Проверка состава и пропорций бетонной смеси перед заливкой

Бетонная смесь - очень востребованный материал, хорошо известный строителям и простым обывателям. Такая ситуация обусловлена тем, он характеризуется прочностью, простотой приготовления, долговечностью, безопасность конструкции, устойчивостью к внешним воздействиям. Названные функции бетонная смесь способна выполнять лишь при одном условии: строгое соблюдения 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, которые растворяют в воде. В состав смеси могут входить спецдобавки, выполняющие разные функции, например, защиты от морозов. Различают тяжелый бетон и легкий: газо- и пенобетон. Первая разновидность наиболее популярна, основой которого 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 длится 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 распределения внутренних напряжений равномерно. 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 заполнитель 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:

• залить в емкость для смешивания воду, 85-90% общего объема;
• поместить половину массы песка;
• постепенно в небольших количествах добавить цемент;
• засыпать щебень;
• выдержать в устройстве готовый раствор около 2 минут.

Бетон можно приготовить и вручную. Для этого существует два способа. Первый предполагает смешать песок и цемент, добавив после этого остальные составляющие при тщательном перемешивании 3-4 минуты. Вторую методику используют, готовя небольшое объем раствора: вода+все компоненты и хорошенько перемешать.

Данный показатель играет огромное значение при ее приготовлении с разной целевой установкой и обеспечения 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 свойств песка и щебня;
• качественно-количественный состав добавок. Существует таблица ГОСТа, регламентирующая состав смеси для разных марок бетона, однако общая пропорция сохраняется. Различают товарный, тощий и жирный бетон. Первый отвечает госстандартам, 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.

Пропорции компонентов в смеси оказывает 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. Повышения 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 течении 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 с помощью 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 к второй разновидности. Позволяет оценить прочность бетонной смеси. Преобразование волны высокой частоты дает информацию об объекте про способ 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, питоле ЦНИИСКа и др.). Они позволяют оценить прочность бетона. Химический анализ – совокупность методов, основанных на применении особых химических индикаторов, позволяющих судить о наличии определенных компонентах в составе бетонной смеси.

Соответствие пропорций компонентов выбранному рецепту т.е. класса и марки бетона целевому назначению строительства имеет огромное значения 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 методах 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 этапов строительства. Их соответствие рецептурным характеристикам, которые реализованы при помощи грамотной технологии – одно из главных условий долговечности объекта строительства. В статье освящены 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.