Избыток цемента в бетоне к чему приводит

10 мифов при работе с бетоном

Разрушаем мифы вместе с профессиональными бетонщиками

Мифы и заблуждения широко распространены в бизнесе связанным с бетоном. Появившись однажды, миф начинает жить своей жизнью, в него верят и повторяют. В этой статье, мы разоблачим наиболее популярные заблуждения которые правят в мире бетонного строительства.

Миф №1:
Добавление воды в бетонную смесь ведет к увеличению осадки.
На самом деле:
Есть другие не менее эффективные способы увеличить осадку бетона помимо добавления воды.

Добавление чрезмерного количества воды прямо на стройплощадке увеличивает осадку бетона, но также значительно снижает прочность бетонной конструкции. Добавленная вода разбавляет бетонную смесь и увеличивает соотношение воды к вяжущим материалам. Слишком большое количество воды также снижает сопротивляемость бетона к циклам замораживания и оттаивания, увеличивает осадку при высыхании, а также приводит к проблемам в обслуживании здания в дальнейшем.
Удобоукладываемость бетонной смеси (ГОСТ 7473-94) и других строительных растворов является одним из их важнейших качеств. Увеличение расхода воды не выход, потому что при этом уменьшается прочность цемента. Увеличение расхода цемента в бетоне с постоянным содержанием воды не влияет на удобоукладываемость бетона. Играет роль соотношение цементного теста и заполнителя, при увеличении количества цементной смеси, бетон становится более удобоукладываемым, при этом прочность бетона остается неизменной.
Во многих технических требованиях запрещается добавление воды в бетон на стройплощадке. Тем не менее, существуют и другие способы повышения осадки и удобоукладываемости бетона. Качество заполнителей (щебень и гравий), их максимальный размер влияют на расход цемента и воды, влияет на процесс перемешивания. Уменьшение количества воды и пластификаторы, также могут быть использованы для увеличения осадки при сохранении соотношения воды к цементу, а объем вовлеченного воздуха влияет на технологичность бетона. Добавление воды, которая содержит химические добавки, может изменить качество смеси и стать причиной потери подвижности бетонной смеси и состава воздуха внутри бетона.

Миф №2:
Определение марки бетона по количеству мешков с цементом
На самом деле:
Пропорции смеси определяются согласно техническим требованиям, а не количеством цемента

Миф №3:
Бетон водонепроницаемый
На самом деле:
Даже самый прочный бетон имеет пористую структуру.

Вода и другие вещества в жидком или парообразном состоянии могут проходить через бетон. В зависимости от пористости бетона, этот процесс может достигать от нескольких минут до нескольких месяцев. Чтобы увеличить водонепроницаемость бетона в него добавляют уплотняющие химические добавки, такие как пастеризаторы, гидрофобный цемент, а также дополнительные цементирующие добавки такие как кремнезем и золу уноса. Также, можно обработать поверхность бетона герметическими материалами.

Миф №4:
Чем тверже бетон, тем он долговечнее
На самом деле:
Не только показатель прочности при сжатии определяет долговечность бетона.

Хотя предел прочности при сжатии является важной характеристикой бетона, другие качества могут еще больше влиять на долговечность бетона в жестких условиях окружающей среды. В целом, основные причины “старения” бетона это:

Присутствии хлорида кальция, в начальной стадии приготовления бетонной смеси, увеличивает скорость схватывания (гидратации) в полтора-два раза. Однако, свежий бетон нуждается в защите от замерзания пока не достигнет минимальной прочности. Без такой защиты, бетон промерзнет и потом будет менее прочным. Чтобы избежать проблем при заливке бетона в холодную погоду, убедитесь что температура бетона поддерживается в нужных пределах.

Миф №6:
Можно заливать бетон прямо на мерзлую землю без каких-либо мер предосторожности.
На самом деле:
Необходимо заранее принять меры по защите бетона и предотвратить возможные проблемы с грунтом из-за неблагоприятных погодных условий

Бетон залитый в промерзшую почву может осесть неравномерно при оттаивании, что приведет к трещинам. Разница температур между бетоном и грунтом также может стать причиной слишком быстрого охлаждения бетона и замедлить скорость затвердевания. В идеале, температура грунта должна быть такой же как и у бетонной смеси в момент заливки. Есть несколько способов растопить землю перед заливкой бетона, включая защитное покрытие для выдерживания бетона и системы отопления.

Миф 7:
Если поверхность бетона сухая и проверка на влажность прошла успешно, то можно начинать отделочные работы.
На самом деле:
Это не главное правило для начала отделки поверхности.

Миф №8:
У бетона с гладкой и ровной поверхностью, отделка тоже будет гладкой и ровной.
На самом деле:
Бетон изменяет свой объем после осадки, отвердения и просушки.

Деформация кромки бетонной плиты происходит в результате накопления влаги и разной температуры в верхней и нижней части. Бетон уменьшается в размерах если твердение происходит в обычной воздушной среде, и твердеет с набуханием во влажной среде. Также, деформацию могут вызвать силовые нагрузки. Предотвратить деформацию бетона можно с помощью технологий просушки бетона.

Миф №9:
Армированный бетон не трескается
На самом деле:
Армирование бетона не предотвращает появление трещин из-за изменения объема

Бетон, у которого увеличение объема сдерживается конструкционными особенностями, может растрескиваться, поскольку сжимающие напряжения приводят к образованию микротрещин. Часто бывает так что арматура становиться причиной трещин. Структурные усиления не противодействуют возникновению трещин, но сдерживают их расширение и границы разлома. Когда начинается разрушение бетона, деформации сжатия передаются стальным элементам конструкции, что позволяет железобетону выдерживать более высокие нагрузки чем монолитному бетону.

Миф №10:
Под твердением бетона понимается его просушка.
На самом деле:
Бетону нужна вода, так он становится более твердым.

Бетон не твердеет от высыхания. Пока сохраняются благоприятные условия по влажности и температуре, гидратация бетона будет продолжаться. Когда только что залитый бетон начинает высыхать (обычно это момент когда остается 80% от первоначальной влажности смеси), процесс гидратации останавливается. Если температура недавно залитого бетона приближается к замерзанию (5 градусов), то процесс гидратации значительно замедляется. Необходимо выдерживать правильный уровень влажности и температуру сразу после заливки для нормального затвердевания бетона. Если с самого будет соблюдаться процесс затвердевания, то потом у нас будет хороший твердый бетон.

Источник

Материал: Бетон, как он работает ч2

А что такое бетон и как он работает?

Я думаю многие даже постоянно имеющее дело с ним люди не смогут сказать, «ну бетон и бетон, сначала жидкий а потом застывает в камень». Уверен многие из них даже не знают, что действительно обозначает надпись «М-400» на мешке цемента.

Пожалуй самый богатый на мифы материал.

• Из двух основных компонентов, цемента и заполнителя.

• Воды необходимой для реакции. (образование цементного камня)

• Присадок необходимых для предания определённых характеристик (необязательно).

Заполнитель – в основной своей массе это песок и щебень в определённой пропорции, но это может быть и отдельно песок, и даже отдельно щебень.

Что такое бетон и роль цемента.

Сам по себе цемент (вернее цемент+вода=цементный камень) достаточно непрочный материал. Легко можно провести эксперимент взять чистый цемент добавить воды и скатать небольшой шарик диаметром до сантиметра (больше не получится он треснет) дать ему застыть и набрать прочность. Вы спокойно разломаете его пальцами.

В бетоне всю нагрузку несёт заполнитель, а цемент просто не даёт смещаться частичкам заполнителя друг относительно друга. Если бы частицы заполнителя были пригнаны друг к другу как на этой головоломке цемент вообще не был бы нужен.

Если говорить проще.

От чего зависит прочность бетона.

Заодно разоблачу очень популярный миф, что прочность бетона прямо зависит от марки цемента и является его потолком. То есть из цемента М-400 сделать бетон прочнее М-400 (B30) нельзя.

Как я уже говорил, основная задача цемента это не дать смещаться частицам заполнителя друг относительно друга. Сам по себе цемент не прочный и много не выдержит. И поэтому чем плотнее уложен заполнитель, чем лучше он соприкасается между собой тем выше прочность бетона.

Достигается это прежде всего правильным подбором заполнителя, его размерами, и правильным смешением. Если в обычном бетоне до B30 используется одна фракция (размер) щебня и одна фракция (размер) песка, да в общем не особо и важно какой.

То в более прочных бетонах, используется разный по фракции (размеру) песок ещё и определённой формы. А так же различный по фракции (размеру) и форме щебень. Поэтому получить из цемента М-400 бетон М-800(B60) реально.

Отсюда следует ещё один вывод, чем более грубая и угловатая форма у заполнителя тем выше прочность бетона. Галька и речной песок плохой выбор.

Что на самом деле значит надпись м-400 на мешке цемента.

Как писал выше, чистый цемент очень непрочный и его прочность не говорит не о чём. Поэтому в маркировке используется значение прочности пескоцементной смеси в пропорции 3:1 и 0,4 воды. Объём воды это очень важно, но об этом ниже.

Прочность бетона и вода, а так же зачем нужны пластификаторы.

Для начала один график, отображающий зависимость прочности бетона от соотношения воды и цемента по массе.

На нём хорошо видно, как сильно падает прочность от избытка воды. То есть если смесь песка с цементом в пропорции 3:1 и 0,4 воды имеет прочность М-400, то тоже самое с 1 частью воды имеет прочность М-100, падение в четыре раза!

Физика процесса очень проста, у лишней воды которая избыточна для реакции с цементом есть ровно два пути.

1. Потихоньку испариться оставляя вместо себя пустоты, что снижает прочность.

2. Остаться на месте, и в случае замерзания разрушить вокруг себя цементный камень. Что тоже снижает прочность.

Это кстати самая частая проблема при изготовлении самодельного бетона. Ведь обычный полужидкий бетон это как раз 1:1 и есть.

1:0,4 это полусухой бетон выглядит приблизительно так, но только с щебнем.

Конечно никакой речи о заливке его в опалубку или траншею и речи быть не может.

Способов решения тут ровно три.

1. Плюнуть на всё и заливать получившийся М75 (B5) или того хуже бетон.

2. Сыпать много больше цемента. (перерасход до двух раз)

Тротуарная плитка изготавливаемая методом вибропресования имеет водоцементное соотношение 1:0,25 это идеальное соотношение где вода вступает в 100% реакцию с цементом и получается самая высокая прочность и морозостойкость.

Присадки-пластификаторы – Как я писал выше основная задача таких присадок экономить цемент. То есть делать жетон «жидким» при водоцементном соотношении 1:0,4.

Принцип их действия очень хорошо может проиллюстрировать обычное мытьё рук. Помойте руки с мылом и без него. И почувствуйте разницу насколько по разному скользят руки. Пластификаторы делают тоже самое, только не с руками а заполнителем.

Прочность бетона «1» это марочная прочность бетона, на самом деле набор прочности продолжается и далее но очень медленно и через пару лет бетон становится в 1,2-1,5 раза прочнее марки.

Он разоблачает такой забавный миф о том что бетону надо дать набрать прочность в течении 28 дней, для дальнейшей работы.

Дать конечно надо, для фундамента достаточно 1 дня летом, для перекрытий 1 недели. (0,7 прочности).

Поскольку уже через день М200 бетон набирает 0,3 прочности и становится М-75. Что уже по прочности почти кирпич. И значительно прочнее любых блоков.

Источник

Цемент взлетел. А чтобы экономить, надо знать

Но не спеши отчаиваться, даже у нас есть чем ответить. Давай-ка разберемся, что это такое: бетон, и как можно экономить на цементе без потери качества бетона.

В условиях производства бетона крупными предприятиями, понятно, существуют лаборатории, проводятся исследования, позволяющие определить оптимальное количество цемента при изготовлении той или иной марки бетона. У нас с тобой таких возможностей нет. Но, заметь, у нас и нет необходимости во многих видах измерений.

А прочность на сжатие, пусть с большой погрешностью, можно определить даже в наших условиях. Это просто: залить кубик, выждать некоторое время и положить его под пресс. Пресса на нашей усадьбе нет, конечно, но давай не будем об этом сокрушаться, при желании всегда можно найти такой в близлежащих автомастерских, например.

А если ты при испытаниях образца получил 40 кг на квадратный сантиметр? Или даже 30? Есть основания опасаться? Но разумеется, что не надо доходить до абсурда и подгонять прочность до 2,5 килограмм. Такой бетон просто сам по себе рассыплется, без всякого давления.

Площадь поверхности.

Почему так? Дело в том, что цементный клей работает именно, как клей. Для того, чтобы склеить две песчинки, он должен иметь возможность покрыть их поверхности. Иначе сказать, цементного клея должно быть достаточно для полного обволакивания этих песчинок. Если его мало, то песчинки будут либо плохо склеены, либо вообще им клея не достанется.

Значит, количество цементного клея напрямую зависит от общей площади поверхностей песчинок, то есть, наполнителя. Чем эта поверхность больше, тем больше требуется клея.

Совершенно очевидно, почему везде рекомендуют применять именно промытый речной песок, не содержащий пылеватых частиц.

Пустотность.

Кроме того, есть еще такое понятие, как пустотность заполнителя. При любом соотношении, даже в песке присутствуют пустые полости между песчинками. Эти полости должны быть заполнены цементным клеем. И чем больше пустотность заполнителя, тем больше требуется клея.

Еще, из этой же книги:
«Пустотность смеси заполнителей определяет расход цементного теста. Чем меньше крупного заполнителя в смеси, тем больше пустотность и расход цементного теста. Если вообще отказаться от применения крупного заполнителя, то получают мелкозернистый бетон, пустотность заполнителя для которого составит 27%, почти в 2,5 раза больше, чем при расходе на 1 м3 смеси 0,9 м3 крупного заполнителя. Соответственно возрастает и расход цемента. Поэтому, как правило, стремятся насытить бетонную смесь крупным заполнителем (не менее 0,7 м3 на 1 м3 смеси).»

Из сказанного ясно, что простой цементно-песчаный бетон нерационален в смысле расхода цемента.

А как это все относится к экономии цемента? Что же, можно всыпать меньшее количество, чем рекомендовано в таблицах, как, например, здесь? Да нет же, ведь это и есть те соотношения, которые определялись опытным путом. Правда, там одни заполнители по качеству, а у тебя, может статься, совсем другие. Но надо избегать одной из очень распространенных ошибок, когда неправильно это соотношение понимается.

Количество цемента.

Технология ТИСЭ, например, говорит: соотношение цемент/песок = 1/3. Или 1/4, или 1/5. Неважно. Важно то, что это не соотношение 1 ведро цемента на 3 ведра песка. С таким приготовлением бетона можно просто разориться, по миру пойти. Сам посуди:

Далее. Вот скажи, тебе обязательно иметь прочность бетона на сжатие 130 кг/см2? А что, 75 кг/см2 недостаточно? В шлакобетоне, например, расход цемента на кубометр бетона самый малый, 200 кг. Оглядись вокруг, возможно, горы шлака где-то вообще бесплатно для тебя лежат.

Местный грунт.

Если в грунте примесь глины, то это не беда. Просто технология приготовления бетона чуть изменится. Сначала надо всыпать грунт в бетоносмеситель, затем воду. Покрути, промой заполнитель, пусть глина растворится в воде. Потом можно эту воду слить, всыпать нужное количество цемента и добавить воды.

Если глины незначительное количество, можно воду не сливать. Здесь главная фишка в том, чтобы отмыть стенки камешков, зерен наполнителя от глины. Иначе цементная паста к стенкам, покрытым глиной, не приклеится и прочность бетона будет низка. А небольшое количество глины в растворе не слишком помешает.

Если грунт пылеватый, с содержанием большого количества мелкого песка, то, конечно, придется промывать его. Можно по той же технологии, как с глиной. Грунт с водой перемешал и воду грязную вылил. Время, конечно, занимает, зато не покупать.

Сколько надо?

Значит, задача тут простая: надо определить общий объем всех пустот и дополнять цементного теста в соответствии с этим объемом. И решение совсем несложно. Я укладываю в банку (или ведро) свой заполнитель, протрясу его, чтобы уплотнилось. Затем в другую емкость наливаю воду, скажем, РОВНО 5 литров. И из этой емкости потихоньку вливаю воду в ведро с заполнителем (грунтом).

Вот столько и надо цементного теста на ведро моего заполнителя. Не цемента, заметь, а именно теста! Тогда второй этап: надо развести цемент в воде так, чтобы получилась густая сметана. Сколько кг цемента затратилось на получение 2-х литров этой сметаны? Вот столько и нужно цемента на твой грунт-заполнитель.

Для интереса можно еще не один раз повторить манипуляции с водой, но добавлять в заполнитель разные камни, кирпичный бой, гравий, щебень. Узнаешь, как изменяется пустотность и необходимость в количестве цемента. Может, у тебя щебня этого рядом горы лежат, или шлака бесхозного отвалы. Чего брезговать?

Ничего рядом нет? Может, есть смысл объявления расклеить, типа: куплю бой, лом кирпича, бетона. По 200 руб за кубометр, например. Это уж сам считай, выгодно или нет, но я так скажу: чем больше крупного заполнителя, тем меньше расход цемента, крепче бетон, и с этим нельзя не считаться.

Подобрал пустотность? А теперь еще одно. Не все еще закончилось. Экспериментировать, так экспериментировать. Сколоти 5-6 ящичков и в каждый из них залей бетон с одинаковой пустотностью заполнителя, но с разным содержанием цемента. А через неделю эти кубики со стороной 10 см давни прессом. Будешь знать, при каком содержании цемента самый прочный кубик получился. Да не забывай, что не ведрами надо цемент отмерять, а килограммами! Да записывай все, забудешь, запутаешься.

Кстати, еще вот такой факт: если есть возможность выбора крупных фракций заполнителя, то лучше выбирать тот, у которого поверхности не округлые, а ломаные. Например, лучше выбрать щебень, нежели речную гальку. Бетон крепче.

Итог.

Вобщем, все, что я тут наспех и сумбурно наколотил, можно в нескольких словах сказать:
1. Не ограничивайся рекомендациями о соотношении компонентов. Сам проверяй по пустотности необходимое количество цемента.

2. Не меряй цемент ведрами, ошибка это. Взвешивать надо. Не обязательно каждый замес, но хотя бы периодически.

3. Стремись к оптимальному количеству крупных заполнителей. Иначе сказать: стремись к наименьшей пустотности заполнителя.

Источник

ВЛИЯНИЕ РАСХОДА ЦЕМЕНТА НА ПРОЧНОСТЬ БЕТОНА

Цель работы. Изучить влияние расхода цемента на прочность бетона при постоянных технологических свойствах (под­вижности) бетонной смеси.

Основное влияние на прочность бетона оказывают активность цемента и водоцементное отношение. Кроме этого, прочность бетона существенно зависит от качества заполнителей, состава, структуры и технологических факторов.

Если считать справедливым закон водоцементного отношения, то прочность затвердевшего бетона должна увеличиваться пропорционально расходу цемента.

С дальнейшим увеличением расхода цемента (свыше 400 кг/м 3 ) становится заметным увеличение тонкодисперсной фазы в смеси, про­являющееся повышением водопотребности смеси. Для получения бетон­ной смеси заданной подвижности требуется вводить в нее дополни­тельные порции воды, по величине превышающие рост расхода цемен­та. Водоцементное отношение, диктующее прочность бетона, растет быс­трее, чем расход цемента увеличение прочности замедляется. При вы­соких расходах цемента (более 600 кг/м 3 ) прирост прочности может отсутствовать, а в некоторых случаях наблюдается даже снижение последней.

В настоящей работе необходимо установить указанные закономерности на конкретных материалах.

Задания и методические указания по выполнению работы.

Данные всех шести бригад обобщаются и строится графическая зависимость изменения прочности бетона от величи­ны расхода цемента.

Работа выполняетя в следующем порядке.

1-предварительный расчет весового количества составляемых компонентов на I м 3 бетонной смеси;

2-приготовление замеса и корректирование его состава;

3-изготовлеяие и испытание образцов;

4-об общение полученных результатов.

1 этап. Предварительный расчет состава бетонной смеси

Вычислив водоцементное отношение (В/Ц), по графику зависимости Rб = f(В/Ц),полученному в результате выполнения работы №1, опреде­ляют ожидаемую марку бетона Rб.

Рассчитав количество цементного теста, устанавливают кон­кретную величину коэффициента раздвижки зерен αр ( см.табл.7). Если расход цементного теста превышает данные табл.7, то рекомендуется построить кривую αр = f(Vц.т) и получить примерное значение αр путем экстраполяции.

Расход материалов на 15-литровый замес устанавливают по форму­лам (12)-(15).

2 этап. Приготовление замеса и корректирование его состава

Методика приготовления пробного замеса описана в этапе 3 ла­бораторной работы №1.

По методике ГОСТ 10181.1-81 определяют подвижность ОК или жест­кость Ж бетонной смеси. Корректирование состава смеси несколько отличается от методики лабораторной работы №1.

Если смесь чересчур жесткая, ее разжижают добавлением воды ΔВ, не меняя расхода цемента, так как условие сохранения постоянного водоцементного отношения здесь не ставится.

Если смесь более пластична, чем задано, состав корректируется вве­дением в смесь дополнительных порций песка ΔП, щебня ΔЩ, и цемента ΔЦ в той же пропорции, которая получилась при расчете полевого состава смеси. Такая коррекция, связанная с изменением объема замеса, мало влияет на расход цемента на 1 м 3 бетонной смеси.

После достижения рабочей подвижности вычисляют окончательно водоцементное отношение:

и по графику, полученному в работе №1 уточняют ожидаемую прочность бетона Rб.

После выполнения работы по корректированию состава смеси вы­числяют по формуле (16) величину объема замеса, предварительно оп­ределив среднюю плотность уплотненной бетонной смеси ρсм.

Методика определения ρсм изложена в этапе 3 лабораторной работы №1.

Рассчитав коэффициент выхода бетонной смеси βпо формуле (17) устанавливают по уравнениям (27)-(30) расход всех материалов на I м 3 бетонной смеси.

3этап.Изготовление и испытание образцов.

Для выполнения этого этапа пользуются методикой этапа 4 лабо­раторной работы №1. Результаты испытаний образцов записывают в таблице 14.

Полученную фактическую прочность бетона сопоставляют с ожидае­мой прочностью бетона, определенной по графику ранее.

Близкое совпадение ожидаемой, проектируемой величины R и фактической ве­личины является критерием корректного выполнения всей работы.

4 этап. Обобщение результатов.

Все шесть бригад заносят свои результаты в общую табли­цу 17. Допускается анализ только тех данных, которые являются достоверными и проверенными по совпадению R (проектируемой) и фактической ве­личиной

Таблица 17.

№ бригады

Ц, кг/ м 3

В/Ц

, кг/м 3

кг/ см 2

кг/ см 2

Примечание

По данным табл.17 строят график Rб = f(Ц) при постоянной подвиж­ности бетонной смеси ОК = сonst. Графику дают условное поясне­ние.

1.Основные факторы, влияющие на прочность бетона.

2.За счет каких технологических приемов можно повысить класс бетона по прочности.

3.Какая существует зависимость между классом и маркой бетона.

4.Какие экспериментальные данные необходимо иметь для расчета предела прочности при сжатии бетона.

5.Назовите рациональную область использования бетонов на плотных заполнителях.

Источник