Что такое тощий бетон

Термины «жирные» и «тощие» бетоны у строителей на слуху, но они не являются официальными. Эти слова всего лишь характеризуют смесь по процентному содержанию вяжущего: чем меньше в бетоне цемента, тем более жёстким получается бетон, и тем ниже его марочная прочность. Эти признаки и подпадают под определение «тощий бетон» — что это за материал и где его применяют, расскажем в статье.

Откуда взялось понятие «тощий бетон»

Более-менее подробную характеристику тощему бетону даёт только один документ – методичка по устройству оснований дорог, где данный материал нашёл основное применение. Его используют для обустройства оснований под капитальные дорожные покрытия, дабы избежать просадок, образования колей и трещин в асфальте.

В методических рекомендациях даётся определение тощему бетону, как тяжёлому бетону, получаемому из жёстких смесей, пяти самых низких классов:

• В15 (М200);
• В12,5 (М150);
• В10 (М150);
• В7,5 (М100);
• В5 (М75).

Раз это тяжёлый бетон, значит, его плотность не может быть менее 2000 кг/м3. Соответственно, вне зависимости от конкретного класса прочности, смесь изготавливают по ГОСТ 26633-2015, как и все прочие бетоны на тяжёлых и мелкозернистых наполнителях.

Преимущества использования жёстких смесей

Дорожные покрытия, выполненные по основаниям из жёстких непластичных смесей, плотность которых обеспечивается не вибрированием, а укаткой, получаются наиболее экономичными. Причиной тому возможность применения местных каменных наполнителей, продуктов промышленной переработки (шлаков), а так же значительной экономии цемента и возможности производства работ без технологических перерывов.

По сравнению с уплотнёнными грунтами или щебнем, укреплённым битумом либо цементом, тощий бетон имеет немалое преимущество. Выражается оно более высокой прочностью получаемого основания при одинаковом, или даже меньшем расходе цемента.

Удобоукладываемость тощего бетона может варьироваться в пределах 40-90. Конкретная марка тощего бетона, применяемого для тех или иных работ, подбирается в зависимости от имеющегося в распоряжении уплотняющего оборудования.

Материалы для тощего бетона

Тощие бетоны могут изготавливаться как с применением крупнозернистого наполнителя (фракция до 40 мм), так и на мелком отсеве (фракция до 5 мм). Наиболее крупное зерно закладывается в смеси, используемые для устройства оснований, которые можно уплотнить укаткой (в дорожном строительстве).

• Однако тощий бетон применяют и для подготовительного бетонирования площадки под фундаменты, а здесь уплотнение производится виброрейкой. Для этой цели используют бетон класса В7,5, и наполнитель в нём не крупнее 20 мм.
• Как и все тяжёлые смеси, низкомарочные бетоны изготавливают из смеси цемента, песка и щебня. Главное условие, которое при их изготовлении должно соблюдаться – это содержание глинистых частиц в заполнителях, которое в сумме не должно превышать 10 %.
• В качестве вяжущего применяют портландцементы либо шлакопортландцементы марки не ниже М300, и относительно чистая вода по ГОСТ 23732 без нефтяных и масляных плёнок.
• Чтобы сделать расход цемента минимальным, но при этом получить все требуемые характеристики, в бетон могут вводиться активные минеральные добавки или полученные за счёт химических соединений пластификаторы, дозировка которых определяется опытным путём. С их же помощью можно регулировать сроки начального схватывания бетона и его твердения.
• В зависимости от того, где именно должен применяться тощий бетон, его состав проектируется в соответствии с поставленной задачей. При этом бетону задаётся средняя величина прочности, марка по морозостойкости, показатель жёсткости, назначаемый не только на выходе из смесителя, но и на месте укладки.
• Также проектом задаётся разновидность и марка цемента, тип заполнителя и его крупность. Все компоненты должны пройти испытание в соответствии с требованиями ГОСТ, а правильность их подбора подтверждается результатами испытаний образцов.

Водоцементное соотношение в тощих бетонах определяют только расчётным путём, и назначают в зависимости от характеристик цемента, водопоглощения наполнителя и задаваемой прочности монолита. В среднем на изготовление 1м3 жёсткого бетона уходит 150 л воды.

Регламенты для устройства оснований

На устройство оснований под дорожные покрытия и фундаменты есть свои технические регламенты, в установленном порядке разработанные и утверждённые. Рассмотрим, какие требования к укладке жёстких бетонов должны соблюдаться в том или ином случае.

Перед монтажом дорожного покрытия

Чтобы формируемое основание сохраняло заданную форму и получалось прочным и долговечным, весь технологический этап работ должен подчиняться определённым требованиям. Например, производить укладку бетона можно только при плюсовой температуре, выше +5 градусов.

• Тощую смесь укладывают на очищенный, хорошо спланированный и качественно уплотнённый подстилающий слой насыпного грунта (песка, щебня, ПГС), а чтобы предотвратить потерю бетоном влаги, грунтовая подушка перед укладкой бетона увлажняется. Расход воды на 1м2 зависит от температуры воздуха, и составляет 0,5-1 л — чем жарче на улице, тем больше влаги испаряется.
• По основанию жёсткая бетонная смесь распределяется бетоноукладчиками или профилировщиками, оснащёнными автоматическими выравнивающими системами. Как вариант, для этой цели могут использоваться щебне- или асфальтоукладчики, работа которых контролируется нивелиром.

• В качестве маяков при укладке жёсткой бетонной смеси могут использоваться рельс-формы или упорные брусья. При их отсутствии укладка просто производится на ширину, превышающую проектную на 25 см с каждой стороны. Ширина укладываемых полос по регламенту не должна быть больше 11,5 м.
• При солидных объёмах работ укладку ведут захватками длиной не более 40 м, чтобы обеспечить нормальный фронт работ для распределяющей и уплотняющей техники. После того, как смесь будет распределена по захватке и хорошо спрофилирована, сразу приступают к её уплотнению.
• Чтобы получить готовое покрытие определённой толщины после уплотнения, распределённый слой должен быть выше на 15-20%, и постоянно уточняться в ходе работ. Если на основании появились разрывы или впадины, устраняться они должны после первого же прохода уплотняющей техники.
• В целом, временной интервал между затворением бетонной смеси и её окончательным уплотнением не должен составить больше трёх часов. Четыре часа допускается только в том случае, когда в бетон вводится добавка, замедляющая схватывание.
• Технику для уплотнения бетонной смеси подбирают так, чтобы по возможности проходить только один слой. Это может быть звено катков, или тандем катка и виброплиты, эффективность и режим работы которых определяется пробной укаткой. Работы ведутся согласно составленной технологической схеме уплотнения.

Обратите внимание: Так как площадь укатанных оснований в дорожном строительстве очень большая, и их невозможно накрыть рогожей или полиэтиленом для сохранения влаги в затвердевающем монолите, как это делают при бетонировании фундаментов или других конструкций, при устройстве оснований используют образующие поверхностную плёнку материалы.

Главное требование к ним – это способность хорошо распределяться по поверхности, максимально удерживать влагу, не влиять на здоровье рабочих и не тормозить процесс твердения бетона. Материалами, подходящими под эти требования, являются помароль, лак этиноль, а так же быстро- и среднераспадающиеся битумные эмульсии и разжиженные битумы.

При выполнении бетонной подготовки под фундамент

Одним из важнейших этапов устройства глубоких фундаментов является выполнение бетонной подготовки (в просторечии: подбетонки), для которой тоже применяется тощий бетон. Это неармированная бетонная плита, с помощью которой упрочняется естественное основание и устраивается жёсткий барьер, защищающий гидроизоляционный ковёр под подошвой фундамента.

Примечание: Как и в дорожном строительстве, при возведении фундаментов подготовительное бетонирование производится только по тщательно выполненной песчано-гравийной подушке, на устройство которой составляется акт.

Подготовленное к бетонированию грунтовое основание с двух сторон ограждают маячными рейками, задающими бетонной подготовке необходимую ширину. Роль маячных реек в частном строительстве исполняют обрезные доски толщиной 50 мм, закреплённые к основанию кусками арматуры, или вбитыми в грунт на 30-40 см деревянными кольями.

Высота подготовки, которая обычно составляет 100 мм, регулируется с помощью нивелира, но основным ориентиром является верх маячных реек, ширина которых соответствует толщине подбетонной плиты. В масштабном строительстве в качестве маячных реек применяют не доску, а многоразовые металлические конструкции – например, швеллер.

Сборка опалубки для подбетонки производится в таком порядке:

1. устанавливают и закрепляют щиты;
2. натяжными крюками к низу короба крепят схватки;
3. короб рихтуют, выверяя строго по осям;
4. опалубку закрепляют к грунту металлическими штырями.

Для устройства бетонной подготовки под фундамент применяется бетон класса В7,5 (М100), который изготавливают на РБУ и завозят на стройплощадку автобетоносмесителем. Смесь подаётся в опалубку бетононасосом или надетой на стрелу автокрана поворотной бадьёй «туфелькой», а разравнивают вручную лопатами.

Уплотнение бетона выполняется с помощью виброрейки, перемещаемой по маякам. Там, где с рейкой не развернуться, применяют обычные глубинные вибраторы, уплотняя бетон до появления на поверхности цементного молока. Так как толщина у подготовительного монолита маленькая (всего 10 см), вибрировать залитый бетон нужно не более 40 секунд.

Как и в любом другом случае, свежеуложенному бетону требуется уход: защита от повреждения дождём, от пересыхания и растрескивания. Чтобы не образовывались усадочные трещины, поверхность бетонной подготовки засыпают опилками или песком на толщину 30 мм, и в течение недели поливают водой минимум раз в сутки в прохладную погоду, и дважды при температуре +15…+20 градусов.

Влажное покрытие обеспечит бетону качественную гидратацию, и подбетонная плита получится прочной и долговечной.

Заключение

Применение жёстких бетонных смесей не ограничивается только подготовительными работами — для них используют в основном низкомарочные смеси В5-В7,5. Что же касается классов В10-В15, тоже относящихся к категории тощих бетонов, то они находят применение при устройстве монолитных полов, террас, заливке полостей трубчатых свай, столбчатых фундаментов заборов и беседок.

Их применяют и для бетонирования садовых дорожек, отмосток, придомовых территорий, в том числе, и декорируемых поверхностно по технологии печатного бетона. На это прочности тощего бетона вполне хватает – так зачем же платить больше, используя высокопрочные дорогостоящие составы?