Бетоны и растворы. Общие сведения

Цементные растворы
Цементные растворы состоят из смеси вяжущего (цемента, извести, глины, гипса и т. д.), песка и воды. Цементные растворы относятся к категории самых прочных. Их применяют при сооружении подземных конструкций и при кладке стен, контактирующих с влагой. Прочность раствора определяется его маркой, то есть способностью выдерживать определенную нагрузку на сжатие. Марки растворов зависят от активности цемента и его расхода на 1м³ песку.

Нормальный раствор содержит в надлежащей пропорции вяжущее и заполнитель, жирный — избыток вяжущего, поэтому он трескается. При перемешивании тощий раствор не прилипает к веслу, нормальный — прилипает отдельными сгустками, а жирный — сильно обволакивает. Жирность раствора регулируют добавлением вяжущего или заполнителя. В тощий раствор следует добавить вяжущего, в жирный — заполнитель. Прочность затвердевшего раствора является осноего характеристикой и определяется свойством и количественным соотношением компонентов. Особую роль в прочности раствора играет активность вяжущего, длительность его твердения и водоцементное соотношение. Все вместе взятые характеристики определяют марку раствора, которая устанавливается по пределу прочности на сжатие после 28 суток твердения при температуре 5 — 25°С. Наиболее часто применяемые в индивидуальном строительстве марки раствора: 15; 50; 75; 100 и 150. Основные марки растворов, применяемых для кладки фундаментов, приведены в таблице.

Растворы для кладки фундаменте и цоколей

 

Марка цемента	Тип грунта
	Маловлажный		Влажный	Насыщенный водой
	Цементноизвестковый раствор М10 (цемент, известковое тесто, песок)	Цементноглиняный раствор М25 (цемент, глиняное тесто, песок)	Цементно-известковый и цементноглиняный раствор М25 (цемент, известь или глина, песок)	Цементный раствор М50 (цемент, песок)
50	1:0,1:2,5	1:0,1:2,5	-	-
100	1:0,5:5	1:0,5:5	1:0,1:2	-
150	1:1,2:9	1:1,7	1:03:3,5	-
200	1:1,7:12	1:1:8	1:0,5:5	1:2,5
250	1:1,7:12	1:1:9	1:0,7:5	1:3
300	1:2,5:15	1:1:11	1:0,7:8	1:4,5
400	1:2,1:15	1:1:11	1:07:8	1:6

Примечание: Составы растворов даны в объемных соотношениях. Песок принят средней крупностивлажностью 2% и более. При употреблении сухого песка его дозировка уменьшается на 10%.

Бетоны

Бетон на неорганических вяжущих веществах представляет собой композиционный материал, получаемый в результате формования и твердения рационально подобранной бетонной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, заполнителей и специальных добавок. Состав бетонной смеси должен обеспечить бетону к определенному сроку заданные свойства (прочность, морозостойкость, водонепроницаемость и др.).

Бетон является главным строительным материалом, который применяют во всех областях строительства. Технико-экономическими преимуществами бетона и железобетона являются: низкий уровень затрат на изготовление конструкций в связи с применением местного сырья, возможность применения в сборных и монолитных конструкциях различного вида и назначения, механизация и автоматизация приготовления бетона и производства конструкций. Бетонная смесь при надлежащей обработке позволяет изготавливать конструкции оптимальной формы с точки зрения строительной механики и архитектуры. Бетон долговечен и огнестоек, его плотность, прочность и другие характеристики можно изменять в широких пределах и получать материал с заданными свойствами. Недостатком бетона, как любого каменного материала, является низкая прочность на растяжение, которая в 10-15 раз ниже прочности на сжатие. Этот недостаток устраняется в железобетоне, когда растягивающие напряжения воспринимает арматура. Близость коэффициентов температурного расширения и прочное сцепление обеспечивают совместную работу бетона и стальной арматуры в железобетоне, как единого целого. Это основное свойство железобетона как композиционного материала. В силу этих преимуществ бетоны различных видов и железобетонные конструкции из них являются основой современного строительства.
Пo виду вяжущего бетоны разделяют на: цементные (наиболее распространенные), силикатные (известково-кремнеземистые), гипсовые, смешанные (цементно-известковые, известково-шлаковые и т.п.), специальные - применяемые при наличии особых требований (жаростойкости, химической стойкости и др.).

По виду заполнителя различают бетоны на: плотных, пористых, специальных заполнителях, удовлетворяющих специальным требованиям (защиты от излучений, жаростойкости, химической стойкости и т.п.).

В правильно подобранной бетонной смеси расход цемента составляет 8-15%, а заполнителей - 80-85% (по массе). Поэтому в виде заполнителей применяют местные каменные материалы: песок, гравий, щебень, а также побочные продукты промышленности (например, дробленные и гранулированные металлургические шлаки), характеризующиеся сравнительно невысоким уровнем издержек производства.

В зависимости от плотности различают бетоны:

• особо тяжелые - плотностью более 2500 кг/м3, изготовляемые на особо тяжелых заполнителях (из магнетита, барита, чугунного скрапа и др.); эти бетоны применяют для специальных защитных конструкций;


• тяжелые - плотностью 2200-2500 кг/м3 на песке, гравий или щебне из тяжелых горных пород; применяют во всех несущих конструкциях;


• облегченные - плотностью 1800-2200 кг/м3; их применяют преимущественно в несущих конструкциях;


• легкие - плотностью 500-1800 кг/м3; к ним относятся:

  а) легкие бетоны на пористых природных и искусственных заполнителях;
  б) ячеистые бетоны (газобетон и пенобетон) из смеси вяжущего, воды, тонкодисперсного кремнеземистого компонента и порообразователя;
  в) крупнопористые (беспесчаные) бетоны на плотном или пористом крупном заполнителе - без мелкого заполнителя;



• особо легкие (ячеистые и на пористых заполнителях) - плотностью менее 500 кг/м3, используемые в качестве теплоизоляции.

Легкие бетоны менее теплопроводны по сравнению с тяжелыми, поэтому их применяют преимущественно в наружных ограждающих конструкциях. В несущих конструкциях используют более плотные и прочные легкие бетоны (на пористых заполнителях и ячеистые) плотностью 1200-1800 кг/м3.

Следовательно, плотность бетонов изменяется в широких пределах: от 400 до 2500 кг/м3 и более. Поэтому и пористость бетонов может быть очень большой - 70-85% у ячеистых теплоизоляционных бетонов и незначительной - 8-10% у плотных гидротехнических бетонов.