Состав, характеристики и использование мелкозернистого бетона в строительстве

Способы формирования арт-бетона

Архибетон формируют несколькими способами, в зависимости от способа работы, используемых инструментов, принципов воздействия и сферы эксплуатации.
Основные методы формирования архикамня:

1. Набивка (трамбование) – раствор заливают, а потом трамбуют палкой либо прутом (ручная работа). Таким образом создают наиболее сложные, жесткие декорации.

2. Прессование – в основном тонкостенные, морозоустойчивые и прочные, детали создают с использованием пресс-форм и гидравлических прессов.

3. Вибропрессование – давление в ходе вибраций. Работы выполняются с помощью пресс-формы и вибропресса. Таким образом делают тротуарную плитку, брусчатку. Объекты получаются прочными, изготавливаются легко и быстро, процесс обходится сравнительно недорого.

4. Литье – раствор заливают на виброплощадках в формы, возможно использование глубинных вибраторов. Изделия получаются недорогими, но не слишком высокого качества.

5. Тиснение – работы выполняются при помощи матриц, использующихся для получения нужной фактуры основания. Часто технологию применяют при отделке площадок, дорожек на территории, при декорировании вертикальных поверхностей конструкций и зданий.

Производство

Для получения нужного состава МБ песок просеивают в 3 стадии, а потом смешение в пропорциях, приведенных в таблице:

Смешение сухих компонентов выполняется в соотношении от 1:1,5 до 1:3,5, затем добавляется вода в количестве, определяемом требованием к пластичности смеси. По необходимости разводится и вмешивается пластификатор

Важно понимать, что увеличение фракции крупного заполнителя приведет к потере прочности бетона, а увеличение доли мелкого песка к повышению объемов используемого цемента, но и к достижению максимальных прочностных показателей. Для улучшения качества раствора его уплотняют прессованием, роликовым способом, вибропрессованием или трамбованием

Сфера применения

Использование МБ обуславливается отсутствием в районе производства цементно-песчаных смесей открытых месторождений пород с наличием крупных фракций.

Доставка щебня или гравия в отдаленные районы существенно повышает стоимость бетона, что сказывается на себестоимости конечного изделия. Эта причина является наиболее распространенной при принятии решения о производстве бетона с использованием мелких фракций.

Помимо сугубо экономических причин, существует множество изделий и конструкций, которые невозможно производить, применяя традиционные бетоны с крупными фракциями. К ним относят:

• асфальтобетонное покрытие;
• бетонные трубы большого и малого диаметра;
• элементы конструкции для возведения гидротехнических сооружений;
• трубы, обладающие особыми свойствами для отвода агрессивных вод;
• любые тонкостенные армированные конструкции (например, из МБ отливают сферические изделия, обладающие высокой прочностью и, вместе с тем, малым весом);
• плиты перекрытия для оборудования навесов в сельскохозяйственных сооружениях, где требуется перекрывать большие пролеты;
• бункерные сооружения, большие емкости для хранения сыпучих и жидких веществ и материалов;
• изделия с плотным армированием;
• арочные конструкции, способные перекрывать значительные пространства (например, при оборудовании выставочных павильонов).

Технология изготовления архитектурного бетона

Вполне реально сделать архитектурный , состав определив заранее в соответствии с требуемыми характеристиками и свойствами. Сначала все компоненты нужно просеять через сито, чтобы избежать комков. Потом смешать наполнитель (кварцевый песок, щебень, другие материалы) и цемент, добавить пигмент и специальные смеси, усиливающие нужные свойства.

Должна получиться однородная сухая масса. В ней делают углубление и заливают его водой. Пропорции материалов зависят от целей производства арт-камня и марки цемента, но объемы для наиболее распространенной марки М-500 указаны выше. Далее могут использоваться различные техники обработки материала.

Способы оформления архитектурного бетона:

Напыление

Этот вариант подходит для обработки вертикальных поверхностей. Для выполнения работ используются кислотный краситель и специальный распылитель. Краску последовательно, слоями, наносят на бетонный раствор, добиваясь нужного оттенка.

Трафаретное окрашивание

Так обрабатывают большие плоские поверхности. Трафареты можно купить в специализированных магазинах уже готовыми или сделать самостоятельно из любого подходящего листового материала. Так часто выполняют различные узоры, кирпичную кладку.

Штамповка

Распространенный метод для обработки вертикальных и горизонтальных плоскостей, с использованием матриц, сделанных из силикона или резины. Штампы покрывают влагостойкими добавками, пигментом, а затем вдавливают в бетон, добиваясь нужного эффекта. После застывания поверхности матрицы удаляют, а на готовый бетон наносят защитные пропитки.

Готовить архитектурный бетон, технология производства которого достаточно проста, нужно лишь при условии точного просчета всех пропорций и составляющих. В таком случае дальнейшая обработка и оформление позволяют добиться идеального результата.

Область применения

Чаще всего мелкозернистый бетон применяется в таких местах проживания, где имеется дефицит или отсутствие заполнителей с крупной фракцией (гравий, щебень и т.д.). Это позволяет избежать больших финансовых затрат по доставке традиционных ингредиентов с большим размером. Из подобного сырья делается дорожное полотно, трубы, различные системы водоочистки и другие гидротехнические сооружения.

Среди них можно перечислить такие, как купола, своды и оболочки. При этом, несмотря на малую толщину стенки, такие сооружения будут иметь высокую несущую способность, будут легкими и относительно недорогими.

Кроме того, мелкофракционный раствор применяется для зданий с большими пролетами, которые используются для хранения сыпучих материалов или различных жидкостей (бетонные резервуары, сооружения бункерного типа, силосные ямы и т.д.). Также его можно применять для строительства арочных конструкций, которые в последнее время очень востребованы для устройства выставочных комплексов.

Состав и виды мелкозернистого бетона

Главное отличие мелкозернистого бетона от остальных видов искусственного камня – это, конечно же, его состав. В процессе его изготовления не используется крупный заполнитель. Благодаря такой методике конечный продукт обретает однородную структуру, обладающую удельной поверхностью твердой массы и высокой пористостью.

Основные компоненты:

• Портландцемент или мелкозернистый цемент. Последний используют в тех случаях, когда требуется производство каких-либо армированных изделий и конструкций.
• Мелкозернистый наполнитель. В его качестве могут выступать различные материалы. Например, измельченная известь или обычная зола. Но, чаще всего, используют песок крупных фракций. При использовании мелкого песка его обогащают дробленным гравием.

Кроме ключевых составляющих, в зависимости от планируемой области применения бетона, в него добавляется уникальный компонент, наделяющий искусственный камень особыми свойствами. Именно введение подобных материалов позволяет классифицировать мелкозернистый бетон на различные виды.

Усиленный

Помимо использования основных составляющих мелких фракций, в процессе производства готовый раствор дополнительно армируется кладочной сеткой. Такой тандем наделяет конечный продукт прочностью, хорошо работающей как на сжатие, так и на изгиб. Этот вид мелкозернистого бетона активно применяется при возведении несущих конструкций малой толщины.

Силикатный

Для увеличения стойкости изделий к воздействиям влажной среды и высоким температурам в его состав вводят силикат кальция. Обычный мелкозернистый бетон с легкостью выдерживает действие температуры до 300 С, а подобная способность конструкций на жидком стекле увеличивается практически в 4 раза.

Высокопрочный

Чтобы увеличить прочностные характеристики мелкозернистого бетона, в состав вводят дополнительные пластифицирующие добавки узконаправленного действия. Для увеличения создаваемого ими эффекта вместо обычного заполнителя, применяют глауконитовый песок.

Модифицированный

В состав модифицированного бетона добавляют специальные добавки. Только теперь они подбираются из ряда модифицирующих химических составов, способных до максимального уровня улучшить все эксплуатационные характеристики материала. Использование их в различных пропорциях позволяют «играть» со структурой искусственного камня каждый раз добиваясь нужных свойств и характеристик.

Мелкий заполнитель

Им является песок — продукт естественного разрушения или дробления горных пород, удовлетворяющий требованиям ГОСТ.
Важнейшей качественной характеристикой песка является его зерновой (гранулометрический) состав, влияющий на все свойства бетона, особенно высокопрочного. Зерновой состав песка особенно сильно влияет на технологические свойства бетонной смеси — ее подвижность, жесткость, удобоукладываемость и формуемость, которые отражаются на расходе воды и цемента в бетоне, коэффициенте уплотнения смеси при располагаемом оборудовании. Необходимо оптимальное сочетание удельной поверхности и крупности песка.

Песок (с размером зерен от 0,14 до 5 мм) вводится в наименьшем количестве, при котором растворная часть бетонной смеси получает вязкость, необходимую для поддержания щебня или гравия во взвешенном состоянии при перевозке и укладке. В одно и то же количество данного цементного клея для получения одной и той же вязкости раствора можно ввести разное количество песка в зависимости от его свойств; размещение клея и избыточной в нем воды происходит по поверхности зерен. Поэтому величина последней в единице объема песка (удельная поверхность) и крупность его зерен имеют существенное значение — при мелком песке цементного клея требуется больше.

Для уменьшения количества клея в бетоне надо учитывать также пустотность песка, т. е. объем его межзернового пространства, выражаемый в процентах (от объема песка); чем он ниже, тем меньше в бетоне требуется цементного клея.

Характеристиками зернового состава песка служат его модуль крупности (табл. 1) и кривые просеивания (рис. 1).

* Частное от деления на 100 суммы полных остатков на всех ситах с отверстиями or 2,5 до 0,14 мм.

Обычно содержащиеся в песке пылевидные и глинистые примеси с сильно развитой удельной поверхностью, а иногда и значительным водопоглощением (набуханием) резко повышают вязкость, раствора и не позволяют вводить в него значительное количество песка. Поэтому содержание таких примесей в песке для бетона сборных конструкций марки 200 и выше допускается не более 3% по весу, в том числе глины не более 0,5%. Кроме того, в песке не должно быть органических кислот, на нейтрализацию (омыление) которых затрачивается свободная известь, выделяющаяся при гидролизе C3S цемента.

Мелкий песок, предварительно рассеянный на фракции, можно обогатить добавлением других песков, имеющих зерна большей крупности. К ним относятся пески естественные или получаемые при дроблении камня на щебень из невыветрившихся изверженных, метаморфических или осадочных пород (известняков) с прочностью на сжатие (в насыщенном водой состоянии) не ниже 400 кг/см2.

Рабочие смеси

Состав и пропорции для приготовления смеси могут несколько варьироваться как по вяжущему веществу, так и по наполнителю и использованию специальных добавок.

Состав смеси

В качестве вяжущего вещества может быть использован портландцемент марок М400 или М500. В зависимости от условий эксплуатации могут быть использованы коррозионноустойчивые пуццолановые и сульфатостойкие цементы.

Мелкозернистая однородная структура возникает при использовании мелкого наполнителя. В этом качестве используется крупный, хорошо отмытый речной песок с размером зерен от 0,3 до 5 мм.

При подборе крупности песка следует придерживаться «золотой» середины. Использование частиц, размеры которых превышают 5 мм, ведет к снижению расхода цемента и одновременно уменьшает прочность конечного изделия. Мелкий (пылеватый) песок увеличивает плотность мелкозернистого бетона, но одновременно приводит к резкому росту расхода связующего вещества.

Оптимальный гранулометрический состав наполнителя получается, если используется трехстадийный метод приготовления. В этом случае разные по размерам фракции песка смешиваются в определенном соотношении.

Подготовка сухих компонентов

Для получения рабочего раствора надлежащего качества необходимо соблюдение ряда условий:

• срок годности цемента не должен выходить за пределы, установленные производителем;
• в массе связующего не допускается наличие затвердевших и слежавшихся комков;
• в наполнителе должны отсутствовать глинистые примеси, мусор, следы органики.

Чистый и отмытый песок подвергается просеиванию. Для получения различных фракций используется трехстадийный метод приготовления на ситах с различными размерами ячеек:

• 5–1,25 мм;
• 1,25–0,3 мм;
• 0,3–0,15 мм.

Затем полученные фракции смешиваются друг с другом в определенном соотношении:

• первая (самая крупная фракция) – 50-60%;
• оставшиеся 50–40% приходятся на две другие фракции, которые берутся в равных пропорциях.

Смешивание

Далее следует выполнить смешение связующего и наполнителя. В зависимости от условий эксплуатации и требуемых прочностных характеристик состав мелкозернистого бетона может несколько варьироваться. Соотношение цемента к песку может колебаться в пределах от 1:1,5 для высокопрочных «жирных» растворов, до 1:3,5 для «тощих» составов.

Количество воды и при необходимости пластификатора, которое надо добавить, определяется в каждом конкретном случае отдельно. Определяющим параметром будут реологические характеристики рабочего раствора. Должна быть обеспечена соответствующая плотность, текучесть смеси и прочность бетонного монолита при застывании.

Соединение компонентов

Все входящие в состав мелкозернистого бетона компоненты подбирают в соответствии со стандартом. В процессе подбора фракций песок просеивают через три вида сита. Сначала просеивают через сетку с ячейками величиной 2.5 миллиметров и получают первую фракцию. Потом просеивают сквозь сито с ячейками 1.2 миллиметра, далее берут сито с еще меньшими ячейками 0.135 миллиметров.

При замешивании мелкозернистого бетона берут 20-60% от общего веса песка первой группы, а остальное заполняют второй и третьей (самой мелкой) фракцией. Цемент в смеси выступает как в роли вяжущего, так и в роли несущего компонента для крепкого связывания фракций песка. В связи с этим цемента нужно больше нормы и лучше выбирать марки М400/М500. Дополнительно применяют добавки для увеличения качества и прочности.

Сфера применения мелкозернистого бетона

• Заливка густоармированных сооружений. В частности, конструкций, габариты армированного пояса которых, по условиям проекта не позволяют «пролить» тяжелый бетон, приготовленный на основе гравия или гранитного щебня;
• Ремонтные работы в области трещин и соединительных швов;
• Гидроизоляционные работы;
• Строительство дорожных покрытий;
• Производство тротуарной плитки и дорожных бордюров.

Мелкозернистый бетон получил широкое применение в районах Российской Федерации, где нет масштабных залежей гравия или гранитного камня – основных наполнителей тяжелого бетона.

В этом случае, удорожание конечного продукта за счет увеличения количества цемента, в разы перекрывает транспортные расходы на доставку гравия или гранитного щебня из других, зачастую весьма отдаленных районов Российской Федерации.

Марки и классы мелкозернистого бетона

Как и любые другие бетоны «семейство» мелкозернистых классифицируется по маркам и классам прочности. В соответствии с ними выбирается непосредственная область использования. Все эти данные представлены в таблице ниже.

Успех применения мелкозернистого бетона – это не только качественное сырье и правильный подбор состава, но и грамотное использование строительного материала, в соответствии с рекомендуемыми областями использования.

Готовые изделия

Из ячеистых бетонов изготавливаются стеновые блоки, плиты и образцы чашеобразной формы. Первые имеют прямоугольное поперечное сечение и примерно равные по высоте и ширине. Для вторых характерна сравнительно небольшая толщина. Габариты каждого из вариантов соблюдаются компактные, так как пористые материалы отличаются хрупкостью и низкой прочностью.

Чашеобразные заготовки из ячеистого бетона Источник brick-nn.ru

Состав

Классические составляющие песчаного бетона – песок и цемент в пропорции 3:1. Для строительства такая бетонная смесь является доступной, так как не требуется дополнительно приобретать щебень или гравий, которые вводят для экономии цемен­та.

Например: для испытания марки по прочности на сжатие, берут навески: 0,50 кг цемента и 1,50 кг песка (фракция – 2,5-2,8), размешивают и добавляют 200 г воды, смешивают до образования полной однородности. Этим замесом заполняют разъёмную форму, трамбуют и выдерживают 28 суток при температуре 20°С. Образцы испытывают на сжатие (не менее 3 образцов). Если разрушение образца происходит при давлении, допустим 300 кг/см2, то цементу присваивается марка М 300.

Надо знать, что для экономии цемента лучше использовать разные фракции песка.

Для улучшения некоторых свойств бетона во время приготовления вводят химические и минеральные добавки.

Понятие о материале

Мелкозернистый бетон – искусственный камень, который производится с помощью частиц песка разных фракций, цемента, воды. Другое, не менее известное название, – песчаный бетон. Довольно распространенный строительный материал, относящийся к категории тяжелого бетона. Величина фракций, входящих в состав, не превышает 2 мм. При соединении песка, цемента, воды происходит химическая реакция, превращающая составляющие в цементный камень. Мелкозернистый бетон отличается морозостойкостью, водонепроницаемостью, прочностью, плотностью.

Вернуться к оглавлению

Процесс приготовления

Независимо от того, нужен ли мелкозернистый раствор в пределах Москвы или в регионе, заказать такую смесь можно на любом заводе. Также можно приготовить своими руками – в процессе есть определенные нюансы, но сложностей возникнуть не должно.

На что обратить особое внимание:

• Цемент должен быть максимально свежим, чтобы сохранить все характеристики.
• В растворе не должно быть затвердевших кусков.
• Все наполнители тщательно очищаются от грязи, глины, примесей.

Распределение песка на фракции

Сначала готовят все сухие компоненты, особое внимание уделяя песку. Песок должен быть чистым, просеянным через три сита и смешанным таким образом: более крупный в объеме 50-60% общего объема, остальная часть отводится средней и мелкой фракции в одинаковых объемах

Какие сита используются:

• Крупная фракция – 5-1.25 миллиметров.
• Средняя фракция – 1.25-0.3 миллиметров.
• Мелкая фракция – 0.3-0.15 миллиметров.

Соединение с вяжущим веществом

Далее смешивают песок и цемент. Обычно берут портландцемент марок М400/М500, подходят коррозионностойкие сульфатостойкие и . Пропорции компонентов могут быть разными в зависимости от назначения бетона, условий эксплуатации, других требований и предполагаемых характеристик. Для получения прочного бетона цемент и песок берут в пропорции 1:1.5, более слабый получается в пропорции 1:1.35.

Стандартный рецепт (1:3) не подходит, так как песок мелкий и цемента просто будет не хватать для обволакивания каждой частицы. Таким образом, смесь получится недостаточно прочной и не соответствующей требованиям.

Отмеривание воды

Объемы воды и добавок могут также разниться. Если в состав вводятся пластификаторы, то их добавляют в отмерянную воду. Воды в составе должно быть достаточно для обеспечения текучести, плотности, прочности раствора при затвердевании в монолит. Определяющий параметр в данном случае – реологические свойства рабочего раствора.

Соединение компонентов

Все компоненты тщательно перемешиваются в емкости бетономешалки. Тут осуществляются приготовление и утрамбовка раствора

Очень важно уделять внимание характеристикам смеси, следовать пропорциям и в случае увеличения объема цемента добавлять больше воды

Но сильно отступать от технологии не стоит, так как такие эксперименты могут стать причиной повышения плотности и понижения прочности. Если же цемента в растворе будет мало, это скажется на комфорте кладки и может нарушить целостность конструкции.

Пневмонабрызг

Данная технология с каждым днем становится все более популярной ввиду эффективности, качества результата, скорости и простоты. Мелкозернистый бетон по параметрам прекрасно подходит для указанного специфического способа укладки.

Пневмонабрызг предполагает нанесение раствора с использованием специального пистолета и раствора (цемента, песка, стекловолокна). В емкость аппарата подаются все компоненты одновременно, внутри уже смешиваются и отправляются в трубу, где под воздействием сжатого воздуха выходит смесь волокна с раствором. Таким веществом заполняют приготовленную заранее форму, потом материал укатывают валиком.

Особенностью процедуры является то, что на смесь постоянно воздействует сжатый воздух, даже в процессе транспортировки. Такая технология позволяет улучшить качество бетона за счет вытеснения воды и полученный в итоге монолит отличается от песчано-цементного своими свойствами в лучшую сторону.

Пневмонабрызг

В результате рассмотренных выше особенностей мелкозернистых бетонов, при его использовании, применяют некоторые специфические способы укладки. В частности, их свойства улучшаются путем пневмонабрызга.

Принцип этой технологии заключается в том, что раствор готовится в обычном смесителе, после чего при помощи растворонасоса нагнетается в рабочий трубопровод. После выхода из растворонасоса, смесь попадает в смесительную камеру системы, куда по специальному шлангу также подается сжатый воздух от компрессора под давлением около 7 атм.

Растворонасос для мелкозернистого бетона

В результате, транспортировка раствора и нанесение на поверхность выполняется под воздействием сжатого воздуха. Причем в процессе транспортирования, смесь в трубопроводе оказывается во взвешенном состоянии.

Согласно исследованиям НИИ, данная технология позволяет улучшить свойства транспортируемого цементно-песчаного раствора, удаляя из него значительную часть воды, благодаря аэродинамическим воздействиям на смесь. В итоге, наносимый материал существенно отличается физико-механическими свойствами от исходного цементно-песчаного раствора.

Виды бетона

Тяжелый бетон, состав которого основывается на высших , может предназначаться для разных целей.

В зависимости от сферы применения существует следующая классификация материала:

1. Высокопрочный. В процессе замеса вносится лучшая цементная смесь, чистый песок и щебень крупной фракции. Производство выполняется с помощью вибрационного оборудования, которое придает бетону повышенную плотность тяжелого бетона. С целью повышения прочности в состав вносят дополнительные компоненты — пластификаторы.
2. Железобетонный. Используется для строительства железобетонных блоков, перекрытий и других ж/б построек.
3. Быстросхватывающийся. В его составе присутствует смесь и дополнительные элементы, включая хлористый водород. Наличие добавок способствует сокращению сроков застывания без потери качества конечного продукта.
4. Для гидросооружений. Представляет собой особую разновидность бетона, которая используется для возведения сооружений во влажной среде. Материалу не страшны воздействия воды, и он сохраняет первоначальный вид даже через несколько лет интенсивной эксплуатации.
5. Дорожный. Применяется при покрытии автомагистралей и обладает устойчивостью к большим техническим нагрузкам.
6. Литой. Создается на основе быстротвердеющего цемента с пластификаторами и большим содержанием жидкости в составе.
7. Мелкозернистый. Создается на базе камней цемента без наличия крупных и тяжелых компонентов. Востребован при возведении построек со стенами небольшой толщины.
8. Кислотоупорный. Отличается устойчивостью к воздействию агрессивных веществ и кислот, поэтому задействуется для строительства помещений химического типа.
9. Жаростойкий. Не боится продолжительного пребывания в высокотемпературной среде. На основе обустраиваются промышленные печи, работающие с температурой до 12000°C.
10. Полимерные разновидности. В процессе производства сырье пропитывается специальными смолами и полимерными добавками. Это обеспечивает повышенную степень прочности и надежности.
11. Декоративный. Производится с применением красителей и особых заполнителей, таких как мраморный камень с натуральным окрасом. Материал востребован при возведении аллей и парков, украшении садовых дорожек и бордюров, оформлении фасадов и т.д.

Существуют и специальные , которые отличаются разным составом и классом.

Область применения

В большинстве случаев мелкозернистый бетон применяют для создания армированных конструкций и изделий. Из-за частоты прутьев расположенной арматуры классический раствор проникнуть во все места не может, а мелкозернистый заливается во все труднодоступные зоны.

Основное преимущество мелкозернистого бетона – его подвижность, поэтому смесь часто используют в ремонте швов, трещин, при заделке разных деформаций. До гидроизоляционных работ нередко стяжку готовят заливкой именно мелкозернистого раствора. Не обходятся без мелкозернистого раствора и в строительстве дорог, он актуален для производства .

Где обычно используют мелкозернистый бетон:

Создание бетонных изделий методом отлива (арки, бордюры, брусчатка и т.д.). Производство тонкостенных конструкций с густым или сложным армированием. Приготовление растворов для заделки разного типа щелей и швов в монолитном бетоне. Возведение сооружений и зданий на песчаных карьерах, щебневых. Прокладка дорожных покрытий – тут актуальны высокие показатели морозостойкости, прочности, водонепроницаемости мелкозернистых бетонов. Самые разные армоцементные конструкции. Производство малого/большого диаметра, в том числе труб для отвода агрессивных вод. Создание элементов для монтажа гидротехнических сооружений. Заливка для монтажа навесов в сельскохозяйственных сооружениях (где важно покрыть большие пролеты). Арочные конструкции для перекрытия внушительных пространств (в оборудовании выставочных павильонов, к примеру).

Бункерные сооружения, отлив больших емкостей для хранения жидких/сыпучих материалов, веществ.

Основные свойства

К основным свойствам бетонов относят:

1. Прочность.
2. Водостойкость.
3. Пористость.
4. Морозостойкость.
5. Теплопроводность.
6. Огнеупорность.

Прочность

Ключевым показателем высокого качества бетона является его прочность. Тяжелые разновидности должны справляться с интенсивными нагрузками, поэтому к прочностным свойствам предъявляются высокие требования.

Они должны соблюдаться как на этапе замешивания смеси, так и при решении всех строительных задач. Поскольку бетон считается материалом с неоднородной структурой, колебания в показателях прочности считаются нормальным явлением.

Водостойкость

Бетон считается водостойким материалом, который не теряет свои начальные характеристики при продолжительном пребывании во влажной среде. Показатели водостойкости зависят от соотношения компонентов в составе и изображаются под буквой W. Диапазон значения варьируется от W2 до W20.

Пористость

Даже самые прочные марки бетона обладают маленькими ячейками, которые обуславливают такое свойство, как пористость. Интенсивность пористости определяется типом и объемом наполнителя, а также соотношением воды и цемента. Еще учитывается степень обработки методом вибрации и масса других факторов. Базовое значение варьируется от 6 до 15%.

Морозостойкость

Степень морозостойкости указывает на устойчивость материала к разрушающему воздействию отрицательных температур или нагрузок при оттаивании влаги после затяжной зимы. Под морозостойкостью подразумевается количество циклов заморозки и разморозки. Чем больше таких циклов, тем выше показатель. Доступные в продаже марки обладают значениями от 50 до 300 циклов.

Теплопроводность

Слабым местом бетонов является его теплопроводность. Несмотря на улучшенные прочностные показатели и большой срок службы, материал подвергается сильному промерзанию и не может удерживать тепло внутри себя. По мере увеличения плотности растет теплопроводность.

Огнеупорность

Огнеупорность считается важнейшим свойством материала, которая определяет его устойчивость к воспламенениям. При воздействии температуры до 200ºС прочностные характеристики снижаются на 30%. При повышении температуры до 500ºС происходит деформация конструкции.

Место добычи

Место добычи оказывает существенное влияние на состав и свойства материала. Принято выделять речной, карьерный, морской и кварцевый. Добывают песок открытым способом.

Карьерный

В карьерном встречаются примеси глины и камни, поэтому его можно использовать исключительно в качестве подсыпки под фундаменты или бетонные стяжки. При приготовлении бетона карьерный песок может использоваться только после промывки водой, выполняемой в месте добычи. При выполнении такой операции удаляется глина и пылевидные частицы.

Речной

Речной песок изначально уже не содержит глину. В нем может присутствовать минимум камней. Активно используется при выполнении строительных работ, позволяя получать более качественный раствор. Отличается способностью естественного выпадения в осадок, поэтому при приготовлении раствора его необходимо постоянно перемешивать.

Стоит учитывать, что стоимость речного несколько выше, чем карьерного материала. При выборе следует проанализировать, что лучше: снижение стоимости изготовления бетонной конструкции или обеспечение достаточной прочности.

Виды архитектурного бетона

По составу смеси, свойствам и способу формовки архикамень бывает:

• Геометрический – для создания обычных монолитных конструкций в опалубке, в работе схож со строительством из простого бетона.
• Декоративный – для отделки готовых конструкций, с использованием различных инструментов и технологий.
• Скульптурный – для создания объемных декоративных композиций. Отличается повышенной пластичностью, стойкостью к внешним воздействиям, длительным твердением (чтобы можно было доработать что-то в процессе). Процесс производства скульптур простой: создают каркас, обтягивают сеткой, на нее наносят бетон, после легкого схватывания инструментами и руками создают форму.

По назначению материал бывает белым декоративным (для отделки фасадов, различных внутренних поверхностей) и белым облегченным (для создания изделий и элементов с небольшим весом). Среди современных материалов для декорирования выделяют цветной и , шлифованный и фотобетон, светопрозрачный и текстурированный формлайнерами. Сложные материалы создают лишь в условиях промышленного производства на специальном оборудовании.

Основные характеристики

Высокопрочные мелкозернистые бетоны обладают множеством преимуществ, благодаря которым длительность эксплуатации получаемых изделий возрастает.

Раствор бетона в жидкой форме имеет следующие характеристики:

• Расслаивание минимальное.
• Количество кислорода в смеси не более 1%.
• Плотность структуры колеблется в пределах 1-1,4.
• Реологические характеристики выдерживаются до 4 часов.

Отличительной особенностью бетона с высокой прочностью является то, что рабочие свойства у него сохраняются долгое время

Это важно, так как материал можно в течение двух часов транспортировать к месту, где проводятся все работы. Но влияет и показатель густоты смеси

Она должна быть однородной, иначе повышается вероятность ее расслаивания в дальнейшем.

Застывшие монолиты из бетона с высокой прочностью обладают следующими свойствами:

• Искривление минимальное.
• Устойчивость к износу высокая.
• Прочность при прессе – от 50 до 100 МПа.

Но нужно помнить, что есть вероятность появления микроскопических трещин в бетоне с высокой плотностью при сдавливании и одновременном контакте с водой.

Вывод

В итоге можно сказать, что мелкозернистый бетон – это материал, который обладает рядом особенностей и своими свойствами существенно отличается от стандартного бетона, выполненного с применением крупного наполнителя. Благодаря этому, в некоторых случаях его применение более целесообразно (см.также статью «Мелкозернистый асфальтобетон: свойства и область применения»).

Однако, следует учитывать, что раствор очень требователен к качеству компонентов и соблюдению пропорций. Из видео в этой статье можно получить дополнительную информацию по данной теме.

Приготовление мелкозернистого бетона

Состав

В связи с тем, что состав мелкозернистого бетона не содержит крупный заполнитель, важным моментом его изготовления является оптимизация гранулометрического состава мелких заполнителей различных фракций

Кроме того, необходимо обращать внимание и на качество заполнителя, от которого зависит итоговое качество состава

Портландцемент

ГОСТ на тяжелые и мелкозернистые бетоны допускает применение в качестве наполнителя однородный чистый песок модулем крупности не более 2,5, совместно с мелким щебнем фракций — 2,5 — 5,0 мм. Значительно повысить качество материала можно путем добавления пластификаторов. Это позволяет уменьшить водопотребность раствора, снижается В/Ц и т.д.

Что касается вяжущего, то бетоны тяжелые и мелкозернистые по ГОСТу 26633-91 выполняются на основе:

• Портландцементов;
• Шлакопортландцементов;
• Сульфатостойких и пуццолановых цементов, а также других видов цементов, в зависимости от области применения и типов возводимых конструкций.

Наполнитель для мелкозернистого бетона

Особенности приготовления смеси

При значениях В/Ц равных 0,4 и более, наилучшая прочность материала достигается при определенном соотношении песка и цемента. При увеличении содержания цемента, увеличивается и количество воды в смеси, что приводит к снижению прочности и увеличению пористости.

Если содержание цемента в растворе ниже оптимальной нормы, то затрудняется уклада материала, что также приводит к снижению плотности и его прочности

Поэтому, при изготовлении раствора крайне важно соблюдать пропорции, которые регламентирует ГОСТ на тяжелые и мелкозернистые бетоны

Обратите внимание! В ряде случаев при приготовлении цементно-песчаной смеси и использовании виброустановок для уплотнения состава, смесь втягивает в себя воздух, в результате чего масса наполняется мелкими пузырьками. Это явление уменьшает прочность материала, так как повышается его пористость

Особенно склонность к втягиванию воздуха появляется при увеличении жесткости раствора.

Дозируя ингредиенты, следует иметь в виду, что при содержании цемента в растворе более чем 1:3, может не хватить цементного теста для обволакивания песчаных крупиц и наполнения всех образовавшихся пустот. Вследствие этого увеличивается пористость массы, что значительно снижает прочность материала.

На фото — машина для вибропрессования бетона

В результате этого обстоятельства, довольно сложно получить прочный песчаный бетон при невысоком расходе цемента (в пределах 200-300 килограммов на кубический метр). Несколько исправить ситуацию можно путем применения крупных чистых песков или обогащения мелкого песка мелким гравием или крупными отрубями от дробления породы.

Также следует сказать, что в связи с повышенной потребностью в воде, для приготовления смесей аналогичных по подвижности и прочности обычным бетоном, расход цемента повышается на 20 – 30 процентов.

Для улучшения качества цементно-песчаной смеси, как правило, выполняют ее уплотнение следующими способами:

• Прессованием;
• Роликовым уплотнением;
• Вибропрессованием;
• Трамбованием.

Совет! Испытания материала целесообразно выполнять на образцах небольших размеров. Для оценки прочности можно использовать половинки балок размером 4x4x16 см. Подвижность раствора проверяется розливом на столике.

Приготовление бетона

Особенности

В производстве искусственного камня задействованы элементы с определенными параметрами. Как правило, песок, входящий в состав, имеет размер фракций до 2,5 мм. Кроме наполнителей в состав входят базовые компоненты: вода, цемент, добавки.

Характеризуется материал следующими особенностями:

• Однородность состава позволяет достичь максимальной плотности раствора, а значит, высокой прочности конструкций.
• Отсутствие крупных частей придает раствору подвижность, позволяя свободно заливать его в труднодоступные места, придерживаясь различных форм строений.
• Во избежание проникновения воздуха в массу, уплотнение при помощи вибропресса не рекомендуется. Во время процесса в смесь попадает воздух, образуя пузырьки, которые отрицательно влияют прочность материала.
• Присутствие пористости положительно сказывается на сохранении тепла.
• Небольшая стоимость материала, причем комбинация компонентов, изменение пропорций, позволяет в результате получать различные технические характеристики растворов.

Свойства песчано-цементного бетона схожи по параметрам с классическим бетоном. Только согласно необычной структуре песчаного состава, выделяются некоторые отличия:

• удвоенное содержание цемента;
• наличие мелкозернистого компонента;
• отсутствие крупных частиц.

Вернуться к оглавлению