Бетоны сегодня являются максимально распространенными в современном строительстве материалами.
Элементарность изготовления, широкая доступность составляющих компонентов, универсальность в создании любых требуемых конфигураций, сделали бетоны поистине универсальными строительными компонентами для изготовления практически любых строительных элементов.
Бетоны в независимости от предназначения являются искусственно изготовленными материалами, имеющими свойства аналогичные камню. Получаются они вследствие полного затвердевания смешанных определенных компонентов с различными жидкостями: водой, специальными растворами и так далее.
Применяемые дополнительные компоненты могут быть разными, но основой этих материалов (бетонов) являются жидкости и цемент в качестве вяжущего вещества.
Взаимодействие этих основных компонентов позволяет связывать между собой остальные присутствующие в заготавливаемой смеси введенные составляющие.
Дополнительно вводимые составляющие бетонов, а это могут быть щебни, пески, фракции природных либо искусственных каменных пород или материалов (асфальт) называются заполнителями.
Их объем в теле бетона значителен и может достигать max=75% от общего объема производимого материала.
Дополнительные заполнители или добавки позволяют передать бетонам свои свойства, и полученные бетоны приобретают определенные требуемые качества, которые отражаются в их названиях: жароупорные бетоны, облегченные и так далее.
Основным же показателем производимых бетонов, характеризующим их по категориям, является имеющаяся удельная плотность, величина которой прямо зависит от совокупности всех используемых компонентов: плотности заполнителей, весового соотношения присутствующих компонентов и прочего.
Удельная плотность подразделяет производимые бетоны на следующие виды:
- Бетоны группы «Особо тяжелые». Их плотность более 2500 кг на 1 м.
- Бетоны группы «Тяжелые». Их плотность до max=2500 кг на 1 м.
- Бетоны группы «Легкие». Их плотность в пределах max=1800 кг на 1 м.
- Бетоны группы «Особо легкие» (теплоизоляционный вариант). Их плотность — max=500 кг на 1 м.
Добиваются требуемой плотности бетонов путем регулирования водоцементного соотношения соотношением зернового состава, использованием различных пластификаторов, простейшим уплотнением самой бетонной смеси и так далее.
К повышенной плотности стремятся в случае потребности изменения свойств бетонов в сторону повышенных значений прочности, определенной водонепроницаемости, заданной морозостойкости, требуемой стойкости от коррозии и так далее.
Введенные вяжущие вещества в составе производимых бетонов позволяют получить бетонную продукцию нескольких видов.
- Бетоны цементные, имеющие в основе портландцементы, пуццолановые портландцементы, шлакопортландцементы и прочие.
- Бетоны силикатные с отвердением в специальных автоклавах, имеющие в основе известково-песчаные, известково-шлаковые и иные подобные вяжущие.
- Бетоны гипсовые, имеющие в основе гипсоцементно-пуццолановые либо обычные гипсовые вяжущие компоненты.
- Асфальтобетоны, имеющие в основе битумные вяжущие компоненты.
- Полимербетоны и бетоны полимерцементные, имеющие в основе синтетические смолы.
- Бетоны специальные, имеющие в основе специальные особые компоненты, например, особые кислотоупорные бетоны, основанные на применении жидкого стекла.
Деление бетонов по структуре
- Возглавляют перечень «плотные бетоны», в теле имеющие плотную монолитную структуру и предельно минимальное количество образованных воздушных пор. Свободное пространство, имеющееся между фракциями введенных в их состав заполнителей, практически полностью занято затвердевшими вяжущими материалами.
- Бетоны с поризованными структурами. Фракции заполнителей в них соседствуют с затвердевшими вяжущими и поризованными газо- или пенообразователями.
- Бетоны ячеистых структур. В их составе присутствуют кремнеземистые компоненты, образующие многочисленные, равномерно распределенные искусственные поры.
- Бетоны крупнопористых структур. Образованные искусственно воздушные поры в теле таких бетонов имеют увеличенные размеры.
Классификация по назначению и предпочитаемой области применения
Назначение и область применения классифицируют бетоны на такие группы:
- Конструкционные бетоны или обычные, предназначение которых — возведение бетонных либо железобетонных всевозможных конструкций.
- Гидротехнические специальные бетоны, работающие во влажных средах.
- Легкие бетоны, применяемые только в ограждающих конструкциях.
- Бетоны, предназначенные для надежных покрытий автострад, тротуаров, площадок, аэродромов и прочее.
- Бетоны особого, специального предназначения, обладающие запланированными специфическими свойствами кислотостойкостью, жаропрочностью, декоративностью и так далее.
Значимым показателем имеющихся свойств бетонов является и значение прочности, относящееся к чисто механическим свойствам.
Маркируется прочность символом “М” и обладает значениями min=50 и предельным max=1000 единиц.
Зависит бетонная прочность от непосредственной активности применяемой марки цемента, а также соотношения его массы к введенному объему воды, именуемого “водоцементным соотношением”.
Определяют имеющуюся прочность бетона путем испытаний контрольных образцов, взятых из конкретной партии изготовленных бетонов.
Водонепроницаемость бетонов
Этот показатель обозначается символом W в диапазоне значений min=2 и max=20 (W2, затем W4, потом W6 и окончательное значение — W20). А самой водонепроницаемостью называется определенное свойство бетонов не пропускать под действующим до некоторой величины давлением воду.
Увеличивают степень водонепроницаемости путем использования в составляемых смесях специальных и особых расширяющих марок цемента либо уплотняющих добавок.
Морозостойкость бетонов
Показатели морозостойкости маркируются символом Мрз. Для бетонов широкого применения его значение равно 50. Высокой морозостойкостью наделены бетоны с наиболее плотной структурой, произведенные с использованием низкоалюминатного портландцемента в комплексе с высококачественным гранитным щебнем.
Коррозиестойкость бетонов
Разрушительная коррозия бетонных изделий происходит вследствие необратимого разрушения самого цементного камня, что в конечном итоге приводит к определенному понижению прочности изделия и его исходной водонепроницаемости.
Предотвращают подобное явление использованием специальных цементов (таких как пуццолановые), обрабатыванием поверхностей современными пленкообразующими составами или полимерными материалами.
Огнестойкость бетонов
Несомненно, бетоны — огнестойкие материалы и совершенно не подвержены процессу горения, но весьма продолжительное воздействие на бетоны повышенной температуры превосходящей отметку в min=150°С однозначно снижает былую прочность обычных бетонов примерно на четверть. В подобных случаях приходится применять жаростойкие бетоны, ибо для обычных бетонов применение любых дополнительных теплозащитных средств оказываются неоправданными.
Бетонная усадка и их расширение
Сам процесс отвердевания бетонов на воздухе сопровождается неизбежной усадкой этого материала, хотя во влажных средах возможно и его разбухание. Подобных явлений лишены лишь бетоны, имеющие в основе расширяющие или безусадочные цементы.
Бетонная усадка может достигать весьма значимых величин, что приводит к возникновению значительных напряжений в теле большеразмерных бетонных изделиях и, как следствие, к образованию трещин.
Для предотвращения последствий усадки в массивных изделиях предусматривают обязательные температурные швы и используют цементы с малой экзотермией.
Основные составляющие компоненты бетонов
Перечень всех применяемых в бетонах компонентов весьма обширен и изменчив, но неизменными остаются эти основополагающие:
Цементы
Цемент — это один из самых основных бетонных компонентов. Различные по маркам и по специфическим особым свойствам они позволяют создавать бетоны с определенными заданными параметрами.
Кстати, марку цементов можно скорректировать (в меньшую сторону) прямо в заготавливаемых смесях. Для этого применяют специальные микронаполнители, которые обеспечивают снижение марки цемента до той, которая треб