Для чего используется тяжелый бетон в индивидуальном жилищном строительстве

Жидкие бетонные смеси в настоящее время являются незаменимым строительным материалом, без которого не может обойтись практически ни одна строительная площадка, начиная от возведения хозяйственной постройки в частном домовладении и заканчивая строительством крупных промышленных объектов. Строительный бетонный раствор, в зависимости от своих технических параметров и эксплуатационных качеств, может быть различных видов и марок.

При этом если посмотреть ГОСТ на тяжелый бетон, становится понятно, что именно этот тип раствора используется в монолитно-каркасном строительстве для заливки стен, фундаментов и перекрытия зданий.

Автобетоносмеситель на базе грузового автомобиля.

Применение бетона тяжелых марок

Для того чтобы более детально разобраться с вопросом, что такое бетон тяжелых марок, в данной статье будут рассмотрены основные свойства и главные технические характеристики этого материала, а также возможность его использования на различных этапах жилищного строительства.

Кроме того читателю будет представлена подробная инструкция, в которой описана технология самостоятельного приготовления тяжелого бетонного раствора непосредственно на строительной площадке.

Готовые плиты перекрытия на складе завода ЖБИ.

Классификация различных видов бетона

Строительный бетонный раствор представляет собой густую смесь связующего вещества (различные марки цемента), балластного заполнителя (песок, отсев, щебень, гравий) и воды, которые тщательно перемешиваются между собой в определенной пропорции.

Удельный вес бетонного раствора характеризуется его средней плотностью, поэтому, в зависимости от этого показателя все строительные растворы принято делить на несколько видов.

Особо легкие, или еще их называют сверхлегкие бетоны, как правило, имеют ячеистую структуру с закрытыми порами и изготавливаются из легких заполнителей с добавлением вулканической пемзы или известковых пород. Удельный вес этого материала составляет от 100 до 500 кг/м³, что достигается путем насыщения жидкой растворной массы большим количеством воздушных или газовых пузырьков, которые и образуют пористую структуру материала. Благодаря небольшому весу и низкой теплопроводности этот материал широко используется в качестве теплоизоляции зданий, а также для возведения легких межкомнатных перегородок.

Внутренняя структура сверхлегкого ячеистого бетона.

Легкие марки бетонного раствора имеют плотность от 500 до 2000 кг/м³, а для их изготовления используется легкий пористый заполнитель крупной фракции с добавлением карбонатных осадочных пород. Готовые конструктивные детали, изготовленные из этого материала, широко используются для возведения внутренних и наружных стен при монолитно-каркасном строительстве, а также для монтажа несущих элементов строительных конструкций малоэтажных зданий.

Тяжелые марки строительного бетона изготавливаются из высококачественного цемента с добавлением балластного заполнителя в виде речного или карьерного песка, гравия, гранитного щебня или других плотных горных пород. Например, конструкционный бетон тяжелый по ГОСТу 26633 91 имеет среднюю плотность от 2000 до 2500 кг/м³, что позволяет ему выдерживать высокие нагрузки на сжатие. В гражданском строительстве этот материал широко используют для изготовления ленточных, ростверковых и монолитных бетонных фундаментов, для возведения стен и заливки перекрытий при монолитно каркасном строительстве, а также для изготовления готовых железобетонных конструкций высокой прочности на заводах ЖБИ.

Подача готового раствора по наклонному желобу.

Особо тяжелые, или сверхтяжелые бетоны, которые имеют среднюю плотность от 2500 до 7000 кг/м³, применяют только на строительстве специальных объектов, например ядерных реакторов. Для их изготовления в качестве заполнителя используются дорогие или редкие, но очень плотные материалы с высоким удельным весом, например магнетит, барит, чугунная или стальная дробь. Очень высокая цена, большой удельный вес и излишне высокая плотность, делают нецелесообразным использование подобных материалов в гражданском строительстве.

Крупный балластный заполнитель в виде гранитного щебня.

Технические характеристики

Помимо средней плотности, классификация бетонных растворов осуществляется еще по нескольким важным признакам: средней прочности сжатия, целевому предназначению, внутренней структуре, характеру связующего вещества и виду балластных заполнителей.

В качестве примера можно рассмотреть технические характеристики тяжелого бетона класс В15 М200, который является наиболее востребованным материалом в индивидуальном и коммерческом жилищном строительстве.

Портландцемент марки М500.

Средняя плотность конструкционного тяжелого бетона марки М200 класса В15 составляет 2385 кг/м³.

Средняя прочность при нагрузке на сжатие – 196 кг/см².

В качестве связующего вещества используется портландцемент марок М400 или М500.

В качестве мелкого балластного заполнителя применяется карьерный или речной песок с размером частиц от 0,15 до 5 мм, а в качестве крупного — гранитный гравий или щебень с фракцией частиц от 6 до 70 мм.

После застывания монолитный бетонный массив имеет плотную каменную структуру с мелкими закрытыми порами.

Время схватывания готового раствора, в зависимости от температуры и влажности окружающего воздуха может составлять от 4 до 12 часов. Время полного созревания цементного камня при нормальных условиях составляет 28 суток.

На фото показано руководство по использованию жидкой модифицирующей добавки для строительных растворов.

Совет!
Для изменения времени схватывания раствора, независимо от воздействия внешних факторов, и улучшения его потребительских качеств, существуют специальные модифицирующие добавки, которые вводятся в его состав в процессе приготовления.

Основные свойства

Качество конечного изделия из монолитного бетона во многом зависит от консистенции и физических свойств жидкого строительного раствора.

Для того чтобы немного разбираться в этом вопросе нужно знать основные критерии правильного выбора бетонной смеси.

Пластичность раствора, под которой принято понимать способность жидкой смеси полностью заполнять форму установленной опалубки, не расслаиваясь на отдельные составляющие и не оставляя незаполненных пустот и раковин.

Подвижность характеризуется высотой осадки усеченного конуса, отформованного из данной смеси, под действием собственного веса. Согласно этому показателю все растворы делятся на жесткие, которые совсем не дают осадки, малоподвижные, с осадкой 10 – 30 мм, подвижные с осадкой 40 – 150 мм и литые, которые осаживаются более чем на 150 мм. Подвижность смеси зависит от многих факторов, таких как количество и качество цемента, размер частиц балластного заполнителя, количественное соотношение воды и цемента в растворе.

Схематическое изображение измерения осадки конуса строительного раствора.

Водонепроницаемость характеризуется плотностью бетона и напрямую зависит от размера и количества пор в структуре материала, которые остались от испарившейся излишней воды, не вступившей в реакцию гидратации с цементом. Так же этот параметр зависит от количества и объема воздушных пузырей, которые не были удалены в процессе заливки и уплотнения жидкой смеси. Для повышения водонепроницаемости необходимо использовать пониженное водоцементное отношение, а также применять специальные пластифицирующие добавки.

Под морозостойкостью принято понимать способность затвердевшего и созревшего монолита выдерживать без повреждения и разрушения многократные циклы попеременного замораживания и оттаивания. Все бетоны тяжелых марок по своей морозостойкости делятся на несколько классов: Мрз 50, 100, 150, 200, 300, 400, 500. Цифра после обозначения указывает количество циклов безопасного замораживания/размораживания.

На первый взгляд монолитный бетон кажется абсолютно огнестойким материалом, однако на самом деле, при продолжительном нагревании до температуры выше +200 °С его прочность снижается на 25-30%, а при длительном воздействии температуры свыше +500 °С происходит его разрушение. Для повышения огнестойкости раствора в состав тяжелого бетона вводят специальные жаростойкие заполнители и добавки, например доменный шлак или жидкое стекло.

Прибор для измерения критической нагрузки лабораторных образцов монолитного бетона.

Совет!
Для повышения водонепроницаемости монолитного бетона можно использовать специальные пропитки на основе полиуретановых или эпоксидных смол.
Защищая поверхность от попадания воды внутрь монолита, такая обработка существенно повышает его морозостойкость.

Сфера применения

Согласно ГОСТ 10268 80 на бетоны тяжелых марок, этот материал по своим физико-техническим показателям в полной мере соответствует общестроительным требованиям, которые предъявляются к строительным материалам для возведения жилых, коммерческих, а также промышленных зданий и сооружений.

По этой причине наиболее распространенные марки тяжелых бетонов широко используются как в сфере индивидуального жилищного строительства, так и в секторе строительства муниципальной и коммерческой недвижимости.

Благодаря хорошей удобоукладываемости, широкой доступности, относительно низкой стоимости и высоким эксплуатационным качествам тяжелые марки бетона чаще всего используются для выполнения следующих видов работ:

Изготовление ленточных, монолитных, свайных буронабивных и ростверковых фундаментов жилых и коммерческих зданий на всех типах грунтов.

Возведение монолитных стен, а также заливка монолитных полов и межэтажных перекрытий в монолитно-каркасном строительстве индивидуальных и многоэтажных домов.

Изготовление отдельных конструктивных элементов зданий и сооружений, способных нести значительную статическую и динамическую нагрузку (плиты, фермы, перемычки, ригели, лестничные марши и пр.).

Заливка несущего основания и железобетонной стяжки полов, отмостки фундамента, садовых и тротуарных дорожек и пр.

Обустройство искусственных водоемов, бассейнов, фонтанов, монолитных септиков, строительство заглубленных погребов и кессонов водяных скважин.

Изготовление садовой изгороди, заборов, бордюров, опорных столбов или декоративных малых архитектурных форм с применением металлической армирующей проволоки или сетки.

Заливка ленточного фундамента.

Технология приготовления

Во время изготовления жидкой бетонной смеси своими руками очень важно правильно подобрать пропорции, соблюдать рецептуру и технологию приготовления, а также выполнить тщательное перемешивание всех компонентов раствора, потому что от этого, главным образом, будет зависеть конечный результат выполнения бетонных работ.

Небольшое количество строительного раствора можно приготовить вручную, однако в случае строительства дома или хозяйственной постройки на участке лучше использовать электрическую бетономешалку или, другими словами, миксер.

Миксер установить на горизонтальной ровной площадке недалеко от места проведения работ, обеспечив ему устойчивое положение.

Подключить электропитание, запустить двигатель и налить в ковш нужное количество воды. При необходимости добавить пластификатор или другие модифицирующие добавки и дождаться их полного растворения.

Засыпать половину необходимого объема песка, после чего добавить нужное количество цемента, а затем все оставшееся количество песка.

Через одну минуту загрузить в ковш необходимое количество гравия или щебня и оставить поработать еще на две минуты.

Электрическая бетономешалка гравитационного типа.

Не останавливая миксер, убедившись в качественном перемешивании, необходимой консистенции и однородности строительного раствора, выгрузить бетонную смесь в подготовленную емкость, садовую тележку, или сразу же внутрь установленной опалубки.

В таблице 1 указано объемное соотношение строительных материалов для приготовления тяжелого бетона различных марок.

Марка бетона	Расход материалов на 1 кубический метр бетона				Водоцементное отношение	Расход материалов в относительных единицах
	Цемент, кг.	Вода, л.	Песок, кг.	Щебень, кг.
М-100	206	185	780	1177	0,89	1:0,89:3,78:5,71
М-200	287	185	751	1135	0,64	1:0,64:2,61:3,95
М-300	384	205	698	1055	0,55	1:0,53:2,43:2,74
М-400	492	205	661	1000	0,41	1:0,41:2,03:2,03
Примечание: Марка цемента М-400, щебень гранитный фракции 5-20 мм, песок карьерный, объёмный вес бетона 2350 кг/м3

Выгрузка готового раствора.

Совет!
Во избежание прилипания раствора к стенкам ковша и лопастям миксера, перед началом работы рекомендуется смазать их густым отработанным маслом или жировой консистентной смазкой.

Заключение

Прочитав данную статью, становится понятно, насколько широкая сфера применения монолитного бетона тяжелых марок, и сколько важных параметров необходимо учесть при покупке или самостоятельном изготовлении строительного раствора.

Чтобы получить дополнительную информацию, можно посмотреть видео в этой статье или почитать похожие материалы этой тематики на нашем сайте.