При строительстве индивидуальных домов бетонную смесь либо замешивают вручную или в небольших бетономешалках, либо доставляют готовую с завода.
Содержание
- Ошибки и контроль качества
- Заполнители
- Вяжущие
- Вода для бетона
- Добавки
- Состав бетонной смеси
- Приготовление бетонной смеси
- Транспортирование бетонной смеси
- Укладка бетонной смеси
- Уплотнение бетонной смеси
Ошибки и контроль качества
Вследствие широкого применения бетона в строительстве возник и ряд характерных ошибок. На площадке, где ведётся строительство хозяйственным способом, сложно осуществить надлежащий контроль качества бетона. В большинстве случаев приготовлением, транспортировкой, укладкой и уходом за бетоном занимаются люди без квалификации, вследствие чего редко соблюдаются относящиеся к этому виду работ технические требования.
Заполнители
Из-за недосмотра или неправильного складирования нередко допускается загрязнение заполнителей, что неизбежно отражается на качестве готового бетона. Прочность его зависит от многих факторов, особенно от прочности заполнителя. Если он не имеет по крайней мере двойной прочности бетона, то с ним невозможно получить бетон заданной прочности.
Легко понять, почему снижается прочность бетона при засорении его глинистым грунтом. Качество материала снижают также попавшие в щебень отходы древесины, стружка, битый кирпич, куски шлака, снега и льда. Присутствующие сначала в щебне, а затем в бетоне органические вещества могут снизить прочность вследствие образования коррозии в арматуре. Загрязнённость — фактор, влияющий не только на прочность.
В бетоне ценят не одну только прочность, но и ряд других его свойств, таких, как износостойкость, морозостойкость, водонепроницаемость. Все эти свойства снижаются при попадании в заполнитель мусора. Следовательно, заполнитель нужно хранить таким образом, чтобы в него не попадали различные примеси.
Площадка для складирования должна быть твёрдой и ровной, имеющий уклон для стока дождевой воды. Технические требования ограничивают содержание глинистых примесей до 3% по объёму: содержание глинистых частиц в количестве 6% и 16% по объёму снижают прочность бетона соответственно на 10 и 50%.
Наличие глины может быть определено простым анализом, который доступен любому. Для этого литровая стеклянная банка заполняется строительным песком, а затем до 3/4 объёма водой. Через 1 ч после интенсивного взбалтывания поверх песка виден слой илистых и глинистых частиц, толщину которого можно измерить и соотнести со всем объёмом песка. Излишнее содержание глины может быть снижено промывкой.
В бетоне с заполнителем, загрязнённым илистыми или глинистыми частицами, чаще образуются усадочные трещины.
Вяжущие
Важнейшим составляющим бетона является вяжущее вещество — цемент. Рецептуру, определяющую содержание различных компонентов, и рекомендации по приготовлению бетонной смеси можно найти в справочной литературе. Без учёта этих рекомендаций невозможно приготовить качественный бетон.
Довольно часто допускают ошибку, замешивая больше цемента, чем необходимо. Это не даёт значительного прироста прочности, более того, наблюдается определённое снижение прочности. Следовательно, бетон обладает наибольшей прочностью при содержании в нём такого количества цементного теста, какое необходимо для заполнения пустот между частицами заполнителя.
Если заполнитель «плавает» в цементном тесте, то нарушается структура каркаса, обеспечивающего бетону несущую способность. В результате, в бетоне образуется чрезмерная усадка, образуются трещины.
Также вредно при приготовлении бетонной смеси уменьшать количество цемента по сравнению с требуемым. В бетоне, приготовленном с малым количеством цемента, частицы заполнителя не обволакиваются вяжущим и «склеиваются» друг с другом отдельными точками.
Бетон в этом случае не только обладает пониженной прочностью, но и-за наличия пустот между частицами заполнителя становится водопроницаемым, не защищает арматуру от коррозии, что может привести к разрушению железобетонной конструкции.
Серьёзной ошибкой является использование «лежалого» цемента, приобретённого за бесценок. Применение его может стать причиной таких дефектов в конструкциях, которые значительно превзойдут сэкономленные средства.
Цемент может потерять свои свойства не только вследствие «старения», но и в результате неправильного хранения. Его следует хранить в сухом, защищённом от ветра и хорошо изолированном от влажного воздуха помещении, так как впитывая влагу из воздуха, цемент слёживается, начинаются процессы гидратации (схватывания), образуются комки.
Мешки с цементов должны храниться на деревянном настиле высотой не менее 30 см. С течением времени цемент в определённой степени теряет свою первоначальную прочность. Перед началом замешивания всегда следует убедиться в том, что цемент не лежалый. Если с момента выпуска его прошло более 90 суток, то использовать цемент можно лишь после заключения строительной лаборатории.
Вода для бетона
Химические процессы схватывания и твердения требуют присутствия воды. Поверхность бетона во время схватывания и твердения необходимо постоянно держать во влажном состоянии, в противном случае бетон «перегорает» и достигает лишь части расчётной нагрузки.
Для затворения бетона нужна чистая вода. Питьевая водопроводная вода пригодна без дополнительного исследования. Вода неизвестного состава может оказаться источником серьёзной опасности. Как указывалось в статье Фундамент при высоких грунтовых водах, растворённые в воде сульфаты разъедают и разрушают бетон, следовательно, сернокислая вода особенно опасна для приготовления бетонной смеси.
Добавки
В практике индивидуального строительства при приготовлении бетонных смесей всё чаще используют добавки, которые призваны улучшать такие свойства бетонной смеси как водонепроницаемость, износостойкость, удобоукладываемость и т.п. Следует учитывать, что неквалифицированное их использование может нанести вред строительным конструкциям.
Весьма популярными являются добавки, ускоряющие процесс твердения и повышающие морозостойкость, ускоряющие схватывание и повышающие водонепроницаемость. Активным компонентом большинства из них является хлористый кальций, известный как ускоритель твердения и противоморозная добавка. Однако многие застройщики не представляют себе, к каким опасным последствиям приводит передозировка этих добавок.
Противоморозные добавки действуют на железобетон как соль на дорогах, вызывающая ускоренные процессы коррозии кузовов автомобилей. В связи с тем, что соли кальция в виде водного раствора поступают в «тело» конструкции, где непосредственно соприкасаются с поверхностью арматуры; перенасыщение вызывает электрохимическую коррозию.
Добавки, применяемые в больших количествах, наносят вред и неармированному бетону; появляется, например, поверхностная фильтрация, выступают пятна. Подобные дефекты трудноустранимы и зачастую приходится заменять конструкцию.
Состав бетонной смеси
Готовая бетонная смесь состоит из 4 основных компонентов, замешиваемых в определённой пропорции: цемент:щебень:песок:вода = 1:4:2:½. Пропорции весьма приблизительны и зависят от таких факторов как: требуемая марка бетона; марка цемента; характеристики щебня и песка; использования пластификаторов и т.п.
Цемент и вода (главные компоненты бетона) связывают все компоненты в единую структуру, в связи с чем выдерживание водоцементного отношения является важнейшей задачей при производстве бетона. Щебень и песок (заполнители) создают структурный каркас, воспринимающий усадочные напряжения. Добавление наполнителей позволяет также удешевить бетон.
Примерное соотношение компонентов для приготовления 1 м³ бетонной смеси
Цемент
0,25 м³ — 330 кг (насыпная плотность 1300 кг/ м³)
Вода
0,18 м³ — 180 л
Щебень
0,9 м³ — 1250 кг (насыпная плотность 1350 кг/ м³)
Песок
0,43 м³ — 600 кг (насыпная плотность 1400 кг/ м³)
Прочность (марка) щебня должна быть примерно в 2 раза больше расчётной марки бетона.
Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. ГОСТ 26633-91
Марка щебня из природного камня должна быть не ниже:
- 300 — для бетона класса В15 и ниже;
- 400 — для бетона класса В20;
- 600 — для бетона класса В22,5;
- 800 — для бетона классов В25; В27,5; В30;
- 1000 — для бетона класса В40;
- 1200 — для бетона класса В45 и выше.
Допускается применять щебень из осадочных карбонатных пород марки 400 для бетона класса В22,5, если содержание в нем зёрен слабых пород не превышает 5%. Марки гравия и щебня из гравия должны быть не ниже:
- 600 — для бетона класса В22,5 и ниже;
- 800 — для бетона классов В25; В27,5;
- 1000 — для бетона класса В30 и выше.
Содержание зёрен слабых пород в щебне из природного камня не должно превышать, % по массе:
- 5 — для бетона классов В40 и В45;
- 10 — для бетона классов В20, В22,5, В25, В27,5 и В30;
- 15 — для бетона класса В 15 и ниже.
Содержание зёрен слабых пород в гравии и щебне из гравия не должно превышать 10% по массе для бетонов всех классов.
Приготовление бетонной смеси
Дозированные по объёму или массе компоненты бетона перемешивают. Это один из важнейших этапов приготовления бетонной смеси, когда составляющие в процессе перемешивания необходимо превратить в однородную гомогенную массу.
Сухой материал содержит значительный объём воздуха. При перемешивании воздух частично вытесняется из смеси, его место занимают более мелкие частицы заполнителя и цемент в виде плёнки; начинается процесс схватывания цемента или его гидратация.
Перемешивание обеспечивает равномерное распределение составляющих бетонной смеси. Недостаточно тщательное перемешивание — одна из причин недобора бетоном требуемой прочности. Следствием неравномерного перемешивания может явиться снижение прочности бетона, а также ухудшение других его свойств.
Наиболее частой ошибкой при приготовлении бетонной смеси вручную является добавление воды без перемешивания сухой смеси. В этом случае нельзя обеспечить гомогенность смеси. При перемешивании вручную следует набрасывать щебень в направлении перемешивания и граблями разравнивать вершину конуса. Воду добавляют из лейки с разбрызгивающей насадкой.
При добавлении воды в бетонную смесь нельзя лить воду из ведра, так как потоки воды смывают цемент.
Для первого мокрого перемешивания треть необходимого количества воды заливается в сухую смесь, оставшаяся вода добавляется при втором мокром перемешивании.
В связи с тем, что вручную качественно приготовить большие объёмы бетонной смеси практически невозможно, в индивидуальном строительстве весьма популярны бетономешалки гравитационного типа.
Для каждой бетономешалки существует оптимальное время перемешивания, по истечении которого получают гомогенную бетонную смесь. Недопустимо не только сокращение времени перемешивания, но и увеличение его сверх необходимого, так как при длительном перемешивании смесь расслаивается, то есть хорошо перемешанные частицы вновь распадаются и бетонная смесь делится на составляющие.
Оптимальное время перемешивания 2–3 мин (в зависимости от объёма и типа бетономешалки).
Наиболее качественную бетонную смесь получают в заводских условиях и по возможности застройщику следует пользоваться ею; более высокая стоимость компенсируется гарантированной прочностью бетона.
При приготовлении бетонной смеси в холодное время года частой ошибкой является неправильный порядок загрузки компонентов. Используя для затворения нагретую до 60–70°C воду, следует смешивать её с незамороженным щебнем. Температура смеси при этом составит 20–22°C; в неё можно будет подмешивать цемент.
При смешивании тёплой воды с цементом и последующим добавлением в смесь щебня начинается быстрое схватывание цемента с образованием комков, смесь плохо перемешивается, а прочность бетона не достигнет расчётной.
Транспортирование бетонной смеси
Приготовленную бетонную смесь доставляют к месту укладки на носилках или тачках. Неправильно выбранное средство транспортировки может снизить качество бетонной смеси, поскольку от тряски она расслаивается. Применять такой бетон опасно, так как дефекты в конструкциях могут проявиться неожиданно через некоторый промежуток времени.
Нередко для подачи бетонной смеси применяют транспортёры. Если подавать транспортёром пластичную смесь, то теряя часть воды она будет расслаиваться, утрачивая свои свойства. Бетонную смесь следует подавать на транспортёре в жёстком или слабопластичном состоянии, следя за тем, чтобы слой её был достаточно толст.
Бетонную смесь нельзя сбрасывать с высоты более 1,5 м. Расслаивание можно предотвратить, устроив у выгрузочного конца транспортёра приёмный бункер и отводную трубу; обычного фартука здесь недостаточно.
Наиболее прогрессивно транспортирование бетонной смеси в миксерах и подача её бетононасосами.
Укладка бетонной смеси
Время укладки бетонной смеси следует отсчитывать от начала перемешивания цемента с водой. В зависимости от погодных условий и температуры оно составляет 1–2 ч.
Наиболее частой ошибкой является укладка бетонной смеси тогда, когда уже начинается процесс схватывания. Такая опасность возникает, как правило, при использовании смеси заводского приготовления, так как привезённая смесь затем обычно транспортируется тачками и укладывается в течение дня.
Уложенный таким образом бетон будет иметь низкую прочность, не защитит арматуру от коррозии, что в дальнейшем приведёт к образованию трещин или обрушениям.
Уплотнение бетонной смеси
Уплотнение вручную
Уплотнение бетонной смеси вручную возможно лишь при строительстве второстепенных, в основном безарматурных конструкций при незначительных объёмах бетонных работ.
Ручная трамбовка представляет собой инструмент с деревянной рукоятью и плоской площадкой снизу, массой 10–20 кг. Трамбовку свободно опускают на бетон с высоты около 25 см так, чтобы следующим ударом перекрывать примерно половину следа от предыдущего. Трамбование необходимо продолжать до тех пор, пока не станет видно, что бетон уплотнился и на поверхности его не появился цементный раствор.
Этим способом можно удовлетворительно уплотнять слой толщиной 10–20 см. Допускают ошибку, пытаясь уплотнить слой бетона толщиной 30–40 см.
Бетонная смесь средней пластичности непригодна для уплотнения трамбованием по причине её упругости. Такую смесь толщиной не более 20–30 см следует уплотнять штыкованием с помощью металлического стержня массой 2–4 кг, которым равномерно «прокалывают» бетон.
Уплотнение вибратором
Наиболее качественное уплотнение бетонной смеси достигается при использовании вибраторов. Наиболее распространённой ошибкой при пользовании погружным вибратором являются соприкосновение и прижим его к арматурному каркасу для передачи вибрации глубинным слоям, поскольку через частую сетку арматуры колебания не передаются нижним слоям.
Под воздействием вибрации вокруг прутьев арматуры образуется слабый слой, ухудшающий совместную работу бетона и арматуры. Такой же низкий по прочности бетон получают и тогда, когда вынимают из уплотняемой смеси вибратор, оставляя отверстия.
Несмотря на то, что при погружении вибратора рядом с этим участком отверстия заполняются, все же равномерного уплотнения получить нельзя, поскольку бетон не достигает расчётной прочности.
Комментарии