Повышение прочности бетона

Бетон является наиболее распространенным в строительстве материалом, прежде всего, благодаря своей прочности и возможности получать его разновидности, обладающие теми или иными необходимыми свойствами. Вопросами выбора состава и характеристик бетона для изготовления тех или иных объектов занимаются специалисты, опираясь на существующие нормативные документы. Одним из самых важных параметров является прочность бетона. От того, какое назначение имеют сооружения, и в каких условиях они будут эксплуатироваться, зависит выбор класса бетона по прочности.

Расчеты при изготовлении бетонных и железобетонных конструкций

Любые строительные работы предваряются разработкой проекта и проведением расчетов. Необходимо рассчитать прочность конструкций таким образом, чтобы она была достаточной, но не чрезмерной.

Недостаточная прочность конструкций может привести к снижению срока эксплуатации конструкций или возникновению аварийных ситуаций; чрезмерная прочность приводит к неоправданным расходам денежных средств.

Важно!

Расчеты производятся таким образом, чтобы обеспечить надежность сооружений на протяжении всего срока эксплуатации.

Различают предельные состояния первой и второй группы.

Предельные состояния первой группы приводят конструкции непригодность для эксплуатации.

Расчеты для первой группы подразделяются на следующие виды:

1. По прочности. Производятся из условий, в которых деформирующие силы не превышают указанных в нормативных документах значений.
2. По устойчивости формы (производятся для тонкостенных конструкций).
3. По устойчивости положения (сопротивление скольжению, опрокидыванию, всплыванию).

Предельные состояния второй группы уменьшают долговечность конструкций или затрудняют ее эксплуатацию в нормальном режиме.

Расчеты по второй группе производят с учетом воздействия кратковременных нагрузок и включают:

1. расчеты по образованию трещин;
2. расчеты по раскрытию трещин;
3. расчеты по деформациям.

Важно!

При расчетах учитывают все виды нагрузок, которые соответствуют назначению изделия, а также влияние факторов окружающей среды (перепады температур, влажность, низкие и высокие температуры) а также различные ситуации, например транспортировку, возведение, аварийные ситуации, пожары в соответствии с ГОСТ 27751.

Каталог продукции CEMMIX

CemBase 5л

Cпециализированная высокоэффективная добавка для фундамента.

CemPlast 5л

Суперпластификатор для бетона

Plastix 10л

Пластификатор для бетонов и строительных растворов.

При произведении расчетов принимают во внимание:

1. изгибающие моменты;
2. крутящие моменты;
3. продольные и поперечные силы;
4. местное действие нагрузки.

При этом нагрузку от массы элементов считают с коэффициентом 1,4 при монтаже и 1,6 при транспортировке этих элементов.

Важно!

Для изделий сложной конфигурации расчеты дополняются испытаниями физических моделей.

Расчеты по прочности железобетонных элементов производят по нормальным, наклонным, пространственным сечениям по предельным усилиям.

Какие бетоны применяются для изготовления железобетонных конструкций

Согласно СП 63.13330.2018, для изготовления бетонных и железобетонных сооружений и конструкций применяются следующие виды конструкционных бетонов:

1. тяжелые (2200–2500 кг/куб. м включительно);
2. мелкозернистые средней плотности (1800–2500 кг/куб. м включительно);
3. легкие средней плотности (800–2000 кг/куб. м включительно);
4. ячеистые средней плотности (500–1200 кг/куб. м включительно).

Основные характеристики бетонов

В соответствии с ГОСТ 26633-2015 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые», бетоны классифицируют следующим образом:

1. По прочности на сжатие бетоны подразделяются на классы, которые обозначаются литерой «В» и числовым выражением от В3,5 до В 120.
2. По морозостойкости на марки в соответствии с количеством выдерживаемых циклом замораживания-оттаивания (обозначаются литерой «F» и числом от 50 до 1000).
3. По водонепроницаемости на марки от W2 до W20.

Кроме того, бетоны классифицируются на классы по прочности на осевое растяжение и на растяжение при изгибе и на марки по истираемости.

Состав бетона

Составы бетонных смесей должны соответствовать требованиям ГОСТ 27006 с учетом требований ГОСТ 31384; они должны обеспечивать получение бетонов с нормируемыми показателями.

Цемент

Цементы являются вяжущим для изготовления бетонных смесей. Они должны выбираться в соответствии с требованиями ГОСТ 10178, ГОСТ 22266, ГОСТ 31108, ГОСТ 33174. Если бетон будет эксплуатироваться в агрессивных условиях, выбор цемента регламентируется ГОСТ 31384.

Заполнители

Заполнители для бетонных смесей подразделяются на крупные и мелкие.

Каталог продукции CEMMIX

CemBase 5л

Cпециализированная высокоэффективная добавка для фундамента.

CemPlast 5л

Суперпластификатор для бетона

Plastix 10л

Пластификатор для бетонов и строительных растворов.

Заполнители выбирают по следующим критериям:

1. зерновой состав;
2. прочность;
3. плотность;
4. морозостойкость;
5. содержание пылевидных и глинистых частиц;
6. содержание (наличие) загрязняющих примесей;
7. радиационно-гигиенической характеристике.

Характеристики заполнителей регламентируются ГОСТ.

Мелкий заполнитель

В качестве мелкого заполнителя в бетонных смесях применяется:

1. природный песок;
2. песок из отсевов дробления горных пород;
3. песок из шлаков черной металлургии;
4. мелкозернистые и золошлаковые смеси.

К мелким заполнителям предъявляются следующие требования:

1. истинная плотность от 2000 до 2800 кг/куб. м;
2. содержание глинистых и пылевидных частиц не более 3% (по массе).

Крупные заполнители

К крупным заполнителям относятся:

1. щебень;
2. гравий из плотных горных пород;
3. щебень из гравия;
4. щебень из отсевов дробления плотных горных пород;
5. щебень из шлаков черной металлургии;
6. щебень из дробленого бетона (железобетона) — не применяется в бетонах класса по прочности выше В35;
7. щебень из шлаков ТЭЦ.

Крупный заполнитель может применяться отдельными фракциями либо в виде смеси двух смежных фракций. Крупность зерен устанавливается стандартами, ТУ или иными нормативными документами.

От чего зависит прочность бетона, и в каких случаях необходимо ее повышать

Прочностные свойства бетона в первую очередь зависят от того, в какой пропорции используются цемент и песок в бетонной смеси. Прочность бетона прямо пропорциональна количеству цемента в смеси.

Поскольку цемент — это наиболее дорогостоящий компонент бетонного раствора, увеличение его процентного содержания в смеси приводит к росту расходов. Поэтому прочностные характеристики бетона рассчитываются в соответствии с назначением бетонной конструкции.

Повышенная прочность бетона может потребоваться при возведении ответственных сооружений, которые должны иметь повышенные эксплуатационные характеристики.

Факторы, влияющие на повышение прочности бетона

К основным методам повышения показателей прочности бетона относятся:

1. подбор состава бетонной смеси (выбор цемента, заполнителей и их пропорций);
2. армирование;
3. использование добавок.

Состав бетонной смеси

Для получения бетонных смесей, пригодных для изготовления ответственных конструкций, используют портландцементы, а также цементы со специальными свойствами. Выбор цементов зависит от условий эксплуатации и регламентируется нормативной документацией.

Повышение содержания цемента в бетонной смеси приводит в повышению класса по прочности бетона.

Качество заполнителей и воды затворения также определяется требованиями нормативной документации.

Армирование бетона

Для повышения прочностных характеристик сооружений применяется армирование, которое может быть монолитным, дисперсным либо с использованием сетки.

Каталог продукции CEMMIX

CemFibra 150гр.

Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор.

Фибра базальтовая CemFibra R, пакет 1000г.

Базальтовая фибра (из ровинга),  предназначена для объёмного армирования бетонов, строительных растворов и композиционных материалов.

Современный метод повышения прочности, ударной вязкости и трещиностойкости, снижения усадочных явлений и истираемости бетона — применение полипропиленовой либо базальтовой фибры. Она обеспечивает объемное армирование бетона, при этом снижает трудозатраты на его обработку.

Советуем изучить: Для замены арматуры

Добавки для бетона

Возможности современной химической промышленности позволяют создавать добавки, которые придают бетону те или иные требуемые свойства. Добавки выбираются в зависимости от того, какие характеристики бетонных смесей и бетонов необходимо получить.

Компания Cemmix выпускает широкую линейку добавок для бетона. Они поставляются в удобной жидкой форме, их легко дозировать. Добавки экономичны, применяются в небольших дозировках, обеспечивают гарантированный эффект, безопасны для людей и совместимы со всеми цементами отечественного производства. Их легко приобрести, поскольку они продаются не только оптом от производителя, но и в розничных сетях, включая интернет-магазины.

Пластификатор Plastix

Пластификаторы применяются для повышения подвижности бетонных смесей, в результате чего можно, не изменяя водоцементного соотношения, получать более пластичные и удобные в работе смеси, в том числе, литые самоукладывающиеся бетонные смеси, не требующие виброобработки при укладке.

Это позволяет экономить трудозатраты, электроэнергию, обходиться без использования специального оборудования для виброобработки.

Добавление пластификатора Plastix предотвращает расслоение смеси, а также позволяет длительную транспортировку готовой бетонной смеси.

Добавление пластификатора Plastix уменьшает в бетоне количество и размер воздушных пузырьков, поэтому плотность готового бетона повышается, а вместе с плотностью повышаются прочность, водонепроницаемость и морозостойкость бетона.

Применение пластификаторов экономически оправдано, поскольку позволяет без снижения прочностных характеристик готового бетона уменьшать количество цемента в смеси до 10–15%, также экономится вода затворения.

Суперпластификаторы CemBase и CemPlast

Суперпластификаторы обладают пластифицирующими и водоредуцирующими свойствами.

От пластификаторов они отличаются наличием дополнительных свойств, в частности, CemBase и CemPlast повышают водонепроницаемость бетонов.

Гидрофобизирующая добавка для бетона CemAqua

Гидрофобизирующая добавка CemAqua на основе полимеров обеспечивает объемную гидрофобизацию и придает бетонам водонепроницаемость, а также морозостойкость.

Каталог продукции CEMMIX

CemAquaStop 5л

Комплексное влагоотталкивающее средство для обработки поверхностей.

CemBase 5л

Cпециализированная высокоэффективная добавка для фундамента.

CemPlast 5л

Суперпластификатор для бетона

Plastix 10л

Пластификатор для бетонов и строительных растворов.

Устраняя намокание поверхности бетона, CemAqua препятствует появлению высолов и плесени, увеличивает коррозионную стойкость бетона, снижает его теплопроводность.

Важно!

При необходимости использовать одновременно гидрофобизатор и пластификатор, норму добавок (обычно максимальная норма составляет 5% от массы цемента) распределяют на оба вида добавок, например 30% пластификатора и 70% гидрофобизатора.

Специализированная высокоэффективная пластифицирующая и упрочняющая добавка для заливки теплых полов CemThermo

Добавка CemThermo позволяет получить ровную однородную стяжку с гладкой поверхностью и без трещин.

Применяя CemThermo, можно заливать стяжки толщиной от 3 мм, прочность и устойчивость стяжки к истиранию при этом повышается. За счет уплотнения смеси, она лучше прилегает к нагревательным элементам, что позволяет на 10–15% повысить теплоотдачу.

Ускоритель твердения CemFix

Обычно для ускорения набора прочности применяют быстротвердеющие цементы либо увеличивают долю цемента в бетонной смеси, что приводит к дополнительным расходам.

Комплексная добавка CemFix обладает пластифицирующим и ускоряющим действием, позволяя бетону быстрее достигать распалубочной прочности. Это позволяет повысить оборачиваемость оборудования, а также экономить до 15% цемента без снижения прочности.

Противоморозные комплексные добавки для бетонных и растворных смесей CemFrio и HotIce

При необходимости заливать бетон при температурах ниже +5°С используются различные методы, чтобы обеспечить условия для набора прочности бетона. Это могут быть мероприятия по прогреву бетона или сохранению тепла («теплый бетон») либо применение специальных добавок: ускорителей твердения, солей, которые понижают температуру замерзания воды в бетонной смеси.

Применение солей может негативно отразиться на состоянии арматуры; возможно также появление высолов.

Каталог продукции CEMMIX

CemFix 5л

CemFix суперпластификатор. Ускоритель твердения.

CemFrio 5л

Противоморозная высокоэффективная комплексная добавка для бетонных и растворных смесей

CemThermo 5л

Специализированная высокоэффективная пластифицирующая и упрочняющая добавка для заливки теплых полов.

HotIce 10л

Противоморозная комплексная добавка для бетонных и растворных смесей

Современное решение — применение в бетонных смесях противоморозных добавок CemFrio и HotIce, которые позволяют проводить бетонные работы в морозы до –20°С, при этом снижают водопотребность смеси, снижают расход цемента на 5–10%, защищают арматуру от коррозии, улучшают сцепление бетона с арматурой, повышают оборачиваемость оборудования и материалов для опалубки.

Современные химические добавки для бетонных смесей позволяют добиваться необходимых характеристик бетона без дополнительных расходов и трудозатрат, а также экономить материалы без снижения прочности бетона.