Что означает бетон

Содержание

ЧТО ТАКОЕ «БЕТОН»?

Бетон – это искусственный камень, состоящий из четырех основных компонентов: воды, цемента, мелких и крупных заполнителей. Бетон -композиционный материал, получаемый в результате формования и твердения рационально подобранной бетонной смеси.

ЧТО ТАКОЕ ПРОЧНОСТЬ БЕТОНА?
Прочность является самым важным свойством бетона. Как и природный камень, бетон лучше сопротивляется сжатию, чем растяжению, поэтому за критерий прочности принят предел прочности бетона при сжатии.
Прочность бетона нарастает в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой, которые нормально проходят в теплых и влажных условиях. Взаимодействие цемента с водой прекращается, если бетон высыхает или замерзает. Раннее высыхание или замерзание бетона непоправимо ухудшает его строение и свойства.

ЧТО ТАКОЕ ОДНОРОДНОСТЬ БЕТОНА?
Бетон должен быть однородным – это важнейшее технологическое требование. Для оценки однородности бетона данной марки используют результаты контрольных испытаний бетонных образцов за определенный период времени, имеется в виду, что стандартные образцы твердели в одинаковых условиях одно и то же время. Прочность бетонных образцов будет колебаться, отклоняясь от среднего значения в большую и меньшую стороны. На прочности сказываются колебания в качестве цемента и заполнителей, точность дозирования составляющих, тщательность приготовления бетонной смеси и другие факторы.

ЧТО ТАКОЕ ПЛОТНОСТЬ БЕТОНА?
Плотность бетона – отношение массы бетона к его объему (кг/м3). Плотность сильно влияет на качество бетона, в том числе и на его прочность: чем выше плотность бетона, тем он прочнее. На плотность бетона оказывает существенное влияние наличие пор. Поры в бетоне, как правило, появляются при его изготовлении: в результате испарения излишней воды, не вступившей в реакцию с цементом при его твердении, при плохом перемешивании бетонной смеси, и, наконец, при недостаточном количестве цемента.

ЧТО ТАКОЕ КЛАСС И МАРКА БЕТОНА?
Марка бетона определяет предел прочности на сжатие в кгс/см2. В строительстве применяются следующие марки бетона: М50, М75, М100, М150, М200, М250, М350, М400, М450, М550, М600, МбОО, М700, М800.
Класс бетона – это числовая характеристика какого-либо его свойства, принимаемая с гарантированной обеспеченностью 0,95. Это значит, что установленное классом свойство обеспечивается не менее чем в 95 случаях из 100, и лишь в 5-ти случаях можно ожидать его невыполненным.
Бетоны подразделяются на классы: В1; В1,5; В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12.5; В15; В20; В25; ВЗО; В40; В45; В50; В55; В60.

КАК СООТНОСЯТСЯ МАРКА И КЛАСС БЕТОНА?
Соотношение между классом и марками бетона по прочности приведены в таблице:

ЧТО ТАКОЕ МОРОЗОСТОЙКОСТЬ?
За марку бетона по морозостойкости принимают наибольшее число циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое при испытании выдерживают образцы установленных размеров без снижения прочности на сжатие более 5% по сравнению с прочностью образцов, испытанных в эквивалентном возрасте, а для дорожного бетона, кроме того, без потери массы более 5%. Установлены следующие марки по морозостойкости: F50. F75, F100, F150. F200, F300, F400, F500.

ЧТО ПОДРАЗУМЕВАЕТСЯ ПОД ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОСТЬЮ?
Водонепроницаемость – это свойство бетона противостоять действию воды, не разрушаясь.
По водонепроницаемости бетон делят на марки W2, W4, W6, W8 и W12, причем марка обозначает давление воды (кгс/смг), при котором образец-цилиндр высотой 15 см не пропускает воду в условиях стандартного испытания.

ЧТО ТАКОЕ «ОСАДКА КОНУСА» И КАК ЕЕ ИЗМЕРИТЬ?
Осадка конуса (O.K.) – это понятие, характеризующее пластичность бетона. O.K., измеряется в см и чем она больше, тем более подвижен бетон. Процесс измерения O.K. достаточно прост и доступен в полевых условиях.
Для измерения O.K. используется стандартный усеченный конус высотой 30 см с диаметром нижнего отверстия 20 см и диаметром верхнего отверстия 10 см.
Конус ставится на ровную поверхность большим отверстием книзу и наполняется бетоном с периодическим проштыковыванием металлическим прутом для удаления воздуха. Обычно конус наполняется в два • приема, каждый раз проштыковывая только вновь наполняемый объем. Сначала заполняется две трети объема и проштыковывается 15 раз стандартной штыковкой диаметром 20 мм, затем заполняется весь объем и вновь штыкуется 15 раз. После наполнения всего конуса излишки бетона аккуратно удаляются и конус медленно, с небольшими покачиваниями поднимается (нельзя поднимать конус резко!). Бетонная масса вытекает из-под конуса и образует некое подобие горки. Конус ставится рядом, для облегчения замеров его можно перевернуть вверх ногами, и замеряется расстояние, на которое опустилась бетонная смесь.

КАК УЛОЖИТЬ БЕТОН В ТРУДНОДОСТУПНОЕ МЕСТО НА СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКЕ?
Для этих целей раньше применились краны с бадьями. При укладке с помощью крана бетон поступает в опалубку прямо из бадьи. Концентрация бетона в одном месте с распределением его глубинным вибратором приводит к значительному повышению трудоемкости и требует больших затрат электроэнергии. В настоящее время более простым и практичным методом распределения бетона в опалубке является перекачка бетононасосом. При этом достигается равномерность в укладке бетона, устраняются простои, связанные, например, с необходимостью строительства подмостей или с ожиданием подхода бадьи, и, самое главное, значительно снижаются затраты по укладке бетона.

НУЖЕН ЛИ УХОД ЗА БЕТОНОМ?
Бетон нуждается в уходе для создания нормальных условий твердения, в особенности в начальный период после укладки (до 15-28 суток). В теплое время года влагу в бетоне сохраняют путем поливки и укрытия от солнечных лучей. На поверхность свежеуложенного бетона наносят битумную эмульсию или его укрывают полиэтиленовыми или другими пленками.
Портландцемент, основной компонент в бетонной смеси, относится к гидравлическим вяжущим, то есть набирающим прочность только во влажной среде. Поэтому, для того чтобы бетон набрал марочную прочность, он должен быть влажным на протяжении всего времени набора прочности. Бетон может набирать прочность всю свою жизнь, но наиболее интенсивно в самые первые дни после укладки. Поэтому существует такое понятие как “стандартное время набора прочности” (во всем мире принято 28 суток). При тестовых испытаниях образцы бетонов выдерживаются первый день в форме в естественных условиях, а последующие 27 дней при влажности 100% и температуре 20′ С, а образцы цементных растворов первый день в форме, а 27 дней – в воде.
Поэтому удержание воды в бетоне после его схватывания является очень важным фактором при изготовлении ответственных изделий и конструкций из бетона. Согласно СНиП бетон без пластификаторов выдерживают пол слоем сырых опилок, песка или мешковины не менее 7 дней и периодически поливают водой (при температуре воздуха свыше 20’С – через 3 часа), в том числе и ночью. А бетон с пластификаторами – не менее 14 суток!

КАК РЕГУЛИРОВАТЬ ВОДУ В БЕТОНЕ?
Для нормальной гидратации цемента нужно около 25% воды по отношению к массе цемента (водоцементное соотношение – в/ц). Но бетон, приготовленный с таким количеством воды, будет чрезвычайно жестким, поэтому обычно количество воды увеличивают для улучшения пластичности и удобоукладываемости бетона. Нужно учитывать что вода, не принявшая участие в реакции гидратации цемента, будет уменьшать плотность бетона, и, обраэовывая поры, существенно уменьшать прочность бетона. При B/ц больше 0,6 возможно расслоение бетонной смеси. Для улучшение удобоукладываемости бетона при сохранение низких значения в/ц используются специальные добавки, в бетон: пластификаторы и суперпластификаторы.
После набора бетоном некоторой прочности, лишняя вода уже не в состоянии увеличивать объем смеси, раздвигая компоненты бетонной смеси, и будет заполнять только поры в бетоне. Реакция гидратации цемента довольно длительная: при хорошем уходе бетон может повышать прочность годами. Известно, что чем старше бетон, тем он прочнее. Это утверждение верно, только если соблюдены следующие условия: положительная температура и высокая влажность (не менее 90%). Поэтому во время интенсивного набора прочности бетоном, стандартные 28 суток бетон должен быть влажным.
Таким образом, при замешивании смеси лишняя вода ухудшает качество бетона, а после схватывания бетон без воды обходиться не может.

КАК ЛУЧШЕ ДОСТАВИТЬ БЕТОННУЮ СМЕСЬ К МЕСТУ УКЛАДКИ?
Существует два способа доставки бетонной смеси: автосамосвалом и автобетоносмесителем. При перевозке бетонной смеси автосамосвалом смеси угрожает расслаивание, в результате чего на строительную площадку попадает неоднородная бетонная смесь, которая потребует дополнительного перемешивания. Этого можно избежать, доставляя бетонную смесь в автобетоносмесителе, в котором бетонная смесь перемешивается во время транспортировки, и расслоения не происходит.

КАК ДОЛГО МОЖЕТ НАХОДИТЬСЯ БЕТОННАЯ СМЕСЬ В АВТОБЕТОНОСМЕСИТЕЛЕ ДО НАЧАЛА ЕЕ УКЛАДКИ?
Продолжительность транспортирования бетонной смеси зависит от температуры наружного воздуха и активности цемента, применяемого для изготовления бетона, и колеблется от 45 минут до 2-х часов. Для сохранения качества бетона при его длительной транспортировке, сохранения требуемой удобоукладываемости смеси в бетонную смесь необходимо вводить замедлители схватывания и твердения, а также пластификаторы.

БЫТУЕТ МНЕНИЕ, ЧТО ПОКА МИКСЕР ВРАЩАЕТСЯ, БЕТОН НЕ СХВАТЫВАЕТСЯ. ТАК ЛИ ЭТО НА САМОМ ДЕЛЕ?
Это мнение в корне неверно. Реакция гидратации цемента начинается сразу после смешивания его с водой, и замедлить или даже остановить ее можно только добавлением специальных добавок, которые позволяют отодвинуть сроки схватывания бетона на 2-4 часа. Длительное перемешивание (в течение нескольких часов) только ухудшает качество бетона, так как рвутся начинающиеся образовываться связи цементного клея (цемент в бетоне выступает в качестве связующего вещества (клея)). Если вращать бочку миксера свыше 3-х часов, то бетон вообще может не схватиться. Это будет уже не бетон, а смесь щебня, покрытая затвердевшим слоем цементного раствора, и прочность эта смесь уже не наберет никогда.

ЧТО ЛУЧШЕ ДЛЯ ЗАЛИВКИ ПОЛОВ -ЦЕМЕНТНЫЙ РАСТВОР ИЛИ БЕТОН?
Для заливки полов в жилых или производственных помещениях лучше применять бетон, так как при одинаковых прочностных характеристиках (марке по прочности) износостойкость бетона примерно в три раза выше износостойкости раствора.

ЗАЧЕМ НУЖНЫ ДОБАВКИ В БЕТОН?
Прежде всего – для повышения качества бетона и получения дополнительных специальных свойств, что позволяет ускорить темпы ведения строительства, а также значительно его удешевить. Специальные свойства бетону необходимы как при строительстве дорог и аэродромных покрытий, гидротехнических сооружений, причалов, бассейнов и целого ряда специальных сооружений, так и при монолитном строительстве жилых и промышленных зданий, ведении свайных работ и т.д. Как показывает опыт западных производителей бетона, бетон с добавками применяется на каждом строительном объекте, так как к обычному бетону предъявляют все большие и большие требования, которые без добавок он не в состоянии выполнить.

КАКИЕ БЫВАЮТ ДОБАВКИ?
В настоящее время существует множество различных добавок, при жарком климате, например, часто используются замедлители твердения. При производстве попов, подвергающихся замерзанию/оттаиванию, как, например, полы на открытых площадках или в морозильных камерах и т.п., рекомендуется применять (кроме использования замедлителей), только воздухо-поглощающие реагенты. Для повышения удобоукладываемости бетона применяются пластификаторы и суперпластификаторы. Для бетонирования в фунтах, насыщенных водой, а также для строительства бассейнов и различного рода резервуаров применяются добавки, повышающие в несколько раз водонепроницаемость бетона.

ВОЗМОЖНО ЛИ ЗИМНЕЕ БЕТОНИРОВАНИЕ?
Да, но для этого необходимо выполнить ряд условий. Первым, из которых будут дополнительные требования к приготовлению бетонной смеси. Песок, щебень должны храниться под навесами или а закрытых помещениях, предотвращающих попадание влаги. Если температура наружного воздуха опускается ниже – ’10″С, то необходимо подогревать и заполнители. Второе условие: транспортировать бетонную смесь к месту укладки необходимо только в автобетоносмесителях. И третье, самое важное условие, – готовность заказчика или производителя работ производить бетонирование в зимний период.

КАК УХАЖИВАТЬ ЗА БЕТОНОМ, УЛОЖЕННЫМ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ?
Бетонная смесь при укладке в опалубку должна иметь температуру не менее +5’С. Укладывать бетонную смесь на место желательно как можно быстрее и без перерывов. Известно, что твердение бетона зависит от химических реакций цемента с водой. А основную роль в этом будут играть тепло и вода. Поэтому в зимнее время опалубку утепляют, а сразу же после окончания бетонирования утепляют и верхнюю, открытую часть бетона. При твердении цемент выделяет тепло и во многих случаях количество тепла оказывается достаточным, чтобы во время остывания бетон приобрел необходимую прочность. Эта прочность позволяет снимать опалубку с конструкции, уже не боясь замораживания.
Такой способ применим только при бетонировании массивных конструкций, так как тонкостенные конструкции очень быстро остывают. На тонкостенных конструкциях рекомендуется применять искусственный обогрев бетона электрическим током, в комплексе с утеплением опалубки.

МОЖНО ЛИ ЗАСТАВИТЬ БЕТОН ТВЕРДЕТЬ В ЗИМНЕЕ ВРЕМЯ, НЕ ПОДОГРЕВАЯ ЕГО?
Оказывается можно, если ввести в бетонную смесь специальные добавки. Какова роль этих добавок? Они понижают температуру замерзания воды и ускоряют твердение бетона. Такие бетоны твердеют и приобретают прочность при отрицательных температурах. При этом вводимые добавки повышают качество бетона и не агрессивны к арматуре.

Чем марка бетона отличается от класса?

Марка (класс) бетона – это его основной показатель прочности на сжатие (крепости). Для осуществления проверки марки бетона из него отливают кубики со сторонами 150 мм, которые затем выдерживают в условиях нормального твердения 28 суток. Дальнейшая проверка осуществляется сжатием полученных образцов.

Марка бетона обозначается латинской буквой «M» и цифрами в диапазоне от 50 до 1000, которые означают предел прочности на сжатие в кг/см². Чаще всего в этом диапазоне используются значения от 100 до 500. При этом бетоны марки M350-M500 предназначаются для конструкций, к которым предъявляются особые требования прочности, например, мосты и гидротехнические сооружения. Вдобавок к ним нужен особый подход ввиду их быстрого затвердевания.

Класс бетона – понятие, чаще используемое в профессиональной среде. Его отличие от марки состоит в гарантии обеспеченности указанной прочности. Для марки указывается усредненное значение максимальной прочности образцов, в то время как класс бетона,

согласно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», указывает на то, что данное давление выдерживает 95% образцов. Класс бетона обозначается латинской буковой «B» и цифрами. Цифры указывают на выдерживаемое давление в мегапаскалях (МПа). Например, B15 означает, что стандартные кубики со стороной 150 мм выдержат давление 15 МПа или примерно 34 тонны.

Вот таблица, которая по ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия» устанавливает соответствие между марками и классами бетона при коэффициенте вариации прочности бетона 13,5 %:

Характеристики товарного бетона

Бетонный раствор применяется во всех видах строительства. Он может обладать разными свойствами, в зависимости от того, для какой цели его изготавливают. Чаще раствор замешивают на строительной площадке, но для того, чтоб добиться максимальной прочности бетонного сооружения, его конструируют из заводского материала, который называют товарным бетоном.

Что такое? Состав

Товарный бетон – раствор, изготовленный на заводе и доставленный в готовом виде на строительную площадку. Эта функция положена на автобетоносмесители, что имеют необходимое оборудование, которое позволяет перевозить на любое расстояние и местность, готовые к использованию смеси. Его еще называют БСГ – бетонная смесь готовая.

Такой раствор получается при смешивании составляющих в необходимых пропорциях:

Пропорции составляющих компонентов зависят от желаемого результата. В БСГ также могут добавляться различные добавки, улучшающие свойства бетонного раствора. Такая смесь отличается от приготовленного на площадке материала тем, что проводится постоянный контроль производства: от подготовки материалов до транспортировки готового бетона. Для определения необходимой рецептуры применяются не только знания обученного персонала, но и точная техника.

Работники завода изменяют состав в процессе производства в зависимости от конкретных свойств компонентов. Основными составляющими являются вода и цемент. Они обеспечивают вязкость раствора и делают его монолитным. Для правильности водоцементного соотношения необходимо учитывать не только количество воды и цемента, но и такие факторы, как влажность песка и заполнителей.

Преимущества и недостатки

Плюсы использования — высококачественный продукт. Для того, чтоб получить такой же высококачественный продукт на строительной площадке, необходимо:

защитить заполнители от попадания грязи;
выдерживать необходимую температуру;
точно соблюдать пропорции компонентов;
постоянно контролировать процесс замешивания раствора;
применять только качественные компоненты;
придерживаться порядка добавления составляющих.

Товарные бетоны классифицируют по таким основным свойствам:

заполнитель;
структура материала;
плотность цемента;
необходимая прочность.

легкие;
тяжелые: обычный; особо тяжелый;
специального назначения.

Вернуться к оглавлению

Расшифровка маркировки

Марка обозначает средние показатели прочности, а класс – прочность с коэффициентом вариации. Производство товарного бетона должно учитывать маркировку, которая обозначает свойства бетона: прочность – В; морозостойкость – F; жесткость – Ж; водонепроницаемость – W; подвижность – П. Точные данные о каждой марке регулируются ГОСТ. Марка М означает максимальную прочность материала на сжатие. Подвижность (П) варьируется от 1 до 5:

1-2 – сухие бетоны, для доставки которых используют самосвал;
3-4 – применяются в заливке монолитных конструкций, для отлива используют бетононасос;
4-5 чаще изготавливают в заводских условиях с добавлением пластификаторов. Несмотря на то, что подвижность можно увеличить добавлением воды, использование добавок — более экономичный способ.

Морозостойкость (F) измеряется в диапазоне 25-1000, что определяет количество разморозок – заморозок, от которых качество сооружения не ухудшается. Водостойкость (W) измеряется от 2 до 20. Чем ниже класс, тем хуже уровень водонепроницаемости.

Марки и области применения

М-100. Раствор применяется при подготовке строительства монолитных несущих сооружений, укладке пола на грунт. Товарный бетон предназначен для защиты от вытекания цементной смеси из несущего сооружения, это позволяет конструкции удерживать необходимую прочность. Укладка бетона происходит методом слива, доставка – автобетоносмесителями.
М-150. Используют для подготовки стяжки пола, для укладки бетонного тротуара, ленточного фундамента, монолитных плит.
М-200. Чаще всего используется в строительстве малоэтажных домов, сборных железобетонных конструкций, заливке фундаментов, строительстве дорожного покрытия.
М -250. Относится к классу В-20. Его применяют в отливке блоков лестничных маршей, укладке монолитного фундамента, строительстве заборов и тротуаров.
М-300. Используется в строительстве дорожного покрытия, коллекторных систем, ленточного и плитного фундаментов. Вышеуказанные марки делают, используя щебень из гравия, извести или гранита.
М-350. Товарным бетоном отливают блоки несущей стены, колонн и плит перекрытий, укладывают монолитный фундамент. В качестве наполнителя применяют щебень из гранита или гравия.
М-400. Для изготовления такого материала применяют гранитный щебень, пластификаторы и другие добавки. Это высокопрочный бетон, из которого делают мосты, банковские хранилища и другие сооружения, что должны обладать дополнительной устойчивостью.
М-450. Раствор используется для сооружения конструкций, которые постоянно поддаются действию статистической и динамической нагрузки (например, гидротехнические конструкции). Материал быстро твердеет, от чего в производстве используют добавки, которые замедляют этот процесс. Это делается для того, чтоб его было возможно применять в больших объемах работ.
М-500. Материал обладает высоким уровнем прочности, что позволяет использовании в гидротехническом строительстве и при сооружении других помещений с высокими требованиями устойчивости. В такой раствор добавляются пластификаторы и щебень из гранита.
М-550. Применяется в изготовлении сборных железобетонных конструкций с высокими несущими качествами, чаще всего в промышленности.
М-600. Используется в возведении особо сложных конструкций.

Вернуться к оглавлению

Способы изготовления

Точный состав раствора определяется желаемыми свойствами. Например, чтоб сделать бетон М-200, необходимо использовать цемент м400 в пропорциях 1 цемент : 3 щебень : 5 песок : 0,5 вода. Если взять другой цемент, получится уже другой класс бетона. Водоцементное соотношение в бетоне выдерживается в диапазоне 0,3-0,5. При изготовлении раствора на стройплощадке чаще всего именно здесь делают ошибку, от чего прочность материала ухудшается.

Все необходимые составляющие мешают в бетоносмесителе 120 сек на самой большой скорости.

Крупные изготовители

От того, на каком заводе производят товарный бетон, зависят его характеристики, так как при изготовлении используют местный щебень, который образовался в конкретных геологических условиях. Компании: петербургская «СЗНК-Бетон», московские КНАУФ МАРКЕТИНГ, БАЙКАЛ-ФОРЕСТ, тольяттинский «Н-БЕТОН», казанский ООО «СтальКомпСтрой», германский Dyckerhoff AG, итальянский «SIMEM», украинский ЧП «Экспресс-строй» и другие.

Заключение

Основной отличительной чертой бетонной смеси готовой является то, что она изготовляется в заводских условиях, а это значит, — такому бетону закладывают характеристики, которые в несколько раз выше, чем у такого же материала кустарного производства. Марка такого раствора зависит от того, в каких условиях он будет использоваться.

Водонепроницаемость бетона

Бетон является самым распространённым строительным материалом. Большинство сооружений, предполагающих контакт с водой, выполняют именно из бетона. Одно из важных свойств бетона является его водонепроницаемость.

Водонепроницаемость — способность бетона не пропускать воду под давлением, при этом давление повышают ступенями до достижения определенной величины.

Методы определения водонепроницаемости (ГОСТ 12730.5-84):

определение водонепроницаемости по “мокрому пятну” (основан на измерении максимального давления при котором через образец не просачивается вода);
определение водонепроницаемости по коэффициенту фильтрации (основан на определении коэффициента фильтрации при постоянном давлении по измеренному количеству фильтрата и времени фильтрации);
ускоренный метод определения коэффициента фильтрации (фильтратометром);
ускоренный метод определения водонепроницаемости бетона по его воздухопроницаемости.

В связи с тем, что обычные методы испытания занимают достаточно много времени (испытание бетона марки W8 “по мокрому пятну” длится около недели), на практике применяют ускоренные методы определения водонепроницаемости.

Марка бетона по водонепроницаемости

Для бетонов конструкций, к которым предъявляются требования ограничения проницаемости, устанавливают следующие марки по водонепроницаемости: W2, W4, W6, W8, W10, W12, W14, W16, W18, W20 (ГОСТ 26633).

Марка бетона по водонепроницаемости W соответствует максимальному значению давления воды (МПа · 10 -1 ), выдерживаемому бетонным образцом-цилиндром высотой 150 мм в условиях стандартного испытания (например, бетон марки W4 при стандартном испытании не должен пропускать воду при давлении 0,4 МПа=4 атм).

Показатели проницаемости бетона

Проницаемость бетона оценивается маркой бетона по водонепроницаемости или коэффициентом фильтрации (прямыми показателями), а также водопоглощением бетона и водоцементным отношением (косвенными показателями), которые являются ориентировочными и дополнительными показателями.

Какой бетон использовать для фундамента?

Для большинства сооружений из монолитного железобетона достаточно, чтобы его марка по водонепроницаемости была не ниже W6. Однако, даже при наличии бетона с высокой водонепроницаемостью (W6-W8) вода в сооружение проникает по швам, сопряжениям (например, стена-пол, стена-потолок) и другим дефектным участкам в конструкции.

Поэтому для обеспечения надежной защиты подземных сооружений от воздействия воды необходимо устройство водонепроницаемых швов.

Повышение водонепроницаемости бетона

Плотность и пористость

Бетон, будучи капиллярно-пористым телом, при наличии соответствующего градиента давления проницаем для воды.

Водонепроницаемость бетона зависит от множества факторов, среди которых основным является степень и характер пористости материала. Чем более плотный бетон, чем меньше количество и объем пор в нем, тем выше его водонепроницаемость.

Основные причины возникновения пор:

недостаточная уплотненность бетона;
наличие излишней воды затворения;

уменьшение бетона в объеме при высыхании (усадка бетона).

Необходимая уплотненность бетона достигается хорошим размешиванием и тщательной вибрацией.

Химическая реакция клинкерных составляющих цемента с водой (присоединение воды), которая происходит в бетоне во время набора им прочности, называется реакцией гидратации. Реакция продолжается в течение длительного периода времени.

Для полной гидратации цементных частиц количество присутствующей воды должно быть на уровне 40% от массы цемента, что соответствует водоцементному отношению В/Ц=0,4. При этом химически связывается только 60% исходной воды, что соответствует В/Ц=0,25.

Теоретически, для гидратации цемента достаточно В/Ц = 0,25, однако при этом резко возрастает жесткость бетона, поэтому на практике используют бетон с В/Ц отношением около 0,5, что обеспечивает транспортировку и удобоукладываемость бетонной смеси.

Вода, не вступившая в реакцию гидратации цемента, после высыхания образует в бетоне большое количество пор. Часть из них замкнута, а часть образует сквозные каналы, по которым впоследствии может проникнуть вода.

Для повышения водонепроницаемости бетона, количество воды затворения должно быть минимизировано (величину В/Ц=0,4 считают как «оптимальную»).

Снижение водоцементного отношения (например, с В/Ц=0,5 до В/Ц=0,40, т.е. на 20%) при заданной подвижности бетонной смеси достигается за счет применения пластификаторов, при этом количество и объем пор резко уменьшается.

Для получения особо плотного бетона с высокой маркой водонепроницаемости используют различные гидроизоляционные добавки.

Усадка бетона

Твердение и высыхание бетона сопровождается усадкой, проявляющейся в уменьшении его объема.

Интенсивность и величина усадки зависит от армирования (недостаток армирования приводит к образованию больших трещин при усадке), возможного протекания процесса испарения воды, окружающих условий и состава бетонной смеси.

Водонепроницаемый бетон должен обладать минимальной усадкой.

Решение проблем усадки:

увлажнения свежеуложенного бетона (каждые 3-4 часа) в течение первых трех дней
(в зависимости от температуры окружающей среды);
укрытие участка бетонирования влажной мешковиной или пленкой;
применение специальных пленкообразующих составов
(перед применением необходимо изучить характеристики состава, так как на некоторые из них невозможно нанести гидроизоляционное либо другое покрытие после вызревания бетона).

Для бетонов с низким В/Ц отношением сохранение воды в теле бетона от испарения, необходимой для процесса гидратации цемента, является одной из основных задач.

Влияние возраста бетона на его водонепроницаемость

Одной из особенностей бетона является то, что с увеличением его возраста водонепроницаемость бетона повышается. При этом интенсивное и устойчивое повышение водонепроницаемости бетонов может быть достигнуто только при продолжительном влажностном уходе.

Значительное увеличение водонепроницаемости бетонов на портландцементах (при постоянном увлажнении бетона или отсутствии потерь влаги и положительной температуре) имеет место вплоть до возраста 180 дней.

Водонепроницаемость бетонов, твердевших в воздушной среде с низкой относительной влажностью и потерявших за время твердения значительное количество воды затворения, всегда значительно (в несколько раз) ниже водонепроницаемости таких же бетонов, но твердевших в условиях постоянного увлажнения. Так, водонепроницаемость образцов бетона, находившихся после распалубки в воздушной среде с относительной влажностью порядка 50-60 % и испытанных в возрасте 180 дней, обычно оказывается фактически равной или ниже водонепроницаемости таких же образцов бетона, твердевших в условиях постоянного увлажнения – 28 дней.

Наиболее интенсивное повышение водонепроницаемости наблюдается при твердении бетонов в условиях постоянного обильного увлажнения (избыточной влажности окружающей среды).

При твердении бетонов в условиях возможного медленного испарения влаги из бетона (например, при твердении в воздушной среде с относительной влажностью 90-95 % при редком поливе водой или отсутствии полива) водонепроницаемость также значительно повышается (хотя и несколько меньше, чем при постоянном увлажнении и поглощении бетоном воды извне), достигая максимума в возрасте 180 дней -1 год, и в дальнейшем стабилизируется.

При воздушном хранении, в условиях испарения из бетона значительных количеств воды; рост водонепроницаемости бетона замедляется тем больше, чем полнее его обезвоживание. При больших потерях воды рост водонепроницаемости бетона прекращается и, более того, наблюдаются случаи снижения ее первоначальной величины.

Нарастание
водонепроницаемости бетонов
различных составов во времени
в условиях медленного испарения воды из бетона

Маркировки бетона и бетонных смесей

Производители, при указании цены на бетон или бетонные смеси, в своих прайс-листах обычно описывают марку бетона, класс прочности и материал наполнителя. А иногда можно встретить и такую маркировку: M350 В25 П4 F200 W8. О том, как разобраться в марках бетона и маркировке бетонных смесей, пойдет речь в этой статье.

Бетон и бетонная смесь – это, по сути, одинаковые понятия. Разница лишь в том, что бетонная смесь – перемешанная однородная смесь вяжущего вещества (цемента и пр.), заполнителей (щебня, песка и пр.), воды и добавок. А бетон – это уже отвердевшая бетонная смесь.

Новые ГОСТы (25192-2012, 7473-2010) обязывают производителей бетона указывать маркировку своих бетонных месей (БСГ – бетонная смесь готовая, БСС – бетонная смесь сухая). Маркируются основные важнейшие свойства бетона – это марка (M), класс (B), подвижность (П), морозостойкость (F) и водонепроницаемость (W).

Марка (M) и класс бетона (B)

При покупке бетона основное внимание обычно акцентируется на марке и классе бетона.

Цифры марки бетона (M200, M350 и т.д) обозначают (усреднённо) предел прочности на сжатие в кгс/см3. Соответствие необходимым параметрам проверяют сжатием (специальным прессом) кубиков отлитых из пробы бетонной смеси, и выдержанных в течение 28 суток. Условно говоря, чем выше в бетоне содержание цемента, тем бетон прочнее – поэтому принято также считать, что число после буквы M (от50 до 1000) показывает содержание цемента: бетонные смеси марок M50 – M100 относятся к сортам бетона с низким содержанием цемента, а M500-M600 – с высоким.

Соответствие марки бетона классу прочности:

Подвижность (П)

Подвижность – это маркировка удобоукладываемости бетонной смеси, рассчитываемая по осадке конуса (ГОСТ 7473-2010)

Грубо говоря, подвижность бетона – это способность смеси заполнять форму, в которую она помещена, способность расплываться и занимать предоставленный объем.

Подвижность определяют опытным путем. Бетонная смесь заливается в конус высотой 30см. После снятия конуса производится измерение величины осадка. Если форма сохранилась практически без изменений (осела на 1-5см) то такой бетон называется жестким. Он почти не изменяет форму, но отлично формуется при помощи вибрационных уплотнителей. Подвижность такого бетона мала, и его использование ограничено: такая бетонная смесь тяжело устанавливается в опалубку определенной формы. Смеси с осадкой от 6см до 12см, относятся к пластичным типам.

Категории подвижности бетонной смеси:

На практике подвижность бетона часто именуют также пластичностью или удобоукладываемостью – т.е. насколько удобно смесь будет укладываться в форму и насколько быстро ее принимать, а также, каким транспортом целесообразней производить доставку бетона.

Для обычных монолитных работ используют бетон с подвижностью П3. При заливке сложных конструкций лучше заказывать П4-П5. Смеси с повышенной пластичностью быстрее и легче принимать и укладывать в опалубку, без применения вибратора. Кроме того, пластичные бетонные смеси удобно прокачивать бетононасосом.

Важно знать: увеличение подвижности бетона достигается добавлением на заводе пластификаторов, а не воды. Вода способна значительно ухудшить качество бетона.

Морозостойкость (F)

Показатели морозостойкости бетона отражают количество количество циклов замерзания-оттаивания, выдерживаемые бетоном (от 25 до 1000). Низкая морозостойкость приводит к постепенному снижению несущей способности и к быстрому поверхностному износу бетонной конструкции.

Основная причина разрушения бетона под воздействием низких температур — расширение воды в порах материала при замерзании. Т.е. морозостойкость, в основном, зависит от структуры: чем выше объём пор, доступных для воды, тем ниже морозостойкость.

Сегодня благодаря применению специальных химических добавок (уплотняющих, воздухововлекающих и т.д.) удаётся создавать смеси, выдерживающие сверхнизкие температуры. Строительные бетоны М100, М150 обычно имеют маркировку F50, а бетоны М300, M350 – от F200.

Водонепроницаемость (W)

Водонепроницаемость – это способность бетона не пропускать воду под давлением. При этом давление постепенно повышают до достижения определенной величины, пока не начнется просачиваться вода.

Водонепроницаемость бетона маркируют буквой W и условными единицами (чем выше значение, тем больше водонепроницаемость). Промышленные бетонные смеси имеют параметры от 2 до 20. Водонепроницаемость – одна из важных характеристик бетона, раскрывающая возможность использования смеси под открытым небом, в подземных сооружениях с высоким уровнем грунтовых вод и пр. Для повышения значения W при производстве бетона используют определенные химические добавки или специальный цемент (пластифицированный и др.). В строительной среде бетон с высокой водонепроницаемостью называют также гидротехническим.

Что означает марка бетона: расшифровка обозначений по ГОСТ и СНБ

Существует множество показателей, по которым определяется качество бетонной смеси. К ним относятся морозоустойчивость, водопроницаемость, подвижность и прочие. Но наиболее существенным параметром является ее марка или класс. Именно об этом и пойдет речь в этой статье.

Прочный бетон – залог надежного здания

Марка и класс бетона

Эти два параметра, обозначающие практически одно и то же, являются главным показателем качества смеси. На них необходимо обращать внимание в первую очередь. То, какую разновидность строительного раствора целесообразно использовать, определяет инструкция, содержащая инженерные параметры возводимого проекта. В случае строительства дома своими руками, можно ориентироваться и на рекомендации опытного специалиста.

Требуемая марка раствора определяется исходя из назначения конструкции

Цифра, обозначающая марку смеси, определяет ее прочность после заливки и застывания бетона. Этот параметр, помимо всего прочего, сильно зависит от соблюдения технологического процесса изготовления, подачи и затвердевания бетона. Например, прочность конструкции через трое суток или неделю будет разной.

Проектного значения монолит достигает лишь на 28 день после начала процесса, но и далее прочность его продолжает увеличиваться.

Числовые значения марки и класса бетона обозначают следующее:

Марка. Фиксируется цифрами от М50 до М1000. Установлена ГОСТ 26633. Показывает предел прочности на сжатие, то есть максимальное количество килограмм-сил, которое может выдержать 1 кв. см конструкции.
Класс. Обозначается цифрами от В3,5 до В80 (по ГОСТ 26633) или от С8/10 до С90/105 (по СНБ 5.03.01-02 или СТБ 1544-2005). Отражает количество мегапаскалей, которые могут воздействовать на готовый монолит без его разрушения.

Эти два параметра можно сравнивать. Например, бетон марки C8-10 и бетон марки B10 – это примерно одна и та же разновидность строительной смеси. Разница между значениями прочности не превышает 13,5%.

Определение качества бетона

Для того чтобы с высокой точностью определить марку и (или) класс бетона, необходимо провести исследование в инженерной лаборатории. Специальный пресс производит воздействие на кубики или цилиндры, отлитые из тестируемой смеси, застывавших на протяжении 28 дней.

Значение нагрузки, которую выдержала проба без появления дефектов, будет равняться марке применяемой строительной смеси. Например, бетон марки 800 выдерживает воздействие не менее 800 кгс/кв. см, а бетон M 400 — соответственно 400 кгс/кв. см.

Образцы для определения качества бетона

Согласно нормативной документации СТ СЭВ 1406, отличие между маркой и его классом состоит в следующем:

для марки принимается среднее значение прочности бетона (например, бетон M700 — это усредненное значение плюс-минус допустимое отклонение);
для класса используется гарантированная прочность (например, бетон марки B 15 должен выдерживать давление не менее 15 МПа).

Обратите внимание!
Несмотря на путаницу в маркировке строительной смести, большинство поставщиков указывает именно марку.
По ней определяется и цена.

Чтобы вам легче было ориентироваться, ниже приведена таблица соотношения маркировок бетона.

Сферы применения некоторых марок бетонов

Бетон М100

Строительная смесь малой прочности применяется для подготовительных процессов, предшествующих заливке монолитов и ленточных фундаментов. Это широко известная технология бетонной подготовки.

Для ее осуществления подготавливается специальная песчаная подушка, которую заливают раствором самой низкой марки – М100. После его застывания укладывают железную арматуру.

Несмотря на важность этого мероприятия, многие доморощенные строители при возведении дач и частных домов пренебрегают им, и забивают вертикальные направляющие арматуры непосредственно в почву. В результате эти детали подвергаются коррозии, чего легко можно было избежать.

Помимо этого, легкий бетон используется в строительстве автомобильных дорог для фиксации бордюрного камня. Наполнителем здесь служит известковый, гранитный или гравийный щебень.

Легкий бетон применяется в качестве подушки для фундаментов

Бетон М350

Эта разновидность строительной смести используется для:

отливки монолитных фундаментов жилых домов;
возведения свайных ЖБК;
изготовления плит перекрытия;
чаш бассейнов;
балок и тому подобных конструкций, к качеству которых предъявляются повышенные требования.

Бетон марки 350 отлично подходит для аэродромных плит, из которых делаются самолетные рулежные дорожки. Они способны выдерживать экстремальные нагрузки, в том числе воздействие большой массы.

Эта смесь, которая соответствует классу В25, повсеместно используется в современном строительстве. Большинство современных архитектурных проектов предусматривает использование бетона М350, так как готовые конструкции из него получаются более прочными и дешевыми.

Для производства этой марки строительного материала в качестве наполнителя обычно используется гравий или гранитный щебень.

Фото заливки бетона марки М350

Бетон М400

Этот материал хорошо подходит для изготовления конструкций мостов, сооружений гидротехнического назначения, денежных хранилищ и зданий со специфическими требованиями к прочности.

Бетон марки 400 используется достаточно редко. Его применяют только в тех случаях, когда этого требуют соответствующие нормативные документы в сфере строительства. Например, если предполагается эксплуатация возводимой конструкции в достаточно тяжелых условиях, контролирующие организации часто завышают требования к безопасности.

Кроме того, при строительстве несущих конструкций больших торговых центров, аквапарков, парковок и тому подобных сооружений, в которых будет находиться большое количество людей, также может использоваться бетон 400. Это предохранит здание от разрушения в результате возможных резонансных колебаний.

При строительстве частных домов и небольших зданий такая марка строительной не применяется.

Это обусловлено следующими причинами:

стоимость марки М400 выше, чем М350, а прочность для большинства задач избыточна, что неоправданно завышает смету строительства;
смесь имеет малое время схватывания, в результате чего ее нельзя транспортировать на большие расстояния;
нарушение технологического процесса может привести к застыванию бетона в автотранспорте или насосе, что приведет к дополнительным затратам на восстановление оборудования.

Для наполнителя используется исключительно гранитный щебень. Возможно добавление пластификаторов, улучшающих те или иные свойства раствора.

Бетон марки М400 отлично подходит для отливки мостовых пролетов

Тяжелые бетоны

Марки строительных бетонных смесей больше М450, например, бетон М600 относятся к классу так называемых тяжелых растворов. Они используются исключительно для отливки готовых железобетонных конструкций.

Еще большее значение прочности, которым обладает бетон М800 и выше, применяется только в предварительно напряженных изделиях.

При их использовании нужно обязательно принимать во внимание, что плотный заполнитель, применяемый в этой смеси, дает меньшую усадку и ползучесть, в отличие от ранее рассмотренных разновидностей. Это приводит к уменьшению потерь предварительного напряжения металлической арматуры в железобетонном изделии.

Кроме того, такие виды смесей защищают железные детали от коррозии, что важно в том случае, когда предполагается использование производимых элементов в агрессивной внешней среде.

Тяжелые бетоны используются для отливки железобетонных изделий

Обратите внимание!
Нельзя путать маркировку бетонной смеси и цементного порошка, применяемого при строительстве.
Эти два значения не связаны между собой, так как на плотность и прочность бетона, помимо марки цемента, влияют и другие факторы.

Затвердевание бетона

Как упоминалось выше, прочность бетонный раствор приобретает в результате его взаимодействия с водой. Строители для обозначения этого процесса применяют специальный термин – гидратация. При отклонениях ее от нормы бетонный монолит не сможет приобрести прочность, указанную в нормативной документации.

На гидратацию отрицательно влияет:

высокая температура – в результате влага из бетона испаряется быстрее, чем того требует технологический процесс;
низкая температура – также происходит удаление влаги, но в связи с ее вымерзанием.

Необходимо защищать молодой бетон, накрывая его мешковиной или полиэтиленом, а также применять различные добавки и пластификаторы, препятствующие образованию льда в зимнее время.

Для правильного застывания бетона необходимо соблюдать технологию производства

Обратите внимание!
Молодым считают бетон, с момента заливки которого не прошло 14 дней.

Используя ту или иную марку бетона при строительстве, не забывайте соблюдать технологию производства. Только так можно достичь проектного значения прочности конструкции, указанного в маркировке строительной смеси.

Видео в этой статье предоставит больше информации по данной теме.

Что означает бетон

Итак, что же такое бетон?

Бетон – это искусственный каменный материал, получаемый из цемента, заполнителей и специальных добавок и воды. Сегодня бетон – один из основных строительных материалов.

Кроме обычного бетона, из которого делают плиты, балки и панели жилых домов, есть еще, к примеру, бетон, непроницаемый для рентгеновских лучей, бетон, стойкий против морской воды, – из него делают набережные и причалы. Есть и сталебетон – в него добавляют стальные опилки и делают особо прочные полы на заводах. Есть пемзобетон и туфобетон. Их наполнители – пемза и туф – пористые и легкие строительные материалы. Поэтому и бетон становится, во-первых, легче, во-вторых, хуже пропускает тепло, а значит, защищает летом от жары, зимой – от холода. Для северных районов готовят морозостойкий бетон, который можно заморозить и разморозить полтысячи раз, а он остается таким же прочным. Есть бетон с металлической арматурой – железобетон; бетон с арматурой из дерева – деревобетон; полимербетон – это бетон, внутри которого синтетические смолы. Кстати, слово «бетон» по-латыни означает «горная смола». Действительно, еще тысячи лет назад камни иногда скрепляли смолой.

Короче говоря, современный бетон – это искусственный камень. Но зачем делать камни? Неужели природных камней не хватает? Природа миллионы лет трудилась, чтобы создать горы. Но все эти миллионы лет ветер, солнце, вода, мороз и зной тоже трудились над каменными глыбами. И внутри большинства естественных камней – трещины, изъяны. Камни трудно резать, а расколоть гораздо легче. Ученый бы сказал – у камня неоднородная структура. И потому он не такой уж прочный, как это кажется. Вот почему много лет люди берут мелкие камушки – щебень и гравий, смешивают их с цементом и водой и получают универсальный и прочный искусственный камень бетон.

Итак, если песок, щебень и гравий смешать с цементом и водой, то получится бетонная смесь. Дайте ей затвердеть, и она превратится в бетон. Но бетон этот будет непрочный. Даже если внутри балки из такого бетона проложить стальные стержни или проволоку, то есть армировать бетон, все равно будет плохо. На такую балку опасно даже детские качели подвесить. Может не выдержать. А все дело в том, что бетонную смесь перед тем, как она затвердеет, надо уплотнить. Уплотняют свежий бетон чаще всего вибратором, проще сказать – хорошенько утрясают его. Для этого на всех домостроительных комбинатах, на всех заводах железобетонных изделий есть виброплощадки – прочные плиты на пружинах. Под ними вращаются 2 эксцентрика – неуравновешенных груза. Грузы прыгают вверх-вниз, плита подскакивает на пружинах, а железобетонная панель, что лежит на плите, уплотняется.

Из истории бетона

Бетон – один из древнейших строительных материалов. При возведении массивных сооружений и таких конструкций, как своды, купола, триумфальные арки, ещё древние римляне использовали бетон и в качестве вяжущих материалов применяли глину, гипс, известь, асфальт.

Из бетона построены галереи египетского лабиринта (3600 лет до н.э.), часть Великой Китайской стены (III в. до н. э.), ряд сооружений на территории Индии, Древнего Рима и в других местах.

С падением Римской империи применение бетона прекратилось и возобновилось лишь в 18 веке в западноевропейских странах.

Использование бетона и железобетона для массового строительства началось только во второй половине XIX в., после получения и организации промышленного выпуска портландцемента, ставшего основным вяжущим веществом для бетонных и железобетонных конструкций. Вначале бетон использовался для возведения монолитных конструкций и сооружений. Применялись жесткие и малоподвижные бетонные смеси, уплотнявшиеся трамбованием. С появлением железобетона, армированного каркасами, связанными из стальных стержней, начинают применять более подвижные и даже литые бетонные смеси, чтобы обеспечить их надлежащее распределение и уплотнение в бетонируемой конструкции.

Однако применение подобных смесей затрудняло получение бетона высокой прочности, требовало повышенного расхода цемента. Поэтому большим достижением явилось появление в 30-х годах способа уплотнения бетонной смеси вибрированием, что позволило обеспечить хорошее уплотнение малоподвижных и жестких бетонных смесей, снизить расход цемента в бетоне, повысить его прочность и долговечность.

В эти же годы был предложен способ предварительного напряжения арматуры в бетоне, способствовавший снижению расхода арматуры в железобетонных конструкциях, повышению их долговечности и трещиностойкости.

Бетон в России

Развитие и совершенствование технологии бетона в России, как и в других странах, было связано с производством цемента, который появился у нас в стране в начале XVIII в.

По архивным свидетельствам, на строительстве Ладожского канала в 1728-29 был использован цемент, изготовленный на цементном заводе, существовавшем в Конорском уезде Петербургской губернии.

В Петербурге в 1822 г. вышла книга «Трактат об искусстве приготовлять хорошие строительные растворы». Еще через несколько лет ее автор русский строитель Егор Челиев издал книгу о том, как приготовлять цемент и бетон, и как эти удивительные материалы применять при строительстве набережных, фундаментов и для других самых разных строительных надобностей. С тех пор без цемента и бетона не обходится ни одно крупное сооружение в России.

Широкое развитие получила технология бетона в СССР со времени первых крупных гидротехнических строительств – Волховстроя (1924 г.) и Днепростроя (1930 г.).

В 30-е годы советские ученые и инженеры разработали методы зимнего бетонирования и тем самым обеспечили круглогодичное возведение бетонных и железобетонных конструкций, создали ряд новых видов бетона, разработали способы повышения долговечности бетона, основы технологии сборного железобетона.

В послевоенные годы создаются новые виды вяжущих веществ и бетонов, начинают широко применятся химические добавки, улучшающие свойства бетона, совершенствуются способы проектирования состава бетона и его технология.

Ежегодно в строительстве применяются примерно 250 млн. м 3 бетона и железобетона, в том числе около 125 млн. м 3 сборного железобетона. На предприятиях работает свыше 25000 технологических линий по производству сборного железобетона.

Состав бетона

Бетонами называют искусственные каменные материалы, получаемые в результате затвердевания тщательно перемешанной и уплотненной смеси из минерального или органического вяжущего вещества с водой, мелкого и крупного заполнителей, взятых в определенных пропорциях. До затвердевания эту смесь называют бетонной смесью.

В строительстве широко используют бетоны, приготовленные на цементах или других неорганических вяжущих веществах. Эти бетоны обычно затворяют водой. Цемент и вода являются активными составляющими бетона; в результате реакции между ними образуется цементный камень, скрепляющий зерна заполнителей в единый монолит.

Между цементом и заполнителем обычно не происходит химического взаимодействия (за исключением силикатных бетонов, получаемых автоклавной обработкой), поэтому заполнители часто называют инертными материалами.

Однако они существенно влияют на структуру и свойства, изменяя его пористость, сроки затвердевания, поведение при воздействии нагрузки и внешней среды. Заполнители значительно уменьшают деформации бетона при твердении и тем самым обеспечивают получение большеразмерных изделий и конструкций.

В качестве заполнителей используют преимущественно местные горные породы и отходы производства (шлаки и др.). Применение этих дешевых заполнителей снижает стоимость бетона, так как заполнители и вода составляют 85-90%, а цемент – 10-15% от массы бетона.

В последние годы в строительстве широко используют легкие бетоны, получаемые на искусственных пористых заполнителях. Пористые заполнители снижают плотность бетона, улучшают его теплотехнические свойства.

Для регулирования свойств бетона и бетонной смеси в их состав вводят различные химические добавки, которые ускоряют или замедляют схватывание бетонной смеси, делают ее более пластичной и удобоукладываемой, ускоряют твердение бетона, повышают его прочность и морозостойкость, а также при необходимости изменяют и другие свойства бетона.

Бетоны на минеральных вяжущих веществах являются капиллярно-пористыми телами, на структуру и свойства которых заметное влияние оказывают как внутренние процессы взаимодействия составляющих бетона, так и воздействие окружающей среды.

В течение длительного времени в бетонах происходит изменение поровой структуры, наблюдается протекание структурообразующих, а иногда и деструктивных процессов и как результат – изменение свойств материала. С увеличением возраста бетона повышается его прочность, плотность, стойкость к воздействию окружающей среды. Свойства бетона определяются не только его составом и качеством исходных материалов, но и технологией приготовления и укладки бетонной смеси в конструкцию, условиями твердения бетона. Все эти факторы учитывают при проектировании бетона и производстве конструкций на его основе.

На органических вяжущих веществах (битум, синтетические смолы и т.д.) бетонную смесь получают без введения воды, что обеспечивает высокую плотность и непроницаемость бетонов. Многообразие вяжущих веществ, заполнителей, добавок и технологических приемов позволяет получать бетоны с самыми разнообразными свойствами.

Бетон является хрупким материалом: его прочность при сжатии в несколько раз выше прочности при растяжении. Для восприятия растягивающих напряжений бетон армируют стальными стержнями, получая железобетон. В железобетоне арматуру располагают так, чтобы она воспринимала растягивающие напряжения, а сжимающие напряжения передавались на бетон. Совместная работа арматуры и бетона обусловливается хорошим сцеплением между ними и приблизительно одинаковыми температурными коэффициентами линейного расширения. Бетон предохраняет арматуру от коррозии.

Бетонные и железобетонные конструкции изготовляют либо непосредственно на месте строительства – монолитный бетон и железобетон, либо на заводах и полигонах с последующим монтажом на строительной площадке – сборный бетон и железобетон.

Виды бетона

Бетон классифицируют по виду применяемого вяжущего материала: бетон на неорганических вяжущих материалах (цементный бетон, гипсобетон, силикатный бетон, кислотоупорный бетон, жаростойкий бетон, специальный бетон и другие) и бетон на органических вяжущих материалах (асфальтобетон, пластбетон).

Цементные бетоны, в зависимости от объемной массы (в кг/м 3 ), подразделяются на особо тяжелые (более 2500), тяжелые (от 1800 до 2500), лёгкие (от 500 до 1800) и особо легкие (менее 500).

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 тяжелые бетоны обычно вводят добавку карбида бора или другие добавки, содержащие легкие элементы – 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 бетонов, подвергающихся воздействию морских и пресных вод и атмосферы. К заполнителям для тяжелых бетонов предъявляются специальные требования. Суровые климатические условия ряда районов нашей страны привели к необходимости разработки и внедрения методов зимнего бетонирования. В районах с умеренным климатом большое значение имеют процессы ускорения твердения бетонов, что достигается применением быстротвердеющих цементов, тепловой обработкой (электропрогрев, пропаривание, автоклавная обработка), введением химических добавок и другими способами. К тяжёлым бетонам относится также силикатный бетон, в котором вяжущим является кальциевая известь.

Легкие бетоны изготавливают на гидравлическом вяжущем и пористых искусственных или природных заполнителях. Существует много разновидностей лёгкого бетона; они названы в зависимости от вида примененного заполнителя – вермикулитобетон, керамзитобетон, пемзобетон, перлитобетон, туфобетон и др.

Область применения легких бетонов – наружные стены и покрытия зданий, где требуются низкая теплопроводность и малый вес. Высокопрочный легкий бетон используется в несущих конструкциях промышленных и гражданских зданий (в целях уменьшения их собственного веса). К легким бетонам относятся также конструктивно-теплоизоляционные и конструктивные ячеистые бетоны. По способу образования пористой структуры и по виду вяжущего ячеистые бетоны разделяются на газобетоны и пенобетоны.

Особо легкие бетоны применяют главным образом как теплоизоляционные материалы.

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. Для достижения этого потребуется проведение широкого круга исследований, предусматривающих разработку важнейших теоретических вопросов технологии тяжелых, легких и ячеистых бетонов: макро- и микроструктурной теорий прочности бетонов с учетом внутренних напряжений и микротрещинообразования, теорий кратковременных и длительных деформаций бетонов и др.

Бетону, старейшему, но всегда современному материалу, принадлежит большое будущее.

“Правила строительства”, №46/1, июль 2014

Правообладателем всех материалов сайта является ООО «Правила строительства». Полная или частичная перепечатка материалов в любых источниках запрещена.