Технология изготовления бетона: от выбора компонентов до применения

Подавляющее большинство объектов промышленного и гражданского назначения возводится с применением бетонного раствора. От качества подобного строительного материала зависит устойчивость, надежность и долговечность конечной конструкции, а значит, и безопасность находящихся в ней людей.

Бетон - один из самых распространенных строительных материалов. Это камень искусственного происхождения, получаемый путем формования и затвердения смеси цемента, заполнителя и воды с добавлением различных ингредиентов для улучшения эксплуатационных свойств конечного продукта.

Бетон используется практически во всех направлениях строительства: промышленном, жилищном, военном, сельскохозяйственном, дорожном и других. Применяется для возведения гидротехнических сооружений мостов. Находит применение также в благоустройстве территорий, ремонтных и инженерных работах, создании декоративных элементов и во многих других сферах.

Основные компоненты бетона

Основными компонентами в составе бетона являются щебень небольшой фракции, цементный порошок, техническая вода и карьерный (речной) песок.

• Цемент - это основа стройматериала, он связывает остальные ингредиенты и присутствует в составе бетона практически всех марок, иногда его заменяют известью. От его качества зависит прочность конечного продукта. Цемент производится как в заводских условиях, так и кустарным способом. Основное сырье для его изготовления - клинкер, гранулы из смеси известняка и глины. В зависимости от состояния сырья есть три способа их измельчения - сухой, мокрый и комбинированный. Основные характеристики материала: прочность, фракция, морозоустойчивость, скорость отвердевания. В индивидуальном и малоэтажном строительстве, возведении хозяйственных построек в основном используется цемент марок М400 и М500.
• Заполнитель по размеру фракций делится на крупный, средний и мелкий. В качестве первых двух чаще всего используется гравий и щебень, применяются и другие природные материалы, а также искусственные аналоги, например, керамзит. Задача крупного и среднего заполнителя - формирование нужной структуры готового продукта, повышение его плотности и адгезии, уменьшение расхода вяжущего компонента. В качестве заполнителя мелких фракций применяется карьерный или речной песок - промытый, однородный, без солей и посторонних примесей.
• Для улучшения тех или иных свойств бетона в раствор вводят специальные минеральные или химические добавки.
• Вода - Обязательный компонент готовой бетонной смеси. Не нарушать рецептуру составления смесей. Количество воды может немного варьироваться и зависит от характеристик цемента, песка и наполнителя.

Как приготовить бетонную смесь

Технология изготовления бетона

Подготовка требуемых компонентов и равномерное смешивание их в бетоносмесителях с соблюдением определенной пропорции.

Принцип работы всех бетонных заводов, по сути одинаков. Чтобы лучше понять процессы, происходящие внутри бетонного завода, которые скрыты от глаз наблюдателя, посмотрите этот короткий ролик.

После перемешивания бетонной смеси до однородной массы (на этот процесс уходит 2,5-3 часа), отбираются опытные образцы для контроля качества производства. Соответствие продукции требованиям действующих ГОСТ проверяют в лабораторных условиях. После застывания вещества в определенной форме, куб помещается под гидравлический пресс.

Основные характеристики бетона

Эти параметры являются основными характеристиками. Помимо них есть дополнительные свойства, например, теплопроводность, упругость, пористость, долговечность и т. д.

1. Прочность - способность бетона противостоять механическим нагрузкам без разрушения и деформации. Это важнейшая характеристика материала. Заявленная, гарантированная прочность определяется как класс бетона и обозначается латинской литерой В и числом, например, В22. Существуют также марки бетона, они выражают средний предел прочности продукции и обозначаются литерой М с числом, например, М200.
2. Подвижность (пластичность, удобоукладываемость) показывает, насколько легко бетонная смесь расплывается под собственной тяжестью, заполняет форму или опалубку.
3. Водонепроницаемость (W) - способность бетона сопротивляться воздействию влажной среды, атмосферных осадков, грунтовых вод и т. д.
4. Плотность (D) - отношение массы материала к его объему.

Классификация бетонов

Бетоны разделяют по нескольким критериям: назначению, плотности, виду вяжущего вещества и заполнителя, структуре и т. д.

1. Конструкционный. Его также называют общестроительным. Эти бетоны предназначены для изготовления железобетонных несущих и ограждающих конструкций: стен, перекрытий, лестниц, фундаментов и т. д. Для производства и применения такого бетона особенно важна марка (класс) по прочности. К этому типу относятся некоторые виды тяжелых, ячеистых и легких бетонов.
2. Дорожный. Для строительства дорог применяются только тяжелые бетоны. Должны обладать высокими характеристиками по прочности на сжатие, на растяжение при сгибе, стойкости к истиранию, водо- и морозостойкости. При изготовлении недопустимо использование цемента с признаками ложного схватывания, пластифицированного и гидрофобного. Относительная плотность БСГ в уплотненном состоянии - не менее 98% от расчетной.
3. Легкий. Плотность облегченных бетонов составляет 500 до 1800 кг/м³. В эту группу входят ячеистые (газобетон, пенобетон) и крупнопористые виды. Их изготавливают с пористыми наполнителями или присадками, создающими пустоты в толще материала.

Контроль качества бетона

Прежде чем приступить к работе с бетоном, необходимо проверить его качество, прежде провести испытание на прочность, поскольку от этого показателя зависит целостность и долговечность всей конструкции. Порядок проверки регламентируется ГОСТ 18105-2018.

• Разрушающий метод применяется в лабораторных условиях. Пробы материала высверливаются из затвердевшей смеси и разрушают с помощью пресса. Преимущества этой технологии - образец получен из тела ЖБИ, а не поверхностного слоя.
• Прямой неразрушающий метод - местное разрушение конструкции без разрушения ее целостности и помещение прибора в полость массива.
• Косвенный неразрушающий метод - определение показателя прочности с помощью ультразвука и специального датчика.

Транспортировка и отгрузка бетона

Для транспортировки и отгрузки бетона на строительные площадки подготавливают спецтехнику (автобетономешалки/миксеры). Подобные транспортные средства в процессе движения обеспечивают непрерывное перемешивание раствора и не позволяют ему расслоиться и дать осадок.

Для работ большого объема лучше заказать смесь на заводе. Доставка смеси осуществляется специальным пневмоколесным автотранспортом. Сроки доставки по ГОСТ не должны превышать время сохраняемости свойств смеси, указанное в договоре. Как правило, это от 45 до 120 минут.