Файл: Строительные материалы_ Краткий курс_ Н_А_ Машкин, О_А_ Игнатова(1).pdf

63 

Основные  требования  к  конструкционному  бетону:  проч-

ность,  морозостойкость;  гидротехническому:  плотность,  водо-
непроницаемость,  морозостойкость,  стойкость  к  выщелачива-
нию, малое тепловыделение при твердении; бетону для стен и 
перекрытий:  малая  плотность  и  теплопроводность,  прочность; 
дорожному 

–

  малая  истираемость,  прочность  на  изгиб,  морозо-

стойкость. 

Основные типы структуры бетона 
Структура  бетонной  смеси  сохраняется  и  при  затвердева-

нии,  поэтому  структуру  бетона  следует  классифицировать  по 
содержанию цементного камня и его размещению в бетоне. Од-
нако  на  свойства  бетона  определяющее  влияние  оказывает  его 
плотность или пористость. При прочих равных условиях объем 
и  характер  пористости,  а  также  соотношение  в  свойствах  от-
дельных составляющих бетона определяют его основные техни-
ческие свойства, долговечность, стойкость в различных услови-
ях. В этой связи целесообразно классифицировать структуру бе-
тона с учетом ее плотности. На рис. 4.2. показаны основные ти-
пы структур бетонов. 
 
1)                          2)                           3)                          4) 

Рис. 4.2. Основные типы макроструктур бетона: 

1 – плотная; 2 – плотная с пористым заполнителем;  

3 – ячеистая; 4 

–

 зернистая; Rб 

–

 средняя прочность матрицы;  

R1 и R2 

–

 прочности составляющих бетона 

Бетоны  должны  иметь  расчетную  прочность  и  минималь-

ный  расход  цемента;  бетонная  смесь 

–

  обладать  удобоуклады-

ваемостью.  Получить  соответствующий  набор  свойств  бетона 

64 

можно при соблюдении определенных требований к заполните-
лям,  подбору  состава,  условиям  приготовления,  укладки,  твер-
дения.  Для  ускорения  твердения  широко  применяется  тепло-
влажностная обработка (пропаривание), сухой прогрев. 

4.2. Материалы для тяжелого бетона 

4.2.1. Цемент 

Цемент –  основное минеральное вяжущее, используемое в 

технологии  бетона.  Марки  цемента  должны  быть,  как  правило, 
выше прочности бетона на его основе.  

Рекомендуемые марки цемента 

Прочность  

бетона, кгс/см

2

100 

150 

200 

300 

400 

500 

600 

Марка  

цемента 

300 

300 

400 

400 

500 

550

–

600 

600 

Выбор того или иного вида цемента зависит от условий ра-

боты бетонного изделия, технологии изготовления. 

Вода:  лучше  всего  использовать  водопроводную  (питье-

вую). Применяют и природную воду (реки, озера), не содержа-
щую вредных примесей, препятствующих нормальному схваты-
ванию и твердению бетона (сульфаты, минеральные и органиче-
ские кислоты, сахар, жиры). Не пригодна болотная вода, а также 
промышленные и сточные воды. 

Для  проверки  пригодности  воды  можно  изготовить  две 

одинаковые серии образцов на питьевой и испытываемой воде. 
Если после 28 суток твердения прочность испытываемых образ-
цов  будет  не  ниже  стандартной,  то  вода  пригодна  для  изготов-
ления бетона. 

4.2.2. Мелкий заполнитель 

Мелкий  заполнитель  (песок)  –  смесь  мелких  частиц  (0,14

–

5 мм), получающихся в результате выветривания горных пород. 
В  их  состав  входят  кварц,  полевые  шпаты,  слюда.  Применяют 
речные,  морские  и  горные  (овражные)  –  естественные  пески; 

65 

дробленые  горные  породы  и  шлаки 

–

  искусственные  (в  дорож-

ном строительстве). 

Свойства песка  
1. Насыпная  плотность  песка 

н

  =  m/V

н

,  кг/м

3

,  находится  в 

пределах 1450

–

1600 кг/м

3

. 

2. Истинная  плотность  песка  (плотность  его  зерен)  в  зави-

симости от минерального состава обычно находится в пределах 
2,0…2,8 г/см

3

. 

3. Межзерновая  пустотность  песка  П

мз

  =  (1 

–

н

/ )·100 %.  

В песке хорошего качества пустотность не превышает 38 %. 

4. Содержание  пылеватых,  глинистых  и  илистых  частиц 

определяют  методом  отмучивания.  Влияет  на  водопотребность 
бетонной смеси, увеличивая суммарную поверхность, обволаки-
вают тонким слоем зерна песка. Содержание примесей не более 
3 % (естественный песок) и 5 % (искусственный песок). Приме-
няют промывку в пескомоечных машинах. 

5. Содержание  органических  примесей  –  снижает  проч-

ность  цементного  камня.  150  мг  песка  заливают  3 %  NaOH  до 
200 мл. Через сутки сравнивают по цвету с эталоном. 

6. Зерновой  состав  песка  –  соотношение  частиц  разной 

крупности.  Для  получения  плотных  бетонов  при  минимальном 
расходе цемента зерновой состав имеет важное значение. Целе-
сообразно использовать пески с минимальными пустотностью и  
удельной поверхностью.  

Для определения зернового состава песка используют стан-

дартный набор сит. Масса навески – 1000 г. Вычисляют частные 
и полные остатки на каждом сите. 

Данные зернового состава песка 

Остатки  

на ситах 

Отверстия сит, мм 

Прошло через  

сито № 016 

2,5 

1,25 

0,63 

0,315 

0,16 

Частные, г 

(m

i

) 

Частные, % 

(a

i

) 

Полные,  % 

(А

i

) 

66 

Частным называется  остаток на данном сите в граммах (m

i

) 

или в  %: 

а

i

 = (m

i

/m)100, 

где  m

i

 – частный  остаток на данном сите, г;  m – навеска песка  

(1 кг). 

Полный остаток  в % на данном  сите А

i

 равен сумме част-

ных остатков на данном сите и всех  вышележащих ситах.  

А

i

 = а

2,5

 + а

1,25

 + … + а

i

. 

По полученным данным  вычисляют  модуль  крупности песка: 

М

кр

 = (А

2,5

 + А

1,25

 + А

0,63

 + А

0,315

 + А

0,16

)/100 %. 

Группу песка определяют по зерновому составу, сравнивая  

значения  А

i

 и М

кр

 и строят график рассева песка.  

Рис. 4.3. График зернового состава песка: 1 – допускаемая  

нижняя граница крупности песка (М

кр

 = 1,5); 2 – рекомендуемая 

нижняя граница крупности песка (М

кр

 = 2,0) для бетонов класса  

В15 и выше; 3 – рекомендуемая нижняя граница крупности  

песка (М

кр

 = 2,5) для бетонов В25 и выше; 4 –допускаемая  

верхняя граница крупности песка (М

кр

 = 3,25) для растворов  

и бетонов; заштрихованная область – пески, допустимые  

для использования в растворах и бетонах 

67 

М

кр

   2,5 

–

 крупный песок  – лучше для бетона (хороший – 

2

–

3,25); 2,5

–

2,0 

–

 средний; 2,0

–

1,5 

–

 мелкий; 1,5

–

1,0 

–

 очень мел-

кий. Зерен более 5 мм должно быть не более 5 %, частиц менее 
0,14 мм не более 10 %. 

4.2.3. Крупный заполнитель 
В качестве крупных заполнителей для тяжелых бетонов ис-

пользуют щебень и гравий из плотных горных пород, щебень из 
металлургических  шлаков,  а  также  щебень  из  шлаков  ТЭЦ  с 
зернами крупностью свыше 5 до 70 мм. Гравий получают рассе-
вом природных гравийно-песчаных смесей. 

Свойства щебня 
1.  Насыпная  плотность 

н

  =  m/V

н

, кг/м

3

, определяется в со-

судах объемом от 5 до 50 л. 

2. Истинную  плотность  горной  породы  и  зерен  щебня  

(гравия) определяют пикнометрическим методом путем измере-
ния  массы  единицы  объема  измельченного  высушенного  мате-
риала. 

3. Зерновой состав: для оценки зернового состава проводят 

рассев, по результатам строят кривую и сравнивают ее со стан-
дартной областью допустимых колебаний гранулометрического 
состава крупного заполнителя. 

Зерновой состав щебня (проба 10 кг) 

Размер 

отверстий сит 

Остаток 

Массовый, 

кг 

Частный, % 

Полный, % 

70 

40 

20 

10 

5 

0