БЕТОН

Это искусственный камень, получаемый в. результате затвер­дения бетонной массы. Состоит из смеси цемента, заполнителей разной крупности и воды.

Песок, гравий, используемые в бетоне, должны быть чистыми, так как загрязнения снижают его прочность. При необходимости материалы хорошо промывают. Цемент применяют той марки, которая позволяет получить бетон нужной прочности. Вода тоже должна быть чистой.

Бетонная масса может быть разной консистенции — густоты. Жесткая (как бы влажная земля) при укладке требует сильного уплотнения; пластичная (относительно густая и более подвиж­ная) нуждается в меньшем уплотнении; литая — это подвижная масса, почти самотеком заполняющая форму,

Консистенция бетонной массы зависит от количества воды, при избытке которой она расслаивается, а прочность бетона сни­жается. Если одновременно добавлять воду и цемент, не меняя соотношений между ними, то прочность бетона остается без из­менения. Чем гуще масса и чем сильнее она уплотняется (трамбуется), тем выше прочность бетона, и наоборот.

Если в бетонную массу положить стальную (железную) ар­матуру, то получим железобетон — более прочный бетон.

Желательно готовить и укладывать более густую массу с осадкой конуса 2 — 6 см. Однако уложить и хорошо уплотнить ее можно только в крупных конструкциях с редко расположенной арматурой. Чем тоньше конструкция и чем чаще расположена в ней арматура, тем пластичнее должна быть бетонная масса.

Нормы предусматривают следующую консистенцию бетонной массы с осадкой конуса в сантиметрах:

Подготовка под фундаменты и полы — 2 — 3 см;

Массивные конструкции без арматуры (фундаменты, стены) или с редко расположенной арматурой — 3 — 6 см;

Обычные железобетонные конструкции (балки, колонны, пли­ты) с арматурой средней густоты — 8 — 12 см;

Тонкие стены, колонны и балки малых сечений, а также кон­струкции с густой арматурой — 12 — 14 см.

Консистенцию бетонной массы измеряют специальным ме­таллическим конусом с очень гладкой внутренней поверхностью (без швов). Высота конуса — 30 см, ширина в нижнем основа­нии — 20, в верхнем — Ю см. Сбоку конус имеет две ручки, вни­зу его укрепляют два упора в виде лапок или скоб, на которые надо встать ногами, прижимая конус к горизонтальной площадке (широкая доска, фанера, лист стали или пластмассы). Для про­верки готовят бетонную массу, смачивают площадку водой, ста­вят на нее конус, прижимают ногами, наполняют его в три слоя по 10 см бетонной массой, каждый слой протыкают 25 раз стерж­нем-штыком из круглой стали диаметром 15 мм. Такое уплотне­ние называется штыкованием. Наполнив — конус, излишнюю бетон­ную массу срезают вровень с краями. После этого конус за ручки медленно поднимают вертикально. Освобожденная из него бетон­ная масса начинает медленно оседать, меняя свою форму. Как только бетонная масса прекратит оседать, рядом с ней ставят конус, кладут на его верхнее основание рейку и измеряют рас­стояние от нее до осевшей массы линейкой с сантиметровыми делениями. Чем жиже консистенция бетонной массы, тем больше она оседает, и наоборот.

Примерная осадка бетонной массы: жесткой — от 0 до 2 см; пластичной — от 6 до 14; литой — от 17 до 22 см. Бетонная масса не должна выделять воду и расслаиваться.

При подборе заполнителей надо стремиться к тому, чтобы гравий, щебень и песок имели зерна различной крупности. В этом случае между зернами почти не будет пустот. Принято считать, что объем пустот в песке не должен превышать 37%, в гравии — 45, а в щебне — 50%. Чем меньше пустот в крупном заполнителе (гравии или щебне), тем меньше потребуется песка и сократится расход цемента.

Проверить пустотность в заполнителе можно довольно про­стым способом. Подобранную смесь или отдельно гравий, щебень, песок насыпают в 10-литровое ведро. Не уплотняя, сравнивают с краями, отмеривают воду и заливают ее тонкой струей в ведро. до краев. По объему влитой воды определяют пустотность: если ее влито, например, 4,5 л, то пустотность — 45%.

Состав заполнителя подбирают с помощью стандартных сит. Гравий или щебень просеивают через сито с ячейками диамет­ром 80, 40, 20, 10 и 5 мм; песок — 5; 2,5; 0,5; 0,3 и 0,15 мм. Зер­на, остающиеся на каждом из сит, называются фракцией запол­нителя.

Рассмотрим два способа подбора заполнителя.

1. Наибольшая крупность заполнителя — 40 мм. Просеивают гравий или щебень через сито с ячейками диаметром 40 мм. Ос­таток заполнителя на сите называется верхним остатком. Затем то, что прошло через сито 40 мм, просеивают через сито 20 мм. Остаток заполнителя на этом сите называется первой фракцией с зернами крупностью от 21 до 40 мм. То, что прошло через сито 20 мм и осталось на сите 10 мм, является второй фракцией с зер­нами крупностью от 11 до 20 мм. То, что прошло через сито 10 мм, просеивают через сито 5 мм, остаток дает третью фракцию с зернами-крупностью от б до 10 мм. То, что прошло сквозь сито 5 мм, называют нижним остатком.

Для приготовления крупнозернистой смеси часто берут по 5% верхнего и нижнего остатка и по 30% первой, второй и третьей фракций. Верхний остаток можно заменить первой фракцией в количестве 5%.

Крупнозернистую смесь такого состава можно приготовить из двух фракций: 50 — 65% — первой, 35 — 50% — третьей или из трех: 40 — 45% — первой фракции, 20 — 30 — второй и 25 — 30% — третьей.

2. Наибольшая крупность заполнителя — 20 мм. Просевая за­полнитель через сито 20 мм, а то, что прошло через него, — через сито 10 мм, получают первую фракцию с крупностью зерен от 11 до 20 мм. Затем то, что прошло через сито 10 мм, просеивают через сито 5 мм и получают вторую фракцию с зернами крупно­стью от 6 до 10 мм. Наконец, то, что прошло через сито 5 мм, просеивают через сито 3 мм и получают третью фракцию с зер­нами от 4 до 5 мм. Песок сначала просеивают через сито 2,5 мм, а то, что прошло через него, — через сито 1,2 мм и получают первую фракцию. То, что прошло через сито 1,2 мм, просеивают через сито 0,3 мм и получают вторую, фракцию. Для приготов­ления песчаной смеси берут 20 — 50% первой фракции, SO-SO % — второй.

Таким образом подбирают зерновой состав гравия или щебня и песка. Отмерив нужное количество заполнителя разных фракций, их необходимо хорошо между собой перемешать, чтобы зер­на равномерно распределились по всей своей массе.

Размеры крупного заполнителя должны быть не более 1/4 — 1/5 наименьшего размера конструкции детали. Для тонких плит наибольшая крупность заполнителя может достигать 1/3 и даже 1/2 толщины плиты. Для железобетонных конструкций с гу­стой арматурой наибольшая крупность зерен должна быть не бо­лее 40, а иногда и 20 мм. Размер зерен заполнителя не должен быть больше 3/4 расстояния между стержнями или прутьями ар­матуры.

Цемент надо применять такой марки, которая превышала бы заданную марку бетона в 2 — 3 раза (для портландцемента — в 2 раза,-для других цементов — в 3 раза). Например, для бетона марки 150 кгс/см2 следует применять цемент марки не менее 400 кгс/см2.

Избыток цемента в бетоне приводит к перерасходу послед­него, а недостаток уменьшает его плотность, водопроницаемость, морозостойкость, приводит к ржавлению уложенной арматуры.

Состав обычных бетонов (по данным И. М. Френкеля)

Таблица 8

Вид заполнителя

Водоце-ментное отноше­ние

Состав бетона по объему (цемент : песок : гра­вий или щебень)

Выход бето­на,

М3

Расход материалов на 1 м3 бетона

Цемент, кг

Песок,

Мэ

Крупный заполни­тель, м3

Вода, л

Конус 3 — 7 см

Гравий, щебень

0,50

1:1,4:3,1

1:1,6:3,1

0,68 0,59

320 360

0,37 0,46

0,88

0,89

160 180

Гравий, щебень

0,55

1:1,7:3,4

1 : 1,8 : 3,3

0,68 0,60

290 328

0,42 0,49

0,83

0,90

160 180

Гравий, Щебень

0,60

1:1,9:3,6

1 : 2,1 : 3,5

0,69 0,61

266 300

0,42 0,52

0,80

0,87

160 180

Конус 10 — 12 см

Гравий, Щебень

0,50

1:1,3:2,7

1: 1,4:2,7

0,68 0,59

352 396

0,38 0,46

0,80

0,90

176 198

Гравий, Щебень

0,55

1:1,4:3,1

1: 1,7:2,9

0,68 0,60

-320 360

0,37 0,51

0,83

0,87

176

198

Гравий, Щебень

0,60

1:1,6:3,3

1: 1,9:3,1

0,69 0,61

294 330

0,39 0,52

0,81

0,85

176

198

Конус 15 — 18 см

Гравий, Щебень

0,50

1:1,2:2,6

1:1,4:2,5

0,67 0,59

370 414

0,37 0,48

0,81

0,86

185 207

Гравий, Щебень

0,55

1:1,4:2,1

1:1,5:2,8

0,67 0,60

338 376

0,39 0,47

0,82

0,88

185 207

Гравий, Щебень

0,60

1: 1,6:3,2

1:1,8:2,9

0,67 0,61

310 345

0,44 0,52

0,82

0,84

185 207

Таблица 9

Ориентировочные составы обычных бетонов на гравии в; объемных частях (по данным Н. А. Попова)

Требуе­мая мар­ка бетона на 28-й день, кгс/см2

Бетоны

Жесткие, укладываемые с сильным уплотнением

Пластичные, требующие вибрирования или тщательной ручной укладки

Весьма пластичные для ручной укладки.

Осадка конуса

Около 1 см

Около 5 см

Около 10 сМ

При цементе марок

200

300

400

200

300

400

200

300

400

50

1 : 3,4 : 5

1 : 3,8 : 6,5

1:3:5

1:3,7:5,8

1 : 2,8 : 4,4

1 : 3,5 : 4,9

75

1 : 2,3 : 5

1 : 2,8 : 5,5

1 : 3,5 : 6

1 : 2,3 : 4

1 : 2,7 : 4,8

1 : 3,2 : 5,2

1 : 2 : 3,5

1 : 2,5 : 4

1:3:4,4

100

1 : 2,1 : 4,3

1:2,5: 5

1 : 3 : 5,5

1 : 1,9 ; 3,6

— 1 : 2,5 : 4,3

1 : 2,8 : 4,9

1:1,8:3,1

1:2,1:3,6

1:2,6:4,2

150

1:1,9:4

1:2,3:4,5

.1:1.7:3,3

1 : 2,2 : 4,2

1:1,6:3

1:2: 3,5

Примечания: 1. На первом месте цемент, на втором — песок, на третьем — гравий или щебень.

2. Составы указаны аля хорошего песка и гравия. При гравии с пустотностью свыше 45 % дозировку его уменьшают на 10 %, при мел­ком песке — на 10 — 15%; применяя щебень, дозировку песка увеличивают примерно на 10%.

При приготовлении бетонной массы смесь заметно уменьшает­ся в объеме. Из 1 м3 сухой смеси получается от 0,59 до 0,71 м3 бетонной массы. Поэтому для приготовления 1 м3 бетонной массы следует брать гораздо больше сухих материалов. Например, для одного состава бетона требуется 0,445 м3 песка, 0,870 — гравия, 0,193 м3 цемента (250 кг), 178 л воды; длл другого — 0,395 м3 песка, 0,880 — гравия, 0,198 м3 цемента (260 кг), 185 л воды; для третьего — 0,445 м3 песка, 0,880 — гравия, 0,204 м3 цемента (265 кг), 189 л воды.

Таким образом, умелый подбор зернового состава заполните­ля позволяет получить бетон одной и той же марки, но с разным содержанием цемента. Составы обычных бетонов приведены в таб­лицах 8 и 9. В последней из них не указывается количество воды, его подбирают в зависимости от требуемой консистенции бетон­ной массы.

Подобрав крупные заполнители, их отмеривают объемными частями и перемешивают. Соответствующий песок также отмери­вают в нужном количестве и засыпают на боек (деревянный щит) ровным слоем в виде грядки. На грядку насыпают цемент и все тщательно перемешивают v (гарцуют) до получения однород­ной смеси. Затем цементно-песчаную смесь гарцуют с гравием или щебнем до полной однородности сперва в сухом виде, затем постепенно поливают из лейки отмеренной водой и многократно перелопачивают до получения совершенно однородной по составу и густоте бетонной массы, которую тут же используют в дело (не позднее часа, считая с минуты затворения водой).

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *