Материалы и составы смесей.

Железобетон состоит из нескольких компонентов. Цемент и вода являются активными составляющими бетона - в результате реакции между ними образуется цементный камень, скрепляющий зерна заполнителей в единый монолит. Между цементом и заполнителем не происходит химического взаимодействия, поэтому заполнители часто называют инертными материалами. Однако, крупный заполнитель (щебень горных пород или известняка) и мелкий заполнитель (кварцевый, он же речной песок) существенно влияют на структуру и свойства железобетона при строительстве.

В качестве арматуры используются металлические (стальные) прутки или пучки проволок. Арматура подразделяется на рабочую и монтажную. Рабочая арматура располагается в нижней части изделий, работающих на изгиб: плит перекрытий, балок, в подошвах фундаментных блоков. Монтажная арматура создает объемный скелет изделия, фиксирует расположение стержней рабочей арматуры, способствует фиксации и закреплению закладных деталей и монтажных петель.

Бетоны классифицируются по массе и прочности, назначению и виду вяжущего вещества .

В зависимости от назначения в строительстве бетоны должны обладать определенными качествами: прочностью, плотностью, морозостойкостью, водонепроницаемостью, химической стойко­стью, жароупорностью и т. д. По виду вяжущего вещества бетоны подразделяются на цементные, известковые, гипсовые, асфальто­вые, полимерные.

Различают бетонную смесь: жесткую, пластичную и литую.

Жесткая бетонная смесь с относительно малым коли­чеством воды, подвижностью 1...2 см осадки конуса представляет собой слегка влажную массу и при ее укладке необходимо применять вибрирование или прессование.

Пластичная бетонная смесь подвижностью 3...6 см тестообраз­на и ее можно укладывать с кратковременным вибрированием или штыкованием.

Литая бетонная смесь — густотекучая масса, которая без меха­нического воздействия растекается в опалубке под влиянием соб­ственного веса. Дозы составных частей бетонной смеси зависят от активности (марки) цемента, расчетной прочности (марки) бето­на и количества содержащейся воды. Маркой бетона принято называть прочность в кг/см² образца (кубика 20*20 см) на 28-й день твердения в стандартной среде. Марка бетона устанавливается при проектировании сооруже­ния и указывается в рабочих чертежах. Состав бетонной смеси вы­ражают в виде массового соотношения между количествами — це­мент : песок : щебень (или гравий) с указанием водоцементного отношения В/Ц (отношения массы воды к массе цемента).

При обозначении состава бетона массу цемента принимают за единицу, а количество массовых частей песка и щеб­ня (гравия) — приходящееся на 1 массовую часть цемента. Состав бетона обозначается формулой: 1 : X : У при В/Ц = Z.

На крупных и ответственных стройках состав бетонной смеси определяется лабораторным подбором.

Рациональное соотношение составляющих бетон материалов должно обеспечивать: приобретение бетоном заданной проектной прочности, необходимую подвижность бетонной смеси и возможно наименьший расход цемента.

По нормам наименьший допускаемый расход цемента на 1 м³ бетона: для сооружений, находящихся на открытом воздухе или в воде, — 250 кг; для сооружений, находящихся внутри зданий, -220 кг; для бетона, уплотняемого вибрированием, — 200 кг.

Марку цемента выбирают с таким расчетом, чтобы она превы­шала заданную марку бетона примерно в 1,5...2,5 раза.

Усредненный рациональный состав бетона 1: 2: 4 при В/Ц = 0,4-0,7.

Комплексно технологический процесс бетонных и железобетонных работ (рис.1) состоит из следующих процессов: изготовления и установки опалуб­ки, изготовления и укладки сеток и каркасов арматуры в опа­лубку, приготовления, транспортирования и укладки бетонной смеси в опалубку, ухода за бетоном.

К бетонной смеси предъявляются два основных требования: 1) при транспортировании, перегрузке и укладке в опалубку она должна сохранять однородность; 2) обладать удобоукладываемостью. Одно­родность смеси обеспечивается связностью (нерасслаиваемостью) и водоудерживающей способностью, которые достигаются правильным подбором состава смеси, точностью дозировки составляющих и тща­тельным их перемешиванием. Удобоукладываемость смеси зависит от ее зернового состава и количества воды, которые назначаются в за­висимости от характера и размеров бетонируемых конструкций, сте­пени армирования, способов транспортирования и уплотнения сме­си.

Бетонную смесь готовят в соответствии с заданными по проекту маркой (или как теперь принято классом) бетона по прочности и с предъявляемыми к нему требованиями по водонепроницаемости, морозостойкости, сохранению механических свойств в агрессивных средах. Соотношения между классом и маркой бетона по прочности на сжатие приведено в таблице на рис.2.

соотношение между классами бетона по прочности на сжатие и марками

Класс бетона по прочно­сти (В)	Средняя прочность бе­тона данного класса МПа (кгс/см2)	Ближайшая марка бето­на по прочности (М)
В3,5	4,6 (45,84)	М50
В5	6,5 (65,48)	М75
В7,5	9,8 (98,23)	М100
В10	13,1 (130,97)	М150
В12.5	16,4(163,71)	М150
В15	19,6(196,45)	М200
В20	26,2(261,93)	М250
В25	32,7 (327,42)	М350
ВЗО	39,3 (392,90)	М400
В35	45,8 (458,39)	М450
В40	52,4 (523,87)	М550
В45	58,9 (589,35)	М600
В 50	65,5 (654,84)	М700
В55	72,0 (720,32)	М700
В 60	78,6(785,81)	М800

Рис.2