Проверка состава и пропорций бетонной смеси перед заливкой

Бетонная смесь - очень востребованный материал, хорошо известный строителям и простым обывателям. Такая ситуация обусловлена тем, что он характеризуется прочностью, простотой приготовления, долговечностью, безопасностью конструкции, устойчивостью к внешним воздействиям. Названные функции бетонная смесь способна выполнять лишь при одном условии: строгом соблюдении рецептуры ее приготовления. Она зависит от целей использования бетона для строительства. Поэтому проверка состава и пропорций бетонной смеси перед заливкой является обязательной процедурой для успешного создания при ее помощи конкретного сооружения. Статья рассматривает различные аспекты указанного процесса для знакомства широкого круга потребителей.

Они хорошо известны: песок, щебень (гравий), цемент, вода. Четыре названных компонента считаются основными. Главный компонент бетонной смеси – цемент, остальные называют наполнителями. Для получения вяжущего компонента из цемента добавляют воду в соответствии с технологической рецептурой. В состав смеси могут входить специальные добавки, выполняющие разные функции, например, для защиты от морозов. Различают тяжелый бетон и легкий: газо- и пенобетон. Первая разновидность наиболее популярна, основой которой является цемент. Вторую используют при необходимости существенно повысить теплоизоляционные свойства конструкции, которые обеспечивают пористые заполнители. Цемент – вяжущее вещество в виде порошка. Оно способно при взаимодействии с водой до 28 суток давать твердую субстанцию. Возникновение распалубочной прочности бетона обусловлено составом смеси и условиями затвердевания, которые могут длиться многие месяцы. Очень важно соблюдать правила хранения: упаковки не должны терять целостность, в противном случае с появлением комочков или уплотнений материал теряет вяжущие свойства. От качества и марки ингредиента зависит прочность и соответствие эксплуатационным параметрам полученной смеси. Щебень - крупный сыпучий заполнитель. Получают путем дробления гравия или более крупного горного камня. Различают пять фракций, которые отличаются по величине элементов и строительному предназначению. По источнику происхождения бывает базальтовый (гранитный), гравийный и известняковый щебень, существенно различные по прочности. Данный показатель должен в 2 раза превышать расчетную марку бетона. Первая разновидность имеет повышенный радиационный фон. Кроме того, щебень классифицируется по уровню морозоустойчивости. Для строительства, как правило, используют марку F 300. Песок – компонент, который заполняет пустующие объемы, образованные предыдущим наполнителем. Обеспечивает при затвердевании смеси равномерное распределение внутренних напряжений. Он должен быть чистым без мусора. Только в этом случае не будет уменьшать пластичность смеси и сможет снизить ее конечную стоимость. Строители используют карьерный, речной и морской (кварцевый) песок, отличающиеся составом, ценой, уровнем загрязненности примесями. Важным показателем данного компонента бетона является влажность, оптимум которой не должен превышать 5%. Повышенная влажность требует снижения объема воды. Песок и щебень как заполнители создают структурный каркас, который снижает риски деформации готового строения. Вода – важнейшая составляющая, которая является триггером для процесса гидратации в цементе. Она определяет уровень морозоустойчивости и водонепроницаемости созданного изделия. Обязательное условие для этого ингредиента - чистота, т.е. отсутствие веществ, препятствующих названной выше реакции. Для приготовления бетонной смеси в определенной последовательности можно использовать бетономешалку. Для этого необходимо пошагово соединить ее компоненты, добросовестно перемешивая 1–2 мин. после каждой закладки:

• поместить половину массы песка;
• постепенно в небольших количествах добавить цемент;
• засыпать щебень;
• перемешать до полной однородности и не прекращать перемешивание, чтобы масса не расслоилась. Бетон можно приготовить и вручную. Для этого существует два способа. Первый предполагает смешать песок и цемент, добавив после этого остальные составляющие при тщательном перемешивании до получения однородного состава. Вторую методику используют, готовя небольшой объем раствора: вода + все компоненты и хорошенько перемешать. Чтобы раствор не расслоился, его необходимо постоянно перемешивать. Смесь должна быть совершенно однородной на этапе заливки в опалубку или форму.

Данный показатель играет огромное значение при ее приготовлении с разной целевой установкой и обеспечении сохранения свойств строительного материала. Он гарантирует, что будущие конструкции будут обладать основными показателями, а именно: составом, прочностью, устойчивостью к холодам и недоступностью для влаги, свойственными определенному типу строительства. Известно, что готовая бетонная смесь (товарный бетон) имеет соотношение компонентов: цемент 13%, щебень 54%, песок 26%, вода 7%, что находится в пропорции 1:4:2:0,5. Приведенные данные не универсальны и могут быть изменены. Так, например, используют соотношение 1:6:3, вода составляет половину от первого компонента. Пропорция смеси существенно зависит от ряда факторов:

• качество бетона, который необходим для конструкции;
• тип цемента;
• физико-химические свойства песка и щебня;
• качественно-количественный состав добавок. Существует таблица строительных нормативов, регламентирующая состав смеси для разных марок бетона, однако общая пропорция сохраняется. Различают товарный, тощий и жирный бетон. Первый отвечает техническим стандартам, второй имеет более низкое, третий - более высокое содержание вяжущих составляющих относительно наполнителя. Очень важно правильно подбирать значение пропорции, руководствуясь выбором компонентов для конкретных строительных задач и условий строительства. Так, бетон для фундамента и отмостки имеют неодинаковое его значение. Краткая сравнительная характеристика состава бетонов для указанных видов работ содержит таблица 1.

  №	Вид строительных работ	Пропорции бетонной смеси	Марки бетона
  1	Заливка фундамента	1:3:6 - Смешивать можно вручную	- М400; М500 как правило - М200; М350 часто применяют
  2	Отмостка	- 1:3:4:0,5 - Высоко однородная смесь - Исключить известковые или доломитовые наполнители, золу - Обязательна бетономешалка	- Не ниже F150 - Более высокие марки
  Пропорции компонентов в смеси оказывают существенное влияние на некоторые свойства бетона.
  Прочность – основной механический показатель качества бетона, зависящий от соотношения щебня в нем, активности цемента, доли воды. Зерновой состав заполнителей и методика процесса перемешивания также оказывают влияние на рассматриваемое качество. Правильность процесса уплотнения – еще один фактор его определяющий.
  Плотность – это свойство сильно зависит от наличия в составе смеси пластификаторов, снижения соотношения цемента и воды, совершенствования реакции уплотнения. Повышение значений этого показателя приводит к улучшению коррозиестойкости, водостойкости и устойчивости к низким температурам.
  Расширение и усадка – свойство особо актуально для тяжелых конструкций. Для его снижения используют бетон, в котором низкое содержание цемента и зерновые затвердители высокого качества.
  Разрушения в результате коррозии – разнообразные дополнительные добавки в цемент образуют в нем спецсоединения, способные обеспечить бетону устойчивость к данному процессу.

Состав бетонной смеси, соблюдение правил ее укладки и ухода за затвердением напрямую определяют качество строительных сооружений. Известны разные группы методов указанной проверки. Так, ее можно провести самостоятельно простыми методами. К ним относят:

• визуальный осмотр, в течение которого определяют гладкость поверхности и однородность ее по цвету визуально: разводов быть не должно, цвет - слегка серый, трещины отсутствуют;
• проверка по звуку удара (только марки М100 и выше), который наносится молотком или иным металлическим предметом весом около 0,5 кг: отсутствие глухого звука;
• определение марки при помощи зубила: удар молотком 0,3-0,4 кг весом со средней силой: результаты удара разные - от глубокого вхождения в материал до сохранения его целостности;
• измерение густоты или текучести бетона конусом: бетонный раствор наливают в спецприспособление в несколько слоев, которые уплотняются. После удаления формы дают ему осесть. Степень густоты – значение «высоты» раствора (в мм), на которую он осел. Вторая группа – это лабораторные разрушающие и неразрушающие методы, обеспечивающие высокую точность проверки. Для первой разновидности используют тесты, которые формируют при производстве бетона и при заливке его. Если исследуется готовая конструкция, она подвергается частичному повреждению с формированием образцов или кернов. Ультразвуковой метод относится ко второй разновидности. Позволяет оценить прочность бетонной смеси. Преобразование волны высокой частоты дает информацию об объекте по способу получения смеси, зерновой состав марки, наличие полостей и др. Метод дорогостоящий, требующий специального оборудования. Механический (контактный) метод также относится к неразрушающим методам контроля. Осуществляется при помощи разнообразных ударных приспособлений (молотков Фидзеля и Кашкарова, пистолета ЦНИИСКа и др.). Они позволяют оценить прочность бетона. Химический анализ – совокупность методов, основанных на применении особых химических индикаторов, позволяющих судить о наличии определенных компонентов в составе бетонной смеси.

Соответствие пропорций компонентов выбранному рецепту, т.е. класса и марки бетона целевому назначению строительства, имеет огромное значение для будущей его эксплуатации. Неверный выбор или нарушение технологии сохранения пропорций приведет в дальнейшем либо к преждевременному износу, либо к дополнительным тратам на периодические ремонты. Поэтому проверке подвергается кроме состава еще и пропорции ингредиентов бетона, которые нужно грамотно рассчитать, исходя из целей его применения. Проверка пропорций частей бетона производится методами взвешивания компонентов (измерение веса компонентов до и после смешивания), проверки их объемов (оказать давление на них и замерить V массы вначале и в конце процедуры) и др. О нарушении указанного параметра бетонной смеси свидетельствуют показатели растекшейся бетонной смеси, которые определяют конусом на опорном столе; коэффициент уплотнения раствора, измеряемый спецприборами; уровень морозостойкости, определенный по результатам процедуры оттаивания ранее замороженных при низкой температуре образцов.

Различают выборочный, сплошной и статистический контроль качества продукции. Чаще всего указанное мероприятие на предприятиях по производству смеси осуществляют по трем направлениям:

• предварительные испытания компонентов для выбора составляющих бетона;
• контрольные периодические проверки качества названных ингредиентов и конечного продукта;
• ежедневный контроль технологии приготовления бетона. Индивидуально такой контроль можно осуществлять до укладки бетона на уровне приготовления раствора, после его застывания и исследования готовых конструкций. Осуществлять данную процедуру в зависимости от уровня необходимой точности оценок можно самостоятельно или профессионально разрушающими и неразрушающими методами испытания контроля. При проведении строительных работ каждый день перед началом укладки бетона в опалубку проводят проверки не только ее, но состояния тары и опорных вспомогательных конструкций. Для проведения проверочных процедур существуют простые приспособления (разнообразные ударные инструменты) и огромное количество более сложных приборов (склерометры, измерители защитного слоя бетона и влажности, ультразвуковые приборы и др.). При проведении проверок качества бетона и бетонной смеси необходимо соблюдение общих правил техники безопасности при работе со сложными техническими приборами. Проведение контрольных мероприятий на строительстве должно соответствовать требованиям, предъявляемым к работникам-строителям, работающим на высоте. Нужно не забывать об индивидуальных мерах защиты.

Существует несколько основных причин данного явления. Они могут иметь производственный характер, зависеть от транспортировки и быть чисто субъективными. В таблице 2 они приведены вместе с предложениями по их исправлению.

Проверка состава и пропорций бетонной смеси перед заливкой является важнейшим этапом строительства. Их соответствие рецептурным характеристикам, которые реализованы при помощи грамотной технологии – одно из главных условий долговечности объекта строительства. В статье освещены основные вопросы названной проблемы: состав и пропорции бетонной смеси, группы методов, позволяющие их контролировать, сосредоточено внимание на важности и многокомпонентности мероприятия, проведение которого должно гарантировать соблюдение основных свойств бетона. Знакомство с описанным видом контроля качества бетона будет полезным всем, кто причастен к строительным работам с этим материалом.