Что такое класс бетона и марка бетона: Прочность: марка и класс бетона

Расшифровка маркировок бетона и бетонных смесей

Производители, при указании цены на бетон или бетонные смеси, в своих прайс-листах обычно описывают марку бетона, класс прочности и материал наполнителя. А иногда можно встретить и такую маркировку: M350 В25 П4 F200 W8. О том, как разобраться в марках бетона и маркировке бетонных смесей, пойдет речь в этой статье.

Бетон и бетонная смесь – это, по сути, одинаковые понятия. Разница лишь в том, что бетонная смесь – перемешанная однородная смесь вяжущего вещества (цемента и пр.), заполнителей (щебня, песка и пр.), воды и добавок. А бетон – это уже отвердевшая бетонная смесь.

Новые ГОСТы (25192-2012, 7473-2010) обязывают производителей бетона указывать маркировку своих бетонных месей (БСГ – бетонная смесь готовая, БСС – бетонная смесь сухая). Маркируются основные важнейшие свойства бетона – это марка (M), класс (B), подвижность (П), морозостойкость (F) и водонепроницаемость (W).

Марка (M) и класс бетона (B)

При покупке бетона основное внимание обычно акцентируется на марке и классе бетона.

Цифры марки бетона (M200, M350 и т.д) обозначают (усреднённо) предел прочности на сжатие в кгс/см3. Соответствие необходимым параметрам проверяют сжатием (специальным прессом) кубиков отлитых из пробы бетонной смеси, и выдержанных в течение 28 суток. Условно говоря, чем выше в бетоне содержание цемента, тем бетон прочнее – поэтому принято также считать, что число после буквы M (от50 до 1000) показывает содержание цемента: бетонные смеси марок M50 – M100 относятся к сортам бетона с низким содержанием цемента, а M500-M600 – с высоким.

Соответствие марки бетона классу прочности:

Марка бетона	Класс по прочности на сжатие
М100	В7,5
М150	В10
М200	В15
М250	В20
М300	В22,5
М350	В25
М400	В30
М450	В35
М550	В40
М600	В45

Подвижность (П)

Подвижность – это маркировка удобоукладываемости бетонной смеси, рассчитываемая по осадке конуса (ГОСТ 7473-2010)

Грубо говоря, подвижность бетона – это способность смеси заполнять форму, в которую она помещена, способность расплываться и занимать предоставленный объем.

Подвижность определяют опытным путем. Бетонная смесь заливается в конус высотой 30см. После снятия конуса производится измерение величины осадка. Если форма сохранилась практически без изменений (осела на 1-5см) то такой бетон называется жестким. Он почти не изменяет форму, но отлично формуется при помощи вибрационных уплотнителей. Подвижность такого бетона мала, и его использование ограничено: такая бетонная смесь тяжело устанавливается в опалубку определенной формы. Смеси с осадкой от 6см до 12см, относятся к пластичным типам.

Категории подвижности бетонной смеси:

Подвижность бетонной смеси	Осадка конуса
Малоподвижная (П1)	1 – 5 см
Подвижная (П2)	5 – 10 см
Сильноподвижная (П3)	10 – 15 см
Литая (П4)	15 – 20 см
Текучая (П5)	21 и более

На практике подвижность бетона часто именуют также пластичностью или удобоукладываемостью – т.

е. насколько удобно смесь будет укладываться в форму и насколько быстро ее принимать, а также, каким транспортом целесообразней производить доставку бетона.

Для обычных монолитных работ используют бетон с подвижностью П3. При заливке сложных конструкций лучше заказывать П4-П5. Смеси с повышенной пластичностью быстрее и легче принимать и укладывать в опалубку, без применения вибратора. Кроме того, пластичные бетонные смеси удобно прокачивать бетононасосом.

Важно знать: увеличение подвижности бетона достигается добавлением на заводе пластификаторов, а не воды. Вода способна значительно ухудшить качество бетона.

Морозостойкость (F)

Показатели морозостойкости бетона отражают количество количество циклов замерзания-оттаивания, выдерживаемые бетоном (от 25 до 1000). Низкая морозостойкость приводит к постепенному снижению несущей способности и к быстрому поверхностному износу бетонной конструкции.

Основная причина разрушения бетона под воздействием низких температур — расширение воды в порах материала при замерзании. Т.е. морозостойкость, в основном, зависит от структуры: чем выше объём пор, доступных для воды, тем ниже морозостойкость.

Сегодня благодаря применению специальных химических добавок (уплотняющих, воздухововлекающих и т.д.) удаётся создавать смеси, выдерживающие сверхнизкие температуры. Строительные бетоны М100, М150 обычно имеют маркировку F50, а бетоны М300, M350 — от F200.

Водонепроницаемость (W)

Водонепроницаемость – это способность бетона не пропускать воду под давлением. При этом давление постепенно повышают до достижения определенной величины, пока не начнется просачиваться вода.

Водонепроницаемость бетона маркируют буквой W и условными единицами (чем выше значение, тем больше водонепроницаемость). Промышленные бетонные смеси имеют параметры от 2 до 20. Водонепроницаемость – одна из важных характеристик бетона, раскрывающая возможность использования смеси под открытым небом, в подземных сооружениях с высоким уровнем грунтовых вод и пр. Для повышения значения W при производстве бетона используют определенные химические добавки или специальный цемент (пластифицированный и др. ). В строительной среде бетон с высокой водонепроницаемостью называют также гидротехническим.

Марки и классы бетона – в чем разница?

27.08.2020

Бетон – универсальный строительный материал, применяемых во всех секторах строительной отрасли и практически на всех этапах возведения любого сооружения. Существует множество разновидностей данного композита, различающихся рецептурой, характеристиками, назначением.

Характеристики бетона

Сделать правильный выбор помогут показатели свойств товара, зашифрованные в его маркировке. Определяющей характеристикой готового продукта является марка бетона. Она зависит от пропорции ингредиентов и отображает главное эксплуатационное свойство готовой бетонной смеси – прочность на сжатие. Второй показатель, отображающий это свойство, – класс бетона. Эти характеристики взаимосвязаны, существует таблица их соответствия.

Дополнительными техническими показателями, внесенными в маркировку, являются:

• морозостойкость;
• водонепроницаемость;
• подвижность;
• средняя плотность.

Марки и классы бетона

Маркировка отображает свойства бетона и их числовые выражения.

Марки бетона по прочности обозначаются латинской буквой «М» и цифрами от 50 до 1000. Число показывает в кгс/см² предельную нагрузку, которую должен в среднем выдерживать 1 кв. см. смеси заданных параметров после затвердения. Широко востребованными являются материалы М100-М400.

Класс бетона по прочности кодируется литерой «В» и числовым значением давления под прессом, которое фактически выдерживают без разрушения 95% кубиков или призм из готовой бетонной смеси. Нагрузка выражена в мегапаскалях от 0,5 до 120. Эти сведения показывают класс бетона на сжатие. Но существуют и другие виды прочности. При создании ЖБИ с изогнутой конфигурацией и в дорожном строительстве учитывается ещё один параметр – класс бетона на растяжение. Он указывается аббревиатурой «Btb» и числовым выражением в МПа.

Марка бетона по морозостойкости (F)

отражает максимальное число циклов «заморозка – оттаивание» у незастывшей бетонной смеси. Может быть от 50 до 300 циклов.

Марка бетона по водонепроницаемости (W) – это давление воды, которое в состоянии удерживать забетонированная поверхность без протекания через поры. Диапазон величин – от 2 до 20 атм•10-1.

Подвижность (П) – способность смеси равномерно заполнять форму (конструкцию), не оставляя пустот. Это свойство называется также удобоукладываемость, текучесть, пластичность. Наиболее востребованными являются бетонные растворы с подвижностью П3.

Существует несколько видов классификаций бетонов по средней плотности, этот параметр зависит от заполнителя и выражается в кг/м3. Наиболее дифференцирующая из них следующая.

• особо тяжелый;
• тяжелый;
• облегченный;
• легкий;
• особо легкий.

Тяжелые и облегченные смеси часто объединяют в один тип – бетонные смеси тяжелые (БСТ). По такой классификации к тяжелым относятся смеси начиная с М100 (В7,5).

Класс легких – это смеси на основе пористых заполнителей. По ГОСТ в эту группу входят смеси классностью по прочности от В0,75 до В20. Они используются в частных домах, в квартирах для устройства теплоизоляции, сооружения перегородок и т.д.

Классы тяжелого бетона – наиболее востребованные в жилищном (в том числе индивидуальном), гражданском, промышленном строительстве материалы. Согласно действующему ГОСТ, эта группа начинается с М100 (В12,5). Производятся на основе щебня горных пород, гранита, известняка. Используются при заливке фундамента, изготовлении несущих конструкций и т.д.

Классы мелкозернистых расположены в диапазоне В3,5-80. Это смеси на основе заполнителя мелкой фракции: песок, древесная зола, жидкое стекло, измельченная известь и т.д. Армируется металлической сеткой. Часто применяется для возведения тонких стен.

Применение в зависимости от класса

Профессиональные строители и проектировщики знакомы с тонкостями применения бетонов разной классности. Но большинство граждан, затевая частное строительство или ремонт, задаются вопросом: какие марки бетона выбрать? Ответ на этот вопрос зависит от характера предполагаемых работ. Приведем несколько самых распространенных применений искусственного камня.

Марка бетона для дома. На различных этапах строительства частных и многоквартирных домов используются практически все типы бетонов, кроме особо тяжелых.

Марка бетона для фундамента. Для создания ленточного фундамента под легкие строения лучший вариант – М200, если нет грунтовых вод. Под одноэтажный дом из кирпича подойдет М250. Для ленточных оснований под 2-3-этажные дома рекомендуется М300. На глинистом и пучинистом грунте – минимум М350.

Марка бетона для отмостки частного дома рекомендуется от М200 и выше. Отдавать предпочтение смесям с высоким показателем морозоустойчивости.

Марка бетона для стяжки пола. Для этой цели используются тяжелые бетоны. Во внутренних помещениях частного дома, в подсобных помещениях и т.д. – М150 (В12,5), в гараже – М200, в одноэтажном кирпичном доме – М250. Универсальная марка для заливки пола – М300. Её можно применять не только для выравнивания пола, но и в качестве основного покрытия на автостоянках, в складских помещениях, а также в дорожном строительстве.

Стандарты и методы испытаний

Продукция нашей компании изготавливается на собственном производстве в строгом соответствии с ГОСТ 26633-2015 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия». Другой регламентирующий изготовление бетонных смесей документ – ГОСТ 7473-2010, распространяющийся на все виды смесей и содержащий перечень стандартов на различные виды бетона, его ингредиенты и другие нормативы.

Мы используем современное оборудование, с контролем в ходе технологического процесса веса и влажности компонентов. Качество компонентов смеси проверяется в собственной лаборатории по соответствующим ГОСТ. Испытание на прочность осуществляется в лаборатории разрушающим методом по ГОСТ 10180-90 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам». Метод заключается в воздействии сжатием на предоставленные клиентом контрольные образцы. Проверка неразрушающим методом проводится с помощью электронного прибора ИПС-МГ 4.03 на этапах строительства и в ходе эксплуатации объектов.

Заключение

Марки и классы бетона имеют соотношение между собой. Они являются показателями основной характеристики стройматериала – его прочности. Марка – это усредненная, теоретическая прочность бетона, изготовленного по заданным параметрам. Класс – обеспеченная, фактическая прочность товарного бетона. При выборе конкретного вида бетона следует обращать внимание не только на прочность, но и на другие свойства материала, а также учитывать условия эксплуатации возводимой конструкции.

Типы добавок для бетона

Обновлено 3 ноября 2020 г.

Добавки в бетон используются для улучшения поведения бетона в различных условиях и бывают двух основных типов: химические и минеральные.

ХИМИЧЕСКИЕ ДОБАВКИ

Корпорация Fritz-Pak в Далласе, Техас

Химические добавки снижают стоимость строительства, изменяют свойства затвердевшего бетона, обеспечивают качество бетона во время смешивания/транспортировки/укладки/отверждения, а также преодолевают определенные чрезвычайные ситуации во время бетонных работ .

Химические добавки используются для улучшения качества бетона при смешивании, транспортировке, укладке и твердении. Они подразделяются на следующие категории:

• воздухововлекающие устройства
• редукторы воды
• набор замедлителей
• комплект ускорителей
• суперпластификаторы
• специальные добавки: которые включают ингибиторы коррозии, контроль усадки, ингибиторы щелочно-кремнеземной реакционной способности и красители.

Найти производителей: Магазинные добавки

МИНЕРАЛЬНЫЕ ДОБАВКИ

Минеральные добавки делают смеси более экономичными, снижают проницаемость, повышают прочность и влияют на другие свойства бетона.

Минеральные добавки влияют на характер затвердевшего бетона за счет гидравлической или пуццолановой активности. Пуццоланы представляют собой цементирующие материалы и включают природные пуццоланы (например, вулканический пепел, используемый в римском бетоне), летучую золу и микрокремнезем.

Их можно использовать с портландцементом или смешанным цементом по отдельности или в комбинации.

Категории ASTM — Добавки в бетон

ASTM C494 определяет требования для семи типов химических добавок. К ним относятся:

• Тип A: Добавки, снижающие содержание воды
• Тип B: добавки, замедляющие схватывание
• Тип C: Ускоряющие добавки
• Тип D: водоредуцирующие и замедляющие добавки
• Тип E: Редукторы воды и добавки-ускорители
• Тип F: Водоредуцирующие добавки высокого диапазона
• Тип G: Водоредуцирующие, высокоэффективные и замедляющие примеси

Примечание. Изменения в индустрии добавок происходят быстрее, чем в процессе консенсуса ASTM. Добавки, уменьшающие усадку (SRA) и понизители воды среднего уровня (MRWD), являются двумя областями, для которых в настоящее время не существует спецификаций ASTM C494-98.

Рекомендуемые продукты

NCA (Бесхлоридный ускоритель) Всепогодная добавка

Спасательный пакет Содержит шесть наших самых эффективных добавок

Стандартный набор с задержкой Сухая порошкообразная добавка

КАКИЕ ОСОБЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВАМ НУЖНЫ?

Что такое растрескивание бетона
Время: 06:08
Посмотрите это простое для понимания объяснение причин растрескивания бетона от эксперта по бетону Криса Салливана.

Air Entrainment

Снижение воды

Высокая прочность на бетон

Защита от коррозии

Установка

Установившись

Потока

Финишные усилители

Fluid Backfill — (CLSM)

FRITZ -PAK -PAK -PAK CORP в DALLS -CORLE — CLSM)

FRITZ -PAK -PAK -PAK -PAK PAK PAK PAK PAK PAK PRAKS -PAK.

Защита от циклов замораживания-оттаивания Повышение долговечности

Вовлечение воздуха особенно эффективно для обеспечения устойчивости к циклам замораживания-оттаивания. Когда влага в бетоне замерзает, эти воздушные камеры снижают внутреннее давление, образуя микроскопические камеры для расширения воды при замерзании.

Некоторые воздухововлекающие смеси содержат катализатор для более быстрой и полной гидратации портландцемента.

Для защиты бетона от повреждений при замораживании пузырьки должны иметь надлежащий размер, распределение и объем. ASTM C 260 устанавливает требования к воздухововлекающим добавкам.

Корпорация Fritz-Pak в Далласе, Техас

Преимущества воздухововлечения:

• Повышенная устойчивость бетона к сильным морозам или циклам замерзания/оттаивания
• Высокая устойчивость к циклам смачивания и высыхания
• Высокая степень обрабатываемости
• Высокая степень прочности

Дозировка: Типичное вовлечение воздуха составляет от 5% до 8% объема бетона.

Снижение содержания воды в смеси

Водоразбавители стали настолько важными в бетоне, что их можно считать «пятым» ингредиентом.

Их можно использовать для: (1) увеличения осадки, (2) снижения водоцементного отношения или (3) уменьшения содержания цемента.

Водоразбавители бывают низкого, среднего и высокого уровня. Доступно достаточно различных добавок, чтобы можно было выбрать ту, которая отвечает потребностям конкретного проекта, будь то высокие колонны, которым нужна смесь, которая легко перекачивается, или легкая в отделке прочная плита перекрытия.

Как правило, они обеспечивают необходимую осадку при меньшем количестве воды в смеси и могут обеспечить более высокую прочность бетона без увеличения количества цемента.

Обычные водоразбавители

Требуются для снижения расхода воды минимум на 5%. Обычный разбавитель воды может уменьшить осадку примерно на 1-2 дюйма без добавления воды.

Редукторы воды среднего класса

Могут уменьшить содержание воды не менее чем на 8% и не более чем на 15%. Они, как правило, стабильны в более широком диапазоне температур и дают более стабильное время схватывания. Эти разбавители работают наиболее эффективно в смесях, рассчитанных на осадку от 4 до 5 дюймов.

• Особенно полезен при бетонировании в жаркую погоду, противодействуя ускоряющему эффекту высоких температур окружающей среды и бетона

• Медленное схватывание бетона

• Задержка начального набора бетона

• Сохранение работоспособности бетона во время укладки

Высококачественные водопонижающие добавки (суперпластификаторы)

Могут снизить содержание воды с 12% до 40% и обычно используются в бетонах, рассчитанных на осадку от 8 до 11 дюймов. Их можно использовать либо для увеличения осадки (на 4-8 дюймов), либо для снижения содержания воды в бетонных смесях для жаркой погоды. Используется для повышения текучести. Вы также можете прочитать часто задаваемые вопросы о суперпластификаторах на веб-сайте Fritz-Pak.

Высокопрочный бетон

Добавки, содержащие микрокремнезем (конденсированный микрокремнезем), используются для обеспечения высокой прочности и низкой проницаемости.

Преимущества включают пониженную проницаемость, повышенную прочность на сжатие и изгиб, а также повышенную долговечность.

Применение включает в себя высокопрочные конструкционные колонны, менее проницаемые настилы гаражей и устойчивые к истиранию гидравлические конструкции.

Микрокремнезем можно использовать в бетоне для получения прочности на сжатие, приближающейся к 20 000 фунтов на квадратный дюйм в условиях рабочей площадки. Эту добавку можно добавлять в виде суспензии или в сухом виде, в зависимости от того, что соответствует потребностям оборудования для дозирования. В любом случае производительность одинакова.

Повышение прочности

Повышение прочности бетона может быть достигнуто за счет использования добавок суперпластификаторов для получения низкого водоцементного отношения, обеспечивающего высокие характеристики бетона.

Корпорация Fritz-Pak в Далласе, Техас Fritz-Pak Corporation в Далласе, Техас

Эти добавки способствуют получению бетона с высокой подвижностью, чрезвычайно текучим бетоном, который достигает высокой прочности, обеспечивая при этом превосходную удобоукладываемость и прокачиваемость.

Добавки для уменьшения содержания воды в высоком диапазоне могут также использоваться для сборных/преднапряженных конструкций, где желательно поддерживать минимальное водоцементное отношение для низкой проницаемости и высокой начальной прочности без замедления схватывания. Они также используются для бетонов, требующих высоких — ранняя зачистная сила.

Летучая зола – делает бетон более прочным, долговечным и с ним легче работать

Полученная при сжигании угля летучая зола является ценной добавкой, которая делает бетон более прочным, долговечным и с ним легче работать.

Летучая зола способствует образованию вяжущих смесей для повышения прочности, водонепроницаемости и долговечности бетона.

Два основных класса летучей золы используются в бетоне: класс F и класс C.

Класс F

Уменьшает кровотечение и сегрегацию в пластиковом бетоне. В затвердевшем бетоне увеличивает предел прочности, уменьшает усадку при высыхании и водопроницаемость, снижает теплоту гидратации и снижает ползучесть.

Класс C

Обладает уникальными свойствами самозатвердевания и улучшает проницаемость. Особенно полезно в предварительно напряженном бетоне и других применениях, где требуется высокая начальная прочность. Также полезен для стабилизации грунта.

Диоксид кремния: ранняя прочность и пониженная проницаемость

Микрокремнезем может вносить значительный вклад в прочность бетона в раннем возрасте. Один фунт микрокремнезема производит примерно такое же количество тепла, как фунт портландцемента, и обеспечивает примерно в три-пять раз большую прочность на сжатие.

Микрокремнезем улучшает бетон двумя способами: основной пуццолановой реакцией и эффектом микронаполнителя. Добавление микрокремнезема улучшает сцепление с бетоном и помогает снизить проницаемость. Он также в сочетании с гидроксидом кальция, образующимся при гидратации портландцемента, повышает долговечность бетона.

Чрезвычайная тонкость микрокремнезема в качестве микронаполнителя позволяет ему заполнять микроскопические пустоты между частицами цемента. Это значительно снижает проницаемость и улучшает сцепление пасты с заполнителем полученного бетона по сравнению с обычным бетоном.

Для получения дополнительной информации о микрокремнеземе и его преимуществах посетите:

Дозировка:

От 8% до 15%	по массе цемента, но в качестве дополнения, а не замены
от 8% до 10%	Высокая прочность/низкая проницаемость, например, мостовые настилы или конструкции парковок
от 10% до 15%	Высокопрочные конструкционные колонны
10% макс.	Плоский

Требуемое количество зависит от дозировки микрокремнезема и соотношения воды и вяжущих материалов. Силикатный дым является вяжущим веществом, но обычно к 9 добавляют .0271 и не заменяет существующий портландцемент.

Совет: чем выше процентное содержание микрокремнезема, тем больше требуется суперпластификатора, но смесь может стать «липкой». Рассмотрите возможность замены примерно 1/3 суперпластификатора на средний понизитель воды для улучшения удобоукладываемости

Применение:

• Уменьшает проницаемость бетона
• Увеличивает прочность бетона
• Повышает устойчивость к коррозии

Добавки в бетон, препятствующие растрескиванию Уменьшающие растрескивание при высыхании или усадке

Гидратированное цементное тесто дает усадку, так как теряет влагу из своих очень маленьких пор. Поскольку влага теряется в этих небольших порах, поверхностное натяжение оставшейся воды имеет тенденцию стягивать поры, что со временем приводит к потере объема.

Добавки, уменьшающие усадку (SRA), предназначены для уменьшения эффектов усадки при высыхании за счет снижения поверхностного натяжения в этих порах.

Следует отметить, что тип заполнителя и свойства цемента сами по себе могут влиять на степень образования трещин. Таким образом, при проведении испытаний на усадку важно протестировать местные материалы для конкретного проекта.

Отверждение также влияет на растрескивание. В плитах верхняя часть имеет тенденцию высыхать первой и дает усадку, в то время как нижние части по-прежнему имеют более высокое содержание влаги. Эта разница во влажности может быть изменена с помощью добавок, уменьшающих усадку, которые изменяют способ миграции воды через бетон и приводят к более однородному профилю влажности.

Защита от коррозии

Железобетон, подвергающийся воздействию солей против обледенения и морской среды, особенно подвержен коррозии, вызванной хлоридами.

Хорошо спроектированная, долговечная бетонная смесь с низкой проницаемостью обеспечивает некоторую защиту арматуры от коррозии, вызванной хлоридами.

Ингибиторы коррозии могут быть эффективны в парковочных сооружениях, мостах и ​​морской среде. Другими способами уменьшения коррозии являются использование проникающих поверхностных герметиков для предотвращения проникновения хлоридов, арматуры с эпоксидным покрытием или паров кремнезема в смеси. Диоксид кремния может увеличить долговечность и снизить проницаемость.

Доступны не содержащие хлориды добавки-ускорители схватывания, соответствующие стандарту ASTM C 49.4 Тип С.

Хлорид кальция использовался в прошлом, потому что он относительно недорог и обеспечивает ускорение набора прочности и раннее развитие прочности. Однако коррозионное воздействие хлорида наблюдается уже через 20 лет после заливки бетона. Таким образом, не содержащие хлоридов добавки были разработаны для использования там, где необходимо избежать потенциальной коррозии закладной или находящейся под напряжением стали.

Как и в случае со всеми другими добавками, для обеспечения эффективности необходимо соблюдать инструкции производителя по его использованию в сочетании с другими добавками и дозировкой.

Установить ускорение

Корпорация Fritz-Pak в Далласе, Техас

Ускорители схватывания работают за счет ускорения гидратации цемента, что приводит к сокращению времени схватывания и повышению прочности в начале старения, особенно при более низких температурах.

Они увеличивают скорость набора прочности и сокращают время, необходимое для отверждения и защиты

Одно время преобладающей ускоряющей примесью был хлорид кальция. Однако в настоящее время многие считают, что это главный фактор долгосрочных конкретных проблем. В Европе использование хлорида кальция запрещено для некоторых применений. Считается, что хлорид способствует коррозии арматуры или встроенного металла в бетоне. В свою очередь, эта коррозия связана с выкрашиванием, растрескиванием, потерей сцепления и, если ее не устранить, может привести к возможному выходу из строя задействованного элемента.

Теперь доступны ускорители схватывания, не содержащие хлоридов, на основе других химикатов. Некоторые из этих новых добавок также могут действовать как понизители содержания воды ASTM C494 Type E.

Установить задержку

Корпорация Fritz-Pak в Далласе, Техас

Замедлители схватывания используются там, где требуется задержка времени схватывания для обеспечения достаточного времени укладки, вибрации или уплотнения.

Замедлители схватывания позволяют проводить отверждение сборного/предварительно напряженного бетона при более высоких температурах без отрицательного влияния на предел прочности.

Приложения:

• Дальние перевозки
• Грузовики долго ждут — даже на маленькую заливку
• Неполная бригада размещения
• Низкая скорость заливки
• Штамповка бетона в теплую погоду

На что обратить внимание:

Местоположение проекта — дальние или короткие расстояния

• Объем заливки
• Скорость заливки
• Метод размещения

Окружающая среда снаружи, внутри

Толстые секции — (в сухих ветреных условиях раннее высыхание поверхности, когда нижележащий бетон еще мягкий, может затруднить отделку и привести к образованию волн или трещин на поверхности

Когда замедлитель схватывания может не потребоваться

• Короткомагистральные с быстрой установкой
• Прохладное влажное внутреннее место
• Жилой или коммерческий подвал
• Высокая скорость заливки

Текучесть

Суперпластификаторы

(сильнодействующие понизители водоотдачи) могут превратить бетон с низкой или нормальной подвижностью в текучий бетон с высокой подвижностью, который можно укладывать практически без вибрации. Однако изменение спада обычно длится всего от 30 до 60 минут в зависимости от марки и дозировки.

Редукторы воды высокого диапазона подпадают под классификацию ASTM C494 типа F или типа G. В любом случае их можно использовать для получения очень высоких осадок без сегрегации, что является идеальной ситуацией, когда необходима повышенная текучесть из-за перегруженности армирования.

Другие области применения и преимущества высокоэффективных редукторов воды включают:

• трудное размещение на стене
• узкие формы
• секций с блокировками, проходками или закладными элементами
• перекачка на большие вертикальные расстояния
• быстрая укладка бетона
• увеличенная высота подъема и дистанция свободного падения

Примечание: Увеличенная густота бетонной смеси означает, что формы должны быть герметичными, чтобы предотвратить утечку даже через небольшие швы, что может привести к образованию оребрения и обесцвечиванию.

Суперпластификаторы типа F

Добавляется на строительной площадке и сохраняет текучесть бетона в течение короткого периода времени. В какой-то момент бетон быстро потеряет осадку.

Суперпластификаторы типа G

Может быть добавлен либо во время дозирования, либо на рабочей площадке. Эта добавка задерживает схватывание, но делает бетон более текучим в течение более длительного периода времени, что может привести к задержке отделки. Если время перевозки особенно велико, тип G может быть добавлен на заводе. Однако, если роды задерживаются слишком долго, эффект может быть уменьшен. Для восстановления пластичности смеси возможно повторное дозирование, поэтому необходимо строго следовать рекомендациям производителя.

Корпорация Fritz-Pak в Далласе, Техас

Усилители отделки

Водоредуцирующие добавки среднего уровня могут использоваться в качестве усилителей отделки бетона, особенно в коммерческих и жилых помещениях, а также в формованном бетоне.

MRWR производят менее проницаемый, более прочный бетон и бетон со значительной начальной и предельной прочностью на сжатие.

Бетонирование в холодную погоду Примечание

Капля 20 ^или F может удвоить время, необходимое для схватывания бетона. Решением могут стать ускорители ASTM C494 типа C или комбинация ускорителей и понизителей воды типа F.

Бетонирование в жаркую погоду Примечание

Как правило, каждое повышение температуры окружающей среды на 10 ^o F уменьшает осадку примерно на 1 дюйм. Повышение температуры смеси на 30 ^o F может вдвое сократить время схватывания, увеличить потребность в воде и сократить 28-дневный срок сжатия. прочность до 25%.

Переход с ASTM C494 типа A на смесь типа D, уменьшающую количество воды и замедляющую схватывание, может быть частью эффективного плана бетонирования в жаркую погоду.

Производство жидкой обратной засыпки, которая легко растекается и является самовыравнивающейся

Контролируемый материал низкой прочности (CLSM)

Этот материал обеспечивает текучую обратную засыпку, которая легко растекается и является самовыравнивающейся.

Несмотря на то, что он стоит дороже, чем сухой гранулированный материал, его не нужно помещать в лифты, разбрасывать и уплотнять после каждого подъема.

Это жидкая смесь, состоящая из портландцемента, воды, мелкого заполнителя и/или золы-уноса, и может включать добавки для улучшения текучести, снижения плотности, устранения сегрегации и оседания, а также для контроля набора прочности в применениях , где в будущем потребуется земляная работа.

Типичная прочность на сжатие в течение 28 дней составляет от 50 до 200 фунтов на квадратный дюйм, а плотность — от 115 до 145 фунтов на фут.

Найти поставщика или производителя

Подробный обзор: типы цемента от I до V

Примечание редактора: Это вторая статья в годовой серии, посвященной обычному сырью, используемому в сборном железобетоне.

Кайла Хэнсон, ЧП

Свидетельства использования цементных материалов восходят к началу письменной истории. Египтяне использовали смесь цементных материалов в качестве раствора для закрепления каждого 2,5-тонного каменного блока Великой пирамиды более 4500 лет назад. Римляне использовали пуццолановую вяжущую смесь для строительства акведуков и других чудес инженерной мысли, включая Пантеон, крыша которого до сих пор является самым большим неармированным бетонным куполом в мире. Европейцы в средние века использовали гидравлический цемент для строительства каналов и крепостей, некоторые из которых стоят до сих пор.

Сегодня мы в основном используем портландцемент в нашем бетоне. Ингредиенты современных портландцементов тщательно отбираются, производятся, тестируются и регулируются по качеству и постоянству. Портландцемент доступен в многочисленных вариантах, каждый из которых состоит из точного количества различных материалов, предназначенных для конкретных применений в бетонировании.

Спецификации портландцемента 

ASTM C150, «Стандартные технические условия на портландцемент», описывает 10 типов цемента, пять из которых обычно считаются основными типами цемента, используемыми на заводах по производству сборных железобетонных изделий:

Тип I – Нормальное/Общее назначение
Тип II – Средняя сульфатостойкость
Тип III – Высокая ранняя прочность
Тип IV – Низкая теплота гидратации
Тип V – Высокая сульфатостойкость Тип I

Цемент Типа I считается универсальным цементом общего назначения и используется, когда особые свойства других типов цемента не требуются.

Тип II

Цемент типа II указывается в сценариях, где требуется, чтобы бетонное изделие проявляло повышенную устойчивость к сульфатам. Бетон, изготовленный из цемента типа II, может быть полезен для подземных сооружений в районах, где почва и грунтовые воды содержат умеренное количество сульфатов, а также для дорог, транспортных средств и т. д.

Тип III

Цемент типа III обеспечивает ускоренное развитие прочности в раннем возрасте. Поскольку более низкие температуры окружающей среды могут привести к замедлению гидратации цемента, цемент типа III часто используется при бетонировании в холодную погоду для ускорения набора прочности на ранних стадиях гидратации цемента. Цемент типа III также полезен, когда сборщики сборных железобетонных изделий отливают одну и ту же форму дважды за один день.

Тип IV

Цемент Типа IV выделяет меньше тепла во время гидратации и отверждения, чем обычный портландцемент Типа I. При массовых заливках или отливке больших объемов бетонных изделий часто используется цемент типа IV, чтобы уменьшить количество выделяемого тепла и снизить риск мгновенного схватывания или теплового удара. Способность цемента типа IV выделять меньше тепла во время гидратации также полезна при бетонировании в жаркую погоду, когда свежий бетон может затвердевать с ускоренной скоростью из-за высоких температур окружающей среды.

Тип V

Цемент типа V используется в бетонных изделиях, где необходима повышенная стойкость к сульфатам. Береговые конструкции, пирсы, подводные туннели, подводные конструкции, фундаменты, дороги и транспортные средства — все это обычные области применения цемента типа V.

Цементные элементы

Портландцемент сначала производится путем производства клинкера в массивной печи. Производство портландцементного клинкера в основном зависит от известняка, глины, песка, железной руды и гипса. Эти исходные материалы являются отличными поставщиками кальция, железа, кремнезема и глинозема среди других элементов. Преобладание этих элементов в портландцементе определяется долей каждого исходного материала, используемого при производстве клинкера. Количество каждого элемента, присутствующего в цементе, влияет на физические характеристики и поведение цемента.

Цементные фазы

Каждый тип портландцемента состоит из четырех преобладающих фаз или соединений: C ₃ S, C ₂ S, C ₃ A и C ₄ AF. ¹ Каждая фаза играет уникальную роль в характеристиках цемента. Доля каждой фазы в портландцементном клинкере зависит от количества используемого исходного материала.

• C ₃ S (трехкальциевый силикат) содержит от 50% до 70% портландцементного клинкера. С ₃ S быстро увлажняется и затвердевает, в результате чего он в значительной степени отвечает за прирост прочности в раннем возрасте и начальное схватывание. По мере увеличения содержания C ₃ S в портландцементе увеличивается и его способность способствовать развитию прочности бетона в раннем возрасте.
• C ₂ S (двухкальциевый силикат) содержит от 10% до 25% портландцементного клинкера. C ₂ S гидратируется и затвердевает медленно, в результате чего в первую очередь способствует набору прочности бетона в течение одной недели.
• C ₃ A (трехкальциевый алюминат) содержит до 10% портландцементного клинкера. Хотя он лишь незначительно способствует развитию прочности в раннем возрасте, C ₃ A является наиболее реакционноспособной из четырех основных фаз и легко выделяет тепло в течение первых нескольких дней гидратации. Цементы с более низким процентным содержанием C ₃ A более устойчивы к почвам и воде, содержащей сульфаты.
• C ₄ AF (тетракальциевый алюмоферрит) содержит до 15% портландцементного клинкера. Его вклад в развитие прочности бетона минимален. Типичный серый цвет портландцемента в значительной степени связан с C 9.0555 4 АФ. ²

На рис. 1 ниже показаны C ₃ S и C ₂ S при увеличении примерно в 400 раз.

Рисунок 1 Полированный шлиф портландцементного клинкера показывает C ₃ S в виде светлых угловатых кристаллов. Более темные округлые кристаллы обозначаются как C ₂ S. Увеличение примерно в 400 раз. ³

Влияние фазового состава

Химический состав каждого типа цемента, соответствующего стандарту ASTM C150, должен соответствовать требуемому пределу или находиться в пределах указанного диапазона, установленного в стандарте. Определенные требования к составу применяются ко всем типам цемента. Например, для каждого типа цемента, соответствующего стандарту ASTM C150, допускается максимальное содержание оксида магния 6%. Оксид магния вызывает небольшое расширение при гидратации цемента, поэтому количество этого материала должно быть ограничено.

Требования к составу для типов от II до V разработаны таким образом, чтобы цементы действовали в соответствии с их назначением.

См. Рисунок 2, чтобы соотнести относительную реакционную способность каждой фазы со следующими свойствами цемента.

Рисунок 2 Относительная реакционная способность цементных смесей. Кривая с пометкой «В целом» имеет состав 55 % C ₃ S, 18 % C ₂ S, 10 % C ₃ A и 8 % C ₄ AF, средний состав цемента типа I ( Теннис и Дженнингс 2000). ³

Сульфатостойкость

Пониженный C ₃ Содержание А в цементе соответствует повышенной сульфатостойкости. Таким образом, цемент типа II, предназначенный для умеренной сульфатостойкости, допускается с максимальным содержанием C ₃ A 8%. Точно так же допускается содержание C ₃ A в цементе типа V, предназначенном для обеспечения высокой сульфатостойкости, не более 5%.

Развитие прочности в раннем возрасте и повышенная теплота гидратации

C ₃ A также вносит основной вклад в теплоту гидратации портландцемента. Цемент типа III, который указывается в сценариях, где желательна высокая начальная прочность или повышенная теплота гидратации, допускает относительно высокое содержание C ₃ A до 15%.

Низкая теплота гидратации

И наоборот, цемент типа IV, который используется, когда необходима низкая теплота гидратации, допускает максимальное содержание C ₃ A 7%. Кроме того, для цемента типа IV требуется минимум C ₂ Содержание S 40%, потому что C ₂ S медленно гидратируется и затвердевает и способствует увеличению прочности в течение одной недели. Это помогает обеспечить более медленное развитие силы и меньшее выделение тепла в раннем возрасте.

C ₃ S быстро увлажняет и вносит значительный вклад в развитие силы в раннем возрасте и начальный набор. Таким образом, цементы Типа IV допускают максимальное содержание C ₃ S 35%, что регулирует прирост прочности в раннем возрасте и тепловыделение.

Влияние физических характеристик

Размер частиц

Тонкость по Блейну – это мера тонкости частиц цемента, определяемая в соответствии со стандартом ASTM C204, «Стандартные методы определения крупности гидравлического цемента с помощью прибора для определения воздухопроницаемости».

Общая площадь поверхности частиц, заполняющих заданный объем, увеличивается по мере уменьшения размера частиц. Таким образом, частицы меньшего размера обеспечивают большую площадь контакта с водой для смешивания. Увеличенная площадь поверхности цемента и большая площадь контакта с водой затворения позволяет более мелким цементам легче вступать в реакцию с водой, что может ускорить гидратацию, набор прочности в раннем возрасте и время схватывания. Некоторые из основных типов цемента имеют требования к размеру частиц в форме пределов крупности по Блейну, чтобы помочь цементам работать в соответствии с их типом.

Например, цемент типа III будет иметь более высокую долю частиц меньшего размера, что поможет достичь большего набора прочности в раннем возрасте, в то время как цемент типа IV, вероятно, будет иметь большую долю частиц большего размера, чтобы помочь регулировать время схватывания и обеспечить более низкую теплота гидратации.

Прочность на сжатие 

ASTM C150 также описывает минимальные результаты прочности на сжатие для паст, изготовленных из каждого из основных типов цемента. Важно отметить, что это минимальные значения, и они не отражают прочность бетона на сжатие в этом возрасте. На рис. 3 показано среднее время схватывания некоторых образцов портландцемента.

Рисунок 3 Среднее (среднее) время схватывания портландцемента по ASTM C191. Цифры в столбцах обозначают количество цемента, включенного в среднее значение (Tennis 2016). ³

Паста, изготовленная из цемента типа I, необходима для достижения минимальной прочности на сжатие 1740 фунтов на квадратный дюйм через 3 дня и 2760 фунтов на квадратный дюйм через 7 дней. Паста, изготовленная из цемента типа II, необходима для достижения прочности на сжатие 1450 фунтов на квадратный дюйм через 3 дня и 2470 фунтов на квадратный дюйм через 7 дней. Паста, изготовленная из цемента типа V, должна иметь минимальную прочность на сжатие 1160 фунтов на квадратный дюйм через 3 дня, 2180 фунтов на квадратный дюйм через 7 дней и 3050 фунтов на квадратный дюйм через 28 дней.

Поскольку цементы Типа II и Типа V имеют более низкое содержание C ₃ A для достижения большей устойчивости к сульфатам, разумно ожидать несколько более низкие результаты прочности на сжатие в раннем возрасте. Паста, изготовленная из цемента типа III для использования, когда требуется более высокая прочность в раннем возрасте, должна иметь минимальную прочность на сжатие 1740 фунтов на квадратный дюйм через 1 день и 3480 фунтов на квадратный дюйм через 3 дня. Никаких дополнительных требований к прочности не указано, потому что ранний возраст обычно относится к первым нескольким дням гидратации.

Паста, изготовленная из цемента типа IV, необходима для достижения минимальной прочности на сжатие 1020 фунтов на квадратный дюйм через 7 дней и 2470 фунтов на квадратный дюйм через 28 дней. Низкое содержание C ₃ S в цементе типа IV снижает теплоту гидратации за счет замедления скорости реакции цемента, что, в свою очередь, снижает прирост прочности в раннем возрасте. Таким образом, требования к прочности на сжатие для пасты, изготовленной из цемента типа IV, ниже, чем требования для других типов цемента.

Цемент для любого применения

К каждому типу цемента предъявляются различные химические и физические требования, которые обеспечивают предпочтительное поведение бетонной смеси для оптимизации ее практически для любого применения. Поскольку характеристики цемента постоянно изменяются, производители сборных железобетонных изделий могут добиться улучшенных характеристик бетона в более сложных условиях.

Рассмотрите возможность просмотра сертификатов цементного завода для получения информации о составе каждой партии. Поскольку для многих компонентов в типе цемента допускается определенный диапазон значений, может быть полезно использовать детали, указанные в сертификате завода, для прогнозирования характеристик свежего или затвердевшего бетона или для устранения незначительных несоответствий. Проконсультируйтесь с вашим поставщиком цемента, чтобы узнать больше о вашем цементе и о том, как он взаимодействует с другими материалами в вашей смеси для достижения наилучших результатов.

Кайла Хэнсон, ЧП, директор технических служб NPCA.

Ссылки :

1. Это сокращенные обозначения химических соединений. В соответствии с ASTM C150 при выражении фаз C = CaO, S = SiO ₂ , A = Al ₂ O ₃ , F = Fe ₂ O ₃ .