Факторы, влияющие на прочность бетона

Бетон — это смесь цемента, заполнителей и воды. Смесь заливают в опалубку или форму, где она постепенно затвердевает. При строительстве бетонных конструкций важно добиться высоких показателей прочности бетона. Прочностные параметры материала оцениваются разными способами — лабораторные испытания, неразрушающие методы контроля прямо на месте строительства и другие. Показатели этих исследований помогают определить класс и марку бетона, что имеет решающее значение для выполнения тех или иных строительных работ. Знания о том, что непосредственно влияет на прочность, позволяют правильно сформировать бетонную смесь, чтобы построенные из неё объекты исправно служили не один десяток лет. В этой статье рассмотрим основные факторы, влияющие на прочность бетона.

Активность цемента

Под активностью цементов подразумевается предел прочности материала из них, который улежался 28 дней. От активности зависит, какой бетон будет на выходе. Показатели этого параметра определяют, к какой марке относится цемент. На активность цемента влияют следующие факторы:

Помол и размеры гранул. Бетон из цемента тонкого помола быстро набирает прочность. Если помол средний, то прочность набирается в конце периода застывания. Портландцемент крупного помола плохо соединяется с водой, в таком бетоне цемент при застывании образует комки, что отрицательно сказывается на прочности.

Химический состав. При наличии в составе негашеной извести цемент сохраняет активность довольно долго.

Примеси. Даже 2% окиси магния в составе портландцемента ускоряют набор прочности. Но при увеличении этого вещества снижается активность цемента.

Свежесть. Если цемент хранился во влажной среде около одного месяца, то прочность снизится на 20%. При хранении в таких условиях около трёх месяцев снижение прочностных характеристик достигает уже 60%. Это происходит, потому что при контакте влаги и углекислого газа в цементе появляются новые соединения, плохо влияющие на активность.

Снизить активность можно при добавлении в смесь кварца, а повысить — добавляя алюминаты. При добавлении в цементную смесь гипса регулируется период и время схватывания, таким способом можно влиять на повышение скорости твердения. Гипс добавляется в сухую смесь или готовый цементный раствор.

Если подытожить информацию, то получается следующее: чтобы получить прочный бетон нужно отдавать предпочтение свежему и тонкомолотому цементу.

Вода в цементной смеси

От количества воды напрямую зависит прочность бетона. Чем больше жидкости, тем подвижнее смесь, которая становится более пластичной и укладывается без образования пустот, но при этом прочностные качества снижаются.

К подвижным смесям относятся:

♦ малоподвижные — П1;
♦ универсальные — П2 — П3;
♦ подвижные не требующие уплотнения — П4;
♦ литьевые — П5.

Самые популярные виды — товарный бетон П3 и П4, купить их можно в нашей компании с доставкой по СПб и области.

Тип заполнителей

В бетонные смеси добавляют материалы с мелкими и крупными фракциями. Как заполнители используют песок, гравий, щебень и другие материалы. На прочность влияют форма, зерновой состав и чистота наполнителей. Зёрна неправильной формы и с шероховатой структурой лучше соединяются с другими компонентами, что повышает прочность материала.

Способы замеса

Качество и способ замеса влияют на конечную прочность бетона. Если все ингредиенты хорошо перемешаны, то прочность будет выше. Если замес производился с нарушением технологии, то это снизит прочность. Используются два вида замеса: виброактивация — все компоненты смешиваются одновременно и мокрая активация — песок добавляют по мере замеса.

Доставка бетона и заливка

Для перевозки готового бетона используется соответствующий транспорт, чтобы избежать изменения свойств бетонной смеси. В момент опорожнения необходимо следить за тем, чтобы оно было непрерывным — так предотвращается попадание воздуха. Кроме того, нужно избегать чрезмерных деформаций, использовать уплотнительные материалы, исключающие жёсткость из-за контакта одного элемента с другим и т. д.

Внешние условия

Процедура отверждения должна проходить при поддержании необходимой влажности и температуры. Это обеспечивает гидратацию всех цементных зёрен, вода стремительно не испаряется, отчего получается бетон запланированной прочности. Оптимальная температура для правильного затвердевания раствора от 15 до 20℃. Наиболее подходит относительная влажность воздуха 90—100%. Если смесь уложена при таких условиях, то прочностные параметры возводимой конструкции повышаются вместе со временем твердения.

Цемент относят к вяжущему водного твердения, поэтому после заливки раствора следует обеспечить благоприятные условия для застывания. Пока смесь не достигнет критической прочности, нужно постоянно поддерживать её высокую влажность, чтобы полученная конструкция получилась с прочностью как планировалась.

В больших конструкциях температура бетонного раствора различается внутри и снаружи. Например, при возведении больших подземных тоннелей, мостов, эстакад. В этих случаях температуру выравнивают жидким азотом, охлаждая смесь, чтобы бетонный раствор застывал более-менее равномерно.

Армирование

Укреплённые металлической арматурой бетонные конструкции — самые прочные и долговечные. Иногда используют объёмное армирование — добавляют разный тип фибры, например, полипропиленовую. В результате этого прочность материала значительно повышается, а при застывании усадка уменьшается.

На прочность бетона также влияют многие другие факторы. Например, плотность, которая, в свою очередь, отражается на водонепроницаемости и морозостойкости строительного материала. И также на прочность влияет непрерывный или с перерывами был порядок укладки, применение вибраторов. Если эти моменты учитывать, то строительная конструкция надолго сохранит свои свойства.