Высокопрочный бетон своими руками

Сухие реакционно-порошковые бетонные смеси (РПБ)

Ученые не перестают удивлять разработками революционных технологий. Смесь с улучшенными свойствами была получена не так давно – в начале 90-х годов 20-го века. В России ее использование при возведении зданий встречается не так часто, основное применение – изготовление наливных полов и декоративных изделий: столешниц, ажурных арок и перегородок.

Отличия от обычного бетона

Определить преимущества более качественного материала РПБ позволит рассмотрение параметров:

• Состав.
• Свойства.
• Сфера использования.
• Экономическое обоснование выгоды.

Состав

Бетон – стройматерил, формованный из уплотненной смеси различного состава:

1. Основа – вяжущее, «склеивающее» заполнитель вещество. Свойство надежно, в единое целое объединять компоненты обеспечивает главные требования сферы применения. Виды вяжущего:

• Цемент.
• Гипс.
• Известь.
• Жидкое стекло.
• Полимеры.
• Битум.

2. Заполнитель – составляющая, которая определяет плотность, вес, прочность. Виды и размер зерна:

• Песок – до 5 мм.
• Керамзит – до 40.
• Шлак – до 15.
• Щебень – до 40.

3. Добавки – модификаторы, улучшающие свойства, изменяющие процессы схватывания получаемой смеси. Виды:

• Пластифицирующие.
• Армирующие.
• Поризующие.
• Регулирующие морозостойкость и/или скорость схватывания.

4. Вода – компонент, вступающий в реакцию с вяжущим (не используется в битумных бетонах). Процентное соотношение жидкости к массе основы определяет пластичность и время схватывания, морозостойкость и прочность изделия.

Применение различных сочетаний основы, заполнителя, добавок, их соотношения, пропорций позволяет получать бетоны с разнообразными характеристиками.

Отличие РПБ от других видов материалов – мелкая фракция заполнителя. Снижение процентного содержания цемента, его замена каменной мукой, микрокремнеземом позволило создать смеси с высокой текучестью, самоуплотняющиеся составы.

Сверхпрочные РПБ получают смешиванием воды (7-11 %) и реакционно-активного порошка. Пропорции (%):

Портландцемент марки М500 серый или белый – 30

34.

• Компоненты подготавливают в соответствии с процентным содержанием.
• В смеситель подают воду и пластификатор. Начинается процесс перемешивания.
• Добавляют цемент, каменную муку, микрокремнезем.
• Для придания цвета допускается добавка красителей (железоокисные).
• Перемешивание 3 минуты.
• Дополняют песком и фиброй (для армированных бетонов).
• Процесс смешивания 2-3 минуты. В этом промежутке времени вводят ускоритель схватывания в процентном соотношении 0,2 от общей массы.
• Поверхность формы смачивают водой.
• Заливают смесь.
• Сбрызгивают водой поверхность раствора, распределившегося в форме.
• Накрывают литьевую емкость.

На все операции потребуется до 15 минут.

Свойства реакционно-порошковых бетонов

1. Применение микрокремнезема и каменной муки привело к снижению пропорции содержания цемента и дорогих суперпластификаторов в РПБ, что обусловило падение стоимости.

2. Получен состав самоуплотняющегося порошкового сверхпрочного бетона с высокой степенью текучести:

• Не обязательно применение вибростола.
• Лицевая поверхность получаемых изделий практически не требует механической доработки
• Возможность изготовления элементов с различной текстурой и шероховатостью поверхности.

3. Армирование стальной, целлюлозной фиброй, использование ажурно-тканевых каркасов повышает марку до М2000, прочность на сжатие – до 200 МПа.

4. Высокая устойчивость к карбонатной и сульфатной коррозии.

5. Применение порошковой реакционной смеси помогает создать сверхпрочные (˃40-50 Мпа), легкие конструкции (плотность 1400

1650 кг/м3). Снижение массы уменьшает нагрузку на фундамент сооружений. Прочность позволяет выполнять несущие элементы каркаса здания меньшей толщины – сокращается расход.

Инженеры на этапе проектирования проводят расчеты и составляют ряд рекомендаций и требований к строительным материалам и параметрам. Основные показатели:

Новая технология на основе реакционно-порошковой смеси позволяет создавать бетоны с улучшенными характеристиками и широкой областью использования:

• 1. Наливные полы с высоким сопротивлением истиранию при минимальной толщине наносимого слоя.
• 2. Изготовление бордюрного камня с длительным сроком эксплуатации.
• 3. Различные в нужной пропорции добавки способны значительно снижать процесс водопоглощения, что позволяет применять материал при возведении морских нефтяных платформ.
• 4. В гражданском и промышленном строительстве.
• 5. Возведение мостов и тоннелей.
• 6. Для столешниц с высокой прочностью, поверхностью различной структуры и шероховатостью.
• 7. Декоративные панели.
• 8. Создание перегородок, художественных изделий из прозрачного бетона. При постепенной заливке в форму укладывают светочувствительные волокна.
• 9. Изготовление архитектурных тонкостенных деталей с помощью тканевого армирования.
• 10. Использование для прочных клеевых составов и ремонтных смесей.
• 11. Теплоизоляционный раствор с применением стеклосфер.
• 12. Высокопрочный бетон на гранитном щебне.
• 13. Барельефы, памятники.
• 14. Цветные бетоны.

Высокая цена вводит в заблуждение застройщиков относительно целесообразности использования. Снижение транспортных расходов, увеличение срока эксплуатации сооружений и наливных полов, другие позитивные свойства материала окупают финансовые вложения. Найти и купить РПБ довольно сложно. Проблема связана с пониженным спросом.

Цены, по которым можно приобрести РПБ в России:

К сожалению, сложно привести примеры объектов гражданского или промышленного назначения, возведенные на территории России с применением РПБ. Основное использование порошковых бетонов получило при изготовлении искусственного камня, столешниц, а также в качестве наливных полов и ремонтных составов.

Бетон М500 – основные характеристики и состав

Строительный материал на основе цемента – тяжелый бетон м500 обладает высокими показателями прочности на сжатие, которые обуславливают его специальное применение. Учитывая высокую прочность и высокую стоимость куба бетона м500, применение данного материала в малоэтажном домостроении не всегда оправдано с точки зрения экономики.

• Технические характеристики бетона М500 ГОСТ 7473-2010
• Где применяют бетон М500
• Состав бетона
• Как приготовить бетон М500

В то же время, некоторые застройщики готовы платить за высокопрочный строительный материал, несмотря на то, что его цена выше, чем стоимость оптимальной марки бетона для дачного и частного строительства: М200 или М300.

Технические характеристики бетона М500 ГОСТ 7473-2010

Основные характеристики и стоимость бетона данной марки зависит от вида крупного наполнителя (гранитный щебень, гравий) и количества присадок в соответствии с заказанными показателями подвижности, морозостойкости и водонепроницаемости. В общем случае характеристики бетона М500 соответствуют таблице:

Следует отметить, что средняя стоимость 1 м3 материала указана в формате «на момент публикации статьи» и в дальнейшем может меняться в большую или меньшую сторону в соответствии с конъектурой рынка и ростом цен на материалы.

Где применяют бетон М500

Высокая прочность, плотность, нулевое водопоглощение и максимально возможная морозостойкость определили область применения марки бетона М500 класса В40. В частности бетонный материал этого вида используют для следующих видов бетонных работ:

• Возведение монолитных фундаментов под строительство многоэтажных зданий и объектов военного назначения.
• Строительство несущих опор автострад, мостовых переходов и опор других сооружений воспринимающих высокие механические нагрузки, в частности фундаментов высотных зданий.
• Строительство гидротехнических сооружений и сооружений эксплуатирующиеся в условиях повышенной влажности: метрополитены, поземные емкости, бункеры, бомбоубежища, подземные командные пункты.

Состав бетона

Сложные условия эксплуатации и высокий уровень нагрузок на здания и сооружения, возведенных на основе бетона данной марки, обуславливают качественный и количественный состав компонентов, которые следует использовать для его изготовления.

В общем случае для приготовления товарной смеси соответствующей техническим характеристикам – B40; П4; F300; W14; применяют следующие компоненты:

• Портландцемент ПЦ 500 Д0.
• Песок для строительных работ 1 класса, модуль крупности частиц 2-2,5 мм.
• Гранитный или гравийный щебень марки М1200, размеры фракции элементов 5-20 мм.
• Суперпластификатор С-3, расход 5-9 кг/м3.
• Чистая вода. Водоцементное соотношение не более 0,45.

Как приготовить бетон М500

Технология приготовления бетона М500 аналогична технологии замешивания тяжелых бетонов других марок. В бетономешалке или вручную на листе железа перемешиваются сухие компоненты строительного материала.

Далее, в смесь компонентов, порционно вносится вода с суперпластификатором, и перемешивается до однородной консистенции. Для изготовления бетона м500 своими руками смотрите таблицу состава бетона М500 на 1м3:

В целях облегчения задачи отмеривания сухих компонентов бетона на строительной площадке необорудованной весами, приводим пропорции на 1 куб бетона м500 в 10-литровых ведрах:

• Цемент: 405/13=31,1 ведра.
• Песок: 48 ведер.
• Щебень: 76 ведер.
• Вода: 18 ведер.

Так как пластификатор С-3 реализуется в упаковке разной емкости, пропорции данного компонента следует принимать в соответствии с инструкцией по применению указанной на упаковке.

При приготовлении и применении бетона данной марки, необходимо обеспечивать соответствие компонентов указанным выше техническим характеристикам и учитывать относительно небольшое время схватывания.

Высокопрочный бетон (высокой прочности, сверхпрочный): применение, преимущества и недостатки

Физические и механические возможности бетона высокой прочности недостижимы для традиционных материалов прошлого. Его использование позволяет создавать долговечные устойчивые конструкции при относительно небольшом весе.

Бетон высокой прочности

Растущие потребности строительства заставили модифицировать бетонные смеси.

• повышенной надежностью;
• возросшим размахом бетонных конструкций любой формы;
• повышенной износостойкостью;
• увеличенной грузоподъемностью;
• устойчивостью к агрессивной среде;
• долговечностью;
• морозостойкостью.

Прочность на растяжение материала составляет 10% от прочности на сжатие. К преимуществам инновационного материала можно отнести и снижение на 30% его расхода по сравнению с существовавшим ранее. Использование цемента при этом уменьшилось до 450-600 кг/м³. Большинство высокопрочных бетонов являются водонепроницаемыми.

Сверхпрочный бетон (марка C 100/115 по европейским стандартам) не только выдерживает различные механические нагрузки. В его составе — высокотехнологичная смесь, позволяющая создавать конструкции любой геометрии.

Легкость укладки способствует уменьшению численности рабочих на стройке. Суперпрочный материал способен самоуплотняться, что в ходе строительства делает ненужными вибраторы.

Нормативно такая бетонная смесь не регламентирована. Однако в условиях лаборатории под воздействием тепла и давления достигнуто значение прочности на сжатие до 800 Н/мм (единица измерения момента силы).

Европейская классификация бетона

Европейский бетонный стандарт EN-206-1:2000 вводился с переходными периодами в зависимости от конкретики стран.

Сегодня применяется стандарт PN-EN-206+A1:2016-12. Классы прочности маркируются буквой С и цифрами: от C 8/10 до C 100/115.

Первое число указывает на характерную прочность материала на сжатие, выявленную на цилиндрах (например, в Великобритании, Франции). Второе — демонстрирует механопрочность, полученную с помощью кубических образцов (Польша, Германия).

Высокопрочный класс определяется как плотные бетоны с характерной прочностью выше C55. В Европе разработаны нормы для материалов класса прочности до C100.

Бетоны с легким заполнителем можно изготавливать как высокопрочные. Европейские нормы отводят им классы прочности от LC55 до LC80.

Европейский стандарт учитывает также степень воздействия, как связанного, так и не связанного с нагрузкой.

Стандарт регламентирует нормы для тяжелого, сверхтяжелого и легкого стройматериала, произведенного без воздухововлекающих и газообразующих заполнителей. Не учтены в классификации крупнопористый и жаростойкий материал и бетонная смесь плотностью менее 800 кг/м³.

Состав

Возрастающие требования строительной отрасли обусловили проведение модификации бетона. Основа процесса — оптимизация состава цементного теста, повышающая прочность материала.

Микрогранулы примесей в сотни раз меньше цементных. Они меняют свойства материала, заполняя пространство между его частицами, усиливают сцепление и увеличивают прочность бетона. Размер гранул в конкретике применения должен соответствовать ГОСТ. Инертный сыпучий агрегат составляет около 80% веса бетона и 70-75% его объема.

Кроме основных компонентов для создания высокопрочных бетонов применяются водные примеси (пластификация), разжижающие добавки, примеси для аэрации и ускорения затвердения.

Делаем качественный бетон своими руками

Бетон — самый главный строительный материал, ведь из него делается практически все, начиная от фундаментов и заканчивая столешницами или вазами. Как вы знаете, он бывает разной массы, прочности или морозостойкости, в зависимости от того, где вы собираетесь его применять.

Как правило, бетон — это смесь из цемента, воды и песка, хотя недавно ученые разработали новый вид бетона с частицами автомобильных шин. Это помогло добиться большей прочности, но и до новых разработок бетон уплотняли с помощью щебня и гравия. Самый плотный бетон можно встретить в бункерах, потому что он служит хорошим радиоактивным заслоном.

Если почему-то купить бетон вам кажется проблематичным, то вы можете сделать его сами, подогнав под планируемые работы. Для самостоятельного приготовления смеси вам понадобятся:

• Емкость (старая ванна);
• Металлическое ведро;
• Лопаты;
• Вода, цемент, песок;
• Добавки;
• Заполнитель.

Подготовка

Цемент

Цемент — основное и самое дорогое составляющее бетона . Для хорошего «замеса» вам понадобится портландцемент М500, но если температура при приготовлении будет выше 30 градусов, то лучше использовать шлаковый цемент.

Цемент лучше покупать последним, за пару дней до начала процесса. Идеальный цемент должен быть сухим и без комков. Даже не смотрите в сторону замызганных упаковок, хранившихся где-нибудь на сыром складе.

Песок

Песок должен быть чистый, без каких-либо примесей и тем более грязи. Лучше купить уже мытый песок, но перед тем как использовать, проверьте: засыпьте его в бутылку с горячей водой и дайте несколько часов постоять. Если вода помутнела, то в песке много глины, а значит вам он не подходит, потому что будет крошиться.

Заполнитель

Здесь придется подумать. Если вы хотите сделать высокопрочный бетон, то лучше использовать щебень. Для фундамента же подойдет гравий с элементами от 10 до 35 мм. Для декораций — не более 7 мм.

Использйте для приготовления бетона ту воду, которую стали бы пить. В составе любой другой может быть много лишнего. Если вам нужно увеличить эластичность, то добавьте в воду жидкое мыло.

Добавки

Чтобы было легче укладывать бетон, обычно в него добавляют известь. Ее можно найти уже гашеную. Не забудьте надеть перчатки и маску, потому что известь сильно разъедает.

Если вы хотите в дальнейшем придать бетону замысловатую форму, то для вязкости добавьте в раствор также пластификаторы.

Добавок должно быть не больше 2% от массы цемента.

Заливаем бетон

Обратите внимание на то, чтобы равномерно распределить по поверхности «замес», не оставив воздушных пробелов. Для этого можно использовать дрель или перфоратор мощностью от 650 Вт. Вам понадобится арматурный стержень различной длины и резиновый шланг.

Заливайте постепенно — слоями не больше 10 см. Если вы все сделали правильно, то на поверхности должно появиться цементное молочко. После этого накройте бетон пленкой, через несколько часов полейте водой и оставьте высыхать подальше от солнца на 3-7 дней.

Не могу не подвести к тому, что намного проще, быстрее, а может быть и качественнее, просто купить готовый бетон в магазине, тем более, что там есть много разновидностей и вам, наверняка, подскажут, какой вам подходит больше.

Технология производства сверхпрочного бетона своими руками

По желанию строители могут изготовить бетонный раствор своими руками, при этом необязательно иметь профессиональные навыки. Но приготовление сверхпрочного бетона все-таки требует определенных знаний в строительстве, поскольку такого качества раствор обычно используют для возведения ответственных элементов здания: фундамента, стен, крыши, стяжки пола. Актуально собственноручное замешивание бетона в случае, когда требуется небольшое количество рабочей смеси, например, при необходимости залить ступеньки для лестницы либо вывести дорожку во дворе.

1. Маркирование
2. Что входит в состав?
3. В качестве основы
4. Специальные добавки
5. Как сделать своими руками: технология

Маркирование

В зависимости от прочностных характеристик определяется марка бетонного раствора.

Так, не слишком прочный маркируется М100 и применяется для укладки дорожного полотна. Смесь с цифровым показателем «150» пригодна для заливки промышленного бетонного пола и стяжки. Чаще в строительной сфере применяется бетон марки М200. Это отличное решение для формирования несущих конструкций. Такой раствор имеет прекрасное соотношение прочности и стоимости, что делает его популярным как в частном, так и в крупномасштабном строительстве. Хорошей прочностью отличается бетон марки 250, на основе которого застройщики часто возводят фундаменты.

Материал более высоких марок целесообразно использовать при производстве балок.

А вот для возведения сложных конструкций строители прибегают к высокопрочным маркам бетона, например, М350. С его помощью строят балки, на которых приходится повышенная степень нагрузки, а также здания спецназначения на промышленных предприятиях. Существуют и еще крепче бетоны — М450 и 500, которые нашли применение при возведении мостовых конструкций, гидротехнических сооружений и прочих конструкций со спецтребованиями.

Что входит в состав?

В качестве основы

Основным компонентом бетона выступает цемент. Он связывает остальные составляющие воедино и определяет технические свойства готового раствора. Так, частным строителям подойдет цемент М500 либо портландцемент, который обладает прекрасной адгезией и лучше подходит для строительства при низких температурах. Чтобы приготовить сверхпрочный бетон, цемент потребуется сухой и сыпучий. Категорически не рекомендуется брать немаркированный, отсыревший либо уцененный материал.

Песок для такого материала не должен быть слишком мелкий.

Еще одним немаловажным ингредиентом является песок. Для изготовления сверхпрочного раствора нужно подготовить фракцию >1 мм и лучше, если песчинки будут равномерными с разностью в размере не более 2 мм. Перед добавлением песка, его очищают от строительного мусора, скопления различных частей отмерших растений и прочих посторонних примесей, которые со временем пагубно сказываются на прочности бетонной смеси. Опытные строители предпочитают использовать речной песок.

Отличным заполнителем сверхпрочного бетонного раствора считается щебень или гравий. Если нужно сделать легкий бетон своими руками, то в качестве заполнителя лучше выбирать керамзит. При самостоятельном замешивании раствора рекомендуется взять заполнитель различных фракций, а чтобы повысить прочность бетона, то потребуется уделить внимание утрамбовке смеси. Завершающим компонентом раствора является вода. Для приготовления высококачественной рабочей смеси потребуется только чистая, питьевая вода.

Специальные добавки

При изготовлении сверхпрочного бетонного раствора многие строители используют вспомогательные компоненты, в числе которых:

Полипропиленовые волокна помогут сделать материал более крепким.

• Пластификаторы. С их помощью бетон становится более вязким и текучим, что помогает быстрее и максимально полностью заполнить все пустоты. Это существенно ускоряет строительные работы и улучшает конечный результат.
• Армирующие элементы. Сделают бетонный раствор прочнее различные армирующие вещества, например, ПВХ волокно или полипропиленовый материал.
• Гидроуплонители. Делают рабочую смесь стойкой к воздействию излишка влаги.
• Антиморозные добавки. Чтобы минусовые температуры не отражались на качестве бетона, при изготовлении массы своими руками нужно использовать специальные примеси, повышающие качество раствора и способности противостоять морозам.

Как сделать своими руками: технология

Чтобы сделать бетон марки 200 и выше, понадобится следующий инвентарь и материалы:

Необходимый инвентарь для работы должен включать и бетоносмеситель.

• песок;
• цемент;
• щебень;
• спецдобавки;
• строительный уровень;
• бетономешалка;
• лопата;
• ведра.

Подготовив необходимые компоненты для высокопрочного бетона, приступают к замесу. Размешать компоненты своими руками будет сложно, поэтому лучше воспользоваться бетоносмесителем. В агрегат выливают воду, всыпают сначала цемент, перемешивают и добавляют остальные составляющие или же, наоборот, погружают в бетономешалку сухие ингредиенты и заливают водой. На последнем этапе высыпают пластификатор и тщательно размешивают раствор до однородной структуры. Пропорции для прочного бетона на 1 куб:

• 1 доля цемента М 500—300 кг;
• 2 ч. песка — 600—700 кг;
• 2 части щебенки — 1100—1200 кг;
• 0,7 ч. воды — 150—170 л.

Опытные застройщики рекомендуют добавлять в процессе изготовления сверхпрочного бетонного раствора всевозможные добавки, например, моющее средство для посуды «Фейри» (1 ч. л. на ведро). Этот неспецифический для строительства компонент улучшает подвижность рабочей смеси и за счет того, что позволяет уменьшить количество воды, повышает прочность бетона.

Что такое легкий бетон

Многих застройщиков, решившись произвести ремонт квартиры или дома своими руками, часто интересует вопрос: что такое легкий бетон? Ведь все мы привыкли к понятию что если бетон, то это что-то тяжелое, прочное, однако в наше время легкий бетон является более прогрессивнее своего многовекового аналога.

Легкие бетоны на пористых заполнителях

Кроме того, что новый вид бетона позволяет снизить общий вес строения, он еще обладает хорошими акустическими свойствами и сохраняет тепло. Поэтому материал нашел широкое применение в зонах с повышенной сейсмоактивностью, где из-за угрозы землетрясений применение обычного бетона просто недопустимо.

Для производства легкого бетона используют органические или минеральные вяжущие элементы: известь, жидкое стекло, гипс, цемент, а также путем вовлечения воздуха в состав. К известным производным легкого бетона можно отнести пенобетон, ячеистый бетон, которые обладают достаточной прочности для малоэтажного строительства.

Схема приготовления легкого бетона

Основной характеристикой материала является удельная прочность. Для сравнения можно привести удельную прочность обычного высокопрочного бетона, которая равна 25 МПа (Мегапаскалей) поэтому чтобы расширить область применения высокопрочного легкого бетона его удельная прочность также должна соответствовать этому параметру.

По своей структуре легкий бетон делится на следующие виды:

• Плотный бетон, который состоит из вяжущего элемента, воды и средних размеров заполнителя. Плотному легкому бетону характерно максимальное заполнение пустот в растворе где количество воздуха не должно превышать 6%.
• Крупнопористый легкий бетон, в котором зерна заполнителя в полной мере обволакиваются вяжущим компонентом. Из-за того, что в нем присутствует до 25% воздуха его с успехом используют для сохранения тепла в здании, но только при условии, что стены будут отштукатурены с двух сторон.
• Поризированный (ячеистый) легкий бетон обладает плохой теплопроводностью из-за высокой плотности, но вместе с тем высокопрочный при сравнительно небольшой массе. Очень популярен в строительстве, так как легок в работе и имеет невысокую стоимость.

В зависимости от типа наполнителя выделяют следующие типы легкого бетона: пемзобетон, шлакобетон, керамзитобетон, термозитобетон, перлитобетон и т. д.

Разновидности легких бетонов

К основным достоинствам легкого бетона можно отнести его следующие качества:

• Легкость в работе при возведении стен, а также на порядок меньшие трудозатраты по сравнению с обычным керамическим кирпичом.
• Экологичность материала.
• Пластичность и легкий вес.
• Применение в декорации поверхностей: при создании арок, сооружению колон в античном стиле, при обрамлении окон и дверей.
• Влагостойкий: поэтому часто применяется при строительстве бассейнов и бань. Существуют марки легких бетонов с водонепроницаемостью W 1, W 1,2, WO 2–WO 8. Где W – это марка по водонепроницаемости, а буквенное значение указывает на максимальное значение давления воды в (МПа · 10ֿ-¹); 1 МПа = 9,9 атм.
• Морозостойкий и огнеупорный.
• Толщина стен с применением блоков из легкого бетона уменьшается почти в два раза по сравнению с кирпичными стенами что приводит к значительному уменьшению всего веса здания.

Что касается морозостойкости, то обычно легкий бетон имеет ее меньше по сравнению с обычным бетоном – от F 25 до F 100, однако с применением особых технологий можно получить морозостойкость и больше.