Обычно бетон состоит из четырех компонентов.
Бетон - это композиционный строительный материал в котором смесь щебня и песка скреплены между собой цементным клеем.
Типичные пропорции бетона общестроительного назначения. - В его составе превалируют щебень и песок. Но роль воды в бетоне нельзя недооценивать.
Основу бетонной смеси составляют заполнители.
Крупный - это щебень, мелкий - песок.
В составе бетона их до 75%.
Еще примерно 15% приходится на цемент.

Воды же в бетонной смеси немного - всего около 10%. Но ее вклад в эксплуатационные характеристики бетона решающий.
Вычислить В/Ц очень просто.
Вода взаимодействуя с цементом образует цементный клей, скрепляющий щебень и песок в камнеобразный материал - бетон.

Характеристики цементного клея и его способность формировать бетон во многом зависят от соотношения компонентов - воды и цемента (сокращенно В/Ц).
Чем меньше В/Ц - тем бетон лучше. Этому учат студентов на 1 курсе.
Оптимизировать количество воды в бетоне очень сложно - выиграв в одном, непременно теряешь в другом.
Роль воды в бетоне двояка.

1. Она химически взаимодействует с цементом, образуя цементный камень. И для этого оптимально малое количество воды.

2. Она разжижает бетонную смесь, делая ее подвижной. И в этом случае чем больше воды, - тем лучше.

Налицо парадокс - с одной стороны нужно мало воды ввести в бетон, с другой - много.
В/Ц - важнейший показатель, характеризующий все последующие эксплуатационные характеристики бетона.
Низкий В/Ц.
Воды недостаточно для полного прохождения химических реакций по формированию цементного клея.
Оптимальный В/Ц.
Воды уже достаточно для наиболее полной реализации прочностного потенциала цемента, но еще мало для обеспечения подвижности. Бетон с таким В/Ц жесткий, его можно заформовать только в заводских условиях гипер- вибро- прессования.
В/Ц выше оптимального.
В ущерб качеству улучшается подвижность. Бетон уже можно заформовать малозатратной вибротехнологией или ручным уплотнением.
Большой избыток воды в бетоне.
Типичная дачно-строительная ситуация - воды льют не жалея. От этого бетонная смесь становится текучей, ее приготовление и укладка предельно упрощается, становясь по силам любому. Но такой бетон разрушится через несколько лет.
На помощь строителям пришла коллоидная химия.
Выход нашли химики. Они предложили вводить в бетон помимо воды еще и специальные вещества - «водоредуцирующие добавки» (регулирующие количество воды). - По простому - «пластификаторы».

Они способны разжижать бетон гораздо эффективней чем вода. Поэтому очень малые их количества позволяют значительно уменьшить количество воды в бетоне без потери им подвижности. От этого все эксплуатационные характеристики бетона значительно улучшаются.
Механизм действия добавок "пластификаторов" основан на электростатических эффектах.
Одна часть молекулы пластификатора прикрепляется к компонентам бетонной смеси.
Вторая часть ("полярная группа") за счет элетростатических сил формирует поле отталкивания.
Частички бетонной смеси разделяет уже не водная прослойка, а электростатические силы. Этим и обеспечивается сокращение воды в бетоне с пластификатором.
Уменьшение количества воды в бетоне всего на 1% дает прибавку прочности на 7%, а морозостойкости - на 25%.
При хранении цемент теряет свои качества из-за агрегатации его частиц.
Цемент даже после непродолжительного хранения изменяется. Его частички слипаются, образуя флокулы, внутрь которых не может проникнуть вода. От этого часть цемента оказывается "выключенной" из общего дела.

За счет "эффекта Ребиндера" даже небольшие добавки пластификаторов способны разрушить флокулы и вернуть цемент в дело.
В конечном итоге это равносильно увеличению прочности бетона при том-же расходе цемента.
Пластификаторы - это чудодейственная приправа, действующая по нескольким направлениям и способная качественно изменить характеристики бетона.
Даже малые количества добавок-пластификаторов способны оказать очень сильное влияние на бетонную смесь.
В дозировке всего 0.25 – 0.35% от массы цемента «Пластификатор ЛСТ» повышает подвижность бетона от класса П1 до П4 (осадка конуса увеличивается с 4 см до 20 см). Также значительно увеличивается водонепроницаемость бетона и его морозостойкость.
Отечественных пластификаторов – химических модификаторов бетонов и растворов, повышающих подвижность и оптимизирующих В/Ц, великое множество. Разрешенных к применению на уровне официального строительного законодательства, тоже предостаточно – 33 наименования.

Но строители всего мира, вот уже более 80 лет, отдают предпочтение техническим лигносульфонатам (ЛСТ) - они наиболее дешевые, просты в использовании, прощают ошибки дозирования и применения.
Суперпластификатор С-3 в количестве 0.25 - 0.7% от массы цемента позволяет получать литые, самоуплотняющиеся и практически не требующие вибрации бетонные смеси.
Немного сложней в применении следующий класс пластификаторов - Суперпластификаторы.

Но зато с их помощью можно на простейшем смесительном оборудовании получить бетоны, качество которых было ранее недостижимо в условиях построечного приготовления.
ЛСТ и С-3 позволяют изготавливать прочные и долговечные сооружения даже с минимальным навыком строительных знаний.
Главный нормативный документ Украины, регламентирующий порядок применения добавок ЛСТ и С-3 в строительстве.
В отличие от импортных аналогов, отечественные пластификаторы официально разрешены к применению на уровне нормативно-правового строительного законодательства.
Отработанные полувековой практикой социалистического строительства, порядок и методология их применения прописаны даже в учебниках для ПТУ.
Расчет состава бетона представляет собой сложную и нетривиальную задачу. Соотношение крупного и мелкого заполнителя, вяжущего и воды для достижения итоговых характеристик бетона подчиняется строгим математическим расчетам, степень достоверности которых зависит от точности исходных данных.

Не всегда есть возможность эти исходные данные получить.

Не всегда под рукой мощный компьютер, чтобы провести расчет состава бетона.

Излишнее наукообразие в условиях стройплощадки тождественно шарлатанству. Поэтому в большинстве случаев используют унифицированные составы бетонов.

Мы подобрали наиболее типовые рецептуры опробованные временем, длительной строительной практикой и опытом Научно Исследовательского Института Строительных Материалов (НИИСМ).

Области применения наиболее популярных марок бетона
 
Made on
Tilda