Бетон
Слово бетон, наверное, знаю все взрослые жители нашей планеты, поскольку это самый универсальный и доступный строительный материал из всех имеющихся. И большинство взрослых людей, скорее всего, знает, как с ним работать. Но, врядли они знают, что бетон собой представляет и из чего собственно состоит этот универсальный строительный материал. Если обратиться за объяснениями к строителям то они, скорее всего, скажут что бетон это группа строительных материалов, представляющая собой искусственный камень, состоящий из затвердевшей смеси вяжущих веществ, воды, заполнителей и различных добавок. Вот далее в статье мы и постараемся объяснить, что такое бетон, какие типы бетона существуют и из чего его делают.
В зависимости от области применения различают:
Обычный бетон для железобетонных конструкций (фундаментов, колон, балок перекрытий и мостовых конструкций).
Гидротехнический бетон для плотин, шлюзов, облицовки каналов, водопроводно-канализационных сооружений.
Бетон для ограждающих конструкций (легкий).
Бетон для полов, тротуаров, дорожных и аэродромных покрытий.
Бетон специального назначения (жароупорный, кислотостойкий, для радиационной защиты).
Общие требования ко всем бетонам и бетонным смесям следующие: до затвердевания бетонные смеси должны легко перемешиваться, транспортироваться, укладываться, не расслаиваться; бетоны должны иметь определенную скорость твердения в соответствии с заданными сроками распалубки и ввода конструкции в эксплуатацию; расход цемента и стоимость бетона должны быть минимальными.
Бетон классифицируют по виду применяемого вяжущего компонента:
Бетон на неорганических вяжущих.
Бетон на органических вяжущих.
Цементные бетоны в зависимости от объемной массы (в кг/м3) подразделяются на:
Особо тяжелый бетон (более 2500).
Тяжелый бетон (от 1800 до 2500).
Легкий бетон (от 500 до 1800).
Особо тяжелые бетоны предназначены для специальных защитных сооружений (от радиоактивных воздействий). Они изготовляются преимущественно на портландцементах и природных или искусственных заполнителях (магнетит, лимонит, барит, чугунный скрап, обрезки арматуры). Для улучшения защитных свойств от нейтронных излучений в особо тяжелый бетон обычно вводят добавку карбида бора или другие добавки, содержащие легкие элементы, такие как: водород, литий, кадмий. Наиболее распространены тяжелые бетоны, применяемые в железобетонных и бетонных конструкциях промышленных и гражданских зданий, в гидротехнических сооружениях, на строительстве каналов, транспортных и др. сооружений. Особое значение в гидротехническом строительстве приобретает стойкость бетон, подвергающихся воздействию морских, пресных вод, а также атмосферы.
К заполнителям для тяжелых бетонов предъявляются специальные требования по гранулометрическому составу и чистоте. Суровые климатические условия ряда районов СССР приводили к необходимости разработки и внедрения методов зимнего бетонирования. В районах с умеренным климатом большое значение имеют процессы ускорения твердения бетона, что достигается применением быстро твердеющих цементов, тепловой обработкой (электропрогрев, пропаривание, автоклавная обработка), введением химических добавок и др. способами. К тяжелым бетонам относится также силикатный бетон, в котором вяжущим является кальциевая известь. Промежуточное положение между тяжелыми и легкими бетоном занимает крупнопористый (беспесчаный) бетон, изготовляемый на плотном крупном заполнителе с поризованным при помощи газо- или пенообразователей цементным камнем. Легкие бетоны изготовляют на гидравлическом вяжущем и пористых искусственных или природных заполнителях. Существует много разновидностей легкого бетона которые называют в зависимости от вида примененного заполнителя: керамзитобетон, пемзобетон, перлитобетон, туфобетон и другие.
По структуре и степени заполнения межзернового пространства цементным камнем легкие бетоны подразделяются:
На обычные легкие бетоны (с полным заполнением межзернового пространства).
Малопесчаные легкие бетоны (с частичным заполнением межзернового пространства).
Крупнопористые легкие бетоны, изготовляемые без мелкого заполнителя.
Легкие бетоны с цементным камнем, поризованные при помощи газо- или пенообразователей.
По виду вяжущего легкий бетон на пористых заполнителях разделяются как:
Цементный бетон
Цементно-известковый бетон
Известково-шлаковый бетон
Силикатный бетон
Рациональная область применения легких бетонов это наружные стены и покрытия зданий, где требуются низкая теплопроводность и малый вес. Высокопрочный легкий бетон используется в несущих конструкциях промышленных и гражданских зданий. К легким бетонам относятся также конструктивно-теплоизоляционные и конструктивные ячеистые бетоны с объемной массой от 500 до 1200 кг/м3.
Области применения бетона в современном строительстве постоянно расширяются. В перспективе намечается использование высокопрочных бетонов (тяжелых и легких), а также бетонов с заданными физико-техническими свойствами: малой усадкой и ползучестью, морозостойкостью, долговечностью, трещиностойкостью, теплопроводностью, жаростойкостью и защитными свойствами от радиоактивных воздействий. В настоящее время в строительстве используют различные виды бетона. Разобраться в их многообразии помогает классификация бетонов.
Бетон классифицируют:
По средней плотности.
По виду вяжущего вещества.
По назначению.
Многие свойства бетона зависят от его плотности, на величину которой влияют плотность цементного камня, вид заполнителя и структура бетонов.
По плотности бетон делят на:
Особо тяжелый бетон с плотностью (более 2500 кг/куб. м).
Тяжелый бетон (1800-2500кг/куб. м).
Легкий бетон (500-1800 кг/куб. м).
Особо легкий бетон (менее 500 кг/куб. м).
Особо тяжелые бетоны приготовляют на тяжелых заполнителях, стальных опилках или стружках, железной руде или барите. Тяжелые бетоны с плотностью 2100-2500 кг/ куб. м. получают на плотных заполнителях из горных пород. Облегченный бетон с плотностью 1800…2000 кг/ куб. м. получают на щебне из горных пород с плотностью 1600-1900 кг/куб. м. Легкие бетоны изготовляют на пористых заполнителях. К особо легким бетонам относятся ячеистые бетоны, которые получают вспучиванием вяжущего, тонкомолотой добавки и воды с помощью специальных способов, и крупнопористый бетон на легких заполнителях. Главной составляющей бетона, во многом определяющей его свойства, является вяжущее вещество, по виду которого различают бетон.
Бетон разделяется по составляющим его компонентам:
Цементные
Силикатные
Гипсовые
Шлакощелочные
Полимерцементные
Специальные
Цементные бетоны приготовляют на различных цементах и наиболее широко применяют в строительстве. Среди них основное место занимают бетоны на цементе (портландцемент) и его разновидностях (около 65% от общего объема производства), успешно используют бетоны на шлакопортландцементе (20-25%) и пуццолановом цементе.
К разновидностям цементных бетонов относятся:
Декоративный бетон.
Бетон для самонапряженных конструкций.
Бетон для специальных целей.
Силикатный бетон.
Гипсовый бетон готовят на основе гипса. Гипсовые бетоны применяют для внутренних перегородок, подвесных потолков и элементов отделки зданий. Разновидностью этих бетонов являются гипсоцементные-пуццолановые бетоны, обладающие повышенной водостойкостью. Применение -объемные блоки санузлов, конструкции малоэтажных домов.
Шлакощелочные бетоны делают на молотых шлаках, затворенных щелочными растворами. Полимербетоны изготовляют на различных видах полимерного связующего, основу которого составляют смолы или мономеры. Эти бетоны более пригодны для службы в агрессивных средах и особых условиях воздействия. Полимерцементные бетоны получают на смешанном связующем веществе, состоящем из цемента и полимерного вещества. Специальные бетоны готовят с применением особых вяжущих веществ. Для кислотоупорных и жаростойких бетонов применяют жидкое стекло с кремнефтористым натрием, фосфатное связующее. В качестве специальных вяжущих используют шлаковые, нефелиновые и стеклощелочные, полученные из отходов промышленности. Бетон применяют при возведении различных видов конструкций, как изготовляемых на заводах сборного железобетона, так возводимых непосредственно на месте эксплуатации (в гидротехническом, дорожном строительстве).
