Сложно представить современное строительство без применения бетона. Именно благодаря бетону стало возможно возведение больших и прочных зданий и конструкций самой разной формы. Бетон это многокомпонентный материал, который получается в результате схватывания смеси состоящей из вяжущего вещества, обычно цемента, мелкого и крупного заполнителя песка и щебня и воды.
Благодаря пластичности бетона до начала затвердевания бетон легко принимает нужные формы, для этого служит опалубка, которая ограничивает положение бетона в пространстве. После полного схватывания бетона опалубка обычно снимается. Если конструкция будет подвергаться различным видам напряжения — растягивание или изгиб, то для укрепления бетона и придания ему дополнительной прочности используется армирование бетона сталью.
Виды бетона.
Бетон подразделяют на следующие виды:
— предварительно напряженный бетон
— неармированный бетон
— железобетон
— фибробетон
Для изготовления бетона применяют 5 видов цемента:
— цемент общего назначения
— умеренно сульфатостойкий для установки конструкций в грунте
— модифицированный портландцемент
— с низкой экзотермией
— сульфатостойкий для сооружений, которые будут находиться в неблагоприятных грунтовых условиях.
Заполнители для изготовления бетона.
В качестве заполнителя при создании бетона обычно используют материалы природного происхождения, такие как гравий и щебень. Иногда используют шлак, который образуется в результате сжигания различного топлива в промышленных печах и котельных. Не каждая смесь из карьера может быть использована в качестве заполнителя — подходит только та, в которой низкое содержание суглинка, глины, слюды, ила, сланца, органических веществ и щелочей. Важен и размер фракции заполнителя — его максимальный размер зависит от проводимых работ. Как правило, крупный песок лучше, чем мелкий, но лучше, если есть песок состоящий и из крупных зерен и из мелких. Если возводится тонкая стена, или бетон находится около арматуры, то размер зерна заполнителя нужно выбрать небольшой, а в массивных конструкция применяют заполнитель с зернами до 20 мм.
Вода для приготовления бетона.
К воде, которая используется для приготовления бетона, есть два обязательных требования — отсутствие солей и чистота. Использование морской воды недопустимо при изготовлении железобетона, из-за угрозы коррозии стали внутри железобетонной конструкции. Вода на первичном этапе служит своего рода смазкой в среде зерен заполнителя и придает смеси пластичность, что способствует укладке смеси в нужные формы. Так же без воды не начнется процесс затвердевания портландцемента.
Состав бетонной смеси.
Бетон получает прочность в зависимости от количества воды, которое было добавлено в смесь изначально. На мешок цемента требуется воды в пределах 15-23 литров. Точное количество подбирается каждый раз индивидуально и зависит от влажности песка и нужной прочности готовой конструкции. Чем меньше было воды, тем крепче получится бетон. Но есть минимальное количество воды, без которого бетон не наберет прочность вовсе, если воды недолить, то ее не хватит для полноценного процесса затвердевания портландцемента.
Огнестойкость бетона.
Ценное качество бетона это его высокая огнестойкость. А благодаря совпадению коэффициента теплового расширения бетона и стали, бетон отлично зарекомендовал себя в деле защиты стальных конструкций.
Торкрет бетон.
Цементная пушка при помощи сжатого воздуха наносит смесь для приготовления бетона и раствор на поверхности сооружений — так создается торкрет бетон. Торкрет бетон характеризуется высокой плотностью и отличной водонепроницаемостью, поэтому его применяют на особенно важных конструкциях, а так же при ремонте и укреплении уже существующих зданий и сооружений
Декоративный бетон.
Для создания декоративного бетона в начальную смесь добавляют измельченное стекло или мраморную крошку. Терраццо так называют декоративный бетон, который создается из цементов, окрашенных в разные цвета с добавлением дробленого мрамора. Формуют этот бетон, как правило, в стенах и в полу. Декоративный бетон позволяет создавать элементы любой формы и требуемого размера, что позволяет более широко применять декоративный бетон по сравнению с натуральным камнем и керамикой. Да и стоит декоративный бетон дешевле.
Пескобетон.
— одна из разновидностей бетона, представляющая собой высокопрочную смесь, состоящую из неорганического вяжущего материала (высокомарочный портландцемент), наполнителя (песок с крупностью зерен до 5 мм) и различных химических и специальных минеральных добавок, улучшающих его свойства. Его применяют для устройства стяжек пола и обогреваемых полов (с мелким наполнителем 0,8-1,2мм), приготовления растворов для кладки и фасадных штукатурок (со средним наполнителем 1,8-2,2 мм), для создания фундамента, цоколей и плит перекрытий (с крупным наполнителем до 4 мм).
Бетон с воздухововлекающими добавками.
Если в структуре бетона есть воздух, то это позволяет улучшить долговечность бетона, особенно стойкость бетона к циклам замерзания и оттаивания. Особенно это важно при строительстве дорожных покрытий, которые постоянно подвергаются воздействию природных явлений и суточным перепадам температур.
Тяжелый бетон.
Тяжелый бетон используется как среда для защиты от излучения ядерных реакторов. Именно из тяжелого бетона строят стены вокруг активной зоны ядерного реактора. Для изготовления тяжелого бетона применяют заполнители с очень высокой плотностью, как правило, в роли заполнителей используют стальные отходы и цемент, который не вовлекает воздух. Бетон в обязательном порядке подвергают виброуплотнению для удаления максимально возможного количества воздуха из массы до начала процесса затвердевания.
Специальные бетоны.
Так как обычный бетон не демонстрирует высокой прочности на растяжение, был создан фибробетон, в состав которого вошел волокнистый наполнитель. Волокна применяются самые разные — стальные, асбестовые, бамбуковые и полипропиленовые. Именно наличие волокна позволяет улучшить сопротивление бетона напряжению на изгиб и растяжение.
Предварительно напряженный железобетон.
В данном виде бетона растягивающие напряжения от нагрузки нивелируют путем предварительного создания напряжений сжатия.
Железобетон.
Для получения железобетона используется стальная арматура, которая характеризуется высокой прочностью на усилие растяжения. Арматура натягивается и в таком состоянии заливается смесью для получения бетона. Когда бетон затвердевает, то силы предварительного натяжения стальной проволоки сообщается бетону и получается сжатый бетон.
Такой широкий выбор бетона разных типов обуславливает широчайшее применение бетона для возведения различных инженерных сооружений и зданий различного назначения.