25-этажное высотное здание, суперпрочная автомагистраль, по которой за сутки проезжают тысячи машин, речной причал и фигурный вазон в саду… При изготовлении всех этих объектов используется бетон. Но он может значительно отличаться по составу и пропорциям компонентов. Разные виды бетона обладают различными эксплуатационными свойствами.

Назначение

По функции бетоны делятся на два основных типа:

1. Обычные применяются при возведении зданий гражданского назначения и изготовлении ЖБИ,
2. Специальные разработаны для нестандартных или сложных условий эксплуатации.

Бетоны второй группы бывают разных типов:

• Гидротехнические содержат много цемента и имеют повышенную плотность. В них почти отсутствуют поры, через которые влага проникает внутрь, поэтому они спокойно переносят длительный контакт с водой и применяются для строительства гидротехнических объектов – мостов, плотин, причалов, водохранилищ.
• Дорожные прочные, тяжелые, способные выдержать интенсивный трафик и проезд большегрузов. В составе – портландцемент и большая доля крупных заполнителей. Благодаря устойчивости к механическим нагрузкам разные виды дорожных бетонов используются для строительства автотрасс и взлетно-посадочных полос.
• Конструкционные обладают повышенной прочностью и упругостью. Востребованы при возведении несущих стен, перекрытий и ограждений.
• Теплоизоляционные имеют низкую плотность, высокую пористость и, соответственно, небольшой вес. Они проигрывают другим типам по прочности, зато эффективны как утеплители для стен и пола.
• Термостойкие не обжигаются, устойчивы к перепадам температур и жару. Сохраняют свои свойства при нагревании до 1800℃.
• Огнеупорные подвергаются обжигу и выдерживают воздействие открытого пламени с температурой до 500℃.
• Безыскровые обладают антистатическими свойствами благодаря содержанию мраморной или доломитовой крошки. Такие покрытие не электризуется и препятствует появлению искр, поэтому используется на пожароопасных объектах.
• Звукопоглощающие изготавливаются с добавлением резиновой крошки, пеностекла и кварцевого песка. Большое количество пор и наличие изолирующей прослойки помогает гасить звуки.
• Декоративные изготавливаются с добавлением ярких заполнителей или красящих пигментов, а также пластификаторов. Это позволяет придавать изделиям любую форму и получать различные дизайнерские эффекты. Разные виды декоративного бетона имитируют текстуру натурального камня, дерева, керамики и других покрытий. Используются при создании малых архитектурных форм, скульптур, тротуарной плитки, для украшения интерьера.
• Химически стойкие незаменимы при возведении объектов, которые контактируют с агрессивными веществами, например, в лабораториях и на производствах. Могут содержать полимеры, синтетические смолы и жидкое стекло.
• Сульфатостойкие производятся с добавлением пуццоланового или сульфатостойкого цемента. Эти компоненты обеспечивают долговечность покрытия при контакте с жидкостями, содержащими сульфаты, например, производственными стоками или грунтовыми водами.

Бетон: виды и характеристики

Кроме того, разные растворы отличаются по составу, структуре и свойствам. Рассмотрим основные параметры.

Тип и происхождение вяжущего

Растворы делятся на два типа:

1. На основе неорганических вяжущих. Наиболее распространенные из них:
   • цемент с разными характеристиками выбирается в зависимости от условий эксплуатации;
   • известняковый щебень недорог и устойчив к морозам, но имеет ограничения по прочности;
   • шлак, или отходы производства, придает конструкции надежность и увеличивает теплоизоляционные свойства;
   • гипс экономичен и ускоряет застывание смеси;
   • силикатные добавки повышают прочность конструкций и позволяют строить высотные объекты.
2. На основе органических вяжущих:
   • полимербетон содержит синтетическую смолу, которая увеличивает водонепроницаемость конструкции и способность выдерживать температурные перепады. Такой раствор востребован при возведении гидротехнических сооружений;
   • асфальтобетон имеет в составе горячий битум и применяется в дорожном строительстве;
   • в самовосстанавливающуюся смесь добавляют мельчайший порошок со штаммами бактерий. Под воздействием воды и воздуха микроорганизмы прорастают и вырабатывают соединения, которые затягивают небольшие трещины.

Вид заполнителя

Заполнители делятся на крупные и мелкие, внутри каждой группы выделяют несколько фракций. Чаще используются природные (щебень, гравий, песок), реже – искусственные (кирпичный лом).

Заполнители влияют на прочность и удельный вес бетона. Добавление стальной стружки или стекловолокна делает его тяжелым и очень прочным, а керамзита или полистирола, наоборот, легким и способным удерживать тепло внутри помещения. Отсутствие песка превращает обычный раствор в дренажный, который легко пропускает воду и применяется в ландшафтном дизайне.

Доля заполнителя и вяжущего

Широко распространен так называемый товарный бетон, в котором содержание компонентов соответствует ГОСТам. Он может заливаться как в формы, так и в опалубку непосредственно на объекте.

Существуют и другие виды бетона для специальных условий:

• В жирных вяжущего больше, чем заполнителей. Такой раствор прочнее и эластичнее обычного, но и дороже.
• В тощих доля вяжущего меньше, чем предписано нормативами. Такая смесь дешевле и используется для возведения конструкций, не подвергающихся большим нагрузкам.

Структура

В зависимости от вяжущего и заполнителя выделяют несколько видов материала с разной плотностью:

1. Особо тяжелые ― кубометр весит более 2200 кг. Используются для возведения фундаментов под высотные здания, плотин, атомных станций и других объектов специального назначения.
2. Тяжелые ― от 2200 до 1800 кг/куб. м. Из них строят стены, перекрытия и другие несущие конструкции.
3. Лёгкие ― от 1800 до 500 кг/куб. м применяются для возведения ненесущих перегородок, стяжки пола, садовых дорожек.
4. Особо лёгкие, весом менее 500 кг/ куб. м, служат для теплоизоляции и изготовления декоративных объектов.

Сегодня бетонные заводы изготавливают растворы, отличающиеся по структуре. Перечислим лишь некоторые из них:

• Разные виды ячеистого бетона в процессе производства наполняют пузырьками воздуха или газа. Получается недорогой, легкий и пористый материал с хорошими теплоизоляционными свойствами, который востребован в малоэтажном домостроении и возведении ненесущих конструкций в многоэтажных объектах.
• В крупнозернистый раствор добавляют большую долю заполнителей крупных фракций. Он становится более плотным и используется при строительстве дорог.
• Безусадочная смесь содержит специальные добавки и сохраняет свои геометрические размеры после заливки. Востребована при ремонте и реконструкции бетонных покрытий.

Условия твердения

Обычно бетонная конструкция набирает расчетную прочность за 28 дней, если соблюдается температурно-влажностный режим (идеальны +18–22ºС и более 90%). Наиболее интенсивно этот процесс идет в первые дни. По скорости набора прочности растворы делят на две группы:

• быстротвердеющие в первые два дня набирают более 40% прочности,
• медленнотвердеющие – менее 40%, что продлевает сроки выполнения работ и дает возможность устранить небольшие дефекты.

Оба эффекта достигаются за счет добавок.

Сегодня в строительстве используются разные виды бетона. Можно выбрать оптимальный материал для решения любой технической задачи.

Коррозия бетона — это процесс деформации материала, потери прочности и плотности, который происходит под влиянием неблагоприятных внешних условий, агрессивных веществ или внутренних напряжений. Структура монолита нарушается, он может расслоиться, покрыться трещинами и налетом. Это сокращает срок службы объекта и ведет к финансовым потерям.

Основных причин разрушения бетона три:

1. Вымывание отдельных компонентов из структуры монолита, особенно при постоянной фильтрации жидкости;
2. Воздействие агрессивных сред;
3. Изменение структуры и свойств цементного камня, приводящее к образованию трещин.

Виды

Рассмотрим подробнее три вида коррозии, которые вызываются разными факторами.

1. Вымывание извести, или выщелачивание

Монолит имеет сложную структуру. Компоненты раствора схватываются при реакции гидратации, которая идет под воздействием воды. Однако если потом конструкция постоянно находится во влажной среде, отдельные вещества начинают вымываться из цементного камня.

Самый неустойчивый и легко растворимый среди них — известь, или гидроксид кальция. При высокой влажности он вымывается, а на поверхности появляется белый налет — так называемые высолы. Эта реакция называется карбонизацией. Особенно интенсивно она протекает при следующих условиях:

• высокое содержание в смеси заполнителей из известняка,
• температура воздуха около +20°С;
• продолжительный или постоянный контакт с водой, особенно под давлением.

В итоге материал становится более пористым, неоднородным, а значит, менее прочным.

2. Химические реакции

Под воздействием солей, кислот или щелочей в верхних слоях бетона происходит химическая реакция. Постепенно они теряют прочность, растворяются и удаляются. Обнажается следующий слой, который тоже начинает разрушаться. В худшем случае вся конструкция распадается на части.

Выделяют несколько подвидов такой коррозии:

• Углекислотная появляется при воздействии на материал влаги с высоким содержанием углекислоты, или свободного диоксида углерода. Чаще такими свойствами обладают грунтовые воды, которые контактируют с карбонатными горными породами (известняками, доломитами) или гниющими в почве растениями. Углекислоты разрушают защитную карбонатную пленку на поверхности, из-за чего влага легче проникает вглубь.
• Кислотная вызывается кислотами, которые могут быть в составе воды, — как минеральными типа соляной и азотной, так и органическими. Интенсивность разрушения цементного камня зависит от силы кислоты и содержания ионов водорода. На поверхности образуются соли кальция, которые постепенно вымываются, и рыхлая масса.
• Щелочная может проявиться, если бетонный раствор содержит много щелочи, а в воздухе или почве есть кислотные соединения. Запускается реакция нейтрализации, в результате которой образуется вода и соли. Последние вымываются, а материал набухает и может потрескаться.

3. Изменение структуры

В этих случаях бетон сам меняет свойства под влиянием внешних условий:

• Биокоррозия возникает из-за негативного влияния грибков, плесени, лишайников, водорослей. Микроорганизмы выделяют кислоты, аммиак и другие агрессивные вещества, которые разрушают поверхность конструкции.
• Физическая коррозия провоцируется циклами замораживания и оттаивания, а также механическими нагрузками.
• Сульфатная — подземными и промышленными водами с содержанием сульфатов. Эти соединения вступают в реакцию с компонентами, образуются гипс и гидросульфоалюминат, которые кристаллизуются и увеличиваются в объеме. Внутри конструкции возникают напряжения, она трескается и расслаивается.

Особый случай — коррозия арматуры бетона. Стальные прутья внутри ЖБИ могут разрушаться под действием воды, а также газов, содержащихся в воздухе. Через поры в материале эти субстанции просачиваются в его толщу. Продукты разрушения металла создают внутреннее напряжение, что ведет к образованию трещин.

Скорость реакции зависит от пористости и водопроницаемости цементного камня, а также от состава газа или концентрации электролита в воде. В последнем случае происходит так называемая электрохимическая коррозия бетона. Процессы разрушения усиливаются при повышенном содержании в смеси хлористого кальция, который добавляют для улучшения прочности и морозостойкости.

Методы защиты

Защитить бетон от разрушения позволяет комплекс мер, применяемых на разных этапах строительства.

1. Проектирование

Важно разработать конструктивные решения таким образом, чтобы:

• минимизировать контакт с влагой и агрессивными веществами,
• установить систему водоотведения,
• не допустить образования мест, где может скапливаться влага или химикаты,
• обеспечить герметизацию,
• улучшить вентиляцию в закрытых помещениях.

Также изучают условия эксплуатации будущего объекта и определяют, какая степень защиты ему понадобится.

2. Первичная защита

На этом этапе определяют состав смеси:

• Цемент должен быть устойчивым к конкретным агрессивным средам. Например, если конструкция будет контактировать с сульфатосодержащими водами, нужно использовать пуццолановое или сульфатостойкое вяжущее.
• Заполнитель не должен иметь высокое водопоглощение, если объект возводится во влажной среде.
• Модифицирующие добавки улучшают свойства раствора — плотность, водонепроницаемость, морозостойкость, усадку, а также защищают арматуру. Они бывают как специальными, так и комплексными. Смесь с нужным составом может изготовить бетонный завод.

3. Вторичная защита

После застывания поверхность смеси обрабатывают составами, которые минимизируют воздействие агрессивных сред. Чем можно защитить бетон от разрушения на улице:

• обмазочными и оклеечными гидроизоляционными составами,
• уплотняющими грунтовками,
• лакокрасочными материалами, в том числе акриловыми красками,
• мастиками на основе смол,
• биоцидными добавками,
• мигрирующими ингибиторами коррозии — сложными химическими соединениями, которые проникают внутрь через поры и притягиваются к арматуре, защищая ее и перекрывая доступ влаге и газам.

При выборе составов учитывают условия эксплуатации и требования пожарной безопасности.

Если правильно спроектировать конструкцию, рассчитать состав смеси и обработать материал после застывания, коррозия бетона не будет опасна для построенного объекта.

Заполнители бетона ― это сыпучие материалы, на которые приходится 80-85% от общего объема раствора. Они выполняют много функций: создают жесткую основу конструкции, повышают ее прочность, уменьшают усадку и препятствуют появлению трещин. Поэтому такие компоненты стоит выбирать не менее тщательно, чем цемент.

Размеры

Заполнители классифицируют по форме и параметрам.

Крупные

Чем выше марка бетонного раствора, тем более тяжелые и плотные сыпучие материалы надо использовать для его приготовления. Крупный заполнитель для бетона по прочности должен в 1,5-2 раза превосходить прочность готовой смеси.

Внутри группы зерна делятся на фракции по размеру:

• мелкие — от 5 до 20 мм,
• средние — от 20 до 40 мм,
• крупные — от 40 до 70 мм.

Наиболее востребован в строительстве материал средней фракции. При возведении массивных объектов могут использоваться очень крупные камни размером до 150 мм.

Рассмотрим подробнее свойства заполнителей бетона:

• Щебень получают искусственным путем, дробя горные породы, валуны, отходы строительства или производства. Основные достоинства материала — отсутствие примесей и шероховатая поверхность, которая улучшает сцепление с цементом. Зерна могут быть разной формы. Наиболее качественными считаются те, что похожи на куб. Для производства бетонов повышенной прочности предпочтительнее использовать именно щебень.
• Гравий образуется естественным путем из осадков горных пород. Его зерна округлые и гладкие, по структуре более рыхлые, чем у щебня. Гравий широко используется в строительстве там, где к прочности конструкций не предъявляются высокие требования. Он повышает плотность и водонепроницаемость смеси.
• Гранит отличается длительным сроком службы, повышенной плотностью (до 1700 кг/куб. м), низким водопоглощением и хорошей морозостойкостью. Используется при строительстве оснований, дорог и гидротехнических сооружений.

Мелкие фракции

Мелкозернистые заполнители бетона уменьшают пустоты, возникающие между крупными частицами. Это позволяет увеличить плотность раствора и предотвратить образование трещин.

Самый распространенный заполнитель в строительстве — песок. Его основные преимущества — маленький размер частиц (от 0,05 до 5 мм) в сочетании с высокой плотностью (1,8 г/куб. см).

По происхождению песок бывает двух видов:

• Природный образуется естественным путем при разрушении различных горных пород (кварца, известняка, шпата). Самым качественным для приготовления раствора считается кварцевый песок.
• Искусственный получают после обработки горных пород.

Кроме того, песок может добываться в разных местах. В нашей климатической зоне чаще встречаются два вида материала:

• Речной песок округлый и гладкий. Зерна примерно одинаковы по размеру, благодаря чему более равномерно заполняют пустоты в растворе.
• Карьерный песок более шероховатый, что улучшает адгезию с другими компонентами. Однако он менее пластичен и содержит больше примесей.

Свойства разных видов песка могут значительно отличаться. Чтобы определить качество заполнителей для бетона, применяют следующие методы:

• Крупность, или зерновой состав проверяют, просеяв небольшую партию песка через сита с ячейками разных размеров. Содержание мельчайших частиц должно быть не более 3%, крупных (от 2 мм) — 5% от общего объема. Присутствие зерен длиной более 10 мм не допускается.
• Наличие примесей — пыли, глины, гипса — определяют в лабораторных условиях. Содержание таких частиц и органических добавок должно составлять не более 3%, иначе это может негативно повлиять на плотность и морозостойкость конструкции. Чтобы избавиться от примесей, любой бетонный завод промывает песок перед добавлением в смесь.

Назначение

Свойства бетонного раствора можно улучшить, добавив в него разные заполнители и присадки. Они могут решать как одну задачу, так и несколько.

Сложные условия эксплуатации

Если объект будет подвергаться воздействию агрессивных факторов, в зависимости от их типа в раствор вводят соответствующие заполнители:

• Нужны термостойкость и устойчивость к возгоранию — добавляют алюмофосфатное жидкое стекло.
• При возведении гидротехнических сооружений, которые контактируют с водой, используют шлако- и пуццолановый цемент, песок из кварца, диабаз, базальтовый щебень.
• Для морозостойкости вводят в смесь добавки на основе глинозема и кремнезема.
• Повысить устойчивость к кислотам и другим агрессивным веществам помогают кварцевый песок, щелочные шлаки, жидкое стекло и кремнефтористый натрий.

Пористость и теплоизоляция

Если нагрузка на покрытие будет небольшой, как при укреплении грунта или заливке стяжки пола, бетон не должен быть очень прочным. В таких случаях можно сэкономить и выбрать более дешевый материал низкой марки.

Иногда строительную конструкцию надо изолировать, чтобы через стены, полы или перекрытия не улетучивалось тепло. Для этого используются легкие заполнители, которые увеличивают пористость бетона. Содержание воздуха и пустот обеспечит надежную теплоизоляцию.

Пористые материалы бывают:

• природными (туф из известняка и вулканических пород, пемза, ракушечники и другие).
• искусственными (керамзит, гранулированный шлак, перлит и вермикулит).

Заполнители бетона способны значительно улучшить характеристики раствора. Если грамотно их выбрать и ввести в смесь, можно получить материал с оптимальными свойствами.

Несущие конструкции из бетона очень прочны, поэтому просверлить их непросто. Нужно правильно выбрать инструмент, подготовиться к работам и соблюдать технологию. Даем пошаговую инструкцию, как выполнить сверление отверстий в бетоне.

Выбор инструмента

Тип инструмента зависит от бюджета и объемов работ. Могут применяться несколько видов устройств:

• Бытовая ручная дрель – недорогой и компактный инструмент. Она не имеет ударного механизма и проста в управлении. Прекрасно подходит для сверления легких бетонов, однако не всегда позволяет делать отверстия в прочных несущих конструкциях. В таких случаях рекомендуется использовать наконечники из победита или с алмазным напылением.
• Дрель с ударным режимом. В таких устройствах сверло может двигаться вперед и назад, выполняя функции пробойника. Ударной дрелью можно выполнять большинство работ в быту, только нежелательно сверлить конструкции с высоким содержанием арматуры.
• Перфоратор – мощный прибор, который способен дробить металл и твердые частицы. Однако не стоит приобретать дорогое устройство, если объем небольшой. Можно найти более бюджетный вариант или взять инструмент в аренду.

Выбор коронки

Независимо от того, каким инструментом вы работаете, для него понадобятся насадки с прочной режущей кромкой. Используют два основных вида изделий.

Зубчатые наконечники из победита

Эти изделия подойдут, если объем работ небольшой, поскольку имеют недостатки и ограничения:

• Быстро изнашиваются при сверлении армированного бетона и материала с высокой прочностью.
• Дробят и крошат материал, что снижает точность работ и ведет к образованию царапин и сколов. Таким способом сложно получить ровное отверстие.
• Не позволяют сверлить на большую глубину.

Алмазные коронки

Алмазное сверление отверстий в бетоне используется при больших объемах или повышенной сложности работ. На режущую часть коронок напаиваются суперпрочные алмазные сегменты. Алмаз – самый твердый природный минерал, поэтому его частицы способны прорезать даже железобетон и камни.

Сверление отверстий в бетоне алмазной коронкой обеспечивает много преимуществ:

• Высокая точность работ – отверстия имеют заданные размеры.
• Отсутствие сколов и других повреждений, не нужна шлифовка поверхности.
• Нет ударной нагрузки и вибрации. Сверло не дробит бетон, а скорее плавно перетирает. Это можно сравнить с тем, как нож входит в масло. В отличие от работ с помощью перфоратора, такой способ предотвращает ослабление и разрушение несущих конструкций.
• Возможность сверлить в разных направлениях, под любыми углами, в замкнутом пространстве.
• Отсутствие ограничений по диаметру отверстий.
• Низкий уровень шума.
• Высокая скорость сверления.
• Меньшее количество пыли и грязи, чем при использовании перфоратора.

Достоинства метода обусловили широкую сферу его применения. Алмазные коронки используют при создании технологических отверстий для строительства коммуникаций, монтажа кондиционеров, сантехники, металлоконструкций. Таким способом можно брать пробы для проведения экспертизы бетона в монолитном домостроении.

Подготовка к работам

Прежде всего, изучите инструкцию к инструменту, запомните функции основных кнопок. Возьмите устройство в руки, попробуйте сделать захват.

Работы нужно выполнять в защитных очках и рабочих перчатках. Если будет ударная нагрузка, которая сопровождается вибрацией, шумом и образованием большого количества пыли, лучше использовать беруши и респиратор.

Определите глубину сверления. Для закрепления легких предметов хватит 2,5 см, для более массивных конструкций нужна большая глубина.

Процесс работ

Если вы используете дрель с пробойником, работа состоит из следующих этапов:

1. Поставьте метку карандашом или маркером.
2. Начните сверлить на низкой скорости, если она регулируется, или сделайте несколько запусков прибора на 2-3 секунды.
3. Держите дрель перпендикулярно конструкции и сверлите. Если в инструменте есть ударный режим, включите его. Не нажимайте слишком сильно, иначе сверло может сломаться.
4. Если дрель остановилась и начала работать вхолостую, значит, насадка уперлась в твердый участок или арматуру. В этом случае медленно и плавно вытащите инструмент. Вставьте в отверстие пробойник и раздробите препятствие с помощью молотка. После этого можно снова сверлить, пока дрель не наткнется на новое препятствие.
5. Каждые несколько минут останавливайтесь, чтобы дать инструменту остыть и убрать из отверстия образовавшуюся пыль.

При использовании алмазных коронок работы выполняются проще. Шаг 1-2 такие же, как в инструкции выше. Затем скорость можно увеличить. Каждые 10-15 минут нужно делать паузы, чтобы инструмент не перегревался. Сверление отверстий в бетоне может выполняться двумя способами – мокрым и сухим. В первом случае пыль смешивается с водой и отводится за пределы рабочей зоны, во втором собирается строительным пылесосом.

Современные бетоны отличаются по составу и свойствам. Компоненты раствора включают в себя различные виды вяжущего вещества, заполнителей и специальных добавок. Качество материалов контролируется в лабораторных условиях. Поэтому сегодня возможно применение бетона в разных областях строительства и промышленности. Расскажем подробнее, чем отличаются разновидности материала для разных условий эксплуатации.

Виды и характеристики

Бетон обладает высокой прочностью, морозостойкостью и способностью сопротивляться агрессивным воздействиям окружающей среды. Материал классифицируют более чем по 10 характеристикам. Три из них в наибольшей степени определяют область применения бетона.

Вид вяжущего

Чаще всего используется цемент и портландцемент. Реже встречаются декоративные смеси с цветным вяжущим, а также растворы для объектов специального назначения на глиноземистом и безусадочном цементе.

В силикатных бетонах в роли связующего выступает известь. Изделия из такого раствора готовят в автоклавах. Это усложняет процесс производства, зато продукция по прочности не уступает другим видам ЖБИ, а по цене часто получается выгоднее.

Гипсовые бетоны изготавливают с добавлением гипса. Такие смеси применяются для внутренней отделки, возведения перегородок и подвесных потолков. Существуют также пуццолановые смеси с гипсом и цементом, которые обладают повышенной влагостойкостью и используются для облицовки санузлов и фундаментов частных домов.

Полимербетоны содержат полимерное связующее, которое улучшает схватывание смеси и повышает сопротивляемость готовой конструкции износу и воздействию агрессивных сред.

Плотность

На эту характеристику влияют свойства цемента, вес и структура заполнителя: чем более он пористый и чем больше содержит пустот, тем легче готовый материал.

Выделяют несколько групп бетонов:

• особо тяжёлые — с объемной массой более 2500 кг/куб.м, с заполнителями из стальной стружки, железной руды, барита,
• тяжёлые — 1800-2500 кг/куб.м, содержит плотные горные породы типа гранита и диабаза,
• лёгкие — 600-1800 кг/куб.м, с добавлением щебня, известняка, доломита, а также более пористых заполнителей — керамзита, пемзы, туфа,
• особо лёгкие — менее 600 кг/куб.м на кубический метр (к этой группе относятся газобетон и пенобетон).

Марка

Марка показывает нагрузку в килограммах на квадратный сантиметр, которую опытный образец бетона может выдержать, не разрушаясь. Обозначается литерой М. Наиболее распространены марки от М100 до М400.

Сфера применения

Популярность этого материала обусловила широкое применение бетона в строительстве и производстве. Рассмотрим основные варианты использования.

Промышленное и гражданское строительство

Это один из базовых материалов, из которого возводят целые конструкции и отдельные элементы. В том числе бетонный раствор используют для:

• обустройства оснований для жилых и коммерческих объектов, хозяйственных построек,
• возведения подвалов и цокольных этажей,
• строительства стен, перекрытий, лестниц,
• заливки стяжки пола,
• возведения ограждений,
• сооружения отмостки,
• монтажа систем канализации и колодцев, укрепления грунта.

Возведение объектов специального назначения

Такие инженерные конструкции подвергаются повышенным нагрузкам, воздействию воды, химикатов и других агрессивных сред, поэтому строятся из бетона высоких марок начиная с М300. Материалы применяются для возведения:

• гидротехнических сооружений, которые постоянно контактируют с влагой, — мостов, дамб, плотин, причалов, водонапорных башен,
• дренажных систем,
• электростанций,
• магистральных коммуникаций,
• стоков и резервуаров,
• промышленных объектов,
• аэропортов,
• банковских хранилищ.

Дорожное хозяйство

В этой отрасли материал применяют для:

• строительства автодорог,
• создания дорожных плит,
• возведения аэродромных покрытий,
• реконструкции и ремонта дорог,
• строительства бордюров и укрепления обочин.

Марка бетона зависит от нагрузок, которым будет подвергаться покрытие. К бордюрам не предъявляется особых требований, поэтому можно заливать раствор низких марок. Для трасс с активным движением используют высокопрочный материал.

Благоустройство

Бетон — практичный, долговечный и экологичный материал, а потому популярен при оформлении загородных домов и общественных пространств. Пластичность раствора позволяет использовать его для заливки любых архитектурных форм и элементов. Из материала строят:

• садовые дорожки,
• тротуары,
• автостоянки,
• подъездные пути,
• дворовые территории,
• патио,
• искусственные водоемы,
• малые архитектурные формы, скульптуры.

Производство ЖБИ

Армированный бетон значительно прочнее обычного и эффективно противостоит нагрузкам на сжатие, растяжение и изгиб. Стержни внутри бетонного блока позволяют снять внутренние напряжения в структуре материала. ЖБИ изготавливают из бетона с маркой не ниже М200. Выпускаются разные типы изделий, включая плиты фундаментов, стен, перекрытий и каркасов, столбы для заборов и линий электропередач, напорные и безнапорные трубы, кольца для колодцев и другие элементы.

Декор

Обычное бетонное покрытие нельзя назвать оригинальным и эстетичным. Но если добавить в раствор цветные пигменты, пластификаторы и яркие компоненты типа мраморной крошки, материал приобретает выдающиеся декоративные свойства. При этом он остается прочным, не деформируется и служит десятилетиями. Такой бетон применяют как для наружной, так и для внутренней отделки, включая:

• декорирование пола, стен и потолка,
• создание лепнины, балок, колонн, балясин,
• украшение лестниц и перегородок,
• оформление каминов, столешниц и барных стоек,
• строительство ограждений,
• создание садовых декоративных элементов — клумб, скульптур, вазонов,
• производство брусчатки и тротуарной плитки.

Заключение

Ниже представлена сводная таблица, какие материалы подходят для разных объектов. Перед тем как купить бетон в Ижевске, определитесь с его маркой и убедитесь, что готовая конструкция выдержит расчетную нагрузку.

Применение бетона в строительстве позволяет возводить объекты для разных условий эксплуатации. Специалисты завода «Ижпромстрой» помогут выбрать материал и рассчитать объем партии.

Бетонные конструкции прочны и служат долгие десятилетия. Но в материале есть микропоры, которые могут впитывать влагу. К тому же его поверхностный слой больше подвержен истиранию, чем глубокие. Поэтому в процессе эксплуатации он начинает разрушаться. Предотвратить эти процессы и продлить срок службы материала позволяет пропитка для бетона.

Функции и область применения

Принцип действия этих защитных составов похож — они закупоривают поры материала или запускают химическую реакцию, повышают его плотность и способность сопротивляться воздействию агрессивных факторов внешней среды.

Могут выполнять разные функции:

• защищают от проникновения воды;
• придают прочность;
• повышают устойчивость к износу;
• предотвращают пыление и эрозию;
• улучшают внешний вид покрытия;
• увеличивают срок его службы;
• уменьшают расход материалов для финишной отделки.

Пропитками можно обрабатывать любые бетонные конструкции: полы, потолки, стены и перекрытия, фасады и цокольные этажи. Главное — подобрать состав с нужными характеристиками и назначением.

Виды по составу

Рассмотрим подробнее действие разных пропиток.

Акриловые

Преимущества:

• защищают от влаги и хлористых соединений,
• устойчивы к ультрафиолетовому излучению,
• сохраняют цвет конструкций,
• доступны по цене.

Однако срок службы покрытия недолог — раз в 2-3 года бетон нужно обрабатывать заново.

Применяются для защиты от влаги и обеспыливания поверхностей, не подвергающихся большим нагрузкам.

Полиуретановые

Достоинства:

• повышают прочность бетона: при любой исходной марке она будет равна М600,
• увеличивают устойчивость к механическим нагрузкам, ударам, износу,
• исключают пыление,
• придают водоотталкивающие свойства и стойкость к воздействию химикатов,
• улучшают внешний вид конструкции,
• легко и быстро наносятся, через день по поверхности уже можно ходить,
• упрощают уборку.

Однако есть у средств и недостатки:

• более высокая цена, чем у акриловых,
• фундамент или пол должны быть надежно гидроизолированы. Иначе снизу будет проникать влага и разрушать основание.

Могут наноситься как в помещениях, так и на открытом воздухе, но поверхность должна быть укрыта от осадков.

Эпоксидные

Препараты на основе двух компонентов — отвердителя и эпоксидной смолы.

Плюсы пропиток:

• гидрофобные свойства,
• высокая прочность,
• устойчивость к воздействию абразивных веществ,
• отсутствие резкого запаха,
• декоративные эффекты: можно использовать и бесцветные, и окрашенные составы, придать поверхности блеск и сделать ее похожей на лакированную.

Основной минус — меньшая устойчивость к воздействию химикатов и механическим нагрузкам.

Применяются больше для внутренней отделки, так как под солнечными лучами желтеют. Эпоксидными препаратами можно обрабатывать бетон в помещениях с повышенной влажностью — в бассейнах, подвалах, на пищевых производствах.

Силиконовые

Лучше всего защищают от влаги. Проникают внутрь материала на 8 мм и образуют на поверхности пленку, устойчивую к воздействию воды.

Другие преимущества:

• повышение морозостойкости конструкции,
• защита от грибков и плесени,
• улучшение теплоизоляции,
• паропроницаемость,
• предотвращают появление трещин.

Благодаря таким свойствам силиконовые составы эффективны для обработки фасадов, цоколей, заборов, балконов. Для полов и парковок их применять не стоит из-за сниженной устойчивости к истиранию.

Виды по функциям

Также существуют составы, разработанные для решения конкретных задач.

Упрочнение покрытия

Пропитки для упрочнения бетона чаще бывают неорганическими. Выпускаются на основе натриевых, калиевых и литиевых силикатов (последние — самые современные). Они меняют структуру материала и повышают ее прочность в 2-3 раза. Препарат не просто запечатывает поверхность, а становится ее частью, предотвращает пыление и увеличивает устойчивость к истиранию. Схватывается всего за пару часов.

Гидрофобизация

Водоотталкивающая пропитка для бетона обеспечивает гидроизоляцию, защищает от воздействия химикатов, плесени и грибка, а также предотвращает образование высолов. Может применяться как на улице, так и во внутренних помещениях. Однако такого препарата недостаточно для обработки конструкций, контактирующих с почвой и грунтовыми водами: в этом случае понадобится дополнительная гидроизоляция.

Обеспыливание

Применяются для обработки полов, которые подвергаются серьезным механическим нагрузкам, — в гаражах, в цехах, на складах, на парковках. Предотвращают расслоение и разрушение поверхностного слоя бетона, повышают устойчивость к износу и облегчают уборку.

Окрашивание

Цветная пропитка позволяет сохранить внешний вид покрытия дольше, чем краска. Но окрашенную поверхность необходимо дополнительно обработать водонепроницаемой грунтовкой.

Технология нанесения

Все работы необходимо выполнять в перчатках и респираторе. Независимо от вида препарата начинают всегда с подготовки поверхности: очищают ее от загрязнений, масел, влаги, солей. При необходимости выполняют шлифовку и выравнивание старого основания. Пыль и шлам убирают с помощью строительного пылесоса.

Затем готовят состав согласно инструкции. Можно делать это в строительном миксере, но не слишком большими порциями, чтобы препарат не потерял свои свойства.

Раствор наносят на обрабатываемую поверхность тонким ровным слоем, чтобы не образовывались лужи и потеки. Пропитка для бетона глубокого проникновения впитывается дольше, чем обычная, — за 1,5-2 часа. В это время нельзя выполнять никакие другие процедуры. Для полного высыхания покрытия потребуется от нескольких часов до суток (эта информация указана на упаковке). В помещении должна работать вентиляция.

Как спланировать работы, если вы решили купить бетон, залить раствор и сразу обработать свежую поверхность? От момента заливки до нанесения пропитки должно пройти минимум 2 недели, а если конструкция находится на открытом воздухе, то до 20 дней. Иначе конструкция не успеет набрать прочность. Кроме того, верхний слой материала должен хорошо высохнуть: лишняя влага ухудшает защитные свойства покрытия.

Расход пропитки для бетона зависит от возраста и состояния конструкции: как правило, на обработку старых покрытий уходит больший объем препарата. Также влияет пористость основания: чем она выше, тем больше грунтовки потребуется на квадратный метр.

На морозе бетон не может набрать проектную прочность ― вода в составе смеси слишком быстро замерзает и не успевает вступить в реакцию с другими компонентами. Поэтому раньше раствор не заливали при отрицательной температуре воздуха. Сегодня решить эту проблему помогают современные технологии. Одна из самых доступных и экономичных ― прогрев бетона электродами.

Что произойдет, если залить бетонный раствор при минусовой температуре без подогрева? Самым слабым звеном в смеси станет вода: она кристаллизуется и начнет превращаться в лед. Химическая реакция гидратации, когда влага схватывается с цементом, замедлится. Разные участки застынут неравномерно. В результате готовый бетон не превратится в единый монолит, будет больше подвержен деформации, из-за чего прочность и срок службы конструкции могут значительно снизиться.

Как избежать проблем? Создать такие условия, чтобы раствор застывал при плюсовой температуре, причем одинаковой на всех участках заливки. Этого легко добиться при использовании электродов для обогрева. Их размещают внутри опалубки. Электрический ток проходит через смесь, которая таким образом нагревается.

Преимущества и недостатки метода

Технология прогрева бетона электродами имеет много достоинств:

1. Простота и высокая скорость работ. Не нужно привлекать целую бригаду: с задачей справятся 2-3 человека.
2. Экономичность. Не придется покупать дорогое оборудование.
3. Надежность и эффективность. Раствор застывает с нужной скоростью, материал набирает проектную прочность.
4. Увеличение срока службы конструкции.

Есть у метода и недостатки:

1. Вырастут расходы на электроэнергию. На объекте нужно обеспечить силу тока до 50А и установить понижающие трансформаторы, чтобы регулировать интенсивность нагрева.
2. Элементы системы нельзя использовать повторно: они останутся внутри застывшего бетона.

Однако выгоды от применения технологии перекрывают возможные затраты.

Виды электродов

Существует четыре основных типа электродов, которые отличаются по строению и предназначены для разных условий эксплуатации:

• Струнные изготавливают из арматуры длиной 2-3 м и диаметром 10-15 мм. Используют для нагрева колонн, столбов и других узких вертикальных элементов. Устанавливают вдоль оси опалубки, погружают в раствор, концы изгибают и подключают к разным фазам.
• Стержневые делают из более тонкой арматуры сечением 6-12 мм. Применяют для нагрева объектов сложной формы. Укладывают в ряды с одинаковым шагом, крайние стержни располагают в 3 см от опалубки. Первый и последний элементы подключают к одной фазе, все прочие — к другим. Возникает общее электрополе, которое прогревает всю конструкцию.
• Полосовые выполняют из металлических полос шириной 20-50 мм. С их помощью обогревают горизонтальные конструкции, например, межэтажные перекрытия. Полосы раскладывают на поверхности бетона и запитывают от разных фаз.
• Пластинчатые представляют собой металлические пластины разного размера, которые помещают между опалубкой и раствором. Эти элементы могут использоваться на различной высоте и в разных плоскостях, что позволяет обогревать вертикальные конструкции. Пластины присоединяют к разным фазам.

Порядок работ

Режим прогрева зависит от размеров и форм конструкций, марки раствора, назначения объекта. Прежде чем заказать бетон и начать работы, определитесь со схемой подключения, рассчитайте количество элементов и распределение нагрузки по фазам.

Расстояние между рабочими частями должно быть минимум 200-400 мм, между электродами и стержнями — 50-150 мм, до опалубки — не менее 30 мм. Если конструкция не позволяет выдержать такую дистанцию, электроды необходимо дополнительно изолировать (например, с помощью электротехнического эбонита).

Используются три схемы прогрева материала:

1. Нагрев и изотермическая выдержка (поддержание заданной температуры).
2. Подогрев, теплоизоляционная выдержка и постепенное остывание (для этого можно установить греющую опалубку).
3. Подогрев, изотермическая выдержка и остывание бетона.

Время выдержки определяется в зависимости от марки цемента и расчетной прочности конструкции. Общий принцип: нужно повышать температуру постепенно, не более чем на 8-15℃ в час. Необходимо регулярно измерять ее, чтобы следить за соблюдением режима.

После заливки раствора участок укрывают теплоизоляционными материалами — пленкой или рубероидом.

Стоит помнить о том, что прогрев бетона электродами требует соблюдения правил безопасности:

• Подключать электричество и контролировать ход работ должны специалисты, имеющие допуски.
• Каждой конструкции соответствует свой допустимый уровень напряжения. Для армированного бетона он обычно ниже, чем для обычного. В любом случае напряжение не должно превышать 220 или 380 В.
• Выступающие части арматуры надо заземлить, токоведущие участки — изолировать.
• Подключение должно соответствовать проекту.
• Перед запуском системы важно проверить контакты, правильность монтажа, распределение нагрузки по фазам и работу трансформатора.

При строительстве ограждений на участке необходимо укрепить опоры. В большинстве случаев эффективно бетонирование столбов. Этот метод позволяет сделать конструкцию более устойчивой и долговечной.

Технология предполагает погружение опор в землю и заливку бетонным раствором. Такая процедура может использоваться при любых грунтах, кроме пучинистых.

Что она дает:

• Повышает прочность основания;
• Помогает перераспределить нагрузку так, чтобы увеличить несущую способность конструкции;
• Надежно фиксирует ее и не дает расшатываться;
• Предотвращает коррозию металлических элементов;
• Увеличивает срок службы конструкции.

Можно купить бетон или приготовить смесь на месте. В любом случае важно правильно выбрать разновидность технологии и соблюдать последовательность работ.

Виды бетонирования

Сухое

Это самый простой, дешевый и быстрый способ. Работы вполне можно выполнить за один день, не используя технику.

Подходит:

• для легких заборов из досок, штакетника, металлической сетки,
• для глины и суглинка.

Не подходит:

• для тяжелых оград,
• для нестабильных почв с высоким уровнем грунтовых вод.

Как выполняется: бурят или выкапывают лунку нужной глубины. Если существует риск, что при промерзании конструкцию вытолкнет вверх, нижнюю часть ямы расширяют. Столб гидроизолируют с помощью рубероида или мастики, устанавливают в лунку, засыпают смесью щебня, песка и цемента, а затем проливают водой и трамбуют.

Точечное

Забор, установленный по этой технологии, выдерживает большие нагрузки и служит до 30 лет.

Подходит:

• для всех грунтов, кроме болотистых,
• для навесов и тяжелых оград из металлопрофиля и кирпича.

Как выполняется: на дне ямы устраивают подушку из песка и щебня, затем лунку гидроизолируют. Опору устанавливают, если необходимо, фиксируют, используя распорки из дерева или металла. Затем лунку заливают раствором, который содержит щебень крупных фракций или битый кирпич.

Частичное

Этот метод экономичен и позволяет быстро установить большое количество опор.

Подходит:

• для устойчивых и твердых грунтов,
• для заборов со средним весом ‒ из решеток, досок, сетки-рабицы, поликарбоната.

Не подходит:

• для нестабильных почв,
• для тяжеловесных ограждений.

Как выполняется: почти так же, как точечное. Разница в том, что раствором заливают лишь часть ямы ‒ либо нижнюю, либо верхнюю. В первом случае половину скважины заполняют бетонной смесью, ждут ее отвердения в течение 3-5 суток. Затем засыпают оставшуюся пустоту смесью песка и сыпучих материалов ‒ камней, щебня, гравия или битого кирпича, которые трамбуют. При заливке верхней части делают наоборот ‒ дно ямы уплотняют, укладывают сначала подушку из песка и камней, а затем раствор. Если основание будет выступать над землей, дополнительно устраивают опалубку.

Полное

Универсальный и надежный вариант. Бетонирование столбов для забора традиционным методом делает ограду устойчивой к ветру и снегу, но требует больше средств и времени.

Подходит:

• практически для любых почв,
• для заборов с разным весом вплоть до самых тяжелых.

Как выполняется: обустраивают яму, дно которой трамбуют и гидроизолируют. Затем устанавливают столб и заливают бетонной смесью все отверстие до самого верха. Важно тщательно рассчитать глубину погружения опоры, чтобы избежать деформаций конструкции. Когда раствор застынет, изменить расположение элементов уже не получится.

Можно использовать как обычные опоры, так и трубы из асбестоцемента или металла, которые дополнительно заполняют бетоном внутри.

Правила

Существуют общие правила, которых нужно придерживаться независимо от выбранной технологии:

1. Учитывайте тип грунта и вес полотен.
2. Как определить глубину, на которую должна выполняться установка столбов при бетонировании? Ориентируйтесь на уровень чуть ниже точки промерзания почвы. Например, если зимой грунт промерзает на глубину 1,2 м, высота ям должна составлять 1,3-1,4 м.
3. Длина пролета зависит от веса полотен: чем они тяжелее, тем меньше должен быть шаг между столбами. Для кирпича это обычно 1,5 м, для профнастила и сайдинга ‒ 2-2,5 м, для досок или сетки ‒ до 4 м. Если опоры будут располагаться реже, забор может перекосить.
4. При высоком уровне грунтовых вод необходимо тщательно гидроизолировать скважины.

Состав смеси

Стандартная смесь для бетонирования столбов состоит из цемента, песка и щебня в пропорциях 1:3:5. Если ограждение тяжелое или грунт сложный, нужно взять 2 части песка вместо 3 и добавить больше щебня. Если, наоборот, ограждение легкое и почва устойчивая, долю песка можно увеличить до 4, а крупного заполнителя – уменьшить.

В зависимости от нагрузок на основание используют разные марки бетона – от М100 до М300. Можно выполнить расчеты самостоятельно или воспользоваться одним из онлайн-калькуляторов.

Бетонирование столбов занимает от одного до нескольких дней в зависимости от объемов работ и веса полотен. Раствор для заливки можно изготовить самостоятельно или купить у производителя. Во втором случае вы приобретаете смесь со стабильными свойствами и можете быть уверены в ее качестве.

Основание любого здания должно быть прочным и устойчивым. От этого зависит как срок службы конструкции, так и комфорт и безопасность людей. Ошибки при проектировании и строительстве могут не только привести к неприятным последствиям ‒ например, трещинам на стенах и холодному полу, но и создать опасность обрушения объекта. Укрепить бетон позволяет арматура для фундамента. Какой она бывает и как ее правильно выбрать?

Назначение

Для изготовления несущих конструкций одного бетона недостаточно. Он прочен и  защищен от воздействия агрессивных сред, но плохо противостоит растяжению. Кроме того, внутри самого бетонного монолита могут возникать напряжения, которые делают его более хрупким.

Чтобы конструкция могла выдержать все нагрузки, материал укрепляют с помощью арматуры. Этот процесс называется армированием. Железобетон гораздо эффективнее сопротивляется деформации и разрушению, равномерно распределяет вес объекта на почву. Прочность на растяжение у армированного материала в 30-50 раз больше, чем у обычного бетона, на сжатие ‒ в 7-10 раз выше.

Виды

Сегодня выпускается широкий ассортимент изделий. Расскажем подробнее, какая арматура для фундамента подойдет для разных случаев.

Материал

Сталь прочна, надежна, легко поддается обработке и сгибается. Основной недостаток ‒ восприимчивость к коррозии. Свойства зависят от пропорций железа и углерода в сплаве, содержания специальных добавок, а также от способа производства:

• Горячекатаная сталь (буква А в маркировке) обрабатывается при сверхвысоких температурах и приобретает особую прочность. Это оптимальный вариант для сварки.
• Холоднокатаная (В) раскатывается и формуется с помощью разных станков. Легко режется и гнется, но не выдерживает большие нагрузки, поэтому применение должно быть обосновано расчетами.

Композитные материалы изготавливаются из стеклянного, базальтового или углеродного волокна, которое пропитывается полимерным связующим. Они легче и прочнее стали, устойчивы к коррозии и воздействию любых агрессивных веществ, не проводят электричество, выдерживают большие нагрузки на разрыв. Применение композитов в строительстве ограничивает только высокая цена.

Поверхность

И стальные, и композитные прутки могут быть:

• Гладкими. Они дешевле, но при устройстве основания используются только как вспомогательный соединительный элемент.
• Рифлеными. У них больше площадь поверхности, а значит, лучше сцепление с бетоном. Поэтому ребристые изделия могут использоваться как основной элемент несущих конструкций.

Функция

При армировании бетона из прутьев собирают двумерный или трехмерный каркас. Изделия могут выполнять разные функции:

• Рабочие прутья берут на себя основную нагрузку при усадке здания. Устанавливаются по горизонтали.
• Вспомогательные, или хомуты, используются для соединения рабочих элементов. Могут монтироваться как горизонтально, поперек рабочих, так и вертикально.

Способ соединения

Если изделия будут привариваться друг к другу, маркировка должна содержать индекс С. Для связывания используют стержни и проволоку с обозначением Вр. Для большинства каркасов предпочтительнее второй способ соединения, так как он эффективнее предотвращает деформацию.

Расчет количества

Арматура под фундамент выбирается с учетом типа и уровня промерзания почвы, расположения грунтовых вод, веса объекта. Расчеты можно выполнить самостоятельно или обратиться к специалистам.

Общие рекомендации следующие:

• Продольные прутья внутри одного слоя должны быть одинакового диаметра. Поперечные могут быть меньше, но не менее 6 мм при высоте каркаса до 80 см и 8 мм ‒ при высоте более 80 см.
• Если грунт неустойчивый или легко впитывает воду и разбухает, нужно использовать стержни большего сечения. Например, для основания на глинистом участке нужны прутья диаметром минимум 16 мм.

Сделаем расчеты на примере ленточного основания. В первую очередь считаем площадь его сечения. Для этого ширину фундамента умножаем на высоту. Допустим, они равны 40 и 60 см: 40*60 см = 2400 кв. см.

Затем вычисляем общую площадь стержней. Она должна составлять минимум 0,1% от площади сечения. 0,1% от 2400 кв. см ‒ это 2,4 кв. см. То есть общая площадь стержней, которые нужны в такой конструкции, должна быть не менее 2,4 кв. см. Лучше взять с запасом ‒ 2 прута по 14 мм, 3 по 12 мм или 4 по 8 мм.

Как правило, арматура для ленточного фундамента имеет диаметр от 10 мм до 16 мм. Стержни укладываются в два уровня, а если грунт подвижный ‒ в три.

Длина продольных элементов зависит от длины ленты, поперечных ‒ от шага между элементами, который варьируется от 30 до 80 см. Во всех случаях добавляется запас 20% для стыков и углов.

Для монолитного основания последовательность расчетов такая же, но общая площадь используемых продольных стержней должна составлять минимум 0,3% от площади сечения основания, диаметр ‒ от 14 до 20 мм. Если плита толще 15 см, каркас делают из двух слоев. Число поперечных элементов считать не надо, поскольку для большой плиты они не нужны.

При расчетах для столбчатого фундамента отталкиваемся от размеров столба. Количество вертикальных и горизонтальных элементов будет кратно четырем, а число рядов зависит от высоты опоры. Обычно используют прутки диаметром 10-12 мм.

Технология

Опишем этапы работ на примере армирования ленточного фундамента:

1. Устанавливаем деревянную опалубку. Ее средняя высота ‒ около 1 м, ширина ‒ до 50 см.
2. Готовим рабочие прутки с рифленой поверхностью диаметром 12 мм и гладкие перемычки толщиной 6-8 мм. Арматурный каркас будет состоять из двух уровней продольных стержней, соединенных с помощью поперечных и вертикальных вспомогательных элементов.
3. Выкладываем первый ярус: два рабочих прутка устанавливаем таким образом, чтобы расстояние от земли и бортов опалубки составляло минимум 5 мм. При необходимости используем в качестве подпорок куски кирпича.
4. Монтируем вертикальные прутки с шагом от 30 см и более. К ним крепим продольные, которые образуют второй уровень. Соединяем оба яруса горизонтальными перемычками.
5. Все места стыков фиксируем с помощью стальной проволоки диаметром 3-4 мм.

Арматура для фундамента помогает обеспечить устойчивость несущих конструкций. Поэтому важно правильно выбрать изделия, а также купить бетон от надежного производителя. Качественные материалы и соблюдение строительных норм ‒ залог прочности основания.

Усадка бетона происходит во время застывания раствора: он твердеет, уплотняется, теряет влагу, его объем немного уменьшается. Продолжительность и интенсивность этого процесса зависит от разных факторов, включая состав и характеристики смеси, погоду и площадь заливки. Нарушение технологии может привести к появлению трещин, расслаиванию и деформации покрытия, а в итоге к снижению прочности строительной конструкции и сокращению срока ее службы.

Причины усадки

При превращении жидкого раствора в твердый монолит главную роль играет вода. Она запускает реакцию гидратации, когда вода и цемент схватываются, скрепляя все компоненты. Вода может испаряться по двум причинам:

• Внешним. Смесь быстрее высыхает из-за воздействия солнца или при искусственном нагревании.
• Внутренним. При гидратации уменьшаются так называемые капилляры ‒ поры в структуре материала.

Опасны даже небольшие трещины шириной 2-3 мм, образовавшиеся при застывании раствора. Прочность и морозостойкость конструкции значительно снизятся, и восстановить их будет сложно и дорого: на укрепление уйдет больше денег, чем на строительство. В трещины попадет вода, которая при замерзании расширяется и разрушает материал.

Что может увеличить потерю влаги?

1. Состав смеси:
   • Чем больше в ней цемента и воды, тем, соответственно, выше вероятность усадки. Тяжелые бетоны менее склонны к ней, чем легкие и пористые, потому что содержат больше плотных частиц.
   • Размеры заполнителя. Щебень, гравий и песок мелких фракций уменьшают образование пустот.
   • Высокое содержание алюминатов ‒ реагентов, ускоряющих твердение бетона. В этом случае рекомендуется вместо обычных применять алитовые цементы ‒ они тоже быстро застывают, но не склонны к усадке.
2. Отсутствие арматуры. Она воспринимает напряжения, делает конструкцию более прочной и предотвращает появление трещин.
3. Большая площадь строительной конструкции.
4. Жаркая, сухая и ветреная погода, способствующая испарению воды.

В зависимости от этапа схватывания раствора усадка может происходить в несколько этапов.

Пластическая

Период: первые 3-8 часов после заливки, когда смесь еще не застыла.

Уменьшение объемов: от 0 до 4 мм на 1 метр.

Причины:

• большой объем воды,
• быстрая потеря влаги,
• утечка воды через опалубку,
• отсутствие ухода за покрытием.

Усугубляют ситуацию: воздействие прямых солнечных лучей, перепады температур, сухой воздух.

Как предотвратить: увлажнять покрытие при высыхании и закрывать от солнца.

Аутогенная

Период: при схватывании раствора (сильнее всего в течение первых дней, менее интенсивно ‒ до месяца).

Уменьшение объемов: от 0 до 1 мм на 1 метр.

Причины:

• гидратация цемента,
• увеличение внутренних напряжений в материале,
• отсутствие ухода.

Усугубляет ситуацию: водоцементное соотношение ниже 0,4.

Как предотвратить: грамотно рассчитать соотношение компонентов и продолжать защищать объект от обезвоживания.

Усадка при высыхании

Период: 3-4 месяца после затвердения зрелого бетона, пока он набирает прочность.

Уменьшение объемов: от 0 до 5 мм на 1 метр.

Причины:

• усадочные растяжения,
• испарение воды.

Усугубляет ситуацию: сухость воздуха.

Как предотвратить: раньше ждали год, прежде чем продолжать строительство и нагружать конструкцию. В наше время можно не делать такую паузу, если использовать присадки для ускоренного набора прочности и арматуру.

Можно ли рассчитать усадку бетона

Согласно строительным нормам, максимально допустимая усадка не должна превышать 3%. Средний показатель составляет 1-1,5%. Учитывается как уменьшение объема смеси в процессе твердения, так и прямолинейность конструкции. При расчете этого процента складывают все отклонения, возникшие на каждом из трех этапов набора прочности.

Для небольших строительных конструкций 1-1,5% – не критичная величина. Чем больше площадь сооружения и выше нагрузка на него, тем сильнее негативное влияние деформаций.

Как определить, дает ли бетон усадку? Для этого на производствах и крупных объектах проводят тесты раствора на пластичность, или подвижность. Опытный образец заливают в емкость, по форме напоминающую усеченный конус высотой 30 см и объемом 6 л. Ждут, когда бетон затвердеет, и замеряют, на сколько миллиметров он опустился.

На основании этих данных определяют подвижность. Чем она ниже, тем меньше риск возникновения трещин.

Марка	Характеристики	Уровень усадки в мм
П1	Малоподвижный	10-50
П2	Малоподвижный	50-100
П3	Бетон общего назначения	100-150
П4 и П5	Высокоподвижные	От 200 и ниже

Чтобы конструкция не уменьшилась при усадке, раствор готовят с запасом – на 10% больше объема готового изделия. Поэтому перед тем, как заказать бетон, необходимо узнать габариты заливаемого фундамента, стен или перекрытий. Специалисты нашей компании помогут вычислить, сколько смеси вам потребуется.

Как избежать усадки бетона

Поговорим подробнее, какие меры помогут минимизировать усадку:

1. Используйте специальные добавки – пластификаторы, модификаторы, препятствующие испарению влаги.
2. Позаботьтесь о гидроизоляции опалубки и основания, устройстве подушки под фундамент, чтобы исключить протечки воды.
3. После заливки защитите смесь от обезвоживания. Это можно сделать двумя способами: закрыть полиэтиленом, плотно прижав его к поверхности, либо нанести полимерный состав, который на воздухе застывает и превращается в пленку.
4. Примените метод вибрации, когда в раствор погружают инструменты и удаляют лишний воздух. Самостоятельное уплотнение смеси требует специальных навыков. Профессиональная вибротехника сделает эту работу за вас, но обойдется дороже.
5. Поверхность бетона после заливки нужно регулярно увлажнять: при температуре воздуха выше 15ºС – минимум 2 недели, от 10 до 15ºС – 10 дней.
6. Если порции раствора заливаются с большими перерывами или покрытие имеет большую площадь, нанесите на него рабочие швы.

Усадка бетона – неизбежный процесс. Но ее можно значительно уменьшить, чтобы она не влияла на прочность и срок службы объекта. Нужно учесть этот показатель при проектировании, правильно рассчитать объем раствора, использовать качественный бетон и обеспечить надлежащий уход за покрытием после заливки.