Бетон и цемент: технические характеристики, маркировки, компоненты, пропорции

• 1 Вяжущая основа для раствора
  • 1.1 Процесс производства
  • 1.2 Технические характеристики
  • 1.3 Маркировка по прочности
• 2 Строительная смесь для конструкций
  • 2.1 Основные компоненты
  • 2.2 Пропорции для получения раствора
  • 2.3 Расход вяжущего вещества
  • 2.4 Классификация продукции
  • 2.5 Процесс уплотнения
• 3 В заключение

В народе очень часто происходит подмена понятий, когда речь идет о широко распространенном вяжущем веществе и строительном составе, полученным на его основе. В связи с этим следует рассмотреть, чем отличается цемент от бетона, чтобы в дальнейшем не возникало путаницы. Для этого придется провести анализ каждого материала в отдельности.

На фото демонстрируется строительная смесь на базе цемента.

Вяжущая основа для раствора

Цемент представляет собой искусственное вяжущее вещество, которое в процессе взаимодействия с водой и другими жидкостями позволяет получить пластичную массу, затвердевающую в течение определенного времени. Сухая смесь чаще всего поставляется на рынки в бумажных упаковках. Вес одного мешка обычно составляет 50 кг.

Процесс производства

Материал для получения строительных смесей различного назначения изготавливается путем нагревания извести и глины или схожих компонентов до температуры 1450 градусов. Однородная масса плавится, образуя гранулы клинкера, которые впоследствии соединяется с гипсом. В результате получается состав тонкого помола.

Известковое минеральное вещество может быть заменено некоторыми разновидностями сульфатов кальция. Иногда технические условия допускают применение других материалов.

Далее приводятся главные фазы получаемого клинкера, от которых зависит качество продукции.

• Алит является самой важной составной частью цементного промежуточного продукта. Его содержание колеблется от 50 до 70 процентов. Структура и состав соединения модифицированы благодаря размещению инородных ионов.
• Белит представляет собой двухкальциевый силикат, который увеличивает прочностные характеристики строительных смесей на продолжительно отрезке времени. Он содержится в количестве 15-30 процентов от общей массы.
• Алюминатная фаза – трехкальциевый алюминат, который быстро вступает в реакцию с водой. Если не добавлен сдерживающий реагент, например, гипс, то может происходить нежелательное схватывание.
• Ферритная фаза необходима для того, чтобы строительная смесь активно затвердевала в начальный период заливки. Скорость застывания может несколько варьироваться в зависимости от состава и других характеристик.

Так выглядит сухой состав.

Технические характеристики

Существует несколько разновидностей цементной продукции, но особой популярностью пользуется портландцемент, поэтому на нем и следует остановиться. Его свойства могут слегка варьироваться в зависимости от марки, однако он в любом случае должен отвечать установленным требованиям ГОСТ 10178-85, которые отражены в таблице ниже.

Характеристика Требования Предел прочности через 28 суток >39,2 МПа Удельная поверхность >2800 см2/г Проход через сито 85 % Содержание радионуклидов Нерастворимый остаток Потеря массы при прокаливании Предел прочности через 3 суток Не нормируется

Маркировка по прочности

На упаковку вяжущего состава обычно наносятся специальные обозначения, учитывающие способность материала выдерживать определенную нагрузку. В этом случае ставится буква М и цифра, соответствующая количеству килограмм.

Вес куба цемента высоких марок может быть несколько больше. Наиболее популярной является продукция М400 и М500.

Наглядная таблица: марка бетона – марка цемента.

Строительная смесь для конструкций

Самое главное отличие бетона от цемента заключается в назначении. Вяжущее вещество необходимо для получения строительного состава, а непосредственно сам состав нужен для создания различных конструкций. После застывания образуется искусственный камень, которому может быть придана любая форма.

Основные компоненты

Строительную смесь можно приготовить своими руками в течение короткого промежутка времени, чего не скажешь о цементе. В процессе приготовления необходимо правильно подобрать пропорции, чтобы получить состав определенной марки или класса.

Ниже рассматриваются базовые  компоненты для получения бетонного раствора.

• Вяжущее вещество при физико-химических процессах способно затвердевать в течение определенного времени. Он переходит в камневидное состояние, скрепляя остальные компоненты.
• Песок выступает в качестве мелкого заполнителя. Его гранулометрический состав оказывает влияние на технологические параметры. С понижением модуля крупности увеличивается расход вяжущего вещества.
• Гравий является крупным заполнителем, который занимает большую часть объема смеси. От его качества зависят прочностные характеристики. Основные требования регламентированы пунктами ГОСТ 10268-80.
• Вода выполняется сразу две функции. В первую очередь она необходима для протекания химической реакции. Также с ее помощью удается осуществить смазку компонентов, благодаря чему смесь легко укладывается.

Пропорции для получения раствора

Соотношение всех веществ зависит от того, какую марку состава требуется приготовить, а также от используемого вяжущего вещества. Что касается количества воды, то оно подбирается в зависимости от веса основного компонента. Жидкость должна составлять половину массы цемента.

Показан процесс приготовления бетонного состава.

Используемый цемент Марка бетона Гравий-песок-цемент М400 100 7-4,6-1 150 5,7-3,5-1 200 4,8-2,8-1 250 3,9-2,1-1 300 3,7-1,9-1 400 2,7-1,2-1 450 2,5-1,1-1 М500 100 8,1-5,8-1 150 6,6-4,5-1 200 5,6-3,5-1 250 4,5-2,6-1 300 4,3-2,4-1 400 3,2-1,6-1 450 2,9-1,4-1

Расход вяжущего вещества

При создании различных конструкций придется производить расчет цемента на куб бетона, ведь привычная единица объема – м3. Предварительные вычисления необходимы для приобретения нужного количества материала. Ориентировочный расход вяжущего вещества представлен в таблице ниже.

Представлено средство для удаления бетона и цемента с различных поверхностей.

Класс получаемой смеси в килограммах на куб Марка цемента М500 М400 М300 B10 — — 210-265 B12,5 — 210-265 230-290 B15 200-240 220-275 255-320 B20 235-293 265-330 300-385 B25 265-335 310-395 — B30 310-355 355-455 — B35 355-455 — — B40 415-520

Классификация продукции

Один из вариантов классификации готовых растворов.

• В зависимости от назначения выделяют обычные и специальные составы. Первые из них используются в  гражданском и промышленном строительстве, а вторые – при устройстве объектов с повышенными требованиями к качеству и безопасности.
• В качестве классификатора может выступать вид вяжущего вещества, поэтому различают цементные, гипсовые, силикатные и другие составы. Список этими компонентами не ограничивается.
• Подразделяются растворы также по типу заполнителя, так как он может быть плотным, ячеистым, поризованным или крупнопористым. Качественные характеристики, которыми будет обладать бетон из цемента и песка, в этом случае будут отличаться.
• Классификация производится и по условиям твердения, ведь смеси могут застывать как в естественных условиях, так и при тепловой обработке под высоким или атмосферным давлением.
• В зависимости от удобства укладки различают подвижные, жесткие и сверхжесткие растворы.

Макроструктура строительной смеси.

Процесс уплотнения

Сырая смесь непосредственно после укладки должна быть уплотнена, чтобы внутри не осталось воздушных карманов. Наряду с этим удастся перераспределить цементную массу для более качественного соприкосновения с заполнителем. При проведении данной операции прочностные характеристики материала увеличиваются.

Уплотнение производится с использованием вибрационного оборудования, цена которого высока. Во время встряхивания частицы смеси находятся в подвешенном состоянии, поэтому связь с другими компонентами нарушается. При последующем движении сила толчка заставляет молекулы занять более выгодное положение.

Проведение работ по уплотнению массы.

В заключение

Настоящая инструкция представлена, чтобы была видна разница между цементом и бетоном. После ознакомления с текстом становится ясно, что она на самом деле очень существенна ( см.также статью «Состав и формула бетона»).

Другие подробности по теме отражены на видео в этой статье.