Бетон — это главный строительный материал веками применяемый в строительстве. Предназначенный для строительства монолитно каркасных промышленных и гражданских домов, гидротехнических, транспортных и др. сооружений, изготовления железобетонных конструкций. Основными компонентами бетона является: цемент, вода, заполнители и специальные добавки. Бетон представляет собой композиционный материал, получаемый в итоге формирования и отвердевания рационально подобранной бетонной смеси. Преимуществами бетона является: низкий уровень расходов на изготовление конструкций в связи с применением местного сырья, возможность изготовления сборных и монолитных конструкций разного вида и назначения, возможность сводки конструктивных элементов из бетона и с использованием специальных форм (опалубки) непосредственно на строительной площадке, механизация и автоматизация приготовления бетона и производства конструкций. Бетон долговечен и огнестоек, его плотность, прочность и другие характеристики можно изменять в широких границах и получать материал с заданными свойствами. Прочность является самим важным свойством бетона. Как и естественный камень, бетон лучше опирается сжатию, чем растягиванию, потому за критерий прочности принята граница прочности бетона при сжатии. Низкая прочность на растягивание, устраняется в железобетоне, когда напряжения растягивания на себя берет арматура. Близость коэффициентов температурного расширения и крепкое сцепление обеспечивают совместную работу бетона и стальной арматуры в железобетоне, как единого целого. Прочность бетона нарастает в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой, что нормально протекают в теплых и влажных условиях. Взаимодействие цемента с водой прекращается, если бетон высыхает или замерзает. Раннее высыхание или замерзание бетона непоправимо ухудшает его структуру и свойства.
Технические свойства бетонной смеси. При изготовлении железобетонных изделий и бетонировании монолитных конструкций важнейшим свойством бетонной смеси является удобство заполнения и формирования, то есть способность заполнять форму при данном способе уплотнения, сохраняя при этом свою однородность. Для оценки удобства заполнения используют три показателя: подвижность бетонной смеси (П), которая является характеристикой структурной прочности смеси; твердость (Ж), которая является показателем динамической вязкости бетонной смеси; вязкость, характеризуемую водоотделением бетонной смеси после ее отстаивания. Подвижность бетонной смеси характеризуется измерением осадки конуса (ОК), отформованного из бетонной смеси, которая подлежит проверке. Подвижность бетонной смеси вычисляют как среднее двух определений, выполненных из одной пробы смеси. Если осадка конуса равняется нулю, то удобство заполнения бетонной смеси характеризуется твердостью. Твердость бетонной смеси характеризуется временем вибрации, необходимым для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе для определения твердости. Вязкость бетонной смеси обусловливает однородность структуры и свойств бетона. Очень важно сохранить однородность бетонной смеси во время перевозки, заключении в форму и уплотнении. При уплотнении подвижных бетонных смесей происходит сближение ее составных частей, при этом часть воды отжимается наверх. Уменьшение количества воды при применении пластифицирующих добавок и повышения водоудерживающей способности бетонной смеси путем правильного подбора зернового состава заполнителей является главными мерами борьбы с расслоением подвижных бетонных смесей.
Марки и классы бетонов. При проектировании бетонных и железобетонных конструкций определяют необходимые характеристики бетона: класс (марку) прочности, марки морозоустойчивости и водонепроницаемости. Марка бетона по прочности — это сопротивление осевому сжатию контрольных образцов в кг/см2. В строительстве применяются следующие марки бетона: М50, М75, М100, М150, М200, М250, М350, М400, М450, М550, М600, М700, М800. Класс бетона — это числовая характеристика какого-либо его свойства, принятая с гарантированной обеспеченностью 0,95. Это значит, что установленное классом свойство обеспечивается не менее чем в 95 случаях из 100 и только в 5-ти случаях можно ожидать его не выполненным. Бетоны подразделяются на классы: В1; В1,5; В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В40; В45; В50; В55; В60. Соотношения между классом и марками бетона по прочности приведены в таблице: Клас | Прочность, кг/см2 | Марка | В5 | 65 | М75 | В7.5 | 98 | М100 | В10 | 131 | М150 | В12.5 | 164 | М150 | В15 | 196 | М200 | В20 | 262 | М250 | В25 | 327 | М350 | В30 | 393 | М400 |
Марка бетона по морозоустойчивости — это наибольшее число циклов по переменного замораживания и оттаивания, что при проверке выдерживают образцы установленных размеров без снижения прочности на сжатие более 5% в сравнении с прочностью образцов, испытанных в эквивалентном возрасте, а для дорожного бетона, кроме того, без потери массы более 5%. Установлено следующие марки по морозоустойчивости: F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500. Марка бетона по водонепроницаемости — это давление воды при котором установленные образцы не пропускают воду в условиях стандартных экзаменов. Применяются следующие марки бетона по водонепроницаемости: W2, W4 W6, W8, W12.
Добавки повышают качество бетона и добавляют ему дополнительные специальные свойства, что позволяет ускорить темпы ведения строительства, а также значительно снизить стоимость. Специальные свойства бетона необходимы как при строительстве дорог и аэродромных покрытий, гидротехнических сооружений, причалов, бассейнов и специальных сооружений, так и при монолитном строительстве жилых и промышленных домов и т. д. В настоящее время существует множество разных добавок. При жарком климате например часто используются замедлители отвердевания. При изготовлении полов, которые поддаются замерзанию/оттаиванию как, например, полы на открытых площадках или в морозильных камерах, рекомендуется применять (кроме использования замедлителей), только воздухо-поглощающие реагенты. Для повышения удобства укладки бетона применяются пластификаторы и суперпластификаторы. Для бетонирования в почвах, насыщенных водой, а также для строительства бассейнов и разного рода резервуаров применяются добавки, которые повышают в несколько раз водонепроницаемость бетона.
|