Как выбрать бетон и правильно с ним работать? Топ-7 рекомендаций экспертов
Не так давно мы писали о том, бетон каких марок целесообразно выбирать при изготовлении тех или иных конструкций и проведении различных типов работ. В этом материале мы решили раскрыть тему более детально. Собрав самые часто задаваемые вопросы, касающиеся бетона, мы обратились за комментариями к экспертам в данной области. В целях более широкого охвата темы, вопросы были заданы двум специалистам.
Важно!!!
Если вы собираетесь здесь , то вам может помочь сайт указанный в ссылке выше.
Первым экспертом выступила кандидат технических наук Протько Наталья Сергеевна, в недавнем прошлом — заведующая отделом технологии бетонов и растворов в БелНИИС, сегодня — ведущий научный сотрудник Института жилища — НИПТИС им. Атаева С. С. Непосредственно бетоном Наталья Сергеевна занимается более 35 лет. На ее счету — масса исследовательских работ и реализованных проектов по разработке специальных составов.
Протько Наталья Сергеевна
Согласилась ответить на наши вопросы и Новик Елена Валерьевна — инженер-технолог частной компании ООО «Сплитплюс». Прошла практическое обучение у ведущих специалистов города Минска (ОАО «Минскжелезобетон», ОАО «Стройкомплекс», ИООО «Центробетон»), посещала многочисленные обучающие семинары в СНГ и Европе, связанные с технологиями изготовления готовых смесей и химических добавок. Более 9 лет работает на производстве бетона. Ее экспертное мнение нас заинтересовало еще и потому, что Елена Валерьевна общается непосредственно с заказчиками (причем, как крупными, так и индивидуальными застройщиками) и может рассказать не только о бетоне, но и о проблемах, с которыми сталкиваются потребители.
Новик Елена Валерьевна
Для удобства читателей информация представлена в форме «вопрос-ответ».
1. На что стоит обратить внимание при выборе бетона?
Новик Е. В.:
Крупным застройщикам — на логистику доставки, время выгрузки (отсутствие простоев бетоносмесителей на выгрузке), время укладки. Вообще, существует такая усредненная норма: привезенный бетон должен быть уложен за 1 час, именно в течение этого времени сохраняются его характеристики подвижности. Затем раствор потихоньку начинает «схватываться».
Также стоит обратить внимание на состав бетона и область его применения: «чистая» ли это заливка или использование в конструкциях с большим количеством арматуры (может влиять на объем) и т. д.
Ну, и погода. Влажность, температура воздуха — все это влияет на свойства раствора. При температуре выше 25 градусов бетон теряет подвижность намного быстрее.
Частным лицам следует обратить внимание на класс (марку) бетона. Как правило, сейчас индивидуальные застройщики выбирают материал с запасом по прочности — ведь строят для себя и надолго. Время укладки приготовленного бетона не менее важно — правильно рассчитывайте свои силы и делайте все оперативно.
Также строит обратить внимание на дату изготовления цемента, его регламентированный срок жизни с сохранением «паспортных» свойств — 60 суток, после чего может потребоваться увеличение количества цемента, т. к. он теряет свои основные качества. А в остальном — выбор находится целиком на совести покупателя.
Протько Н. С.:
Осуществлять заказ бетона нужно по его физико-механическим характеристикам в соответствии с проектом и, дополнительно, с учетом обеспечения на стройплощадке требуемых характеристик бетонной смеси. Для этого — выбирать бетонный узел, расположенный ближе к объекту строительства, оговаривать с изготовителем требуемую сохраняемость подвижности бетонной смеси. Чтобы не ошибиться в назначении требуемой сохраняемости бетонной смеси, желательно при заказе познакомиться с возможными вариантами, рекомендуемыми СТБ 1035.
При необходимости можно оговорить с изготовителем бетонной смеси возможность восстановления на объекте ее подвижности при добавлении в автобетоносмеситель пластификатора с 1,5–2,0 л/м3 воды. Пропорции пластификатора зависят от конкретных химических добавок, использованных в бетоне.
При частном (индивидуальном) строительстве следует обращать внимание на:
– дату выпуска цемента: чем он свежее — тем лучше;
– хранение цемента после покупки.
Цемент нужно хранить в крытых сухих помещениях. Если повышается влажность, то цемент будет гидратировать, снижается его прочность, цемент комкуется. Важно обращать внимание на целостность и качество упаковки. При более длительном хранении каждый мешок следует упаковать в полиэтиленовый пакет и плотно завязать.
Общий вид типового РБУ — растворо-бетонного узла. Именно здесь производят бетон. Белые башни — силоса для хранения цемента.
2. Прочность бетона. От каких показателей она зависит?
Новик Е. В.:
Для достижения проектной (расчетной) прочности бетона, необходимы:
– тщательная подготовка места укладки (исследование почв, отвод грунтовых вод, качественная гидроизоляция до заливки и после нее, если работы идут в холодное время года — прогрев);
– качественный цемент (порядка 70 % прочности бетона дает именно цемент);
– правильное водоцементное соотношение. Лишнее количество воды недопустимо, поэтому желательно применение пластификаторов, что позволяет «изъять» из готовой смеси порядка 15–20 % «лишней» воды. Таким образом, добавив пластификатор, можно пропорционально снизить и количество цемента, что в итоге положительно скажется на общей стоимости бетонной смеси.
Протько Н. С.:
Прочность бетона в конструкции зависит от:
– правильного выбранного его состава, учитывающего свойства применяемых материалов;
– условий транспортировки к месту укладки;
– технологии бетонирования;
– условий уплотнения;
–- соблюдения влажностного ухода за материалом в период его интенсивного твердения.
Рассмотрим более подробно требования к составу бетона. К основным факторам, оказывающим влияние на его прочность, следует отнести: прочностные характеристики цемента (марка или класс по прочности на сжатие цемента) и водоцементное отношение бетона (соотношение в бетоне между цементом и водой, в т. ч. содержащейся во влажном песке).
На прочность бетона также оказывают влияние характеристики заполнителей. Например, если в песке есть глина, она снижает прочность бетона. Если песок мелкий, он требует больше воды, что также снижает прочность. Крупный заполнитель может содержать пылевидную фракцию, которая также при определенных условиях может снижать сцепление с заполнителем, а следовательно, и прочность бетона.
Также оказывает влияние на прочность бетона соотношение между мелким и крупным заполнителями (песком и щебнем). В этом случае мы можем говорить о так называемой межзерновой пустотности заполнителей, так как, создавая бетон, мы должны цементным тестом (цемент + вода) заполнить все пустоты между песком и щебнем и создать оболочку вокруг зерен заполнителей. Толщина этой оболочки и водоцементное отношение будут оказывать влияние на подвижность бетонной смеси. При больших показателях пустотности требуется больше «теста», что может привести к повышению расхода воды при постоянном расходе цемента, и следовательно,— к снижению прочности бетона. Применение пластифицирующих добавок во многом может нивелировать отрицательное влияние характеристик заполнителей. Если при промышленном изготовлении бетона применение добавок — это прерогатива производителя, то при изготовлении бетона на стройплощадке я рекомендовала бы использовать пластификаторы.
Крупные и мелкие фракции хранятся на открытых складах и подаются на конвейер при помощи погрузчика.
3. Сколько нужно бетона для той или иной работы/конструкции?
(как правильно рассчитать количество бетона?).
Новик Е. В.:
Заказ производится, исходя из функционального назначения конструкции, для которой приобретается бетон, и проектных данных по его классу (марке). Как правило, количество раствора рассчитывается, исходя из размеров конструкции, которую необходимо залить. Грубо говоря, ее площадь умножаем на высоту. Но тут есть нюансы. Скажем, у крупных застройщиков при заливке фундамента идет очень точно рассчитанная стальная опалубка, внутренние размеры которой тщательно выверены. У индивидуальных застройщиков часто применяют доски различной толщины и по-разному их крепят, поэтому внутренний объем может «играть». Это нужно учитывать. Также стоит брать небольшой запас на усадку, которую дает любой бетон при перевозке и укладке.
В проектах количество бетона может рассчитываться по весу, но грузим мы все равно по объему. Если же говорить о совсем уже небольших объемах, вроде заливки пола в гараже или стяжки в комнате, то там, как правило, делается цементная, а не бетонная стяжка (раствор без использования щебня). Тут можно порекомендовать пропорции цемента к песку 1:4 или 1:5. А вообще, лучше брать небольшой запас по цементу. Всегда лучше добавить больше цемента, чем воды — прочнее получится.
Протько Н. С.:
Ответ на этот вопрос напрямую зависит от того, где именно вы собираетесь использовать бетон, при каких работах. Вне зависимости от того, промышленное это строительство, гражданское или индивидуальная застройка, должен существовать проект. В нем будет указан объем бетона или раствора, который ориентировочно может быть уточнен с учетом объема, занимаемого арматурой и т. д.
Сложнее, когда заказывается раствор или мелкозернистый бетон предварительного изготовления, т. е. малоподвижная смесь с неполной водой затворения. В этом случае надо знать, что фактический объем бетона или раствора будет зависеть от количества добавляемой воды (оно должно быть указано в сопроводительном документе производителя) и условий уплотнения. Эти смеси привозят на самосвалах, и надо учитывать, что объем смеси в самосвале за счет ее рыхлой укладки может быть выше, чем фактический объем, полученный после добавления требуемого количества воды. Определение выхода бетона при его изготовлении в построечных условиях (дозирование компонентов по объему), в литрах, можно установить по факту или расчетным путем как сумму частных от деления веса материалов в килограммах, на их истинные плотности (для цемента — на 3,1, песка — на 2,65, воды — на 1). При установлении расхода воды следует учитывать ее содержание во влажном песке (влажность песка может составлять 3–5 %).
Конвейер для подачи взвешенных материалов в бетоносмеситель — вид снаружи (слева) и изнутри (справа).
4. Что входит в состав бетона? Какие применяются добавки?
Новик Е. В.:
Да, добавки в составе — желательны. Хотя и 20–30 лет назад, когда их еще не было, дома строили, используя простой бетон. И ничего — стоят по сей день, ничего не трескается. Это потому, что правильно замешивали и укладывали.
Скажем, морозоустойчивые добавки для наших широт — вообще норма, поскольку у нас холода возможны с ноября по апрель — фактически, полгода. Если выделить некий «топ» добавок, то это:
– пластификаторы и суперпластификаторы;
–добавки, замедляющие схватывание (при длинном плече транспортировки бетона);
– ускоряющие затвердевание (если нужно получить заданную прочность быстро);
– противоморозные;
– фибры (в основном — стальные). Как правило, их применяют при заливке полов.
Протько Н. С.:
Помимо основных составляющих бетона — цемента, песка, щебня и воды — при производстве современных бетонов применяется множество добавок, придающих материалу те или иные дополнительные свойства: пластифицирующие, противоморозные, воздухововлекающие, ускорители твердения, кольматирующие и т. д.
Среди применяемых добавок наиболее распространено применение пластификаторов. Добавка позволяет повысить подвижность бетонной смеси, а при снижении расхода воды - повысить прочность бетона или экономить цемент. Если при промышленном изготовлении бетонных смесей в зависимости от поставленных задач может использоваться широкий спектр различных по эффективности пластификаторов, то при изготовлении бетона на стройплощадке рекомендуется использовать недорогие пластификаторы на нафталиновой основе, так как бетонные смеси не требуют повышенной сохраняемости, а добавки обладают высоким пластифицирующим эффектом.
При индивидуальном строительстве может потребоваться применение противоморозных добавок, желательно, для бетонирования и последующего твердения бетона при температуре не ниже –5 градусов. Содержание противоморозных добавок в бетоне зависит от состава бетона, температуры применения, характеристик добавки и должно устанавливаться с учетом рекомендаций их производителя.
Интересно применение кольматирующих добавок, т. е. добавок, применением которых обеспечивается повышение водонепроницаемости бетона уже на этапе его эксплуатации. Например, возможно получение бетона W10 и выше при водоцементном отношении 0,55 и расходе цемента 350 кг/м3.
Также интересно рассмотреть применение полимерной фибры при индивидуальном строительстве, например, при устройстве полов для снижения трещинообразования.
Бетоносмеситель — именно в нем смешиваются все компоненты бетона.
5. Почему трескается бетон и как этого избежать?
Новик Е. В.:
Основные деформации — это трещины, что чаще всего связано с неправильным уходом за бетоном. В дождливое время свежеуложенный бетон нужно защитить от попадания обильных осадков. Зимой обязателен прогрев (даже если добавлена морозоустойчивая добавка). Если печет солнце — свежеуложенный бетон следует оградить от воздействия солнечных лучей (чтобы влага не испарялась быстро) и регулярно поливать его на протяжении нескольких дней (иначе по поверхности могут «пойти» трещины).
Кроме того, важна и правильная укладка бетона. К сожалению, трамбовке (виброукладке) на стройках не всегда уделяют достаточное внимание, в результате может проявиться брак в виде тех же трещин.
Протько Н. С.:
Образование трещин в бетоне монолитных конструкций может происходить при наличии следующих деформаций:
– за счет влажностной усадки;
– температурных (для массивных конструкций);
– за счет химической усадки.
Для исключения влажностной усадки следует после окончания бетонирования обеспечить влажностный уход за бетоном путем полива поверхности водой и укрытия пленкой в течение не менее 7 суток.
Температурные деформации происходят при наличии разницы температур между центром бетонной конструкции и ее поверхностью, превышающей 15–17 градусов на начальной стадии твердения. Повышение температуры бетона обусловлено экзотермической реакцией твердения цемента. Для снижения температуры бетона в составе бетонной смеси рекомендуется: минимизировать расход цемента, вводить замедлители твердения, использовать цементы с замедленным набором прочности в начальные сроки твердения.
Для исключения температурных деформаций необходимо осуществлять контроль температуры твердения в центре конструкции и на ее поверхности, корректировать время распалубки и т. д.
Для исключения деформаций за счет химической усадки в состав бетона могут вводить расширяющую добавку, которая будет способствовать компенсации усадочных деформаций.
Камера нормального твердения. Здесь хранятся и «вызревают» образцы бетонов, отгруженных клиентам, для последующей проверки качества.
6. Качество бетона: как его можно определить по реальным характеристикам, как проверить качество готового бетона?
Новик Е. В.:
Качественная бетонная смесь должна быть однородной, как тщательно замешанное тесто, все компоненты — перемешаны равномерно, без заметных скоплений песка или щебня в отдельных местах. А вот цвет на качество не влияет. Сам по себе цемент может быть и с голубоватым оттенком и с рыжеватым — это не важно.
Бетон не должен быть жидким, лучше, если он густой. Это напрямую связано с количеством воды, а чем меньше воды — тем лучше. Да, густой бетон чуть сложнее укладывать, но характеристики его будут выше.
Качество уже уложенного готового бетона можно оценить разрушающими и неразрушающими методами. К первому относится самый распространенный — забивка контрольных кубиков размерами 100×100×100 или 150×150×150 мм. Суть его в следующем: при заливке фундамента или конструкции этим же бетоном параллельно заливаются кубики, являющиеся «меркой» качества. Контрольные образцы испытываются на 28-е сутки, когда наступает 100%-ное достижение прочности. Но это в лабораторных испытаниях — при заданных показателях влажности и температуры. В условиях же реальной стройки контрольные образцы хранятся в помещениях построенного здания.
Неразрушающих методов довольно много. Это:
– молоток Кашкарова (самый старый метод) — специальным молотком с «носиком» наносится удар определенной силы по поверхности бетона в нескольких местах. По глубине отпечатка определяют качество;
– склерометр — электронный прибор, определяющий качество бетона методом отстукивания (тот же молоточек, который отскакивает);
– ультразвуковые приборы (как правило, применяется при безарматурных конструкциях).
Протько Н. С.:
Качество бетона в конструкции можно проверить при помощи разрушающих или неразрушающих методов. К первому типу относится выпиливание кернов и их последующая экспертиза аттестованной (сертифицированной) на проведение таких работ организацией. При использовании методов неразрушающего контроля необходимо помнить, что проведение испытаний и их оценка также должны осуществляться организацией, аккредитованной на этот метод испытаний. Оценку прочности бетона по образцам, которые хранились в условиях стройплощадки, считаю недостоверной.
Пресс для проверки контрольных образцов на сжатие.
7. Как правильно укладывать/заливать бетон? Рекомендации по работе с бетоном.
Новик Е. В.:
Тут все довольно просто, хитростей особенных нет. Об этом мы уже упоминали выше. Важны:
– своевременная, быстрая укладка;
– качественное уплотнение;
– защита уложенной смеси;
– уход после заливки.
Протько Н. С.:
Основная рекомендация — качественное уплотнение бетона, при котором из него удаляется часть вовлеченного воздуха. В среднем принимается, что 1 % вовлеченного воздуха может привести к снижению прочности бетона на 5 %. Это необходимо помнить при индивидуальном строительстве. Если помните, мы говорили о желательности применения пластифицирующих добавок, так как они еще и способствуют тиксотропности бетонной смеси (разжижению при механическом воздействии). В данном случае может быть достаточным уплотнение трамбованием.