Тяжелые бетоны. Контроль качества строительных материалов

В каждую эпоху преобладал свой уникальный тип строительных материалов. Примечательно то, что с развитием технологий процесс получения и обработки материала становился все сложнее. В разных областях мира практиковалось строительство из обожженной особенной глины – кирпича, популярного и по сей день, дерева и камня. Но одним из самых часто используемых строительных материалов, начавшим набирать популярность с 19-го века, является бетон. Все последние современные разработки в строительной отрасли неизменно связаны именно с этим строительным материалом: он проявляет себя максимально гибким при любых погодных условиях, а большинство его свойств можно изменить при помощи небольших изменениях в составе. Основным определяющим элементом веса бетона является фракция его крупного заполнителя. В итоге мы получаем различные виды бетона – от особо легких до особо тяжелых - и из всего многообразия самыми популярными являются именно тяжелые бетоны с плотностью 2.500 кг/м3. Обуславливается такая популярность различными областями применения: от строительства частных домов до возведения масштабных построек гражданского и промышленного назначения. Сегодня мы поговорим непосредственно о том, что формирует конечный состав тяжелого бетона, как сделать проверку кубиков тяжелого бетона на прочность и какие существуют особенности производства тяжелых бетонов.

Состав тяжелых бетонов

1) Цемент. Цемент является основным компонентом бетона. Кстати, запатентованный Джозефом Аспидином в 1824 году портландцемент является наиболее популярным цементом в производстве тяжелого бетона. Обуславливается этот выбор повышенными прочностными характеристика по сравнению с аналоговыми материалами. Марку цемента следует подбирать в соответствии с проектными требованиями – это основной компонент, влияющий на конечные прочностные характеристики бетона.

2) Вода. Водо-цементное отношение в замесе бетона определяет скорость процесса твердения бетона и необходимое количество заполнителя. Важной деталью является тот факт, что вода не должна содержать в себе никаких примесей: в будущем это может сильно повлиять на прочностные характеристики бетона, привести к образованию высолов на поверхности конструкции, а на этапе твердения различные добавки, применяемые для уменьшения сроков затвердевания бетона, повышения морозостойкости и прочих характеристик, могут дать неверную химическую реакцию, в результате чего их эффективность будет существенно ниже заявленной.

3) Песок. Качественный и не содержащий примесей песок – основа качественного бетона. Мы много раз обращали внимание в наших статьях на то, что наиболее оптимальным вариантом является применение речного промытого песка. Он будет лишен минеральных отложений, а значит обеспечит нормальное протекание процесса затвердевания бетона и обезопасит вас от появления высолов. В производстве тяжелых бетонов необходимо применять песок крупной фракции. Это способствует ускоренному набору прочности, однако следует помнить, что с песком крупной фракции часто могут попадаться небольшие частички глины, и именно для избавления от них песок перед процессом смешивания необходимо промывать.

4) Заполнитель. Качество крупного заполнителя и размер его фракции – важнейшие параметры в определении марки тяжелого бетона. В основном в производстве тяжелого бетона применяется щебень диаметром фракции 5-7 мм.

5) Добавки. В процессе производства бетона важную роль играют строительные добавки, которые меняют различные характеристики бетона в зависимости от требований строительства. Существуют добавки, повышающие прочностные характеристики бетона и его морозостойкость, добавки, уменьшающие период схватывания и твердения бетона, а также добавки, направленные на борьбу с высолами.
Основные характеристики и свойства
Класс тяжелых бетонов представлен бетонами марки от М100 до М500. Этот показатель определяет качество материалов, входящих в состав бетона, и фактическое количество цемента. Но помимо этого существует также ряд характеристик, которые следует рассмотреть.

1) Прочность. Это основная характеристика любого бетона. Основное преимущество бетона – способность хорошо воспринимать нагрузки на сжатие. Для баланса сжимающих и растягивающих напряжений применяется арматура. Прочностные характеристики тяжелого бетона существенно выше, чем у более легких аналогов, что и объясняет его популярность у строителей.

2) Класс бетона. Это характеристика определяет пределы прочности бетона на сжатие и растяжение. Различие в показателях прочности на сжатие и предела на осевое растяжение может быть в несколько раз.

3) Морозостойкость. Способность бетона многократно выдерживать процессы заморозки и оттаивания без нарушения прочностных характеристик называется морозостойкостью. Этот показатель также является одним из наиболее важных, т.к. по нему мы можем с достоверной точностью определить срок жизни конструкции. Для увеличения морозостойкости бетона применяют различные добавки, в том числе и ряд пластификаторов, способный не только ускорить твердение бетона, но и увеличить его морозостойкость.

4) Водонепроницаемость. Этот параметр важен как для наружного строительства (ведь давление атмосферной воды на стены здания никто не отменял), так и при возведении подземной части, когда конструкции приходится сопротивляться воздействию агрессивных сред и давлением грунтовых вод.

К основным свойствам тяжелых бетонов относятся:

· теплопроводность. Этот показатель достаточно высок, поэтому применение тяжелых бетонов для отделочных работ не представляется возможным.

· Пористость. Уменьшить число пор в бетоне вам поможет тщательное перемешивание раствора перед заливкой бетона. Пористость обусловлена наличием воды, поэтому от них никак не избавиться.

· Деформации и усадка. Еще одним немаловажным свойством считается естественная усадка бетона, которая происходит в течение трех лет с момента заливки бетона в конструкцию. Важно помнить, что бетон, как и любой другой материал, подвержен временной деформации, хотя и менее прочих.
Контроль качества бетона
Каждая из характеристик, указанных выше, подлежат тщательной проверке на соответствие фактических показателей проектным требованиям, и нельзя предполагать, что это относится только к строительству объектов повышенной опасности, таких как атомные электростанции, применяющие именно тяжелый бетон в качестве основного материала. Даже при строительстве коттеджа при несоответствии показателя бетона по водонепроницаемости проектным требованиям мы рискуем получить размытый фундамент уже в ближайшие 3 года, что впоследствии чревато судебными тяжбами с заказчиком. Необходимо отобрать пробы для определения морозостойкости и водонепроницаемости, а также для проверки прочностных характеристик бетона. Проверка бетона на осевое растяжение производится только при соответствующих проектных требованиях. Наиболее точные результаты исследований вам дадут исследования в лаборатории, в частности разрушающий контроль прочности бетона. Он дает максимально точные результаты по сравнению с неразрушающими аналогами и позволит вам гарантированно спокойно продолжать процесс строительства, имея на руках всю необходимую сопроводительную документацию. О процессе проверки прочностных характеристик бетона разрушающими методами мы уже рассказывали вам в этой статье, для тяжелых бетонов этот процесс не обладает какими-либо специфическими особенностями. Важно в точности соблюдать все этапы проверки, и для этого мудрым решением будет обратиться за помощью в росаккредитованную строительную лабораторию, которая сможет не только произвести забор проб бетона, подготовку образцов и их испытание, но и выдать сертификат, подтверждающих соответствие фактических показателей бетона проектным требованиям.
Преимущества и недостатки
Как и у любого строительного материала, у тяжелого бетона есть свои плюсы и минусы. Предлагаем кратко разобрать их.

Преимущества:

· экономическая выгода. Тяжелый бетон достаточно доступный материал, и его сравнительно низкая стоимость способствует увеличению доли продаж данного материала.

· Повышенная плотность.

· Различность практического применения бетона.

· Прочность и долговечность.

· Удобоукладываемость.

Недостатки:

· необходимость обустройства конструкции, обеспечивающей защиту от внешнего воздействия на весь период твердения бетона

· Обширный коммуникационный список от заказа бетона до его введения в эксплуатацию.

· В условиях повышенной температуры при возможном испарении воды с поверхности бетона есть необходимость регулярного увлажнения поверхности бетона водой.
Производство тяжелых бетонов
Процесс производства тяжелых бетонов схож с основными процессами при производстве других бетонов. Для этого необходимо произвести замес следующих материалов по пропорциям:

Цемент : Вода : Песок : Заполнитель = 1 : 0,8 : 2 : 4


По данным пропорциям производим следующие операции:

1) в специальную тару наливаем 0,8 частей воды.

2) Перемешивая, добавляем постепенно части цемента, песка и КЗ

3) Добавляем пластификаторы, гидрофобизаторы и прочие добавки, меняющие характеристики бетона на требуемые по проекту.

4) Продолжаем процесс до получения однородной массы.


И если вам показалось, что процесс производства достаточно легкий, вы ошибаетесь, т.к. даже производство малого объема тяжелого бетона – максимально трудоемкий процесс без специального дорогостоящего оборудования. И, что наиболее важно, весь процесс должен обеспечить создание бетона с характеристиками, соответствующими проектным требованиям и ГОСТу, поэтому даже малые объемы бетона рекомендуется закупать в готовом виде у заводов-производителей.
Области применения
Тяжелый бетон является одним из самых многообразных в плане практического применения. В продолжении этого пункта поговорим об областях строительства, где основным применяемым бетоном является именно тяжелый.

1) Производство ЖБК. Это самая объемная отрасль в строительстве, ведь практически любое сооружение имеет в своем составе железобетонную конструкцию. И именно тяжелый бетон является наиболее применяемым при производстве

2) Строительство плотин, ГЭС, портов и доков. Высокие показатели водонепроницаемости стали поводом для того, чтобы тяжелый бетон стал основным применяемом материалом при возведении гидросооружений.

3) Автомагистрали. Основа дороги из тяжелого бетона – гарантия долговечности дорожного полотна

4) Монолитные фундаментные плиты

5) Стены повышенной прочности и надежности, к примеру, банковские сейфы

Причин для такой популярности тяжелого бетона множество: низкая стоимость по сравнению с аналогами, долговечность и высокие прочностные характеристики.
Заключение
Тяжелый бетон является одним из наиболее популярных видов бетона, и эта популярность вполне объяснима. Области его применения, а также его прочностные характеристики делают тяжелый бетон оплотом надежного строительства. Но и его необходимо проверять на соответствие проектным требованиям. Самым удобным способом проверки бетона является использование возможностей строительной лаборатории, которая сама произведет забор проб бетона и их лабораторное исследования, по результатам которых вам будет выдан сертификат, который поможет вам доказать соответствие вашего бетона проектным требованиям. Важно, чтобы выбранная вами строительная лаборатория имела росаккредитацию, тогда вам будет не страшна любая проверка.

Испытания бетона в лаборатории Санкт-Петербурга

Вакансии
Строительная лаборатория ООО "Бюро "Строительные исследования" занимается испытаниями конструкций и материалов в Санкт-Петербурге и Москве

Основная специализация лаборатории:


Бесплатно вызвать лаборанта на объект или задать вопрос эксперту можно:

1. Заполнив форму на нашем сайте

2. По телефонам:

+7(812)386-11-75 - главный офис в Санкт-Петербурге

+7(965)006-94-59 (WhatsApp, Telegramm) - отдел по работе с клиентами Санкт-Петербург и Москва

3. Написать нам на почту

Подписывайтесь на наши социальные сети и YouTube канал, там много интересной информации и лайфхаков.
Задайте вопрос по этой статье, заполнив форму (телефон не обязателен)