Tomsk-kuhnja.ru

Кухни Томска
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Бетон, раствор или цемент? (Concrete, mortar vs. cement? )

Бетон, раствор или цемент? (Concrete, mortar vs. cement?)

Уже не в первый раз я обнаруживаю то, что переводчики оставляют без внимания формулировки типа «жидкий цемент». Видимо пришло время провести небольшой ликбез на эту тему. Пишу своими словами, поэтому возможны неточности.

Итак, цемент (cement).

Говоря утрированно, цемент делается из глины и гашеной извести. Их смешивают, обжигают, затем спеченную массу (цементный клинкер) дробят и получают порошок. Этот порошок уже затворяют водой, которая вступает в реакцию с цементом (цемент гидратирует), и образуется цементный камень.

Цемент в данном случае выступает как клей, часто говорят что такие-то строительные материалы выполнены на цементном вяжущем (напр. пенобетон, тротуарная плитка или железобетонные изделия). Иногда строительные материалы делают на известковом вяжущем (напр. газобетон). Впрочем, мы отвлеклись от темы :).

Наиболее распространены портландцементы (ПЦ) и шлакопортландцементы (ШПЦ). Отличительная особенность портландцементов в том, что они могут затвердевать в воде. В шлакопортландцементы добавляют шлак, который, как по своей сути является перегоревшим углем (не путать с металлургическим шлаком). Перегоревшего угля получается довольно много после обжига цементного клинкера, поэтому его и добавляют в цемент. Небольшие добавки шлака увеличивают марочную прочность цементного камня.

В магазине вы, наверное, часто видите ПЦ 400 Д20. Это значит, что перед вами находится портландцемент, марки 400, с 20% минеральных добавок (до сих пор в качестве этих «минеральных добавок» мне попадался только шлак). Чем выше марка цемента — тем он лучше. В промышленности используют в основном бездобавочный цемент — т.е. ПЦ 500 Д0.

О растворе (mortar), или если быть точнее о строительном растворе.

Строительный раствор бывает в сухом виде и в жидком.

В сухом виде — это порошок на основе цементного, известкового или гипсового вяжущего (или их комбинации) с добавлением заполнителей (песка, шлака и т.п.), а также различных добавок, определяющих его свойства, напр. скорость затвердевания, подвижность смеси и т.д. (модификаторов)
По сути, если налить воду в цемент и перемешать — то это уже будет строительный раствор.

Наконец, о бетоне (concrete).

Упрощенно говоря, если в раствор добавить крупный заполнитель (гравий, щебень, пену, пенополистирол, опилки) — то раствор становится бетоном (пенобетоном, полистиролбетоном, опилкобетоном).

Здесь еще важен такой момент. В учебниках часто пишут о соблюдении В/Ц (водоцементного соотношения, W/C ratio) при производстве бетонов и строительных растворов, но эта формулировка может при переводе ввести в заблуждение, т.к. по факту речь идет зачастую о В/Т (водотвердое соотношение, W/S ratio), т.е. об отношении количества воды к добавленному цементу (или иному вяжущему, напр. гипсу) + наполнителю. Это важный момент, т.к. цемента в бетоне может быть в 1,5-2 раза меньше, чем наполнителя.

С уважением,
Евгений Бартов,
Руководитель ГК «Альянс ПРО»,
маркетолог, копирайтер, переводчик.

Чем бетон отличается от цементного раствора

beet242

Тысячи лет назад людьми были освоены технологии создания искусственных камней высокой прочности. Для этого использовались вулканического происхождения компоненты, из которых после измельчения готовился раствор, применяемый в строительстве. После его застывания в специальных формах образовывался камень.

О бетонном камне

Его использовали в строительстве доныне сохранившихся зданий и сооружений. В нынешнем понимании этот камень называется неармированным бетоном. Однако такой материал в древности распространения не получил, уступив место природному камню и кирпичу. Только в XIX веке на основе изобретенного тогда цемента был создан бетон, который оказал революционное воздействие на массовое развитие строительства.

Читайте так же:
Единица измерения прочности цемента

Бетон

Сегодня так называют искусственный строительный камень, который получается после формования и отвердения разбавленной водой смеси вяжущего материала с различными заполнителями и добавками. Отдельные его виды могут изготавливаться без воды. Бетон в сыром виде должен быть уложен и быстро уплотнен с помощью вибрации. Он отвердевает при положительной температуре. Изделия из него укрепляются с помощью металлической арматуры. Это нужно для повышения прочности будущего камня.

Старый бетон

Бетон классифицируют по различным параметрам. Так, по его назначению он может быть:

  1. Обычным и использоваться в строительстве гражданских и промышленных объектов.
  2. Специальным, применяемым в дорожных, гидротехнических и прочих работах.
  3. Со специальными (звукопоглощающими, жаростойкими, антирадиационными) и другими свойствами.

Его различают по типу вяжущих веществ и заполнителей, по плотности и структуре, по условиям затвердевания, объемным показателям и пр.

Много бетона

Главный показатель, характеризующий бетон – его прочность на сжатие, которая определяет его класс. Согласно существующим нормам он обозначается буквой «В» и показывает выдерживаемое давление в мегапаскалях. В соответствие с классом назначается возраст бетона, который обычно составляет четыре недели. Кроме того, его прочность определяется марками. Они обозначаются буквой «М» с цифрами от 50 до 1000, показывающими предел прочности на сжатие в килограммах на квадратный сантиметр. Бетон также имеет показатели прочности на изгиб, водонепроницаемости и морозостойкости.

О цементном растворе

Преимущественно бетон изготавливают, смешивая в определенном соотношении с водой цемент, песок, щебень с небольшим количеством добавок в виде гидрофобизаторов, пластификаторов и пр. В результате получается цементный раствор. Главным компонентом здесь выступает искусственное вяжущее вещество – цемент. Он в результате взаимодействия с водой и другими жидкостями становится пластичным, после чего твердеет и превращается в камень. Его особенность, в отличие от других веществ, твердеющих только на воздухе, в способности набирать прочность в условиях влаги.

Цементный раствор

Производят его на цементных заводах. Там сначала в порошок измельчают состоящий из глины и известняка продукт обжига, в котором доминируют силикаты кальция. К нему добавляют гипс и минеральные добавки. Затем эта, составленная с соблюдением точных пропорций смесь, при температуре, близкой к полутора тысячам градусов, несколько часов обжигается во вращающихся длинных печах. В результате происходящих в это время сложных физико-химических процессов и получается уникальный порошок, называемый цементом.

Раствор цементный

Он и вода являются основными создающими бетон компонентами. От их соотношения прочностные зависят непосредственно прочностные параметры бетона. Излишнее добавление воды в раствор существенно снижает прочность бетона. Важным компонентом для обеспечения прочности бетонной смеси является песок, который не должен содержать глинистых частиц или глины. Основным показателем здесь является марка цемента, означающая предел прочности бетона на сжатие из соответствующего цемента.

Цемент М200 имеет небольшие показатели прочности. С другой стороны цемент М600 идет на строительство ракетных шахт, бункеров, других военных и стратегических объектов. Его нередко называют «военным» или «фортификационным».

М200

Цементный или бетонный раствор изготавливают на бетонных заводах и отправляют потребителям в специальных машинах-миксерах. В них происходит постоянное перемешивание раствора.

В чем различие

Принципиальное отличие бетона от цементного раствора в том, что первый представляет собой законченное изделие камнеподобного состояния. Раствор же является полуфабрикатом, которому при соблюдении определенных условий еще предстоит стать бетоном. Основным сырьем для производства цементного раствора является цемент.

Читайте так же:
Все химические названия цемента

Чем бетон отличается от цемента

картинка Чем бетон отличается от цемента

Непосвященному человеку достаточно сложно разобраться во всех особенностях и специфике строительного дела. Использование самых разнообразных средств и технологий для производства тех или иных конструкций, заливки фундамента и пола, возведения стен и железобетонных сооружений часто относится к сугубо профессиональной сфере.

Тем не менее, существуют определенные знания, которые будут нелишними практически для каждого. К таким вполне можно отнести понимание различия между бетоном и цементом. Чтобы в полной мере провести разграничение между этими видами строительных материалов, нужно рассмотреть их в подробностях.

Итак, бетон представляет собой искусственный камень. Это превосходный строительный материал, который широко используется уже в течение столетия и является основой для возведения любого достаточно крупного здания или сооружения.

Изготавливается бетон путём смешивания 4 компонентов в тщательно выверенной пропорции. Вода, наполнители двух и более фракций, и собственно сам цемент, тщательно перемешивается до достижения абсолютной однородности и требуемой густоты.

Неотъемлемым преимуществом бетона является то, что он превосходно сочетает в себе качества сцепки, возможность затвердевать из жидкого и вязкого состояния, превосходная адгезия к металлическим каркасам и природным скальным материалом, а также вполне доступная стоимость для широкого использования в строительстве.

Что касается цемента, то это особая субстанция, изготовление которой было освоено не так давно. Это минеральное вяжущее вещество, которое имеет искусственное происхождение в результате особых этапов обработки добытых природных материалов.

Основной характеристикой цемента является то, что после смешения с водой и равномерной пропитки, он превращается в вязкую тестообразную массу. После окончательного застывания, состав становится чрезвычайно прочным и твердым веществом, которое мало чем отличается от скальных пород.

В течение суток качественный цемент приобретает еще и свойства водонепроницаемости. По прошествии трех суток наступает предельная прочность этого вещества. Стоит отметить, что стоимость цемента самого по себе является достаточно высокой.

Особые этапы термической и химической обработки, которым подвергается достаточно редкий природный материал, приводит к тому, что состав меняет свою структуру, приобретает высокие показатели твердости после контакта с водой.

Отвердение цементного камня является сложным и безвозвратным процессом. Прочность, которую приобретают материалы, изготовленные исключительно с применением цемента и воды, чрезвычайно высоко и намного превышает стандартные технологические условия.

Именно поэтому чистый цемент используется достаточно редко для изготовления конструкции либо заливки. Кроме чрезвычайно высокой цены таких инженерных решений, стоит отметить и очень высокую сложность при дальнейшем демонтаже соответствующего участка.

Качественный камень, образовавшийся в результате отвердения чистого цемента способен сломать многие строительные инструменты, поскольку обладает чрезвычайно высокой плотностью.

Чистый цемент высоких марок способен затвердевать даже под водой, поэтому используется для подводного сооружения опор мостов и прочих подобных конструкций. Там, где такой прочности и особых требований нет, вполне справляются бетонные смеси.

Обычно даже тот цемент, который поставляется в виде смеси либо раствора имеет в своем составе определенное количество песка, который снижает стоимость концентрации вяжущего вещества в составе.

Кроме того, современные образцы смесей достаточно часто содержат разнообразные специализированные добавки пластификаторы. В результате обеспечиваются те или иные полезные свойства, в частности повышенная прочность, устойчивость к морозам, высокое сопротивление воде и прочее.

Строительный цемент сам по себе распределяется на несколько основных видов. В зависимости от ключевых характеристик он может использоваться в качестве монтажного быстродействующего вещества, которое превосходно слипается и схватывается.

Читайте так же:
Определение удельной поверхности цемента псх

Кроме того, цементная смесь превосходно подходит для реконструкции и восстановления уже имеющихся бетонных либо железобетонных конструкций разнообразного типа.

Цемент способен обеспечивать водонепроницаемость соответствующего участка после полного застывания. Существует образец материала, который подходит для реставрации ценных архитектурных сооружений. К нему можно отнести белый цемент, который является смесью с гипсом.

Существует набор цветных цементов, куда просто добавляются соответствующие пигменты. Быстротвердеющий образец цемента активно используется в кладочных работах.

Самым высоким качеством славится глиноземистый цемент, который обладает наиболее высокими характеристиками водонепроницаемости и наиболее быстрым схватыванием.

Марки или классы бетона: в чем отличие

Один из самых часто применяемых материалов в строительных работах — бетон.

Причин такой популярности немало: это доступный материал, высокопрочный и долговечный в эксплуатации, которому можно придавать задуманную форму.

Но бетон бывает разный.

Виды бетона могут различаться по прочности, водонепроницаемости, устойчивости к морозу и другим характеристикам. В зависимости от свойств, тот или иной вид бетона может подходить для производства определенных изделий. Чтобы ориентироваться в разновидностях бетона и иметь возможность выбрать тот, что соответствует целям, были разработаны системы классификации бетона.

Неправильный выбор бетона может привести к катастрофическим последствиям: преждевременному разрушению конструкций, появлению трещин, намоканию, заражению грибками и плесенью, поэтому нужно ответственно и серьезно подходить к подбору строительных материалов.

Поскольку основное качество бетона — его прочность, основная классификация бетонов — классификация по прочности на сжатие.

От чего зависит прочность?

Бетон изготавливают путем смешивания цемента с водой. В состав добавляются крупные и мелкие заполнители: щебень, гравий, песок.

Характеристики бетонной смеси зависят от многих факторов

Портландцемент — вяжущее вещество водного твердения. Смешанный с водой, он не просто высыхает; в растворе протекают реакции гидратации, в результате которых образуются новые кристаллические соединения.

Поэтому главный компонент бетона, от которого зависит его прочность, — цемент.

Прочностные характеристики бетона зависят, прежде всего, от марки цемента, а также от процентного соотношения его в растворе.

Кроме того, на этот показатель влияют:

  1. качественные характеристики заполнителей (чистота, фракция);
  2. водоцементное соотношение в растворе;
  3. тщательность смешивания;
  4. качество укладки бетонной смеси, наличие соответствующей обработки и уплотнения;
  5. условия окружающей среды (температура, влажность) и правильный уход за уложенным бетоном.

Важно!

Оптимальными для набора прочности бетона являются температура воздуха +18—20° С и высокая влажность. Если условия отличаются от нормы, применяются специальные меры, призванные создать оптимальные условия отвердевания. Расчетная прочность достигается через 28 суток твердения.

Классы или марки бетона: в чем разница?

В классификации, распространенной в СССР, бетоны подразделялись по прочности на сжатие на марки так же, как цементы.

Для измерения прочности использовались образцы бетона кубической формы с размером ребра 150 мм. Они должны были затвердеть в тех же условиях, в которых планируется набор прочности основного изделия, после чего на 3-й, 7-й, 14-й дни проводились предварительные испытания давлением, а на 28-й день — определение марки бетона. Таким способом измерялась реальная марка бетона. Она обозначалась буквой «М» и числовым показателем, соответствующим среднему выдерживаемому давлению, измеряемому в кг/см2.

Читайте так же:
Для чего применяется иономерный цемент

Позже Россия перешла на европейские стандарты, и бетон стал подразделяться на классы, которые маркируются буквой «В» и числовым показателем, обозначающим предельную прочность на сжатие в МПа.

Для определения класса прочности бетона изготавливаются кубические образцы с размером ребра 150 мм. После твердения в течение 28 суток с соблюдением требований ГОСТ 10180-90 образцы подвергают испытанию давлением и измеряют предельное сжатие в МПа, которое выдерживает образец без разрушения.

Испытание прочности бетона на сжатие

Таким образом, класс бетона можно считать более точной характеристикой, но на сегодняшний день многие строители все еще пользуются привычными марками.

Таблица соответствия классов и марок бетона

Таблица соответствия классов и марок бетона

Другие методы испытания

Для проведения испытаний используются кубические и цилиндрические образцы или призмы, отлитые из бетона.

В испытательных машинах проводятся следующие виды испытаний:

  1. прочности на растяжение при изгибе;
  2. на растяжение при раскалывании;
  3. на осевое растяжение (в разрывной машине).

Измеряются и другие характеристики готового бетона.

Удобоукладываемость

Вернемся к водоцементному соотношению цементных растворов.

Чтобы обеспечить реакции гидратации, достаточно в/ц, равного 0,3. Но бетон с водоцементным соотношением ниже 0,45—0,55 неудобен в работе, поскольку очень тяжелый, густой, не растекается и требует значительных усилий по уплотнению в опалубке.

Таблица марок бетона по удобоукладываемости

Таблица марок бетона по удобоукладываемости

Из-за того, что густой раствор сложно уплотнить, в готовых изделиях могут оставаться полости, что отрицательно влияет на прочность изделия.

Существуют два возможных выхода из ситуации:

  1. разбавить смесь водой;
  2. добавить пластификатор.

Изменение водоцементного соотношения в сторону увеличения количества воды увеличивает удобоукладываемость смеси, но при этом страдает прочность готовых изделий. Эта закономерность отражена в таблице.

Таблица зависимости класса бетона от количества воды в растворе

Таблица зависимости класса бетона от количества воды в растворе

Применение пластификаторов позволяет повысить пластичность и получить самоуплотняющиеся растворы без потери прочности. Благодаря тому, что смесь становится более подвижной, она хорошо растекается, заполняя опалубку даже сложной конфигурации и уплотняется. В смеси, содержащей в своем составе пластификатор, уменьшается количество и диаметр пор, что благоприятно сказывается на всех свойствах готового изделия.

Современные пластификаторы не только повышают пластичность смеси на 1—4 пункта, но и увеличивают прочность, водостойкость, морозоустойчивость готовых изделий; продлевают срок «жизни» раствора, предотвращают его расслаивание; позволяют экономить воду и цемент.

Подвижность бетона обозначается буквой «П» с числовым показателем от 1 до 5:

  1. П1 — малоподвижные смеси. Применяются для монолитных конструкций. Уплотнение смеси обязательно.
  2. П2 и П3 — универсальные смеси, подходящие для большинства конструкций. Требуется уплотнение.
  3. П4 подходит для армированных конструкций, может применяться без уплотнения.
  4. П5 — литьевые или текучие смеси, подходящие для густоармированных конструкций.

Применение пластификатора позволяет повысить удобоукладываемость смеси без увеличения количества воды.

Для испытания подвижности бетона используют испытание с конусом Абрамса (испытание бетона на осадку).

Для испытания подвижности бетона используют испытание подвижности с конусом Абрамса

В металлический конус тремя слоями укладывается бетонный раствор, и каждый слой уплотняется штыкованием. В течение 3 минут конус снимают и тут же измеряют высоту бетонного конуса; затем сравнивают его с высотой конуса Абрамса. Марка бетонной смеси по подвижности определяется по осадке конуса.

Морозостойкость бетона

В условиях сурового климата и даже просто в климатических зонах, для которых характерны смена времен года и выраженная холодная зима, большое значение имеет устойчивость сооружений к низким температурам. В этих случаях в строительстве применяются бетоны с повышенными характеристиками устойчивости к воздействию отрицательных температур.

Морозостойкостью бетона называют его способность выдерживать повторяющееся замерзание и оттаивание.

Читайте так же:
Как сделать водостойкий цементный раствор своими руками

В соответствии с требованиями ГОСТ 10060.0-95, изготавливаются базовые образцы для подвергания замораживанию. Они должны соответствовать образцам для испытания на прочность.

После достижения проектного возраста образцы подвергают замораживанию при –130°С и оттаиванию при +180° С, затем измеряют прочность.

Если образец не потерял прочности при определенном количестве циклов замораживания и оттаивания, значит, он соответствует марке по морозостойкости.

Марку по морозоустойчивости принято обозначать буквой «F» и числом, которое показывает количество циклов замораживания и оттаивания:

  1. до F50 — низкий класс морозостойкости;
  2. F50—F150 — нормальный класс морозостойкости, применяется на всей территории России, срок эксплуатации конструкций до 100 лет;
  3. F150—F300 — класс повышенной морозостойкости, применяется в условиях сурового климата;
  4. F300—F500 — класс высокой морозостойкости, применяется в условиях повышенной влажности и промерзания грунта;
  5. F500—F1000 — крайне высокая морозостойкость.

Важно!

Морозостойкость бетона напрямую зависит от плотности, отсутствия трещин и крупных пор, а также от его водостойкости, поэтому добавление пластификаторов в раствор существенно повышает этот показатель.

Водонепроницаемость бетона

Водонепроницаемостью называется свойство бетона не пропускать воду под давлением.

Почему бетон пропускает воду?

Водонепроницаемостью называется способность бетона не пропускать воду под давлением

Несмотря на то что внешне бетон выглядит однородным, его структура имеет капилляры и поры, в которые проникают воздух и вода. Чем плотнее бетон, чем меньше его поры, тем он более водостойкий. Таким образом, прочность, водонепроницаемость и морозоустойчивость бетона прямо пропорциональны друг другу.

Таблица свойств бетона

Таблица свойств бетона

Водонепроницаемость имеет значение при эксплуатации конструкций в условиях повышенной влажности; также от нее зависит морозостойкость бетона.

В соответствии с ГОСТ 12730.5-84, водонепроницаемость определяется следующими методами:

  1. по «мокрому пятну» (измеряется давление, при котором в образец проникает вода);
  2. по коэффициенту фильтрации;
  3. по воздухопроницаемости (ускоренный метод).

На практике чаще применяют ускоренные методы.

Важно!

Водонепроницаемость бетона увеличивается с возрастом.

Водонепроницаемость бетона обозначается буквой W и числовым показателем от 2 до 20.

Для повышения водонепроницаемости бетона практикуются следующие мероприятия:

  1. применение глиноземистого цемента, который позволяет получать более плотный бетон;
  2. добавление сульфатов железа или алюминия в смесь;
  3. использование пластификаторов с одновременным снижением водоцементного соотношения;
  4. введение в бетонную смесь гидроизоляционных добавок.

Сфера применения бетона в зависимости от класса:

  1. В7,5 — легкие бетоны, находят применение в основном при подготовительных работах;
  2. В12,5 применяется для стяжек, бетонирования дорожек, заливки фундаментов небольших сооружений;
  3. В15 — широко распространенный класс бетона, используется для строительства зданий не выше 2 этажей;
  4. В20 — для лестниц, ленточных фундаментов, ненагруженных перекрытий;
  5. В22,5 — материал с высокой водонепроницаемостью и морозостойкостью, используется для дорожек, фундаментов зданий, лестничных площадок, монолитных стен;
  6. В25 используется для изготовления железобетонных изделий, фундаментов, монолитных стен, бассейнов;
  7. В30 применяется для изготовления мостовых конструкций и гидротехнических сооружений;
  8. В35 находит применение при изготовлении дамб, гидротехнических конструкций;
  9. В40 применяется для изготовления конструкций со специальными требованиями (мосты, хранилища, метро, плотины).

Пластификаторы CEMMIX

Видео: Классы и марки бетона. В чем разница?

Прочность, водоустойчивость и морозостойкость бетона прямо пропорциональны друг другу и зависят, в числе прочего, от его пластичности и подвижности. Но подвижность бетона, если она достигается путем повышения водоцементного соотношения, снижает его прочность. Лучшее решение для достижения оптимальных характеристик бетона — использование специальных добавок для бетона.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector