Основные показатели качества и свойств бетона и как их улучшить

Чтобы понять, на какие характеристики бетона обращать внимание, раскройте запрос на будущее сооружение: как и где будет использоваться бетон, какая нагрузка его ждёт, какие климатические условия, среда. В этой статье Вы поймёте, что обозначают буквы в описании бетона и что делать, чтобы эти показатели изменить.

Основные показатели, влияющие на цену бетона:
- прочность;
- плотность;
- морозостойкость;
- водонепроницаемость.

Прочность бетона – это способность выдерживать напряжение, вызванное динамичными и статичными нагрузками.

Строительные материалы в сооружениях испытывают разные внутренние нагрузки: сжатие, растяжение, изгиб, срез, кручение. Бетон легко сопротивляется сжатию, хуже – изгибу, намного хуже – растяжению, поэтому сооружения проектируют так, чтобы он принимал сжимающее напряжение. Но в таких конструкциях как дороги, полы, бетон вынужден воспринимать нагрузки растяжения при изгибе, в таких случаях состав бетона проектируется с учётом необходимой заданной прочности при изгибе или при растяжении.

Прочность бетона главным образом зависима от водоцементного отношения.

Водоцементное отношение – это отношение массы воды к массе цемента в бетонной смеси, чем оно ниже, тем выше прочность бетона.

Важно помнить, что увеличение количества цемента ведёт к увеличению ползучести смеси, впоследствии чего увеличивается усадка.

Кроме водоцементного отношения на прочность бетона влияют:
- свойства компонентов;
- составляющие смеси;
- условия производства;
- условия затвердения;
- эксплуатационные условия и его возраст;

Плотность - важнейшее свойство бетона, в значительной мере определяющее его прочность, непроницаемость и долговечность. Обозначается буквой D. Пористость — противоположное понятие плотности. Бетон всегда имеет поры в разной степени. Даже если рабочая смесь была полностью плотной.

• подбор заполнителей, обеспечивающих наименьшие пустоты (мелкие фракции);
• использование цемента, который при гидратации захватывает большее количество воды (высокопрочный портландцемент, глинозёмистый, расширяющиеся цементы);
• уменьшение водоцементного соотношения;
• выбор технологии производства (вибрирование, прессование, центробежный способ);
• при укладке часть свободной жидкости можно удалить прессованием или вакуумированием.

Водонепроницаемость – характеристика, обозначающая способность материала сопротивляться воздействию увлажнения и замерзания, влиянию агрессивных сред, атмосферных особенностей. Этот показатель важен для гидротехнических сооружений, мостов, построек, возводимых около грунтовых вод и других. Показатель водонепроницаемости зависит от плотности бетона. Бетон состоит из пор и капилляров разных размеров. Чем больше макропор в материале размером от 10⁻⁵ см, тем выше его водонепроницаемость. Проницаемость бетона обозначается буквой W цифрой от 2 до 20, показывающей до какого давления воды бетон остаётся водонепроницаемым.

Почему морозостойкость тесно связана с водопроницаемостью? Потому что сама характеристика морозоустойчивости связана с влагой. Морозостойкость – это способность материала сохранять свойства после повторяющегося замораживания и оттаивания во влажной среде. При замерзании вода увеличивается в объёме и давит на структуру бетона изнутри. Повторение замораживания и оттаивания приводит к снижению прочности и постепенному разрушению материала. Морозостойкость обозначается буквой F и цифрой от 50 до 1000, которая означает количество возможных циклов замораживания и оттаивания при потере материала не более 5%, снижении прочности – не более 25%

Для увеличения морозостойкости подходят те же приёмы, что при уменьшении водонепроницаемости бетона. Потому что морозостойкость связана с поглощением воды и её расширением при замерзании. Основные способы увеличения морозоустойчивости:
• увеличение плотности бетона (компоненты, добавки, технология производства);
• воздухововлекающие добавки (создание воздушных пор меньшего размера, которые равномерно распределяются в бетонной смеси).