Тонкость помола цемента влияет на

Обновлено: 28.04.2024

Добавки для цементного раствора – полный справочник строителя с фото и видео

Обратите внимание: данный материал посвящен именно разновидностям и свойствам добавок для цемента, не для бетона. В чем разница?

Бетон изготавливают путем смешивания 4-х компонентов: воды, цемента, больших и мелких заполнителей (щебень / гравий, галька).
В строительный раствор (цемент о-песчаную смесь) входит 3-и составляющие: песок, цемент и вода.

Именно наличие в бетоне крупных фракций, а в строительном растворе песка и является главным отличием материалов. Данное различие соответственно влияет на сферу их использования: бетон применяют для сооружения крупных / средних элементов конструкций и фундаментов; цементно-песчаный раствор – для штукатурки поверхностей, заполнения швов, конструирования стяжки под напольное покрытие.

3 причины использовать добавки для цемента

Добавление в строительную смесь специальных веществ позволяет изменить или улучшить свойства материала, а именно:

Сделать раствор более прочным, что особенно актуально при возведении высоконагруженных конструкций.
Облегчить укладку смеси, благодаря чему сокращаются финансовые, временные и трудовые затраты.
Повысить эксплуатационный срок службы раствора, что является экономически выгодным решением.

В зависимости от выбранной добавки можно придать смеси пластичности, замедлить или ускорить время схватывания, повысить степень водонепроницаемости, улучшить морозостойкость, уменьшить усадку и т.д.

Виды добавок для цемента: особенности, дозировка, использование

Дабы правильно выбрать нужный для реализации задач продукт, важно знать особенность каждого вещества. Согласно ГОСТу 24640-91 добавки для цемента разделяют на следующие виды: пластифицирующие, вовлекатели воздуха, ускорители схватывания смеси, замедлители схватывания, уплотняющие, ингибиторы коррозии, противоморозные, полимерные, красящие.

Рассмотрим детальнее каждый тип:

Пластифицирующие

Преимущества

Пластификатор представляет собой специальное средство в виде порошка, жидкости или готового к использованию раствора, которое при добавлении в цементную смесь:

увеличивает степень эластичности и текучести;
повышает твердость и прочность монолитной конструкции до 125-140%;
уменьшает концентрацию воды в растворе на 5-15%;
увеличивает стойкость к температурным колебаниям;
снижает процент усадки материала после затвердевания;
повышает адгезию между компонентами цементного раствора и с металлическими изделиями;
препятствует возникновению на арматуре и других элементах коррозийных образований;
сокращает объем использования цемента в растворе до 15%;
снижает вероятность появления воздушных пустот;
увеличивает общую площадь покрытия за счет уменьшения толщины заливания раствора;
улучшает удобоукладываемость и экономит трудовые ресурсы.

Кроме того, пластифицирующие добавки делают цемент более однородным, целостным и долговечным. Благодаря этому материал не расслаивается, не покрывается «сеткой» трещин и дольше хранится до начала использования.

Важно! При ведении строительных работ при низких температурах (-10°С и ниже) – сильно уменьшать количество цемента в растворе не рекомендуют.

Разновидности и сферы использования

В зависимости от оказываемого эффекта пластифицирующие добавки для цемента разделяют на 4 группы:

Суперсильные – способны увеличить подвижность в 3-4 раза и пластичность раствора на несколько уровней (к примеру, с П1 до П6) без снижения прочности и плотности материала. Продукт сделан на базе серной кислоты, 30% формальдегида, нафталина и сульфата натрия. Суперсильная пластифицирующая добавка для цемента подходит для выполнения любых строительных работ: заливка, стяжка, штукатурка.
Сильные – вещество, изготовленное на основе акриловых полимеров, неорганических солей, лигносульфоната. Сильные пластификаторы увеличивают удобоукладываемость цементной смеси, повышают тиксотропность и пластичность на 3-4 уровня (с П1 до П3). Рекомендуют применять для формовки различных конструкций, стяжки и штукатурки.
Средние – добавка, которая повышает гидроизоляционные свойства цемента; улучшает стойкость к сульфатам и хлоридам; увеличивает подвижность материала с П1 до П3. Средние пластификаторы традиционно используют для возведения фундамента и закладки цоколя.
Слабые – продукт, созданный из натрия, фтора и метилсиликоната калия, повышает пластичность цемента всего на 1 уровень, но при этом значительно улучшает его гидроизоляционные характеристики. Советуют выбирать слабые добавки, если необходимо построить небольшое цементных сооружений.

Все классы пластифицирующих добавок увеличивают плотность цемента, благодаря чему он лучше проводит тепло (особенно актуально при использовании для стяжки под теплые полы).

Дозировка добавки на 100 грамм цемента

Дозировка продукта зависит от его концентрированности – у каждого производителя она разная. Как правило, это 0,5-1% вещества от общей массы цемента – то есть на 100 грамм раствора нужно 0,5-1 г добавки. Пластификаторы разбавляются водой в пропорции 1:2 (t – до 30 градусов), а затем добавляются в цементную смесь в процессе ее замешивания (сухие – в начале, жидкие – в середине).

Рассмотрим на примере:

при использовании 0,5% добавки от массы цемента – необходимо добавлять 100 г пластификатора на каждые 10 литров воды

Важно! В состав пластификатора входят вещества, которые «боятся» воды, поэтому хранить продукт следует в сухом месте при любой температуре.

Видео: CemThermo комплексная добавка для заливки пола и стяжки

Видео: Пластификатор и ускоритель твердения от Cemmix пробую первый раз

Видео: Пластификатор для ТЁПЛЫХ ПОЛОВ CemThermo+ ФИБРА Cemmix= ЗАМЕС+ проверка ПРОЧНОСТИ.

Вовлекатели воздуха

Преимущества

Благодаря применению воздухововлекающей добавки цемент становится более пористым, что повышает морозостойкость сооружаемых конструкций в 2 и более раза. Почему? Потому что замерзшая вода расширяется в образовавшиеся микроскопические поры, а не в толщу цемента. То есть основная задача добавки заключается в создании в цементном растворе микропористой структуры.

Кроме этого, воздухововлекающая добавка для цемента:

делает раствор более однородным, пластичным и подвижным на 15-30%;
увеличивает степень водонепроницаемости;
повышает стойкость к воздействию агрессивной среды и солям;
уменьшает плотность на 50. 150 кг/м3;
предотвращает повышение внутреннего давления;
уменьшает трещинообразование;
способствует снижению степени расслоения раствора;
исключает появление на арматуре коррозии.

Цементный раствор с вовлекателем воздуха обладает улучшенной удобоукладываемостью.

Дозировка

Продукт внедряют в строительный раствор в малых дозах. Концентрация указана на упаковке товара. Как правило, расчет производится по принципу: 0,05-0,20% добавки от общей массы смеси.

Добавку советуют разводить в воде и вливать непосредственно в бетономешалку при замешивании строительного раствора.

Важно! Передозировка вовлекателя воздуха приводит к снижению прочности конструкции (увеличение содержания воздуха на 1% уменьшает прочность цемента на 5,5%).

Сфера использования

Воздухововлекающую добавку для цемента применяют при:

возведении дорожных, аэродромных и мостовых конструкций;
выполнении штукатурных и кладочных работ.

P.S. Хранить продукт следует в плотно закрытой таре, в месте, защищенном от солнечных лучей и мороза.

Ускорители схватывания смеси

Преимущества

Главная цель этой добавки для цемента – ускорить процесс затвердевания раствора. При низких температурах окружающей среды время схватывания смеси увеличивается, а при сильном морозе и вовсе останавливается (из-за кристаллизации воды, входящей в состав раствора). Более того, при оттаивании строительный материал теряет в качестве: становится более склонным к возникновению трещин, плохому уплотнению, усадке.

Благодаря ускорителю процедура проходит быстрее. Это позволяет делать многослойную заливку за более короткие сроки, что существенно экономит трудовые и денежные затраты.

При этом улучшаются другие качественные характеристики стройматериала:

увеличивается подвижность;
повышается прочность на 25%;
улучшается стойкость к влаге в 3 раза и перепадам температур;
повышается удобоукладываемость.

Выпускают продукт в виде порошка или жидкости.

Дозировка

Указана на упаковке. Может варьироваться от 0,02 до 5,0% от общей массы цементной смеси.

Для чего используют?

Ускоритель следует добавлять в цемент:

При необходимости построить большое количество конструкций в сжатые сроки.
Когда строительство осуществляется при температуре окружающей среды ниже 0°С.
В ситуации, когда нецелесообразно ждать 28 суток пока раствор окончательно затвердеет.

Добавка также используется при решении нестандартных строительных задач, например, заливке монолитной чаши бассейна.

Важно! Ускоритель содержит химические элементы, поэтому его не используют вместе с арматурой, а также не комбинируют с другими добавками для цемента.

Видео: CemFix ускоритель твердения бетона

Замедлители схватывания

Преимущества

Как понятно из названия добавки, она используется для замедления процесса затвердевания цемента. То есть благодаря данному продукту схватывание раствора ставится «на паузу», продлевая «живучесть» готового состава.

Кроме этого, при использовании продукта:

сохраняется удобоукладываемость;
смесь получается высокоподвижной;
уменьшаются расходы цемента;
повышается прочность;
снижается усадка;
улучшается качество поверхности готового проекта.

Это важная добавка, что позволяет осуществлять бесперебойное цементирование и воздвигать прочные монолитные конструкции.

Как работает?

Попадая в раствор, добавка начинает тормозить гидратацию цемента. Известь в материале выделяется медленнее, что затормаживает процесс связывания крупиц.

Дозировка

Что касается процентного соотношения добавки к общей массе цемента – определяется опытным путем на небольших объемах смеси.

Зачем используют замедлители схватывания

Целесообразно применять добавку для цемента, когда:

Нужно транспортировать цементную смесь на дальнее расстояние.
Отсутствует возможность быстро залить цемент.
Технический процесс рассчитан на поэтапное применение смеси.
Необходимо зацементировать большие участки.
Нежно построить сборную цементную конструкцию.

Замедлители также используют для создания наружных стеновых панелей.

Видео: поверхностный замедлитель отвердевания бетона

Уплотняющие добавки

Преимущества

Основное свойство продукта, известное еще под названием «кольматирующая добавка» – повышение плотности материала, что в свою очередь положительно влияет на срок службы смеси. Как работает? Добавка заполняет пространство между зернами цемента, таким образом повышая его плотность, прочность и водонепроницаемость.

При добавлении продукта, цемент становится более:

однородным и гладким;
морозоустойчивым;
износостойким;
долговечным.

Цемент с уплотняющей добавкой менее подвержен агрессивным воздействиям окружающей среды.

Дозировка

Рекомендуемые пропорции, согласно практическим исследованиям: от 0,1 до 0,12% добавки в жидком виде от общей массы цементного раствора. Дозировка может изменяться в большую или меньшую степень в зависимости от требований, предъявляемых к раствору.

Область использования

Вводить уплотняющее вещество рекомендуют в конце перемешивания или вместе с водой затворения. С момента добавления продукта следует перемешивать раствор еще в течение минимум 30 минут.

Уплотняющая добавка для цемента подходит для производства:

дренажных изделий;
тротуарной плитки;
цементных труб;
стеновых блоков;
лотков водосливных.

Также продукт активно используют для гидроизоляции сооружений, которые эксплуатируются в условиях большой влажности. К примеру, это могут быть: тоннели, гидротехнические сооружения, резервуары для воды, погреба / подвалы.

P.S. Если добавка для цемента замерзла, использовать ее можно только после полного оттаивания при комнатной температуре и тщательного перемешивания.

Видео: комплексная уплотняющая добавка для заливки пола и стяжки

Ингибиторы коррозии

Преимущества

Использование данной добавки для цемента позволяет существенно замедлить или полностью остановить процесс образования коррозии на металлических изделиях. Благодаря этому свойству стальные элементы сооружения защищены от корродирования и, соответственно, последующего полного разрушения.

При добавлении ингибиторов коррозии в цемент происходят такие изменения:

повышается подвижность;
увеличивается возможность затвердевания при низких температурах;
повышается электропроводность.

Также добавка незначительно улучшает прочность материала.

Как работает?

Ингибиторы коррозии в местах стыка цемента и металла образуют оксидную пленку. Пассивирующая пленка, надежно защищая металлические конструкции от окисления, не влияет на качество цементного раствора.

Дозировка

Важно правильно рассчитать дозировку продукта, так как недостаточное количество не будет работать, переизбыток – негативно повлияет на качество самого цементного раствора. Поэтому важно точно следовать рекомендациям, прописанным производителем товара.

Сфера использования

Цемент с ингибитором коррозии применяют для:

защиты стальной арматуры, которые эксплуатируются в агрессивных средах (газ, морская вода);
ремонта железобетонных сооружений, которые пострадали от влияния агрессивных сред;
замены или реставрации защитного слоя цемента.

Важно! Ингибиторы коррозии нельзя использовать вместе с хлоридами, так как они разрушают оксидную пленку. Кроме этого, со временем вещество может вымываться и железо / сталь начнет ржаветь. Избежать этого поможет слой гидроизоляции.

Противоморозные

Преимущества

Основная задача противоморозной добавки для цемента – возможность выполнять цементирование при низких температурах без дополнительного прогрева залитого покрытия.

Согласно лабораторным исследованиям, противоморозные средства также:

увеличивают плотность;
улучшают водонепроницаемость;
повышают проектную прочность.

В зависимости от вида добавки цемент может использоваться при температуре до -25°С.

Как работает?

Суть твердения цементного раствора заключается в гидратации цемента, т.е. кристаллизации присутствующих в цементе минералов (алюминатов, силикатов) при взаимодействии с водой. Скорость застывания напрямую зависит от температуры окружающей среды. В мороз этот процесс значительно растягивается во времени или полностью останавливается по причине того, что вода банально замерзает.

Благодаря противоморозной добавке для цемента жидкость начинает кристаллизоваться не при 0 градусов, а уже при отрицательных температурах.

Дозировка

При малом % добавки гидратация цемента будет остановлена, при избытке – снизится качество раствора. В среднем количество противоморозной присадки равно 2-4% от общей массы цемента (чем ниже температура среды, тем больше нужно добавки).

Вводится противоморозное средство в цементную смесь вместе с водой, причем жидкость для этого советуют немного подогреть.

Сфера применения

Продукт подходит для реализации следующих строительных задач:

стяжка и штукатурка;
возведение монолитных конструкций;
улучшение технологических характеристик кладочных смесей.

Важно! При использовании противоморозной добавки прочность цемента при отрицательных температурах составляет всего 30% от общих проектных показателей. Остальные 70% раствор набирает при оттаивании. Поэтому не следует сильно нагружать конструкции, возводимые в зимний период.

Видео: противоморозная комплексная добавка CemFrio

Полимерные

Преимущество

Использование полимерной добавки позволяет повысить качественные свойства цемента, а именно:

водонепроницаемость;
прочность на изгиб;
плотность;
эластичность;
морозостойкость;
сцепление с арматурой.

У полимерного цемента усадка на 60-70% меньше, чем у раствора без добавки. Продукт не токсичен, не имеет запаха, не является горючим.

Как работает?

Полимерная добавка образует на поверхности зерен цемента тонкую полимерную пленку, которая крепко склеивает частички между собой, создавая надежную монолитную смесь.

Дозировка

Полимерное средство вводится в цементную смесь с водой затворения в соотношении 20% от общей массы цемента. Но у каждого производителя дозировка может меняться в большую / меньшую сторону, поэтому перед использование изучите инструкцию.

Где используют?

Цемент с полимерной добавкой применяют для:

создания стяжки;
восстановления цементного покрытия.

P.S. Совместимость полимерной присадки для цемента с другими видами добавок следует проверять практически.

Видео: Изготовление облегченного полимербетона

Красящие

Преимущества

Красящая добавка служит для «раскрашивания» привычного серого цемента в другой необходимый цвет. Она может вводиться на стадии замешивания раствора, тогда даже при повреждении верхнего слова, цвет не изменится. Другой вариант нанесение красящего средства на поверхность уже затвердевшего раствора – не очень надежное решение, но более дешевое в сравнении с окрашиванием массы.

Качественные красящие присадки:

не выцветают на солнце;
обеспечивают равномерное окрашивание;
не стираются и не изнашиваются длительное время.

Наиболее распространенными являются добавки в таких цветах: оранжевый, коричневый, зеленый, красный, голубой. Смешивая колеры, можно создать собственный уникальный оттенок.

Дозировка

Сфера применения

Продукт используют для того, чтобы сделать скучные сооружения из цемента более яркими и красочными. Популярен при создании дизайна городского ландшафта и облагораживании частных домовладений.

Из цветного материала делают:

садовую и тротуарную плитку;
бортовой камень;
заливку детских площадок;
всевозможные скульптуры и т.д.

Обратите внимание: продукт выпускается в виде эмульсии, жидкости, сухой смеси, пасты, микрокапсул. Но самым доступным по цене является порошкообразный краситель.

Видео: про краситель для бетона

Видео: как замесить цветной раствор бетона замес для тротуарной плитки

Видео: приготовление цветного бетона для брусчатки и плитки

Обобщающая таблица особенностей всех видов добавок для цемента

Повышает пластичность, текучесть, прочность, плотность. Уменьшает % воды и цемента в смеси

05-1% вещества от общей массы цемента

Разные виды строительных работ в зависимости от класса продукта

Создает в цементном растворе микропористую структуру, повышая морозостойкость

0,05-0,20% добавки от общей массы смеси

Для дорожных, аэродромных и мостовых конструкций; штукатурных и кладочных работ

Ускоряет процесс затвердевания раствора, позволяя делать многослойную заливку

0,02-5,0% от общей массы цементного раствора

Для быстрого возведения большого числа конструкций; для строительства при температуре ниже 0°С

Замедляет процесс затвердевания цемента

Определяется опытным путем

Для транспортировки смеси;

поэтапного применения раствора;

цементирования больших участков;

строительства сборной конструкции

Повышает плотность строительного материала

0,1-0,12% добавки в жидком виде от общей массы цементного раствора

Замедляет или полностью останавливает процесс образовании коррозии на металлических изделиях

В зависимости от рекомендаций, прописанных производителем товара

Для защиты стальной арматуры, ремонта железобетонных сооружений, замены или реставрации защитного слоя цемента

Создает цементный раствор, который затвердевает при низких температурах

2-4% от общей массы цемента

Для строительных работ при отрицательных температурах

Повышает качественные свойства цемента:

прочность на изгиб,

сцепление с арматурой

20% от общей массы цемента

Для создания стяжки,

восстановления цементного покрытия

Окрашивает цемент в другой необходимый цвет

Для изготовление цветной плитки, бортового камня, заливки площадок,

Как сделать добавку для цемента в домашних условиях?

Находчивые изобретатели вывели рецепты изготовления добавок для цемента своими руками.

Предлагаем самые популярные способы:

Противоморозные добавки

Наиболее распространенные варианты – применение соли хлорида натрия или хлорида кальция, которые значительно понижают температуру замерзания воды в строительном растворе и, следовательно, уменьшают время его схватывания.

Минус – невозможность использования при работе с армированным металлом, так как соли способствуют возникновению коррозии.

Пластификатор

Заводской продукт можно заменить:

Шампунем или жидким мылом. Для этого необходимо на 50 кг цемента ввести 200-250 мл моющих средств и хорошо размешать. При этом следует сократить количество добавляемой в раствор воды на объем добавляемого шампуня / мыла, в противном случае смесь будет застывать на 3 часа дольше.
Стиральным порошком. На мешок цемента (50 кг) добавить 100-150 г порошка, предварительно растворив его в теплой воде. Все тщательно перемешать.

Шампунь или жидкое мыло заливаются в первую очередь.

Недостатки самодельных пластификаторов: на поверхности появляются соляные разводы, отсутствует водоотталкивающая пленка, высокая вероятность появления плесени и грибка.

Также можно использовать, как пластификатор: гашеную известь (до 15-20% от общей массы цемента) и клей ПВА (200 г на ведро смеси).

Ускоритель затвердевания

Рецептов довольно мало. Наиболее эффективный, который больше подходит для использования на производстве – обработка цементной поверхности насыщенным теплым паром. Без необходимого оборудования, можно организовать прогревание самой опалубки или цемента посредством укладывания перед заливкой цемента петель из ПНСВ или электродов.

Минусы такого рецепта: неудобство прокладки кабеля / электродов и высокая вероятность их повреждения, которое выведет всю систему обогрева из строя. Прогрев электродами также является очень энергозатратным мероприятием.

Видео: как ускорить твердение бетона

Вывод

Как видите, заменить фабричные добавки для цемента можно, но результат от них будет далеко не такой, как от заводских аналогов. Поэтому не экономьте и приобретайте оригинальные продукты, ведь от них напрямую зависит прочность, долговечность и надежность возводимых сооружений.

Не знаете, что купить или появились вопросы по использованию? Пишите или звоните нам, подробные консультации – наш конек.

Прочность бетона: от чего она зависит

Более 6000 лет бетон используется человеком для возведения монолитных конструкций и строительства дорог.

Основное качество бетона, которое широко используется в строительстве — его прочность. Бетон по прочности сравним с камнем, но он значительно удобнее в работе: ему можно придать любую форму. Именно сочетание прочности и удобства обработки сделало его настолько популярным.

Но, если прочность камня очевидна изначально, прочность бетона зависит от многих факторов.

Технологические факторы, которые влияют на прочность бетона

Бетон начинается с цемента — порошкового вещества водного твердения, которое смешивают с водой и заполнителями. Затем полученную смесь укладывают в опалубку, после чего начинается длительный процесс отвердевания. Каждый из этих этапов влияет на прочность материала.

Активность цемента

От активности цемента зависит, насколько прочным получится бетон.

Справка

Активностью цемента называют предел прочности на сжатие цементных образцов в возрасте 28 суток. Этот параметр лежит в основе классификации цементов на марки.

Активность цемента связана со следующими факторами:

Таким образом, основа прочного бетона — свежий качественный, правильно смолотый цемент.

Водоцементное соотношение

Одним из важнейших параметров бетонной смеси является соотношение в ней воды и цемента.

В зависимости от количества воды и полученной консистенции, смеси подразделяются на жесткие и подвижные. Подвижные смеси делятся на 5 типов:

П1 — малоподвижные;
П2—П3 — универсальные;
П4 — подвижные смеси, не требующие уплотнения;
П5 — литьевые.

Подвижность смеси измеряется конусом Абрамса; в зависимости от осадки бетонного конуса по сравнению с первоначальным размером назначается класс по подвижности.

Чем меньше в смеси воды, тем, теоретически, более высокую прочность можно ожидать от бетона.

Реакции гидратации полностью обеспечиваются при в/ц = 0,3. Но при таком количестве воды получается очень жесткая смесь, которая требует серьезной обработки. В противном случае она не уплотнится, в бетоне останутся полости и крупные поры, которые снизят его прочность.

Добавление воды в бетонную смесь увеличивает ее подвижность; бетонная смесь становится более пластичной, самоуплотняющейся и укладывается без пустот, но излишняя вода отрицательно влияет на прочность, что можно видеть в таблице.

Оптимальное решение этого противоречия — добавление пластификатора в бетонную смесь:

Пластификатор увеличивает подвижность смеси на 1—2 пункта без добавления лишней воды и, соответственно, без снижения прочности.
Добавление пластификатора повышает прочность бетона, поэтому, используя заданную марку цемента, для получения бетона расчетной прочности можно снизить количество цемента, как минимум, на 10% (до 20%), что, учитывая цены на цемент, обеспечит существенную экономию.
Смеси с добавлением пластификаторов, благодаря своей подвижности, легко укладываются и уплотняются, в некоторых случаях не требуя обработки вибрацией (литые смеси).
Пластификатор препятствует расслаиванию и увеличивает срок жизни бетонной смеси, что важно в том случае, если ее необходимо транспортировать к месту строительства.
Если в конструкции используется арматура, добавление пластификатора улучшает адгезию бетона к арматуре.

Суперпластификаторы сочетают пластифицирующее воздействие с другими свойствами: водоредуцирующим, противоморозным и другими.

Заполнители

В состав бетонной смеси, помимо цемента и воды, входят заполнители:

крупные (щебень, гравий);
мелкие (песок).

Зерно крупного заполнителя может иметь различные размеры (от 20 мм и менее - до 100 мм). В зависимости от используемого заполнителя бетоны делятся на:

тяжелые (на плотном крупном и мелком заполнителе);
мелкозернистые (на плотном мелком заполнителе).

Их состав регулируется ГОСТ 26633-2015 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия».

Методы замеса

Повышение прочности обеспечивают такие методы обработки цемента, как:

мокрая активация цемента;
виброактивация цемента.

Суть мокрой активации цемента в том, что в бетономешалку загружают все компоненты смеси, кроме песка, а воду заливают частично. Во время работы бетономешалки частицы крупного заполнителя растирают цемент в течение 5 минут, затем загружаются остальные компоненты. В результате этой процедуры цемент, особенно лежалый, активируется.

Виброактивация заключается в перемешивании и одновременной вибрации цемента с песком, в результате чего степень гидратации цемента повышается, а его активность увеличивается на 30–40%.

Важно!

Добавление в бетонную смесь пластификатора позволяет повысить активность даже лежалого цемента.

Армирование

Бетонные сооружения, укрепленные арматурой, показывают более высокую прочность, чем не армированные изделия. Заменой или дополнением к арматуре выступает объемное армирование с помощью различных видов фибры. Бетон с добавлением фибры более прочный и устойчивый к образованию трещин, также он дает меньше усадки.

Обработка при укладке

Прочность бетона напрямую зависит от его плотности, то есть, отсутствия полостей и крупных пор.

Чтобы обеспечить высокую плотность, используется обработка свежеуложенного бетона вибрацией. Это дорогостоящее мероприятие, которое требует больших затрат труда и электроэнергии. Смеси, содержащие пластификатор, отличаются удобоукладываемостью и могут обойтись без обработки, что сэкономит немало средств и времени.

Уход за бетоном и оптимальные условия твердения

Как уже упоминалось, цемент — это вяжущее водного твердения, а это значит, что для образования кристаллической структуры плотного бетонного камня необходимо, чтобы высокая влажность поддерживалась, как минимум, до достижения критической прочности бетона.

Справка!

Критической называют прочность бетона, по достижении которой неблагоприятные условия окружающей среды уже не оказывают на него существенного отрицательного влияния. Она указывается в проектной документации, обычно это 30–50%, иногда до 70% от расчетной прочности бетона. Как правило, критическая прочность бетона достигается на 7-е сутки.

Пока бетонная смесь сохраняет влажность, реакции гидратации продолжаются с образованием прочного материала.

Прочность бетона нарастает неравномерно: в первые сутки процессы идут наиболее быстро, затем их скорость постепенно снижается, что можно видеть на графике.

Расчетной прочности бетон достигает по истечении 28 суток. Медленный набор прочности продолжается многие месяцы после этого.

Чтобы бетон набрал расчетную прочность, необходимо обеспечить оптимальные условия твердения:

влажность воздуха, близкая к 100%;
температура воздуха 18–20 °С.

Важно!

При влажности воздуха 40% твердение бетона практически прекращается.

Если окружающий воздух слишком сухой, применяется уход за бетоном: его поливают водой и укрывают пленкой для сохранения влажности.

Температура также является важным фактором, который влияет на прочность.

При снижении температуры окружающего воздуха процессы твердения бетона замедляются, а при температуре ниже 0°С — практически прекращаются, что видно из таблицы.

Поэтому основным мероприятием ухода за бетоном при зимнем бетонировании является сохранение тепла и обогрев уложенного бетона.

Для достаточно массивных, толстостенных конструкций бывает достаточно «метода термоса»: смесь замешивают из подогретых материалов (кроме цемента; его греть нельзя), прогревают теплым воздухом опалубку, а свежеуложенный бетон укрывают теплоизолирующими материалами. Поскольку реакции гидратации являются экзогенными, то есть протекают с выделением тепла, этого может быть достаточно, чтобы бетон успешно набрал критическую прочность. Технологи следят за температурным градиентом, не допуская слишком большой разницы температур у поверхности бетона и на глубине.

Если конструкция недостаточно габаритная или имеет тонкие стенки, такой метод не подходит; в этом случае применяют обогревающие мероприятия: устройство тепловых шатров, прогревание электродами, тепловыми матами и другие.

Как влияет замораживание на набор прочности бетона?

Если конструкция была залита и замерзла, не набрав критической прочности, а весной оттаяла, набор прочности продолжится, но в итоге прочность бетона будет ниже.

Важно!

Независимо от применения сохраняющих тепло или прогревающих мероприятий при бетонировании в зимнее время целесообразно использовать противоморозные добавки, которые снижают температуру замерзания воды в смеси и ускоряют процессы гидратации цемента, позволяя бетону набирать прочность даже в условиях очень низких температур.

Обратная ситуация складывается при высоких температурах. В этом случае бетон схватывается слишком быстро, но может пересыхать, а это негативно влияет на прочность готового изделия. Поэтому в жару бетон поливают водой и укрывают.

Взаимосвязь прочности бетона и его морозостойкости и водонепроницаемости

Как уже было сказано, прочность бетона напрямую зависит от его плотности. Высокая плотность, в свою очередь, влияет на другие характеристики материала.

Бетон — материал пористый. Несмотря на свою плотность и твердость, он имеет большое количество пор и капилляров, которые могут впитывать воду. Поэтому при эксплуатации в условиях высокой влажности в порах бетонных конструкций могут развиваться бактерии, грибы, плесень. Продукты жизнедеятельности этих микроорганизмов приводят к разрушению бетона.

Если конструкция эксплуатируется в условиях низких температур, влага в порах бетона при замерзании расширяется и приводит к появлению трещин. С каждым циклом «замораживание—оттаивание» размер и количество микротрещин увеличиваются, разрушая бетон.

Вот почему бетон высокой плотности показывает более высокую устойчивость к воде и низким температурам: в нем меньше пор и они имеют маленький размер.

В целях дополнительной защиты от влаги применяются специальные добавки для объемной гидрофобизации, а также мастики и пропитки для бетона.

Классификация бетонов по прочности

Классы присваиваются бетонам по результатам испытаний, в ходе которых отливку в форме куба подвергают сжатию до разрушения.

Справка

В СССР бетоны классифицировались на марки, сейчас они подразделяются на классы.

Марка бетона обозначалась литерой «М» и числовым обозначением, которое соответствовало среднему выдерживаемому давлению, измеряемому в кг/см2.

Класс бетона обозначается литерой «В» и числовым обозначением, которое показывает предельную прочность бетона на сжатие в МПа (то есть, максимальное сжатие, которое образец выдерживает без разрушения).

Поэтому класс бетона точнее показывает его прочность, чем марка. Определить соответствие марки бетона классу можно по специальной таблице, но необходимо учитывать, что это соответствие не полное.

Для чего нужно знать прочность бетона

Планируя строительство, необходимо правильно выбрать бетон нужного класса прочности.

Разные конструкции предъявляют различные требования.

Например, деревянный дом не дает такую большую нагрузку на фундамент, как кирпичный, тем более, многоэтажный дом. Баня или гараж — менее ответственные постройки, чем жилой дом.

В то же время, избыточная прочность бетона тоже нежелательна, поскольку бетон высокого класса дороже.

Поэтому для каждого типа конструкций выбирается бетон подходящего класса:

легкие бетоны класса В7,5 применяются для подготовительных работ;
бетоны класса В12,5 — для бетонирования дорожек, стяжек, заливки фундаментов нетяжелых сооружений;
В15 — при строительстве зданий до двух этажей;
В20 — для ленточных фундаментов, лестниц и ненагруженных перекрытий;
В22,5 — для фундаментов, дорожек, площадок, монолитных стен;
В25 — для монолитных стен, бассейнов, фундаментов;
В30 — для гидротехнических конструкций и мостов;
В35 — для дамб, гидротехнических сооружений;
В40 — для мостов, метро, плотин и других видов конструкций со специальными требованиями.

Методы определения прочности бетона

Для присвоения бетону класса прочности испытывают кубические образцы с размером ребра 150 мм. В ходе испытания образцы разрушаются.

Существуют и другие методы определения прочности бетона путем механического воздействия:

Метод отрыва и скалывания. В ходе испытания из бетона выдергивается заранее заделанный стержень.
Метод вдавливания. Используется специальный штамп или шариковый молоток (например, молоток системы Физделя, молоток Кашкарова).
Метод упругого отскока.

Последний относится к неразрушающим методам, что очень удобно, если нужно узнать прочность готовой конструкции: метод простой, точный и оперативный в применении. Для его проведения используется молоток Шмидта (склерометр), который используется также для определения прочности других материалов (например, кирпича). Поэтому молотки выпускаются с разными вариантами энергии удара.

Для испытания необходим участок конструкции площадью не менее 100 см2. Небольшие изделия должны быть закреплены. Молоток устанавливается перпендикулярно к зоне измерения. Его удар не должен приходиться на арматуру или крупные раковины.

На каждом участке производят не менее 10 замеров.

При ударе молоток замеряет значение отскока; по окончании испытаний высчитывается средняя величина с поправкой на угол, под которым молоток соприкасался с поверхностью, после чего с помощью кривых перевода высчитывается прочность материала на сжатие.

Разновидности бетона

Помимо классификации по прочности, бетоны подразделяются на группы и по другим признакам:

по подвижности;
по морозостойкости;
по водостойкости;
по плотности (легкие, особо легкие, тяжелые, особо тяжелые);
по назначению;
по виду вяжущего (полимерцементные, гипсовые, шлакощелочные, силикатные, цементные, специальные).