Бетон: что нужно знать о материале?

11.03.2024 14:44

В строительстве бетон является наиболее распространенным материалом, без которого невозможно возведение никакого здания. Связано это с его высокими характеристиками и в первую очередь прочностью. Основными компонентами бетона являются цемент и песок. Кроме того, для улучшения параметров здесь еще присутствуют добавки. О процессе изготовления и свойствах бетона мы рассказывали здесь.

Марки бетона

Весь производимый бетон разделяется на марки, которые обозначаются буквой «М», а после нее ставятся цифры, указывающие степень прочности материала. Все марки имеют свои характеристики, которые зафиксированы в ГОСТе.

Основной составляющей бетона является цемент, качество которого напрямую влияет на прочность застывшей смеси. Во время его использования важно следить за сроком изготовления, поскольку при длительном хранении он утрачивает свои свойства.

М100

Такая марка бетона относится к недорогому материалу. Связано это с тем, что она обладает недостаточно высокими параметрами прочности. В результате ее использование возможно только при выполнении неответственных работ. Основная причина лежит в низком процентном содержании цемента.

Бетон М100 имеет следующие технические характеристики:

Прочность. Изготовленный монолитный материал выдерживает максимальную нагрузку 0,098т/см², что соответствует невысокой прочности застывшего раствора.
Плотность. Данная величина равняется 2,37 т/м³-2,4 т/м³. Она может меняться с учетом присутствующих добавок.
Морозостойкость. Данный показатель составляет F50-F100. Эти цифры указывают на способность марки выдерживать от 50 до 100 циклов замораживаний и оттаиваний. В дальнейшем на бетоне появятся трещины.
Подвижность. Она выражается показателем П2-П4. Это достаточно высокая характеристика, указывающая на хорошую эластичность и текучесть бетона.
Водонепроницаемость. Ее показатели равны W2-W4. Данная величина приемлема для создания качественного барьера от проникновения влаги.
Жесткость. Она равняется Ж2-Ж4. Это позволяет застывшему материалу хорошо сохранять форму.

Каждый параметр может принимать определенное значение в пределах обозначенных границ с учетом используемых добавок.

Положительные стороны марки М100 выражаются в следующем:

Низкая цена бетона, что отражается на уменьшении себестоимости строительных работ.
Застывший раствор в течение длительного времени сохраняет свои характеристики.
Монолит хорошо противостоит влажности.

Если обратить внимание на минусы, то с течением времени на материале могут формироваться трещины, поэтому он не применяется при возведении ответственных конструкций. При этом бетон марки 100 является распространенным материалом, и при его заказе никогда не возникает проблем.

М250

Выпускаемый бетон М250 не является распространенным строительным материалом. При этом он имеет достаточно высокие эксплуатационные характеристики, и его использование дает возможность выполнять сложные задачи. Такая марка обладает следующими техническими характеристиками:

Водонепроницаемость. Данная величина равняется W2-W6. Она считается средней по устойчивости и колеблется в зависимости от присутствующих добавок.
Морозоустойчивость. На этот показатель влияет качество используемого щебня. Он бывает F100, F150, F200.
Плотность. Она составляет 2300 кг/м³. В зависимости от используемого наполнителя, эта цифра может иметь незначительные отклонения.
Скорость затвердевания. Здесь имеется в виду текучесть раствора, которая составляет пределы П1-П5.
Прочность. Бетон способен выдерживает давление 20 МПа.

Все параметры бетона М250 отражены в нормативных документах.

Бетон марки М250 имеет хорошие качественные характеристики, и это дает возможность применять его в следующих сферах:

формирование фундаментов для небольших и многоэтажных зданий;
создание перекрытий в домах;
покрытие дорожек, площадок и отмосток;
изготовление опор при изготовлении железобетонных конструкций.

Относительно заливки бетонных перекрытий можно прочитать информацию, изложенную здесь.

М300

Данная марка имеет хорошие показатели и невысокую стоимость, поэтому чаще всего применяется при строительных работах. Выпускаемый бетон обладает следующими свойствами:

Морозостойкость. Это величина равняется F150-F200. Такое количество заморозок и оттаиваний до появления трещин может выдерживать материал.
Водонепроницаемость. Показатель составляет W5-W8. Данный параметр можно повысить путем добавления специальных компонентов.
Подвижность. Здесь имеется в виду текучесть бетона, составляющая П1-П5. Такие характеристики позволяют вести раствором заливку фундамента.

При изготовлении бетона все его параметры контролируются ГОСТом. Бетон М300 используются для постройки загородных домов и коттеджей. Такой раствор заливается при формировании стеновых блоков, различных перекрытий, перегородок и тротуарных бордюров. Также он нашел применение для заливки стяжки пола.

М400

Марка М400 относится к элитным растворам, поэтому применяется для изготовления ответственных изделий. Это отражается в особой прочности застывшей смеси. Бетон М400 обладает следующими характеристиками:

Предельные нагрузки, которые может выдерживать данный материал, характеризуются показателем В30.
Морозостойкость. Эта величина равна F100-F300.
Водонепроницаемость. Составляет W6-W12. При этом материал способен выдерживать давление воды 0,6-1,2 Мпа.
Плотность. Данный показатель равен 2400 кг/м³, что указывает на высокую долговечность и износостойкость материала.
Подвижность. Текучесть раствора составляет П3-П5. В результате при его кладке не появляются трещины. Растворы часто применяются для заливки ответственных фундаментов.

Бетон М400 активно используется при монтаже автомобильных трасс и укладке железных дорог. Материал характеризуется надежностью и длительным сроком эксплуатации. При этом его цена достаточно высокая. Однако с учетом параметров, которые не может обеспечить никакая другая смесь, приобретение материала повышенной стоимости себя окупает.

Изготовление раствора

Основным компонентом в любой марке раствора является цемент. В зависимости от его качественных характеристик, формируется нужная прочность застывшего раствора. Если срок хранения составляет месяц, то свойства ухудшаются на 10%. После полугода все параметры понижают в 2 раза. Годичное хранение делает продукцию недопустимой к применению.

При хранении цемента следует обеспечить сухость в помещении, поскольку он хорошо притягивает сырость. Даже небольшое количество влаги приводит к его схватыванию и образованию монолита.

Второй обязательной составляющей раствора является песок, и лучше всего, чтобы он был крупнозернистым. Такой размер фракции часто присутствует в речном варианте. Преимуществом его использования является отсутствие в нем вредных примесей. При этом допускается применение и мелкого речного песка, но с обязательным проведением очистки от ила и глины. Присутствие всех нежелательных примесей уменьшает адгезию между компонентами бетона. Также в качестве замены песку может быть использован шлак.

Наполнители и добавки

Кроме цемента и песка в бетоне присутствует наполнитель. В этом качестве тут выступает щебень. Его фракции имеют шероховатую форму и размер от 5 до 35 мм. Присутствующий щебень может быть следующих видов:

Гравий. Данный материал отличается универсальностью, поскольку может быть использован при заливке бетоном внешних и внутренних конструкций.
Гранит. Отличается высокой морозостойкостью и малой степенью влагопоглощения.
Известняк. Такой наполнитель имеет невысокую прочность, поэтому используется только при проведении внутренних работ.

Чтобы улучшить качественные характеристики бетона, в него замешиваются еще следующие виды добавок:

Пластификаторы. За счет их присутствия улучшается качество бетона без увеличения процентного содержания цемента. У застывшей смеси повышается морозостойкость, пластичность и вязкость.
Армирующие волокна. В их основе лежат полипропиленовые или поливинилхлоридные вещества. Такие компоненты уменьшают формирование в бетоне трещин.
Мыльный раствор. Повышает пластичность бетона.
Клей ПВА. Усиливает прочность состава.
Измельченное стекло. Кроме повышения прочности стекло улучшает гидроизоляционные свойства продукции.
Поваренная соль. Присутствие такой добавки дает возможность работать с раствором в условиях отрицательных температур.

Кроме того, существуют еще пигментные добавки, которые формируют цвет застывшему раствору. Всю необходимую информацию о добавках в бетоне можно получить здесь.

Замес бетона

При формировании раствора компоненты смешиваются в определенных пропорциях. Обычно гравий песок и цемент берутся в следующем составе: 4:2:1. При этом количество добавок закладывается с учетом необходимости выполнения конкретных условий.

Количество воды заливается в зависимости от влажности каждого из компонентов, поэтому здесь точного расчета не существует. Обычно за основу принимаются усредненные данные. Сначала ее литраж берется в 2 раза меньше объема положенного цемента, а затем жидкость добавляется по мере необходимости. При этом следует понимать, что жидкий раствор после затвердевания может растрескаться, а недостаток влаги уменьшает пластичность бетона. В случае, когда требуется увеличенная прочность монолита, объем щебня повышается до 5 частей.

Процедура замеса раствора ведется в бетономешалке. Такая работа совершается в следующем порядке:

В бетономешалку заливается небольшое количество воды. Она должна присутствовать в минимальном объеме.
Засыпаются в нужных пропорциях цемент и песок.
Все компоненты перемешиваются в течение 5 минут.
Добавляются оставшиеся составляющие, и смесь перемешивается еще 10 минут. В случае необходимости постепенно добавляется понемногу жидкость.

Замешанный раствор изымается из бетономешалки и помещается на подготовленную площадку.

Набор бетоном прочности

Прочность относится к основной характеристике бетона. Она нарастает по мере затвердевания раствора. Даже после формирования монолита этот параметр продолжает усиливаться.

Процесс набора прочности является результатом химической реакции, которая происходит при контакте цемента с водой. Такое взаимодействие носит название гидратация. В течение непродолжительного времени состав твердеет и каменеет. Происходит это в два этапа:

Схватывание. Постепенно у жидкого раствора ухудшается подвижность. Особенно это быстро происходит в теплую погоду. Только с помощью специальных пластификаторов затвердевание можно замедлить.
Затвердевание. После прохождения этапа схватывания наступает непосредственно набор бетоном прочности. Такой период активно длится не менее 3 недель. При этом его продолжительность не ограничена и может продолжаться даже несколько лет.

На затвердевание смеси оказывают влияние следующие факторы:

Температура окружающей среды. Оптимальной температурой гидратации считается + 20⁰, когда бетон затвердевает и в течение непродолжительного времени набирает прочность. Если преобладает морозная погода, из-за замерзания воды процесс гидратации останавливается и начинается вновь только после наступления тепла.
Уровень влажности. Такой показатель должен быть равен 80%. В таких условиях бетон очень быстро набирает прочность. Снижение этой нормы сразу же уменьшает затвердевание смеси. Причиной является быстрее испарение воды в условиях сухого климата. Это не позволяет усиливаться бетону.
Погодные условия. Лучше всего проходит процесс гидратации в условиях прохладного климата, когда на бетон не попадают прямые солнечные лучи. В этот период отсутствует ускоренное высыхание, что сказывается на усилении прочности бетона. Также не следует вести укладку раствора при ветреной погоде, поскольку уложенный раствор быстро высыхает, что нежелательно для процесса гидратации. Хорошо делать замесы в зимнее время года, когда стоит температура несколько выше нуля градусов.
Выдержка по времени. Если знать все исходные параметры сделанного замеса, то вычислить время его затвердевания для приобретения им максимальной прочности можно по таблице.
Марка цемента и добавки. Чем выше марка цемента, тем быстрее происходит затвердевание бетона. Однако в любом случае этот срок должен быть не менее 3 недель. С целью ускорения такого процесса используются специальные добавки. Если работы проводятся в зимнее время, то применяются вещества, обеспечивающие тепловыделение с целью устранения возможности замерзания воды. В летний период применяются добавки другого типа, предохраняющие бетон от быстрого высыхания.
Трамбовка бетона. С помощью вибрационных установок процесс гидратации происходит ускоренным путем.

На залитый бетон дают максимальную нагрузку только после того, когда он наберет свою требуемую точность.

Процесс затвердевания бетона можно ускорить или замедлить. Делается это следующими способами:

Умышленно понижается объем воды с целью увеличения у бетона жесткости. При этом существенно усложняется последующая процедура трамбовки.
Подача горячего пара. Процесс является достаточно эффективным, потому что при его проведении бетон не пересыхает. Однако в случае его применения значительно увеличиваются затраты.
Использование ускорителей. Такие вещества существенно ускоряют затвердевание бетона, но конечная прочность получается недостаточно высокой.
В морозную погоду прогрев бетона допускается вести инфракрасными лучами или с помощью укладки светоотражающих полотен.

Ускорить процесс затвердевания бетона можно путем заливки его в опалубку. Ускорение происходит за счет того, что раствор находится в ограниченном пространстве, и у него отсутствует подвижность. Доски снимаются через неделю. Обычно за этот период бетон набирает порядка 70% своей окончательной прочности.

Снижение качества бетона

Чтобы у рабочей смеси после изготовления не снижались характеристики, необходимо быстро и правильно доставить ее на объект. Делается это с помощью специализированной техники. При неправильной транспортировке свойства бетона могут ухудшиться. Причины носят следующий характер:

Расслоение раствора. Происходит это при движении по плохим дорогам из-за сильной тряски грузовика. В результате тяжелые компоненты раствора опускаются на дно, а легкие составляющие всплывают вверх цистерны. Особенно это часто происходит в тех случаях, когда соотношение цемента и воды было не выдержано, и жидкости оказалось больше требуемой нормы.
Схватывание смеси раньше времени. Бетон должен постоянно перемешиваться, потому что в неподвижном состоянии он схватывается уже через 50 минут. Особенно этот процесс усиливается в сильную жару.

Если при транспортировке раствора произошло его расслоение, то использование смеси запрещено.

Итого, бетон является материалом, который после замеса необходимо сразу же выработать в кратчайшие сроки. Связано это с небольшим периодом времени его застывания. Поэтому требуется правильное проведение расчетов количества замеса. В случае ошибки застывший бетон выбрасывается, что приводит к лишним расходам.

ИСТОЧНИК ФОТО: ASNinfo

МЕТКИ: СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ СТРОЙМАТЕРИАЛЫ, ЦЕМЕНТ, ПРОИЗВОДСТВО ДОБАВОК К БЕТОНУ, СУХИЕ СМЕСИ, ПРОИЗВОДСТВО СТРОЙМАТЕРИАЛОВ, ПРОИЗВОДСТВО БЕТОНА

Подписывайтесь на нас:

Строительство дорог и искусственных сооружений

19.10.2021 09:52

Дорожное-мостовое строительство — это отрасль, которая занимается благоустройством подъездных дорог и возведением необходимых искусственных сооружений. Качественное покрытие должно соответствовать определенным стандартам, обеспечивающим безопасность пешеходов и водителей. Поэтому работы по строительству дорог и искусственных сооружений разделяют на несколько этапов, каждый из которых строго контролируют.

Что такое дорожно-мостовое строительство

Строительство дорог и искусственных сооружений помогает обеспечивать комфортную и безопасную жизнь граждан. Специальные службы выполняют работу по устройству и реконструкции:

транспортных развязок;
подземных пешеходов;
мостов;
автомобильных дорог;
транспортных тоннелей;
эстакад;
иных объектов дорожно-транспортной сети.

Отрасль проектирует, строит, ремонтирует дороги и занимается их техническим обслуживанием.

Дорожное строительство — это сложная, трудоемкая и дорогостоящая деятельность, так как автодороги должны соответствовать многим требованиям по:

надежности;
пропускной способности (максимальному количеству автотранспорта, который в состоянии пропускать участок дороги за единицу времени в одном или в двух направлениях);
долговечности;
качеству;
удобству эксплуатации.

Кроме того, дороги включают в себя множество связанных между собой по функциональности искусственных инженерных сооружений, которые предназначены для обеспечения безопасности передвижения транспорта.

Дорожно-мостовое строительство

Источник: https://www.i-podmoskovie.ru

Проектирование дорог

Прежде чем приступить к строительству, составляют проектную документацию, в которой учитывают:

минимальное расстояние от одного пункта дороги до другого;
объем работы;
возможность прокладывания дороги около или через населенный пункт;
требуется ли сносить сооружения, которые мешают строительству;
нарушение экологических норм, архитектурного ансамбля и археологических раскопок (при условии, что дорогу прокладывают в старинном городе);
возможность сокращения длины дорог при помощи возведения путепровода, моста, тоннеля или дамбы;
вероятность схождения лавины (если рядом расположены горы);
возможные препятствия, создающиеся для других линий коммуникаций;
цену строительства;
стоимость эксплуатации дорожной инфраструктуры;
расположение подземных коммуникаций.

Проект должен пройти административное согласование. При правильном составлении контролирующие органы выдадут разрешение на строительство.

Проектирование дорог

Источник: https://voms.ru

Строительство автодороги

Строительство автомобильных дорог состоит из нескольких этапов:

Подготовки.
Укладывания покрытия.
Оборудования дороги.

У каждого этапа существуют свои тонкости, которые необходимо изучить перед началом строительства.

1 этап

Подготовка площадки для строительства автодороги — это ответственный момент, от которого зависит качество будущего покрытия. В процессе работ:

На территории, предназначенной для строительства, удаляют деревья, сносят посторонние строения, убирают мусор.
Производят геодезическую разметку, затем корректируют месторасположение предполагаемых объектов строительства.
Снимают верхнюю часть грунта.
Если в земле обнаружились пустоты, то производят бурение скважин, которые заполняют бетоном. Чтобы укрепить почву при плывунах или оползнях, вбивают сваи.
При необходимости осушают болота. Для этого прокладывают сточные каналы, а под грунтом — дренажные трубы.
Возводят утвержденные в проекте мосты, тоннели и иные искусственные сооружения на пути строящейся дороги.
Выравнивают площадку, срезая вершины холмов, засыпая низины и овраги. Также уменьшают крутизну спусков и подъемов, которые представляют опасность зимой из-за скользкого обледенения.
Возводят высокие насыпи с протоками или проездами под ними.
На подготовленное и выровненное основание последовательно наносят слоями песок и щебень (гравий).
Производят уплотнение грунта.

Чтобы дорожное покрытие было стойким к сезонным температурным изменениям, к песку добавляют глину или используют другую комбинацию природных материалов.

Для умеренно нагруженной дороги используют портландцемент, который смешивают с несколькими видами грунта. В процессе подготовки материала:

грунт тщательно измельчают;
соединяют с 7% цемента;
сразу же распределяют по площадке на глубину не менее 10 см;
придают дорожному полотну необходимую форму;
уплотняют укаткой.

Сверху тонким слоем распределяют битум. Материал предотвращает высыхание, пока цемент не схватится. Для экономии средств в некоторых местах разрешается использовать для укрепления покрытия битум, тщательно смешанный с грунтом на глубине 25 см.

Подготовка площадки для строительства автодороги

Источник: https://www.drive2.ru

2 этап

На втором этапе укладывают покрытие, в качестве которого используют:

асфальт;
асфальтобетон;
бетон;
портландцемент.

Материал готовят непосредственно на месте или доставляют в готовом виде при помощи самосвала. Нанося смесь, важно следить, чтобы ложилась она равномерным слоем. Избежать появления неровностей помогает асфальтобетоноукладчик. Чтобы повысить плотность покрытия, укладку осуществляют несколькими катками.

Применяют две технологии асфальтирования:

Горячее. Смесь готовят из вязкого и жидкого битума. Разрешается производить работы в зимнее время. Минимально допустимая температура смеси — 120°С. Перед тем, как уложить асфальт, часть дороги, на которую собираются его наносить, высушивают специальной техникой.
Холодное. Смесь готовят из жидкого нефтяного битума. Укладку разрешается проводить только в теплый период. Чаще всего применяют при ямочном ремонте.

Асфальтоукладка — это сезонная работа, зависящая от погодных условий. Температура воздуха не должна быть меньше +5°С. Поставляют смесь в горячем состоянии. Поэтому работы проводят максимально быстро, чтобы она не успела остыть. Иначе покрытие уложить не получится.

Асфальтирование дороги

Источник: https://azimutlife.ru

3 этап

Третий этап строительства — это оборудование автомобильной дороги. В первую очередь производят установку барьерных ограждений, которые препятствуют:

выезду автомобиля на газон и тротуар;
выходу на проезжую часть пешеходов, диких и бездомных животных;
выезду транспортных средств на встречную полосу движения.

Также ограждения уменьшают ослепление водителей фарами встречного автомобиля.

Чтобы сохранить покрытие от размыва, таяния снега и дождей, дорогу оборудуют:

железобетонными водосточными желобами;
воронками;
отливами;
канализационными решетками и люками, которые отводят воду не только от дороги, но и от тротуара, расположенного рядом с ней.

Устанавливая по краю дороги бордюры, учитывают, что они должны перенаправлять движение сточных вод и способствовать их удалению с дорог. Автомагистрали огораживают чаще всего специальным забором, который предотвращает появление на проезжей части диких животных.

Когда полотно готово, наносят разметку. Для оптимизации безопасного движения у края дороги устанавливают дорожные знаки.

Оборудование автомобильной дороги

Источник: https://www.arhistal.ru

Используемая для асфальтирования техника

На каждом этапе строительства дорог применяют специальную дорожную технику. Транспорт помогает ускорять процесс укладки асфальта и повышать качество работ.

Необходимая техника — это дорогостоящие машины, поэтому большинству организаций рациональнее пользоваться услугами аренды.

Бульдозер

Бульдозер — это самоходная дорожно-строительная машина, оснащенная ножевым рабочим органом. Помогает проводить землеройные и транспортные работы. Используют для:

подготовки грунтового основания;
нанесения песчаного и щебеночного слоя;
подготовки площадки к асфальтированию.

Гусеничные модели работают на бездорожье и в труднопроходимых местах. Колесные бульдозеры более маневренные и предназначены для работы на небольших участках. Чаще всего используются при устройстве дорожного основания.

Бульдозер

Источник: https://tmbk.ru

Погрузчик

Погрузчики бывают ручными и самоходными. Основное назначение:

поднятие;
транспортировка;
укладка тяжеловесных грузов.

Технику комплектуют разным навесным оборудованием: ковшами, отвалами и другими рабочими органами.

Фронтальный погрузчик

Источник: https://spb.autocar-orel.ru

Грейдер

Грейдер планирует и профилирует рабочий участок. Машина бывает самоходной или прицепной, используемой для выравнивания грунта и его перемещения. Также применяют технику во время уборки территории от сыпучего строительного материала и снега.

Грейдер

Источник: https://dpa1.ru

Асфальтобетоноукладчик

Асфальтобетоноукладчик — техника, предназначенная для укладки асфальтобетонной смеси. В зависимости от сложности и объема работ, машины бывают легкими и тяжелыми. Крупногабаритную технику применяют на большом объекте дорожного строительства. Легкую машину используют при выполнении вспомогательных работ.

Асфальтобетоноукладчик

Источник: https://sakhalinmachinery.ru

Срок эксплуатации дорог

Время эксплуатации дорожного полотна зависит от:

нагрузки;
интенсивности движения транспортных средств;
погодных условий;
качества материала;
соблюдения технологического процесса укладки.

Гарантированное время эксплуатации — 7 лет. Для его продления проводите своевременную ремонтную работу, устраняя просадку, ямы, неровности и трещины.

Строительство искусственных сооружений

Мост — это искусственное сооружение, которое обеспечивает беспрепятственное передвижение транспортных средств, грузов и людей через определенную преграду (водоем, автомобильное или железнодорожное полотно).

Проектирование и строительства моста — это сложный процесс, который занимает несколько лет и включает большой объем монтажно-строительных работ. Технологию возведения моста и вид материалов выбирают, ориентируясь на:

размеры;
особенность эксплуатации;
расположение;
климатические условия;
назначение (автодорожный, городской, пешеходный мост).

В зависимости от несущей нагрузки на опоры, мост бывает балочным, висячим и арочным. Для строительства используют различный материал:

камень;
железобетонную конструкцию;
дерево;
стальную конструкцию.

Искусственное сооружение состоит из пролетных строений и опоры.

Вокруг моста проводят дополнительные работы по:

укреплению берега;
постройке подъездных путей;
защите опор от удара льда;
обеспечению безопасного прохода судов;
электрификации;
благоустройству территории.

В процессе строительства применяют специальные транспортные средства и подъемные механизмы.

Процесс работ разделяют на несколько этапов:

Проектирование.
Подготовительные работы.
Строительство опор.
Возведение пролетных строений.
Устройство дорожного полотна.

Для каждого вида моста используют определенную технологию строительства, оптимально подходящую для него.

Строительство моста

Источник: https://rosavtodor.gov.ru