, а также рассчитывать усредненные и укрупненные нормы для заданных условий при различных параметрах оптимизации (минимизация стоимости или расхода ресурсов, максимизация производительности и т.д.).

В отличие от ранее действующих норм расхода цемента (СНиП 5.01.23-83 и других нормативных документов), в которых единственным параметром оптимизации было снижение расхода цемента посредством установления плановых заданий по его экономии, в настоящих нормах приведены технологически и статистически обоснованные коэффициенты, применение которых дает возможность оценить и учесть влияние вариации основных условий производства на расход цемента при безусловном обеспечении всех нормируемых показателей качества бетона.

В типовых элементных нормах впервые установлены дифференцированные минимальные расходы различных видов цементов, рассчитанные из условий обеспечения долговечности изделий и конструкций при различных условиях их эксплуатации, а также сняты необоснованные запреты и ограничения (на максимальный расход цемента, изменения режимов тепловой обработки, обязательное применение определенных видов и марок цемента, добавок и т.д.).

Все это позволит инженеру-технологу творчески подойти к процессу разработки и применения норм на конкретном производстве и получить при этом максимальный технико-экономический эффект.

1 Область применения

Настоящие федеральные (типовые) элементные нормы расхода цемента (далее - типовые элементные нормы - ТЭН) входят в общую структуру подсистемы (комплекса) норм и нормативов расхода материальных ресурсов в строительстве (СНиП 82-01-95), разработаны в соответствии с установленной Системой нормативных документов в строительстве (СНиП 10-01-94), служат основой для разработки всех видов норм расхода цемента этой подсистемы (комплекса).

ТЭН в бетоне при изготовлении бетонных и железобетонных изделий и конструкций распространяются на все виды строительства из тяжелых, мелкозернистых и легких бетонов.

Положения настоящего нормативного документа обязательны для органов управления, предприятий, организаций, объединений независимо от организационно-правовых форм и ведомственной принадлежности, а также для организаций, осуществляющих разработку норм и нормативов расхода материалов в строительстве.

2 Нормативные ссылки

В настоящих ТЭН использованы положения следующих документов:

СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции".

СНиП 3.09.01-85 "Производство сборных железобетонных конструкций и изделий".

СНиП 10-01-94 "Система нормативных документов в строительстве. Основные положения".

СНиП 82-01-95 "Разработка и применение норм и нормативов расхода материальных ресурсов в строительстве. Основные положения".

ГОСТ Р 1.0-92 "Государственная система стандартизации Российской Федерации. Основные положения".

ГОСТ Р 1.5-93* "Государственная система стандартизации Российской Федерации. Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию стандартов".

ГОСТ 6133-84 "Камни бетонные стеновые. Технические условия".

ГОСТ 7473-94 "Смеси бетонные. Технические условия".

ГОСТ 8736-93 "Песок для строительных работ. Технические условия".

ГОСТ 9757-90 "Гравий, щебень и песок искусственные пористые. Технические условия".

ГОСТ 13015.0-83 "Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сборные. Общие технические требования".

ГОСТ 18105-86 "Бетоны. Правила контроля прочности".

ГОСТ 22266-76 "Цементы сульфатостойкие. Технические условия".

ГОСТ 23464-79 "Цементы. Классификация".

ГОСТ 24211-91 "Добавки для бетонов. Общие технические требования".

ГОСТ 25820-83 "Бетоны легкие. Технические условия".

ГОСТ 26633-91 "Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия".

В настоящем документе применены термины в соответствии с приложением А, СНиП 10-01-94 и ГОСТ Р 1.0-92.

4 Общие положения

4.1 ТЭН предназначены для разработки на их основе усредненных (укрупненных) федеральных (типовых) и территориальных (региональных), а также местных (фирменных) элементных норм расхода цемента.

4.2 Нормы распространяются на приготовление тяжелых, мелкозернистых и легких бетонов для сборных и монолитных бетонных и железобетонных изделий и конструкций, применяемых для всех видов строительства.

4.3 ТЭН регламентируют содержание цемента в 1 куб.м бетона изделий и конструкций (в плотном теле), обеспечивающее ему заданные свойства (класс прочности на сжатие, марки по плотности, морозостойкости, водонепроницаемости), предусмотренные проектной документацией при применении технологических приемов и режимов производства, а также цементов и заполнителей, отвечающих требованиям действующих стандартов строительных норм и правил.

Примечание - Соотношение между классами и марками бетона приведено в приложении Б.

4.4 ТЭН определяют чистый расход цемента в бетоне и не включают производственные потери цемента при его транспортировке, хранении и применении.

4.5 ТЭН не должны использоваться для непосредственного назначения местных (фирменных) элементных норм расхода цемента и номинальных составов бетона без лабораторных подборов составов и учета конкретных условий производства.

4.6 ТЭН устанавливаются умножением базовой нормы расхода цемента на коэффициенты, приведенные в соответствующих пунктах настоящего документа, учитывающие проектные характеристики бетона, цемента, заполнителей, а также технологические особенности производства. При разработке территориальных (региональных) и местных (фирменных) норм значения этих коэффициентов должны приниматься с учетом конкретных местных условий.

4.7 Разработка и утверждение усредненных (укрупненных) федеральных (типовых), территориальных (региональных) и местных (фирменных) элементных норм расхода цемента должны производиться в соответствии со СНиП 82-01-95.

5 Федеральные (типовые) элементные нормы расхода
цемента для тяжелых и мелкозернистых бетонов
сборных бетонных и железобетонных изделий

5.1 Федеральные (типовые) элементные нормы расхода цемента распространяются на изделия из тяжелых и мелкозернистых бетонов, изготовляемые по поточно-агрегатной, конвейерной, стендовой или кассетной технологиям с применением для уплотнения бетона и формования изделий всех видов вибрационных воздействий и предназначенные для работы в эксплуатационных условиях под статической нагрузкой в неагрессивной водной или воздушной среде.

ТЭН не распространяются на изделия, изготовляемые:

с применением методов уплотнения бетонной смеси прокатом, вибровакуумированием, центрифугированием;

с применением тепловой обработки при повышенном (сверх атмосферного) давлении;

из бетонов класса по прочности на сжатие более В40 и специальных видов бетона (жаростойких и жароупорных, кислотостойких, декоративных, а также предназначенных для эксплуатации в химически агрессивной водной или газовой среде, для радиационной защиты и т.п.).

5.2 ТЭН в тяжелых и мелкозернистых бетонах сборных бетонных и железобетонных изделий дифференцированы с учетом:

проектных классов бетона по прочности на сжатие;

нормируемых величин отпускной прочности бетона на сжатие, а также передаточной прочности бетона для предварительно напряженных конструкций;

проектных марок по морозостойкости и водонепроницаемости;

характеристик вида и марки цемента, вида и предельной крупности заполнителей, а также других свойств этих материалов;

удобоукладываемости бетонной смеси и условий формования изделий;

условий твердения бетона в изделиях.

5.3 ТЭН разработаны для бетонов, однородность которых соответствует по ГОСТ 18105 среднему уровню прочности на сжатие, равной нормируемой.

5.4 Базовые нормы расходы цемента для тяжелых бетонов, используемых при производстве изделий по поточно-агрегатной, конвейерной и стендовой технологиям, приведены в табл.1, при производстве изделий по кассетной технологии - в табл.2. Базовые нормы расхода цемента для мелкозернистых бетонов приведены в табл.3.

Условия применения базовых норм и коэффициентов, учитывающих характеристики бетонов, цемента, заполнителей, удобоукладываемость бетонных смесей, режимы твердения, приведены в последующих пунктах настоящего документа.

Что такое коэффициент уплотнения бетона?

Вопрос. Добрый день! Не являюсь специалистом в области строительства. Тем не менее, решил заняться бетонными работами. Изучая технологию бетонирования, столкнулся с незнакомым вопросом про коэффициент уплотнения бетона? Можете объяснить что это такое? Спасибо!

Ответ. Добрый день! Я думаю для каких-то небольших бетонных работ этот термин вам вряд ли пригодится, но расскажем что это. Коэффициент уплотнения бетона (Ку) представляет собой отношение фактического «объемного» веса залитого бетона к теоретическому весу. При этом предполагается, что в бетоне нет воздушных пор и пустот.

Однако поры и пустоты присутствуют даже в хорошо уплотненном бетоне. Именно их количество оценивают с помощью коэффициента уплотнения Ку. Допустимый коэффициент уплотнения находится в пределах 0,96-0,98. После определения Ку, при необходимости производят корректировку состава бетона.

Примеры корректировки состава сведены в таблицу:

Фактическое состояние бетона	Количество корректирующих материалов в % от исходного
Из-под основания металлического конуса заполненного испытуемым материалом вытекает «цементное молочко» (недостаточное удержание затворителя)	Песок в количестве от 5 до 10%
Большая подвижность смеси (избыток цемента)	Песок и щебень в количестве от 5 до 10%
Подвижность смеси меньше нормы (недостаток цемента)	Вода и цемент согласно расчетному «водо-цементному» соотношению от 5 до 10%
В бетоне имеются пустоты между частицами крупного заполнителя (недостаток песка и цемента)	Песок, цемент, вода согласно расчетному «водо-цементному» соотношению от 3 до 5%

Технология определения Ку

Потребуются следующие материалы и инструменты: испытуемый материал, подготовленный согласно требованиям ГОСТ-10180, форма куба ФК-200, линейка, металлический стержень диаметром 16 с закругленным концом для штыкования, виброплощадка, глубинный вибратор (в зависимости от величины удобоукладываемости материала по ГОСТ-10180).

Подготовленный материал выкладывают в форму ФК-200 и выравнивают по срезу края;
Производят уплотнение стальным стержнем, глубинным вибратором или выброплощадкой;
Линейкой измеряют линейное оседание (H1, H2,H3, H4) материала в каждом из четырех углов формы. Погрешность измерения не должна превышать ± 1 мм;
Действительная величина оседания H определяется как среднее арифметическое четырех измерений: H= H1+H2+H3+H4/4.

Коэффициент уплотнения конкретного бетона рассчитывается по следующей формуле: 200/200-H, где 200 является диной стороны формы куба в миллиметрах.

Коэффициент усадки бетона

Усадка бетона – это явление, которое частные застройщики часто не принимают во внимание. Они либо вообще не знают о нем, либо считают его несущественным и не влияющим на общую прочность строения. Усадкой называют процесс, при котором размеры бетонной смеси медленно уменьшаются на разных этапах: при схватывании, твердении – до и после набора марочной прочности.

Для правильной заливки смеси необходимо рассчитать коэффициент усадки бетона, который в соответствии с установленными нормами не должен превышать 3 %.

Особенно это актуально при строительстве массивных зданий. Для снижения этого показателя существует ряд технологических приемов.

Виды усадки

Усадка бетона классифицируется по двум основным факторам:

Временному. Характеризует усадочные процессы по периоду их протекания – сразу после заливки, до набора марочной прочности, после твердения.
Причинному. Характеризует разные виды усадочных процессов по физико-химическим параметрам, вызывающим изменение объема бетонного элемента.

Классификация по временному фактору

В процессе схватывания и твердения бетона можно выделить следующие варианты усадки:

Пластическая усадка бетона. Происходит в течение 8 часов после заливки. После этого периода не учитывается. Ее причина – уход воды из залитой смеси. Эта проблема возникает из-за выхода воды из цементного молочка через опалубку, основание, испарение в окружающую среду. Для минимизации этого процесса необходимо правильно установить опалубку, гидроизолировать ее, устроить подушку из тощего бетона под бетонный элемент, обеспечить оптимальные условия для схватывания и твердения смеси до набора критической прочности (50-70 % от марочной). Чем выше температура и ниже относительная влажность воздуха, тем чаще необходимо осуществлять увлажнение бетонного элемента, особенно в первые дни после заливки. Максимально допустимая величина линейной пластической усадки – 4 мм на 1 метр. Этот процесс является первичным и относится к обратимым.
Аутогенная. Протекает в молодом бетоне до достижения марочной прочности, которая в стандартных условиях наступает в возрасте 28 дней. Обычно линейное изменение размеров равно 1 мм на 1 м и в строительстве малоэтажных строений не учитывается. В крупногабаритных бетонных элементах провоцирует появление микротрещин.

Изменение размеров зрелого бетона. Длится в течение трех-четырех месяцев после заливки. В дальнейшем, оно, если и присутствует, то протекает крайне медленно. Ранее для обеспечения прочности строения, фундамент, залитый по монолитной технологии, выстаивался в течение длительного периода – до года. Сегодня эту проблему решают использованием определенных типов цемента и введением специальных присадок, а также с помощью рационального армирования.

Виды усадки бетона по причинам ее возникновения

Коэффициент усадки бетонной конструкции может быть вызван следующими физико-химическими процессами, происходящими в бетоне после его заливки:

Контракционная усадка. Иначе она называется «стяжением бетона». Возникает из-за химического взаимодействия воды с минеральными компонентами вяжущего. Развивается в начальный период схватывания и твердения смеси, когда реакции гидратации протекают особенно бурно. Образующиеся гидраты имеют меньший объем, по сравнению с суммарным объемом используемых компонентов. Этот вид усадочных процессов меньше всего сказывается на рабочих характеристиках строительной конструкции.
Влажностная. Происходит из-за интенсивного ухода влаги из бетонной смеси в процессе схватывания и твердения через опалубку, основание, из-за испарения в окружающую среду.
Карбонизационная. Объем цементного камня меняется уже после приобретения им марочной прочности из-за продолжения образования карбонатов.

Определение коэффициента усадки бетона

При проектировании крупногабаритных строений учитываются все типы усадочных процессов, которые наиболее интенсивно проходят в первые 2-3 недели. Далее они замедляются в разы и полностью прекращаются через год-полтора после заливки. Основная доля усадочных изменений связана с потерей бетоном влаги.

Негативное последствие усадочных процессов: деформация бетонной конструкции, которая со временем приводит к трещинообразованию и постепенно – к полной потере рабочих характеристик зданий и сооружений.

Чтобы его предупредить, инженеры-строители проводят расчеты в соответствии с методическими указаниями. При использовании современных материалов и технологий величина коэффициента усадки бетона составляет 0,97-1. Этому показателю соответствует линейное изменение размеров бетонного элемента 0,2-0,4 мм/м.

Нормативная документация, используемая при прогнозировании усадочных процессов:

СП 63.1330.2012, актуализированная редакция СНиП 52-01-2003.
ГОСТ 24544-81 «Бетоны. Методы определения деформаций усадки и ползучести».
«Рекомендации по учету ползучести усадки бетона при расчете бетонных и железобетонных конструкций», принятые ученым советом НИИЖБ, 2014 г.

Какие факторы влияют на коэффициент усадки бетона? Способы его снижения

На этот параметр влияют следующие факторы:

Минералогический состав цемента, его марка, процентное содержание в смеси. Повышение доли цемента в единичном объеме бетонной смеси приводит к повышению усадочного коэффициента. Портландцемент обеспечивает меньшие усадочные процессы, по сравнению с глиноземным и высокоактивными сортами цемента.
Тип заполнителей и их процентное соотношение в смеси. Чем выше доля крупного заполнителя в смеси, тем ниже коэффициент усадки. Смеси на тяжелых заполнителях в общем случае усаживаются меньше, чем бетонные продукты на легких заполнителях. Для бетонов на легких заполнителях характерно линейное изменение размеров в 0,4-0,9 мм/м, на тяжелых – не более 0,5 мм/м.
Водоцементное соотношение. Чем меньше количество воды в смеси, тем меньше усадочный коэффициент.
Качество армирования. Наличие жесткого арматурного каркаса значительно снижает усадочные процессы.
Относительная влажность воздуха. Чем она ниже, тем интенсивнее усаживается бетонный элемент.
Ускорители твердения увеличивают усадочные процессы.
Влияние пропаривания на усадочные процессы в достаточной мере не изучены. Но, по некоторым данным, пропаривание их снижает в 1,5 раза.

Способы устранения или уменьшения усадки бетонной конструкции

Меры, позволяющие снизить усадочные процессы и предотвратить их негативные последствия:

Определение оптимального состава бетонной смеси – номенклатуры используемых компонентов, водоцементного соотношения, процентного содержания вяжущего и заполнителей.
Применение цементов алитового типа, которые обеспечивают меньшую усадку, по сравнению с алюминатными цементами.
Обеспечение нормальных температурно-влажностных условий твердения бетонного элемента.
Вибрирование бетонной смеси после заливки, позволяющее избавиться от лишнего воздуха.

Применение расширяющих цементов и присадок, снижающих усадочные процессы. К таким присадкам относятся пластификаторы, которые вступают в реакцию с водой, расширяются и равномерно распределяют напряжения.

Автор: Андрей Васильев

Строитель с 20-летним стажем
Эксперт завода «Молодой Ударник»

В 1998 году окончил СПбГПУ, учился на кафедре гражданского строительства и прикладной экологии.

Занимается разработкой и внедрением мероприятий по предупреждению выпуска низкокачественной продукции.

Разрабатывает предложения по совершенствованию производства бетона и строительных растворов.

Расчет объема бетона

Для того чтобы не возникало разногласий между заводом и клиентом, последнему до начала работ необходимо правильно произвести расчет объема бетона. В настоящее время многие производители и другие недобросовестные поставщики злоупотребляют и пользуются отсутствием достаточной квалификации у клиента, недогружая значительное количество. Более того, при возникновении спорной ситуации относительно объема, пытаются сделать виноватым клиента, так как тот неверно рассчитал объем. Совет, сотрудничайте с проверенными поставщиками!

В данной статье мы коротко попробуем раскрыть основные принципы, которые Вам помогут правильно рассчитать необходимое количество смеси.

Как рассчитывается объем бетона для ленточных и плитных фундаментов?

Для начала необходимо сложить длину всех стен конструкции, далее получившийся погонаж умножить на ширину и глубину конструкции. В результате таких несложных вычислений вы получите математический объем конструкции. Далее получившийся объем, Вы должны разделить на коэффициент уплотнения по ГОСТу. Коэффициент уплотнения для бетона с подвижностью П4 составляет 0,97 (при перекачке бетононасосом может доходить до 0,95), а для мелкозернистого бетона (раствора) — 0,93 - 0,95. В итоге у Вас получится необходимый объем бетона, но только при идеальных размерах опалубки и выполненной подготовке.

Например: Вам необходимо рассчитать ленточный четырехстенный фундамент: длина - 6м, ширина - 8м., ширина стенки - 0,3м, глубина 1,2м.

6 + 6 + 8 + 8 = 28 м.п.
28 * 0,3 * 1,2 = 10,08 м3
10,08 / 0,97 ≈ 10,4 м3

В результате вычислений Вы получите требуемый объем смеси с небольшим запасом. Если Вы точно уверены в отсутствии дополнительных потерь объема в конструкции, можете смело использовать вышеуказанную схему расчета. Однако, если например недостаточно уплотнен песок, заливка производится в землю, отсутствует бетонная подготовка, участок имеет неровную форму или используется не профессиональная опалубка, лучше перестраховаться и заказать больший объем смеси. Не забывайте, что при подаче смеси автобетононасосом, в его приемочном бункере остается 0,3 - 0,5 м3 смеси.

Если Вам необходимо рассчитать плитный фундамент: длина 10м, ширина 12м., высота 0,3м.

10 * 12 = 120 м2
120 * 0,3 = 36 м3
36 / 0,97 ≈ 37,2 м3

Как Вы видите, коэффициенты уплотнения применяются одинаковые и схема расчета аналогична вышеуказанной. Вес одного куба тяжелого бетона составляет 2300 - 2500 тонны, соответственно Вы представляете, какую нагрузку он создает на опалубку при укладке. Таким образом, при расчете необходимо учитывать и этот фактор, например добавить 2 см. к ширине при расчете стен. Все понятно, что простейший фундамент рассчитает практически любой человек, но как же быть с расчетом сложных конструкций?

Для того, чтобы у клиента не возникало сомнений относительно объема поставленной смеси, наш завод предлагает услугу выезд представителя на объект застройки, для расчета количества совместно с заказчиком. То есть - какой объем мы с заказчиком обговорим, за тот он и платит, но бетон поставляем до тех пор, пока конструкцию не зальем полностью.

Коэффициент уплотнения бетона

Коэффициент уплотнения бетона подразумевает отношение достигнутого показателя плотности к плотности готовой смеси. Чаще этот термин используется в профильной литературе и относится к составу, уплотненному с помощью строительного вибратора или другим способом.

Специализированное оборудование, применяемое для поддержания прочности залитого раствора, снабжено двумя конусо- или цилиндрообразными воронками, располагающимися под общим углом. Для минимизации трения воронки оснащены откидными заслонками, а также идеально отполированы внутри.

Верхняя полностью заливается бетонным раствором в неуплотненном состоянии, после чего открывается заслонка, и состав плавно переходит в нижнюю. Далее раскрывается нижняя часть второй воронки, и смесь переливается в цилиндр. Для устранения избытка используют мастерок или другую плоскую поверхность.

После этих мероприятий измеряют вес раствора, находящегося в цилиндре, что позволяет определить важные характеристики состава, в том числе и плотность. Для получения аналогичного показателя при полном уплотнении используется техника послойной укладки. При нем цилиндр заливается четырьмя слоями раствора поочередно, и каждый из них уплотняется несколько раз.

Чаще всего для таких работ подбирается аппарат высотой 1,2 метра, однако если в составе имеется крупный заполнитель с зернами от двух до четырех сантиметров, требуется устройство 1,82 м в высоту.

Данные установки в основном применяют на заводах, где коэффициент уплотнения бетона рассчитывается по такой же схеме.

Коэффициент потерь бетона при бетонировании

Бетоном называют строительную смесь из цемента, инертных материалов и воды. Застывая, масса превращается в камень. Твердение происходит за счет внутренних процессов кристаллизации и испарения воды.

В результате меняется объем монолита, а также требуется учитывать коэффициент усадки бетона. Величина зависит от марки цемента, текучести теста и способа уплотнения.

Факторы, вызывающие усадку бетона

В процессе твердения бетонной массы в ней происходят физико-химические процессы, меняющие структуру. Усадка – следствие этих изменений. Она продолжается во время и после затвердения бетона, что необходимо учитывать, создавая конструкции.

Виды процессов, приводящих к усадке бетона при высыхании:

удаление влаги;
карбонизация;
контракционная усадка.

Установлено, у цемента зернистая основа и вода проникает вглубь постепенно, образуя гидросиликаты. Для гидратации требуется длительный период, исчисляемый неделями. В это время вода из поверхностного слоя испаряется, и появляются усадочные трещины, снижающие прочность бетона. Испарение влаги из внутренних слоев происходит, если капилляры между зернами меньше 0,1 мкм.

Контракционная усадка – стягивание массы, в результате гидратации. Происходит в свежем бетоне, за счет образования годрогеля кальция.

Карбонизация – химическая реакция Ca(OH)2 + CO2 = Ca CO3 + H2O. В результате получается известняк, а вода вытесняется по капиллярам. Материал уплотняется, что приводит к воздушной усадке бетона.

Уменьшение линейных размеров продолжается до полутора лет, что следует учитывать при строительстве. Чтобы стабилизировать процесс, уменьшить время усадки бетона, массу армируют, увеличивая прочностные качества монолита. Одновременно используется смесь с присадками, заливка массы под давлением с вибрацией для сведения усадки до ничтожного.

Что такое усадка

Усадка бетона – это уменьшение его размеров и объема из-за таких изменений, как потеря влаги материалом, уплотнение, затвердевание в результате прохождения химических, физических, физико-химических процессов. Уменьшение объема редко превышает 1%, что очень незначительно и практически незаметно, но только при условии, что соответствующие данные учитываются в проекте и строительстве.

Если фундамент или монолит обладают низкими прочностными характеристиками, то и такой незначительной усадки будет достаточно для появления трещин, отслаивания поверхности, разнообразных деформаций, что существенно уменьшает срок эксплуатации конструкции.

Коэффициент усадки бетона

Показатель определяет, на сколько процентов снижен первоначальный объем или линейность конструкции за период, отведенный на набор прочности. Допустимая усадка бетона по ГОСТу 24544-81 до 3 %, средняя около 1,5 %.

Показатель определяют, суммируя периоды застывания массы и набора прочности.

Пластическая усадка бетона при заливке, 4 мм/м
Аутогенная усадка – первая неделя, «молодой» бетон садится на 1 мм/м.
Бетон дает усадку в течение года до 5мм/м.

Линейные размеры при суммировании и переводе в объемные устанавливаются для разных марок бетона. На основании испытаний регламентируется коэффициент усадки бетона в ГОСТ.

Расчет потребности смеси с учетом усадки бетона ведут по формуле V=H*S*K, где:

V – объем изделия,
S – площадь поверхности,
Кус –коэффициент усадки бетона.

Принято коэффициент принимать 1,1. Это означает, расход раствора бетона на 10 % больше чем объем готового изделия, с учетом потерь и усадки.

Виды и коэффициент усадки бетона — неизбежен ли процесс?

Независимо от прочности строительных материалов, усадка бетона все же неизбежна. Неучет застройщиком такого процесса приводит к негативным результатам. Появление трещин, ползучесть бетона провоцирует несоответствие заложенного в смете коэффициента сокращения объема фундамента и величины конечной. Это приводит к разрушению конструкции.

Строительный регламент

Среди нормативных документов, регулирующих расчет усадки, выделяют:

СНиП 52—01—2003, в котором изложены основные положения о бетонных конструкциях;
ГОСТ 24544–81 — о методах определения деформаций усадки и ползучести.

Что такое усадка?

Во время застывания раствора происходит уменьшение объема бетонной смеси, в ходе которого и случается усадка.

Процесс засыхания и затвердения, в результате которого происходит уменьшение объема цементного состава. Конечно, отсутствие такого процесса является невозможным.

В практике строительства показатель усадки небольшой — 1%, но и этой цифры достаточно, чтобы внести изменения в строительную документацию. Но с помощью ряда методик можно добиться минимизации показателя. Застывание бетонного раствора — это процесс, в ходе которого и происходит усадка.

Время зависит, в большей мере, от состава и параметров цемента, и составляет диапазон от получаса или несколько часов.

Почему возникает?

Появление связывают с испарением воды цементного состава, при котором немаловажное место отводится действию сил капилляров структуры смеси. В результате их сужения изделие уплотняется, а это и вызывает усадку. Роль влаги в этом — основная, а появление ее зависит не только от условий среды, но и от особенностей цемента, используемого при замешивании. Высокий показатель усыхания возможен только при наличии большого количества алюминатов в материале. А чтобы снизить этот параметр используют алитовые цементы. Следовательно, усадка бетона связана с такими факторами:

погодные условия;
количественные показатели составляющих раствора;
объем влаги;
наличие армирующих элементов.

Коэффициент

Уменьшить коэффициент помогают различные процедуры, такие как уплотнение материала вибратором.

Его считают величиной относительной, которая обозначается в процентах. Показатель указывает на изменения в объеме по сравнению с первоначальными измерениями. Чтобы уменьшить коэффициент усадки бетона, формируя строительную смесь, используют пористые низкомодульные заполнители, вибратор при уплотнении, дополнительную тепловлажную обработку. Средняя величина усадки бетонного изделия согласно ГОСТам — 1,5%.

Пластическая

Возникновение трещин происходит в жидком состоянии при быстром высыхании раствора. Это происходит, когда испарение на поверхности больше, чем количество выделения влаги внутри. Хотя такие трещины неглубокие, все же ширина их достигает 3 мм. Факторы появления:

небольшой показатель влажности воздуха;
жаркая температура;
большие порывы ветра;
температурные перепады;
сильный обогрев поверхности солнцем.

Аутогенная

Его называют «внутренним высыханием», являющимся следствием химических процессов. Объем изменяется при помещении изделия в герметическую среду, где нет обмена влагой. Около половины такого процесса наблюдается в течение суток. Аутогенная усадка бетона возникает при наличии меньшего объема продуктов гидратации, чем был до этого.

Поскольку процессы присутствуют в середине конструкции, проблемы внешним уходом не решаются.

При высыхании

Нехватка влаги при застывании строительной смеси приводит к значительной усадке и образованию трещин.

Происходит после того, как бетонная смесь схватилась. Но это продолжительный процесс, результатом которого наблюдается сокращение объема бетонного изделия от нехватки влаги. Усадка происходит при хранении конструкции не в помещении, а на открытом воздухе. На скорость формирования усадочных растяжений влияет продолжительность ухода, а это помогает предупредить трещинообразование на раннем этапе.

Первичная

Возникает в период, когда еще жидкий, пластический бетон находится в процессе схватывания. А причиной этого может быть опалубка, через которую происходит утечка влаги или, наоборот, ее поглощение, а также испарение. На объем усадочного процесса влияют виды ухода, степень всасывания воды. На основании этого проводят соответствующие действия на уменьшение уровня.

Вторичная

Это усадка бетона при твердении и в процессе высыхания. Она считается частично безвозвратным процессом, так как при увлажнении происходит расширение объема бетона, хотя возвращение в первоначальное состояние уже невозможно. Факторы, влияющие на величину усадки:

вид используемого цемента;
жирность бетонного раствора;
количество содержания воды;
типы заполнителей.

Профилактика усадки

Во избежание такой проблемы подходят ответственно к технологии замешивания бетона, не ошибиться в расчетах количества всех составляющих веществ. Качественное получение строительного раствора при заливке бетона — основная задача строителя. А также обязательно добавлять присадки и пластификаторы.

Способы снижения усадки

Предупредить быстрое высыхание верхнего слоя бетона можно периодическим смачиванием поверхности. При температуре 20-30 градусов и влажности воздуха 90 % поверхность застывает без образования трещин. Для этого требуется увлажнение поверхности или подогрев плиты в паровой среде.

Нормы усадки бетона уменьшаются, если использовать в замесе:

расширяющиеся цементы;
добавки в бетон, компенсирующие усадку;
снизить содержание цемента;
снизить содержание песка.

Замес должен быть пластичным, но содержать минимальное количество воды. Для этого используют специальные добавки и расширяющиеся портландцементы марок ОБТЦ, БТЦ.

Усадку бетона при твердении можно уменьшить введением пластификаторов, добавкой извести, солей алюминия, арматурой, но полностью исключить невозможно. Введение пористых наполнителей уменьшает показатель в 2,5 раза. Формовка с использованием уплотнения вибрацией снижает величину усадки бетона на 0,6-0 8 %.

Коэффициент

Уменьшить коэффициент помогают различные процедуры, такие как уплотнение материала вибратором.
Его считают величиной относительной, которая обозначается в процентах. Показатель указывает на изменения в объеме по сравнению с первоначальными измерениями. Чтобы уменьшить коэффициент усадки бетона, формируя строительную смесь, используют пористые низкомодульные заполнители, вибратор при уплотнении, дополнительную тепловлажную обработку. Средняя величина усадки бетонного изделия согласно ГОСТам — 1,5%.

Как рассчитать усадку бетона в замесе

Лабораторные исследования позволяют определить текучесть массы и ее усадку. Основными методами является осаждение бетона в конусе и испытание стандартного куба после затвердевания. Текучесть бетона – способность состава растекаться при уплотнении вибратором, заполняя пустоты.

Показатель стандартный, обозначается буквой «П» и литерой 1,…5. Чем больше коэффициент текучести, тем больше в замесе воды. Для монолитной заливки используют смеси П1, П2, П3. их готовят по месту, бетон жесткий, быстро схватывающийся. В бетоновозе доставляют только П4 и П5.

Определение «П» выполняется емкостью в виде усеченного конуса объемом 6 л и высотой 30 см. Определяется, на сколько см опустился бетон, после того, как с него сняли конус.

Таблица текучести по усадке конуса

Показатель «Подвижность»	Усадка пробы, мм
П1 -малоподвижный	10-50
П2- малоподвижный	50-100
П3 – бетон общего назначения	100-150
П4- высокоподвижный	150-200
П5- высокоподвижный	>200

Исследование куба – монолита служит для более глубоких исследований с точными замерами усадки. Но чем большее число П, нем усадка больше, это закономерность. По усадке бетона в конусе можно судить, насколько осядет масса при заливке фундамента, рассчитать необходимый объем раствора.

Что влияет на величину

На практике процесс интенсивно проходит в первые недели после заливки раствора. Затем замедляется и окончательно останавливается через полтора года после отвердевания.

На процесс оказывают влияние следующие факторы:

содержание вяжущего вещества в смеси (чем больше цемента, тем больше показатель). Необходимо отметить, что использование высококачественного портландцемента уменьшает показатель;
количество воды (чем больше воды, тем сильнее проявит себя)процесс;
размер зерна заполнителя (крупнофракционные снижают показатель);
погодные условия, при которых происходит заливка (при высокой влажности воздуха и низкой температуре усадка будет меньше).

Усадка – это естественное явление, избежать его не удастся. Но минимизировать и предотвратить негативное влияние на будущее постройки можно.

Наличие различных добавок в бетон (пластификаторов) способно минимизировать последствия.

Усадочные швы в монолите

Заливая монолитную плиту или ленту, необходимо выполнить усадочные швы. Небольшие зазоры, нарезанные в теле плиты, позволяют создать условия для равномерной усадки, без разрыва монолита. Линии разрыва наносят по правилам, подтвержденным расчетом усадки бетона.

Карта стяжки составляется из квадратов или прямоугольников с соотношением сторон 1:1,5. Линии должны быть без изгибов. Расстояние для нарезки выбирают, исходя из допустимых температурных изменений.

В помещении создают швы через 6 метров, на открытой площадке не более чем 3*3 м. Для дорожек достаточно расстояния 3,6 м. Шов не прорезает всю толщу монолита, он составляет 1/3 или 1/4 от толщины стяжки.

Если монолит представляет мощный фундамент, то используется бурение сверлом с алмазной насадкой, не разрушающее стенки, прорезающее бетон, как нож масло.

Коэффициент усадки незначителен

Современные производители стараются вводить в цемент различные добавки, пластификаторы, присадки, чтобы добиться наиболее оптимального соотношения компонентов для сохранения первоначальных параметров здания через многие годы. Если фундамент небольшой, то коэффициента осаждения на уровне 1-1.5% будет не заметно.

Тем более, что допустимый коэффициент усадки в соответствии с ГОСТом составляет максимум 3%. Но если конструкция большая, то данный показатель для бетона лучше, все-таки, учитывать.

Нормативы созревания бетона

Как только цемент вступает в контакт с водой, начинается реакция образования гидрогеля – связующего вещества. Период пластической усадки длится 8 часов, начиная от замеса. Поэтому жесткую смесь укладывают тотчас, а для доставки на расстояние изготавливают высокоподвижные составы.

В течение 7 дней, завершается гидратация в бетонной массе, и формируются кристаллы известняка. Набирается 70 % прочности.Через 28 дней раствор бетона должен превратиться в монолит, на 100 % отвечать требованиям по прочности.

Читайте также: