Вторник , 9 августа 2022
Домой / Строительные материалы / Строительные материалы как бетон

Строительные материалы как бетон

Бетон

Бето́н (от фр.  bétonium ) — искусственный каменный строительный материал, получаемый в результате формования и затвердевания рационально подобранной и уплотненной смеси состоящей из вяжущего вещества (цемент или др.), крупных и мелких заполнителей, воды. В ряде случаев может содержать специальные добавки, а также отсутствовать вода (например в асфальтобетоне).

Содержание

История

Известен более 6000 лет (Междуречье), широко использовался в Древнем Риме [1] .

После падения Римской империи рецепт изготовления бетона был забыт на тысячу лет. Современный бетон на цементном вяжущем веществе известен с 1844 года (И. Джонсон). Патент на портландцемент получил в 1824 году Джозеф Аспдин; патент на «римский цемент» получил в 1796 году Джеймс Паркер.

Мировыми лидерами в производстве бетона являются Китай (430 млн м³ в 2006 г.) [2] и США (345 млн м³ в 2005 г. [3] и 270 млн м³ в 2008 г.) [2] В России в 2008 г. было произведено 52 млн м³.

Изготовление

Бетон производится смешиванием цемента, песка, щебня и воды (соотношение их зависит от марки цемента, фракции и влажности песка и щебня), а также небольших количеств добавок (пластификаторы, гидрофобизаторы, и т. д.). Цемент и вода являются главными связующими компонентами при производстве бетона. Например, при применении цемента марки 400 для производства бетона марки 200 используется соотношение 1:3:5:0,5. Если же применяется цемент марки 500, то при этом условном соотношении получается бетон марки 350. Соотношение воды и цемента («водоцементное соотношение», «водоцементный модуль»; обозначается «В/Ц») — важная характеристика бетона. От этого соотношения напрямую зависит прочность бетона: чем меньше В/Ц, тем прочнее бетон. Теоретически, для гидратации цемента достаточно В/Ц = 0,2, однако у такого бетона слишком низкая пластичность, поэтому на практике используются В/Ц = 0,3—0,5.

Распространенной ошибкой при кустарном производстве бетона является чрезмерное добавление воды, которое увеличивает подвижность бетона, но в несколько раз снижает его прочность.

Виды бетона

Согласно ГОСТ 25192-82, классификация бетонов производится по основному назначению, виду вяжущего, виду заполнителей, структуре и условиям твердения:

  • По назначению различают бетоны обычные (для промышленных и гражданских зданий) и специальные — гидротехнические, дорожные, теплоизоляционные, декоративные, а также бетоны специального назначения (химически стойкие, жаростойкие, звукопоглощающие, для защиты от ядерных излучений и др.).
  • По виду вяжущего вещества различают цементные, силикатные, гипсовые, шлакощелочные, асфальтобетон, пластобетон (полимербетон) и др.
  • По виду заполнителей различают бетоны на плотных, пористых или специальных заполнителях.
  • По структуре различают бетоны плотной, поризованной, ячеистой или крупнопористой структуры.
  • По условиям твердения бетоны подразделяют на твердевшие в естественных условиях; в условиях тепловлажностной обработки при атмосферном давлении; в условиях тепловлажностной обработки при давлении выше атмосферного (автоклавного твердения).

Дополнительно к классификации ГОСТ 25192-82 используется следующая классификация.

  • По объёмной массе бетоны подразделяют на:
  • особо тяжёлый (плотность свыше 2500 кг/м³) — баритовый, магнетитовый, лимонитовый;
  • тяжёлый (плотность 2200—2500 кг/м³);
  • облегченные (плотность 1800—2200 кг/м³);
  • легкий (плотность 500—1800 кг/м³) — керамзитобетон, пенобетон, газобетон, арболит, вермикулитовый, перлитовый;
  • особо лёгкий (плотность менее 500 кг/м³).
  • По содержанию вяжущего вещества и заполнителей бетоны подразделяют на:
  • тощие (с пониженным содержанием вяжущего вещества и повышенным содержанием крупного заполнителя);
  • жирные (с повышенным содержанием вяжущего вещества и пониженным содержанием крупного заполнителя);
  • товарные (c соотношением заполнителей и вяжущего вещества по стандартной рецептуре).

Эксплуатационные свойства

Прочность на сжатие

Основной показатель, которым характеризуется бетон — прочность на сжатие. По ней устанавливается класс бетона. Согласно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», класс обозначается латинской буквой «B» и цифрами, показывающими выдерживаемое давление в мегапаскалях (МПа). Например, обозначение В25 означает, что бетон данного класса в 95 % случаев выдерживает давление 25 МПа. Для расчёта показателя прочности необходимо учитывать и коэффициенты, например, для класса В25 нормативная прочность на сжатие, применяемая в расчетах — 18,5 МПа. Возраст бетона, отвечающий его классу по прочности на сжатие и осевое растяжение, назначается при проектировании исходя из возможных реальных сроков загрузки конструкции проектными нагрузками, способа возведения, условий твердения бетона. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливается в возрасте 28 суток.

Наряду с классами, прочность бетона также задается марками, обозначаемыми латинской буквой «М» и цифрами от 50 до 1000, означающими предел прочности на сжатие в кгс/см². ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия» устанавливает следующее соответствие между марками и классами при коэффициенте вариации прочности бетона 13,5 %:

Класс бетона по прочности Ближайшая марка бетона по прочности
B3,5 М50
B5 М75
B7,5 М100
B10 М150
B12,5 М150
B15 М200
B20 М250
B22,5 М300
B25 М350
B27,5 М350
B30 М400
B35 М450
B40 М550
B45 М600
B50 М700
B55 М750
B60 М800
B65 М900
B70 М900
B75 М1000
B80 М1000

Для проверки прочности незатвердевшей смеси используются камеры нормального твердения, проверка прочности готовой конструкции осуществляется с помощью молотков Кашкарова, Физделя или Шмидта.

Удобоукладываемость

Согласно ГОСТ 7473-94 «Смеси бетонные. Технические условия», по удобоукладываемости (обозначается буквой «П») различают бетоны:

  • сверхжесткие (жесткость более 50 секунд);
  • жесткие (жесткость от 5 до 50 секунд);
  • подвижные (жесткость менее 4 секунд, подразделяются по осадке конуса).

ГОСТ устанавливает следующие обозначения бетонных смесей по удобоукладываемости:

Марка по удобоукладываемости Норма по жесткости, с Осадка конуса, см
Сверхжесткие смеси
СЖ3 Более 100
СЖ2 51—100
СЖ1 менее 50
Жесткие смеси
Ж4 31—60
Ж3 21—30
Ж2 11—20
Ж1 5—10
Подвижные смеси
П1 4 и менее 1—4
П2 5—9
П3 10—15
П4 16—20
П5 21 и более

Показатель удобоукладываемости имеет решающее значение при бетонировании с помощью бетононасоса. Для прокачки насосом используют смеси с показателем не ниже П4.

Другие важные показатели

  • Прочность на изгиб.  — обозначается латинской букой «F» и цифрами 50-1000, означающими количество циклов замерзания-оттаивания, которые способен выдержать бетон.  — обозначается латинской буквой «W» и цифрами от 2 до 20, обозначающими давление воды, которое должен выдержать образец-цилиндр данной марки.

Для испытаний бетона на морозостойкость и водонепроницаемость используются испытательные климатические камеры.

Обозначение бетонной смеси

Согласно ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные. Технические условия», обозначение бетонной смеси должно содержать:

  • степень готовности;
  • класс по прочности;
  • марки по удобоукладываемости, морозостойкости, водонепроницаемости, средней плотности (для легкого бетона);
  • обозначение стандарта.

Например, готовая к употреблению бетонная смесь тяжелого бетона класса по прочности на сжатие В25, марки по удобоукладываемости П3, морозостойкости F200 и водонепроницаемости W6 должна обозначаться как БСТ В25 П3 F200 W6 ГОСТ 7473-2010.

Защита бетона

Гидроизоляционную защиту бетона подразделяют на первичную и вторичную. К первичной относят мероприятия, обеспечивающие непроницаемость конструкционного материала сооружения. Ко вторичной — дополнительное покрытие поверхностей конструкций гидроизоляционными материалами (мембранами) со стороны непосредственного воздействия агрессивной среды [4] .

Меры первичной защиты предполагают использование материалов, имеющих повышенную коррозионную стойкость в агрессивной среде, а также обеспечивающих низкую проницаемость бетона. К мерам первичной защиты относятся также вопросы выбора рациональных геометрических очертаний и форм конструкций, назначение категорий трещиностойкости и предельно допустимой ширине раскрытия трещин, рассмотрение сочетания нагрузок и определение непродолжительного раскрытия трещин, назначение толщины защитного слоя бетона с учетом его непроницаемости. Также к первичной защите можно отнести применение интегральных капиллярных материалов — гидроизоляция строительными смесями проникающего действия. При этом уплотняется структура бетона и происходит увеличение водонепроницаемости, морозостойкости, прочности на сжатие и коррозионной стойкости на весь срок службы.

Задача вторичной защиты — не допустить или ограничить возможность контакта агрессивной среды и железобетона. В качестве вторичной защиты используют обеспыливающие пропитки, тонкослойные покрытия, наливные полы и высоконаполненные покрытия. Чаще всего в качестве связующего материала при производстве полимерных составов, применяются эпоксидные, полиуретановые и полиэфирные компоненты. Механизм защиты бетонного основания заключается в уплотнении поверхностного слоя и изоляции поверхности.

Что такое бетон? Виды и марки бетона

Бетон является одним из самых востребованных материалов в строительстве. Он используется при сооружении стен, возведении фундаментов, мостов, ограждений и всевозможных конструкций. Этот композиционный материал благодаря своим функциональным свойствам является универсальным. По сути, это созданный искусственно камень, в основании которого – несколько ингредиентов: цемент, обычная вода, различные заполнители. Изготовить бетон можно не только в заводских условиях, но и в домашних. При этом немаловажно придерживаться технологии и пропорций. Смешивание проводят в деревянных или металлических емкостях, а также в бетоносмесителе. Именно такой последний вариант обеспечивает хорошую продуктивность (сокращение временных затрат и более качественное перемешивание составляющих).

Что такое бетон

Где используется бетон?

Существует сразу несколько разновидностей бетона, каждый из них используется для определенной области. К примеру, очень тяжелый материал предназначен для атомных электростанций. Тяжелый бетон употребляют при изготовлении фундаментов и конструкций. Легкий бетон предназначен для панелей, всевозможных перекрытий и сооружения стеновых блоков. Особо легкий используют для теплоизоляции построек.

Область применения бетона

О составе

Главнейшими составляющими бетона является щебень, цемент, вода и песок. При выборе компонентов необходимо обращать внимание на их чистоту. К примеру, щебень не должен содержать мусор и глиняные примеси. Проверить настолько качественный песок можно следующим образом: насыпьте его в емкость с водой и взболтайте. Важно, чтобы при этом вода не была мутной. Кроме того, нельзя брать излишне мелкий песок. Расход цемента зависит от марки, его количество определяют по определенным пропорциям. Купить цемент можно различного типа:

  • портланд (оптимален для фундамента),
  • шлакопортланд (обладает пониженной стойкостью к пониженным температурам),
  • пуццолановый (для сооружений под землей и под водой).

Используемые пропорции

Производя бетон, стоит не забывать о пропорциях. Ведь именно они напрямую зависят от характера цемента и марки бетона. К примеру, если цемент марки М400, то для того чтобы получить бетон М100, следует смешать один килограмм цемента, 4,6кг песка и семь килограмм щебня. Для того чтобы получить бетон М300, необходимо использовать 3,7 кг щебня и 1,9 кг песка. Объем цемента аналогичен первому варианту.

Как приготовить бетон

Как приготовить бетон?

Технология следующая: в емкость или на чистый пол насыпьте горку гравия и песка. При этом следует придерживаться пропорций. Затем добавьте цемент и перемешайте смесь. После этого в верхней части горки сделайте небольшое углубление (подобно кратеру), в которое налейте воду. Для того чтобы получилась однородная смесь, подсыпайте компоненты с краев. Если вы используете бетономешалку, то в самом начале в бак налейте 10 литров воды и только потом песок и гравий. Перемешайте состав несколько минут и только после этого добавьте цемент и еще воду в том количестве, которая требуется для нужной консистенции.

Добавки

Повысить качество бетона можно посредством использования различных добавок. Среди таковых – добавки для повышения стойкости к воздействию низких температур, подвижности, прочности, а также повышенной плотности.

О показателях прочности и однородности

Подобно природному камню бетон лучше сопротивляется сжатию по сравнению с растяжением. Собственному поэтому критерием прочности считается предел прочности такого материала при сжатии. Прочность бетона нарастает в итоге физико-химических процессов взаимодействия воды и цемента во влажных и теплых условиях. При этом если прекращается взаимодействие, бетон сразу же замерзает или высыхает.

Самым существенным технологическим требованием является однородность бетона. Для оценивания такого свойства применяют результаты контрольных испытаний (проводят в заводских условиях) за определенный временной период.

Плотность бетона определяют как отношение его массы к объему. Такой показатель воздействует на качество данного материала, а также на его прочность (более плотный бетон является более прочным).

Информация о марке и классе бетона

Марку бетона определяют пределом прочности на сжатие. В строительстве используют различные марки: М50, М100, М200, М75, М150, М350, М450, М800 и прочие. Классом называют числовую характеристику того или иного свойства бетона, которая используется с гарантированной обеспеченностью плотности 0,95 (на конкретном примере – бетон В50 в 95 случаях из ста способен выдержать давление на сжатие с показателями до 50 МПа).

Купить бетон можно различного класса: В2, В1, В5, В15, В25, В60, В30, В10. Соотношение марки и класса бетона по уровню прочности – в таблице.

Соотношение марки и класса бетона

Особенности ухода за бетоном: ключевые моменты

В первый месяц после укладки важно за бетоном ухаживать. Только так можно создать нормальные условия твердения. В теплое время его необходимо поливать, укрывая от воздействия прямых солнечных лучей. При укладке в опалубку бетонная смесь должна иметь температуру не ниже пяти градусов. укладывать смесь необходимо как можно быстрее. В зимний период опалубку утепляют.

Источник https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/6691

Источник https://o-remonte.info/chto-takoe-beton/

Источник

Про admin

Проверьте также

Как создать вид номенклатуры в 1С: Управление торговлей

Как создать вид номенклатуры в 1С:Управление торговлей При хаотичном ведении справочника «Номенклатура» возникает ряд проблем, ...

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.