Применение бетона: Бетон: свойства и область применения – Бетон — Википедия

Бетон: свойства и область применения

Самый применяемый материал в строительстве — бетон. Список его разновидностей постоянно расширяется. Современные бетоны разрабатывались под обеспечение решения специальных задач. Их составы отличаются вяжущим веществом и заполнителями. Различают силикатные, гипсовые, шлакощелочные, цементные, специальные, гипсовые и пр. основы. Поэтому смеси имеют разнообразные характеристики.

Свойства

Применением во многих сферах жизни продукция обязана своим специфическим качествам: влаго- и шумонепроницаемости, прочности, гибкости, однородной прочности, теплопроводности, морозоустойчивости и пр. Различают составы: особо легкие (легкие) и тяжелые (особо тяжелые). Объемная плотность бетона (от 400 кг/м3 до 2500 кг/м3 и более) формируется технологией выработки, задает величины показателей качества и сферы применения. Конечные свойства бетонного изделия в своей основе соответствуют той или иной его марке.

Вернуться к оглавлению

Прочность

Характеризует сопротивляемость материала давлению на сжатие. На прочность изделий влияют качество цемента и заполнителей, точность дозирования и качество смешивания составляющих. Прочность материала увеличивается в нормальных условиях (влажности и температуры) протекания физико-химических взаимодействий вяжущего вещества с водой. Набор качества бетоном продолжается до 30 суток. Известные классы продукции по прочности (от В1 до В60) соответствуют определенным ее маркам. К примеру, М400 соотносится с классом В30, который сохраняет качество прочности при предельном значении давления 30 МПа/м. кв.

Вернуться к оглавлению

Водонепроницаемость

Жидкая среда, в которой работают бетонные изделия, разрушает их, вымывая легкорастворимые компоненты. В частности, гашеную известь, которая является водорастворимым веществом. Кислоты, растворенные в грунтовых водах и осадках, также усиливают процессы разрушения. Водонепроницаемость определяет, при каком давлении столба жидкости (в килограммах на 1 см. кв. площади) сохраняется данное эксплуатационное качество материала.

Показатель гидроустойчивости классифицируется в пределах от W2 до W20. Защиту бетону создают применение сульфатостойкого портландцемента, специальных пленкообразующих покрытий, введение в растворы гидрофобных, препятствующих проникновению влаги, и уплотняющих добавок.

Вернуться к оглавлению

Морозостойкость

Замораживание изделий приводит к превращению внутренней воды, находящейся в порах, в лед. Он создает внутренние напряжения, что приводит к растрескиванию и разрушению тела готовых изделий. Таким образом, повышенная пористость продукции увеличивает доступ влаги в материал, что снижает его морозостойкость. Она определяет количество циклов заморозки и оттаивания материала при потере прочности на сжатие и массы вещества в установленных пределах (допустимые значения — 5%). Характеристика обозначается буквой F. Выпускается достаточно бетонов определенных марок морозостойкости от F25 до F1000.

Вернуться к оглавлению

Теплопроводность

Диаграмма теплопроводности материалов.

Плотность материала определяет его теплопроводность. Бетонам приходится работать в разных температурных условиях, в которых состав материала усаживается и теряет прочность. Причина — испарение внутренней воды. Итог — появление трещин и последующее разрушение. Эксплуатация конструкций при постоянном воздействии высоких температур требует применения жаростойких рецептур (BR) соответствующего класса (от U3 до U18). В условиях регулярных воздушных и водных термосмен используют смеси определенных марок термостойкости. В пределах допусков применения материал не деформируется и сохраняет прочность.

Вернуться к оглавлению

Пористость

В бетоне всегда имеются поры. Полностью их исключить из материала невозможно. Развитые технологии производства позволяют создавать продукцию с заданными требуемыми для применения параметрами пористости.

Вернуться к оглавлению

Усадка и деформация

Высыхание бетона приводит к уменьшению объема материала. Усадка находится в пределах 1%. Вызревание смесей также сопровождается преимущественно поверхностными деформациями. Для минимизации проблем применяют минеральные добавки, которые регулируют деформацию и улучшают другие их свойства.

Вернуться к оглавлению

Области применения

Безопасную и долговечную эксплуатацию объектов обеспечивает правильное применение бетона. Предназначение составов определило их подразделение на: жаростойкий, конструкционно-теплоизоляционный, коррозионностойкий, дорожный, гидротехнический, общестроительный, а также бетон для транспортного строительства.

Вернуться к оглавлению

Конструкции из железобетона

Их основа — напрягающий цемент, увеличивающий объем при застывании. Разнонаправленные внутренние нагрузки арматуры и бетона позволяют изделиям становиться самонапряженными. Это способствует работе на сгиб, сжатие, прогиб и т. д.

Вернуться к оглавлению

Гидросооружения

К классу и маркам бетонных смесей для них предъявляются самые высокие требования. Используются марки бетона по морозостойкости от F200. Здесь зарекомендовали себя бетоны от М350 и выше, которые имеют короткий период схватывания, обладают надежностью, прочностью.

Вернуться к оглавлению

Покрытие дорог

Дорожные плиты шоссе и аэродромов льют из бетона М350. Марка выдерживает большие вертикальные динамические нагрузки. Марки М100 и М200 имеют свойства, позволяющие их использовать для отливки подушки под бордюры. В зонах с суровым климатом бетонные смеси должны иметь параметры морозостойкости выше F800.

Вернуться к оглавлению

Закладка и отделка стен

Перекрытия и стены формируются с обеспечением высокого уровня надежности. С этой задачей справляются тяжелые бетонные смеси. Однако теплопроводность составов имеет высокую величину, поэтому для завершающей отделки стен его использовать нецелесообразно.

Вернуться к оглавлению

Заключение

Бетон широко применяется для реализации любых объектов, которые эксплуатируются в разнообразных условиях. Рецептуры смесей перекрывают весь диапазон специфических строительных задач, требующих обеспечения смесями заданных качеств.

Бетон в строительстве: виды, выбор, применение

Один из наиболее используемых материалов в строительстве является бетон. Он многофункционален, и является универсальным средством фиксации. Применяется почти во всех видах строительных работ. Сегодня на рынке существует достаточно много разных производителей бетона, а также разновидностей самого материала, в зависимости от характера применения. Основные преимущества бетона – это приемлемая цена сырья и долговечность. Стоит отметить, что бетон достаточно влагоустойчивый и является огнеупорным, благодаря своей невысокой теплопроводимости. О видах бетона и его выборе мы поговорим сегодня в этой статье.

Применение бетона в строительстве

Наиболее часто бетон используется для заливки фундаментов, постройки монолитно-каркасных зданий и бетонно-каркасных изделий. Незаменим в дорожном строительстве. Также его применяют в ремонтных работах для внутренней и внешней облицовки зданий, герметизации. Без применения бетона не обходится строительство мостов, дамб, плотин и бассейнов. Производство бетонных плит, качественного строительного материала, невозможно без бетона, как понятно из названия материала. Бетон используют для создания имитации натурального камня в декоративных целях. Такой материал необходим для строительства стен, он придает им прочность, колон, фасадных конструкций. Используется для стяжки и заливки пола. Без него не обходится армирование бетонных конструкций металлическими каркасами. Таким образом, можно выделить основные функции бетона в строительстве:

• заливка основы зданий;
• закладка и отделка конструкций;
• покрытие дорог;
• гидростроительство.

Из вышеперечисленного становится понятно, что бетон в строительстве – основополагающий материал, заменить который будет весьма проблематично.

Виды бетонных смесей

Для того, чтобы бетон приобрел дополнительные свойства, в состав самого материала могут добавляться разнообразные элементы. Добавление тех или иных компонентов напрямую зависит от целевого использования бетона. Как правило, при изготовлении бетонной смеси, производители стараются усилить такие его свойства, как морозостойкость, прочность, влагоустойчивость. Сегодня в строительстве различают бетонные смеси на основе разного вяжущего вещества:

• силикаты;
• гипс;
• щелочные основы;
• цемент.

Бетон так же классифицируют на виды согласно его плотности:

• на особо тяжёлые — более 2500 кг на кубический метр;
• тяжёлые — 1800-2500 кг на кубический метр;
• лёгкие — 600-800 кг на кубический метр;
• особо лёгкие менее 600 кг на кубический метр.

Бетонные смеси различаются своей структурой. По этому показателю различают следующие виды бетонных смесей:

• крупнозернистые и мелкозернистые смеси;
• смеси с малым содержанием щебня, крупнопористые или беспесчанные;
• ячеистые и пенобетонные смеси.

Критерии выбора бетона для строительства

Для выбора необходимого материала, стоит, в первую очередь, определить, в какой области будет использоваться бетонная смесь. Например, вам нужен обычный бетон или бетон для гидростроительства. Для сооружения ограждений используют более легкие бетонные смеси, чем для строительства дорог. Существуют еще бетоны специального назначения. Поэтому, как правило, лучше проконсультироваться с опытными строителями, прежде чем сделать выбор. Однако, несколько критериев выбора бетона можно назвать общими.

• Стоит обратить внимание на такие свойства бетонной смеси, как способность заполнять форму и уровень уплотнения. Разные строительные сферы применения предполагают разный уровень этих показателей. Интенсивность уплотнения напрямую зависит от метода образования бетонной смеси и дополнительных компонентов. В зависимости от этого различают подвижные и жесткие смеси из бетона.
• Следующий критерий, на который стоит обратить внимание – это прочность. Разные бетонные смеси имеют различную прочность, в зависимости от состава смеси. От прочности материла напрямую зависят важные свойства, такие как морозостойкость. Если вам необходимо получить высокий показатель морозостойкости, то следует выбирать бетоны с плотной структурой.

• Профессионалы рекомендуют учитывать и другие важные пункты при выборе материала, такие как коррозиестойкость и огнестойкость бетонов.
• Нельзя упускать из вида такие свойства материала, как расширение и усадка бетона. Чтобы избежать разрушения конструкции и образования трещин, нужно учитывать процесс отвердевания бетонов. Он всегда сопровождается усадками, а во влажной среде даже разбуханием. Чтобы этого избежать рекомендуется использовать безусадочные цементы.

Подводя итоги, можно сказать, что бетон является основой любых строительных работ, как крупных объектов и производства, так и рядового ремонта. Во-первых, благодаря своему широкому спектру применения, во-вторых, доступной стоимости. Его свойства делают материал прочным, а значит и долговечным. Главное, правильно выбрать бетон, учитывая все необходимые характеристики и задачи.

22.08.2019

Подписаться на рассылку

Виды и свойства бетона. Применение материала в строительстве

Содержание статьи:

Бетон является универсальным материалом для строительства, который в течение нескольких десятилетий остаётся незаменимым веществом для возведения сооружений любого назначения, габаритов и сложности. После полного высыхания он становится очень прочным, надёжным и долговечным веществом. Узнаем подробнее об этом материале.

Применение бетона

Применение бетона

В большинстве случаев бетон является основным компонентом для формирования и последующего возведения фундамента любого строения. Стоит отметить, что этот материал может быть применён вне зависимости от того, какова структура строения:

• кирпичная,
• панельная,
• из шлакоблока.

Несмотря на то, что возведение любого фундамента не обходится без применения большого количества бетона, не стоит считать, что сфера его использования ограничивается лишь возведением фундаментов. При современном развитии строительных технологий без использования данного вещества невозможна кладка стен вне зависимости от того, на основе каких материалов предполагается возвести конструкцию.

Состав бетона

Состав бетона

Рассмотрим состав бетона. При обширном комплексе универсальных и практичных параметров материал производится на основе достаточно простых веществ и материалов. В своём классическом виде он состоит из следующих веществ:

1. Связующий материал.
2. Цемент.
3. Гравий.
4. Вода.

Свойства бетона

Свойства бетона

По свойствам бетон подразделяют на жидкий, товарный или жирный. А вот некоторые признаки, по которым их отличают:

• В зависимости от назначения материала.
• В зависимости от вяжущего вещества. В большинстве случаев это цемент.
• По структуре материала:
  1. крупнозернистый,
  2. ячеистый.
• В зависимости от типа заполнения:
  1. плотный,
  2. специализированный,
  3. пористый.
• В зависимости от условий применения:
  1. в условиях повышенной влажности,
  2. в стандартных условиях,
  3. в условиях повышенного или пониженного давления.
• В зависимости от процента связующего материала относительно общего объёма вещества.

Совет! В зависимости от целесообразности и имеющихся обстоятельств, в бетон могут добавляться различные, полезные примеси.

Виды бетона

Виды бетона

Бетон — это один из самых древних строительных материалов, но даже спустя много веков без него невозможно представить никакое современное строительство. Как минимум, из этого материала делается фундамент будущей стройки. Но, к сожалению, многие люди просто не знают, что кроме смеси для фундамента существуют и многие другие виды этого строительного материала. Сейчас мы предоставим вам краткий перечень видов этого материала и их назначения.

Бетон для наружных работ

Как известно, существуют определенные виды, наиболее подходящие для наружных работ:

• Железобетон — являет собой сочетание бетонной смеси и стальной арматуры. Многие знают этот тип материала — железобетонные плиты.
• Керамзитобетон представляет собой лёгкую бетонную смесь с наполнителем, состоящим из керамзита. Он используется для удешевления строительства, а кроме того, значительно снижает вес конструкции.
• Гидротехнический бетон получил своё название за повышенные гидроизоляционные свойства. Как правило, он применяется при строительстве в болотистой местности или в таких местах, где бывают наводнения.
• Бутобетон – материал, состоящий из бетонной смеси и каменного наполнителя. Он широко используется в индивидуальном строительстве при возведении фундамента, а также других массивных конструкций. Процесс укладки этого бетона состоит в укладывании слоя бетона примерно в 20-30 см, а затем помещения в него камней.
• Холодный бетон – содержит в себе добавки, позволяющие ему твердеть даже в минусовую температуру без подогрева.

Также существуют основные виды бетона, применяемые для внутренней отделки:

• Гипсобетон – это самый распространённый материал, используемый при внутренней отделке. В его основе используется гипс с наполнителями: камень, дерево и другие материалы. Его главный недостаток состоит в пониженной устойчивости к влаге, из-за этого он применяется только во внутренних работах.

 

• Ячеистый бетон принято разделять на два подвида:

 

1. — Газобетон, получающийся при смешивании бетонного раствора и алюминиевой пудры – в результате смешивания протекает химическая реакция, при которой происходит образование водорода, его пузырьки увеличивают объем примерно в 4-6 раз. После этого смесь помещается в автоклав, где происходит процесс твердения и на выходе получается строительный блок.
2. Пенобетон представляет собой смесь из бетонной смеси и пенообразующих добавок, при смешивании которых образуется пористая структура. В отличие от газобетона, твердение пенобетона происходит в естественных условиях, и он может быть сразу залит в нужную форму.

 

• Ячеистый бетон хорошо справляется с теплоизоляцией, прочен, а также хорошо изолирует звук.

 

Класс бетона и марка

Марки бетона по своей прочности находятся в диапазоне значений от м 50 до 1000. Как проверить марку? Этот процесс происходит в лабораторных условиях за счет сжатия опытных образцов бетона с помощью специального пресса. Также применяются ультразвуковые методы, ударный импульс и другие.

Совет! Чтобы выяснить, какова прочность бетона, существуют классы — показатели фактической его прочности. Переводить марку в класс бетона важно при проведении расчетов конструкций.

Марки бетона — таблица

Предлагаем посмотреть таблицу с классами и марками бетона.

Марки бетона — таблица

Противоморозная добавка в бетон

Противоморозная добавка в бетон

В наше время здания и сооружения строят при любой погоде, поэтому работы, связанные со строительством, выполняются практически любой сложности.

При возведении зданий зимой возникают некоторые сложности с бетоном из-за очень низких температур — происходит его быстрое замерзание. При этом он не набирает необходимую прочность и структура разрушается. Для того, чтобы этот материал успел хорошо застыть, обычно используют искусственный подогрев залитого пространства, однако это очень трудоёмкий процесс. Проще всего будет использовать для бетона противоморозные добавки, доступные каждому. Они не составляют труда при использовании, очень легко растворяются в простой воде и смешиваются с бетоном. По консистенции добавки бывают:

• порошкообразные,
• жидкие,
• пастообразные.

Выбирать противоморозную добавку нужно непосредственно перед самым началом строительных работ и учитывать местные погодные условия (температуру, скорость ветра). Также некоторые добавки позволяют не только застыть раствору при значительной низких температурах, а еще и ускорить процесс бетонирования, не сказываясь на его прочности. Массу вносимой добавки измеряют с учетом активности раствора, его вида и маркировки.

Совет! Используемый вид противоморозной добавки должен зависеть напрямую от марки цемента, подвижности и водной основы бетона.

В подобранный бетон добавляются противоморозные добавки, предварительно разведенные в воде. Далее замешивается раствор необходимой рабочей консистенции, который не требует больше никаких изменений и дополнений.

Количество добавок в бетон не должно превышать установленные нормы допуска. Однако если все же есть необходимость превышения массы добавки, то добавляется ингибитор коррозии стали в замешанный раствор. Если противоморозная добавка используется для бетона типа В/Ц меньше 0,5, то её дозировка должна иметь минимальные показатели. В случае, когда применяется тип В/Ц больше 0,5, то дозировка добавок дойдет до максимума.

Совет! Подбор количества добавки очень важен, так как в случае переизбытка противоморозного вещества в бетоне процесс бетонирования будет долгим. Это отрицательно сказывается на качестве. Если положить недостаточное количество добавки, то вещество просто замерзнет, не успев застыть.

Специальные добавки в бетон в зимнее время, конечно же, неплохо использовать при низких температурах, так как они позволяют бесперебойно продолжать строительные работы. Однако их содержание все же сказывается неким образом на свойствах бетона. Но и это не помешает строительству, потому что существуют также добавки комплексного типа, компенсирующие все эти негативные свойства.

 

Полезные советы

А теперь по традиции — несколько полезных советов:

1. Заливку бетона важно проводить не позднее, чем через 4-6 часов после работ по замешиванию материала.
2. В солнечный день защитите уложенный бетон – важно оградить его от прямого попадания лучей. Используйте как можно больше средств для этого — листы шифера, рубероид и другие материалы.
3. Из второго совета следует, что завезти бетон и уложить лучше утром или после заката.

Loading…

Применение бетона и бетонных смесей

Сфера применения

Бетон — материал, полученный в результате склеивания вяжущим раствором естественных каменных материалов (песка, щебня, гравия). В зависимости от использованного вяжущего раствора, бетоны бывают разными, но наибольшее распространение получили бетонные смеси на основе цемента.

Сооружение из бетона производит впечатление монолитного камня, но это только поверхностное впечатление. Естественные горные породы формируются в течение многих тысяч лет в раскалённых недрах планеты под воздействием огромного давления, бетон создаётся на строительной площадке и приобретет твёрдость в течение нескольких недель. Несмотря на стремительное совершенствование технологии изготовления и укладки бетонных смесей, они не могут сравниться с натуральным камнем по прочности. В отличие от природного камня, бетон не статичен, в его толще постоянно происходят процессы, раствор взрослеет, крепнет, затем стареет и умирает.

Бетон обладает огромной прочностью на сжатие. Кубик бетона со стороной в 10 см. может выдержать нагрузку до 40 тонн (вес железнодорожного вагона). В то же время прочность на растяжение или изгиб для цельного бетона гораздо ниже. С развитием архитектуры этот недостаток стал всё более заметен.

Прочность бетона различных марок

Прочность бетона (МПа)	10	15	20	30	40	50
Марка цемента	300	400	400	600	600	600

 

Существенным прорывом стало изобретение железобетона: стальные стержни, вмурованные в монолит раствора, позволили добавить к прочности бетона гибкость и эластичность стали. Железобетонные конструкции сегодня являются одним из самых востребованных строительных материалов. При составлении проекта, направление сил в каждом участке конструкции тщательно рассчитывается и стальная арматура размещается так, чтобы компенсировать растягивающие и крутящие усилия.

Соотношение прочности бетона на сжатие и растяжение

Класс бетона	Сжатие осевое (МПа)	Растяжение осевое (МПа)
В 15	11,00	1,15
В 20	15,00	1,40
В 25	18,50	1,60
В 30	22,00	1,80
В 35	25,50	1,95
В 40	29,00	2,10
В 45	32,00	2,20
В 50	36,00	2,30
В 55	39,50	2,40
В 60	42,00	2,50

 

Сегодня железобетон используется при строительстве большинства капитальный промышленных объектов, в строительстве многоэтажных жилых домов, фундаменты зданий всех видов изготавливаются из бетона. Прочность и долговечность бетона делает его незаменимым в строительстве крупных промышленных объектов — речных плотин, ГЭС, АЭС, и т.д. Автомобильные дороги и мосты всех типов также изготавливаются сегодня из железобетона.

Условия применения

Область применения бетонных смесей была существенно расширена благодаря исследованиям советских учёных профессора С.А. Миронова и И.А. Кириенко. Ими были разработаны технологии бетонирования при отрицательных температурах. Твердение бетона и приобретение смесью расчетной прочности невозможно, если вода в составе смеси замерзает. Очевидны два пути преодоления этой проблемы: поддержание в объёме смеси положительной температуры, либо снижение температуры замерзания воды.

Чаще всего при работе с бетонным раствором при отрицательных температурах используется технология «термоса», когда предварительно разогретые компоненты раствора сразу после укладки покрывают сохраняющим тепло материалом. Таким образом, внутренняя температура раствора сохраняется до полного затвердевания раствора.

Бетонный раствор можно подогреть, пропуская через него переменный электрический ток низкого напряжения (50-100 В). При этом температуру повышают постепенно, не более чем на 1°C в час.

В случае если конструкция имеет обширную поверхность и применение «термоса» неэффективно, в состав смеси вводятся химические добавки: хлористый кальций и хлористый натрий NaCl (до 7,5%), нитрат натрия NaNO3 (до 10%) и поташа К2СО3 (до 15% от массы цемента в растворе). Этот коктейль значительно снижает температуру замерзания воды, а также ускоряет твердение бетонного раствора.

Бетонные смеси широко применяются для возведения дамб, мостов и гидротехнических сооружений. Известны две основные технологии для бетонирования под водой, без проведения водоотливных работ. При этом необходимо, чтобы не затвердевший раствор не соприкасался с водой.

Метод вертикально перемещающейся трубы (ВПТ): бетонирование осуществляется внутри контура трубы, поднимающейся вертикально вверх по мере затвердевания уложенного раствора. При работе с ВПТ используются растворы с осадкой не более 14-16 см для начала бетонирования и 16-20 см на завершающей стадии. Эта технология применяется при глубинах до 50 метров.

Метод восходящего раствора (ВР) заключается в подаче бетонной смеси на глубину по специально устроенной трубе. Труба располагается внутри засыпанной наполнителем опалубки, так что бетонный раствор заполняет собой пустоты, вытесняя воду. По мере заполнения шахты, трубу поднимают и демонтируют верхние звенья.

свойства и применение, состав, характеристика

Обязательным этапом проведения строительных работ является применение бетона. Современная промышленность постоянно увеличивает перечень разновидностей строительного материала, который используется для реализации конкретной задачи, и его свойства соответствуют требуемым нормам. Виды бетонов отличаются между собой основным составом, вяжущим веществом и дополнительными заполнителями, подбор которых высчитывается для каждого конкретного случая.

Состав бетона

Традиционная бетонная смесь марки М200 основана на таких четырех активных компонентах:

• Цемент. Является вяжущим веществом. Представлен в виде серого, едкого порошка, в состав которого входит известняк. Компонент имеет свойства кристаллизироваться и застывать при контакте с водой.
• Балластический ингредиент. Смесь песка и гравия используется непосредственно в момент замешивания раствора. Стандартная пропорция в строительстве соответствует трем частям гравийной крошки к одной части песка.
• Песок для строительства. Применяется только крупнозерная смесь от 1 к 5 мм в объеме песчаных зерен. Пески различаются по формам природного генезиса и бывают аллювиальными, морскими, озерными и золовыми.
• Щебень. Дробленный сыпучий компонент, добываемый из природных каменных пород. Цельность зерен, используемых для приготовления бетона, должна быть более 5 мм в диаметре.

Грамотное сочетание компонентов поможет создать прочный строительный материал.

Основными ключевыми компонентами бетона М200 являются цемент и вода. Чтобы материал превратился в единую монолитную структуру, при его приготовлении должны соблюдаться все нормативы и указания, прописанные по ГОСТу.

Свойства и характеристика

Для каждого конкретного случая готовится марка бетона по прочности, смесь которого должна соответствовать требуемым показателям и отличаться специфическими качествами. По вопросу силовой нагрузки различаются легкие и особо тяжелые виды материала, которые отличаются между собой технологией производства, активными компонентами, показателями качеств и областью применения. Главные свойства, которым должна соответствовать нормативно отработанная бетонная смесь:

Чтобы материал соответствовал необходимым нормам, он должен обладать набором важных свойств.

• теплопроводность;
• прочность;
• влагоустойчивость;
• морозоустойчивость.

Прочность

Отвечает за сопротивляемость бетона на эффект сжатия. Прочность материала зависит от качества входящих в состав смеси цемента и заполнителя, а также от соблюдения норм, касающихся правильной дозировки и приготовления строительного продукта. После применения материал имеет свойства увеличивать свою прочность. Чтобы процесс упрочнения проходил без осложнений требуется соответствующая для процедуры температура и влажность воздуха. Между вяжущим веществом и водой происходит требуемый физико-химический процесс, который длится от 20 до 30 суток, после чего бетон набирает все возможные качества для дальнейшей эксплуатации.

Водонепроницаемость

Такой вид портландцемента не даст материалу впитывать воду и терять растворимые компоненты.

Железобетонные конструкции сталкиваются со специфическими условиями и частыми контактами с водой и повышенной влажностью. Вследствие этого могут вымываться компоненты, которые имеют легкорастворимый состав, например, известь. Специалисты разрабатывают нужный уровень гидроустойчивости, что измеряется в килограммах на 1 кв. см площади, который позволяет сделать точный расчет на сопротивляемость материала к контакту с водой и сохранения им эксплуатационных качеств в конкретных случаях. В состав бетона входят компоненты, которые защищают его от разрушения в связи с влиянием гидравлических показателей, а именно:

• сульфатостойкий портландцемент;
• специальные пленкообразующие покрытия;
• гидрофобные добавки и уплотнители.

Морозостойкость

Бетон имеет пористую структуру и, если внутренняя вода из состава смеси, что находится внутри этих пор, превратится в лед, возникнет эффект внутреннего напряжения, который приводит к растрескиванию и разрушению бетона. Перед применением материала перед технологами стоит задача точно просчитать уровень возможного расширения тела и вывести повышенную пористость продукции, которая обеспечит безопасное для материала увеличение влаги в замерзшем виде, не повреждая бетон. Высчитанный процент потери прочности на эффект сжатия вещества к массе материала не должен превышать 5%.

Каждая марка материала имеет свою степень морозоустойчивости.

Теплопроводность

Такой пункт полностью отвечает за прочность и эксплуатационные сроки материала. Бетонные смеси применяются в сферах деятельности, что отличаются между собой внутренними температурами. Высокие показатели влияют на прочность бетона, причина разрушения — потеря внутренней влаги из состава материала. Поэтому для применения бетонной смеси в режиме специфических температур используются материалы, приготовленные по рецептуре жаростойких составов.

Виды и сферы применения

Области применения бетона зависят от характера использования. Виды материалов для внешних работ:

Конструкции, испытывающие серьезные нагрузки, требуют применения материала такого типа.

• Железобетон. Используется для сооружения масштабных конструкций. Имеет внутри структуры стальную арматуру.
• Силикатный. Содержит в своем составе известь, кварц, алюминиевую пудру, в роли заполнителя — песок.
• Асфальтобетон. Области применения — строительство и ремонт дорог. Вяжущее вещество — битум, заполнители — песок, щебень и другие продукты от синтетических переработок.
• Гидротехнический. Применяется для строительства конструкций, которые имеют частый контакт с влагой.
• Керамзитобетон. Вид легкой смеси. Заполнитель — керамзит.
• Перлитобетон. Входит в класс легких бетонов.
• Туфобетон. Заполнителем является вулканический продукт — туф. Используется для возведения несущих стен и перегородок.

Бетон для внутренних работ бывает гипсобетонный, активным компонентом выступает гипс, отличается гибкостью, но не стойкий к воде. Еще один распространенный вид — пластбетон, вяжущее вещество которого — полимер, а заполнители — песок и различные минеральные добавки. Часто используется пемзобетон или газобетон, что отличается своей теплоизоляцией.

Области применения бетона — ZZBO

Его особенность как конструкционного материала заключается в том, что жидкотекучие свойства бетонной смеси на ранней стадии твердения позволяют формообразовывать довольно сложные по конфигурации изделия, которые по завершении твердения приобретают твердость и абсолютную монолитность камня, водонепроницаемость.  Определенные параметры, соответствующие конкретной марке бетона, принимаются во внимание при выборе на стадии проектирования бетонной конструкции и технической подготовки ее изготовления. Качество бетона изменяется за счет варьирования компонентов, поэтому в классификации бетона отражаются типы применяемых вяжущих веществ и заполнителей.

Спектр применения бетона очень широк, практически все разновидности строительных работ на гражданских и промышленных объектах или при строительстве гидротехнических сооружений не обходятся без бетонных, а в большинстве случаев железобетонных (ЖБИ), конструкций. Для ЖБИ в жилищно-гражданском строительстве предпочитают легкие бетоны марок от М100 до М300. При использовании арматуры применяют бетон М100. Он также используется, например, при установке бордюров.

 

Бетонами марок М150 и М200 заливают фундаменты,  полы и стяжки, стягивают при формообразовании дорожек и тротуаров подушки под бордюр,  Но если для фундаментов неответственных сооружений достаточно обойтись бетоном М150, то для лестниц , подпорных стен и оснований с более высокими прочностными требованиями необходим бетон марки не ниже М200. Из этих же бетонов изготавливают теплоизоляционные конструкции. Бетон М250 применим в тех же строительных работах, что и М200, но он уже годится при формовании малонагруженных плит перекрытий.

Не менее популярна у строителей марка бетона М300. Но дополнительно к возможностям бетонов М200 и М250 параметры М300 позволяют его использовать для стен, изготовления лестниц, монолитных нагруженных оснований.

 

Фундаменты многоэтажных домов, плиты  перекрытий,  балки регламентировано изготавливать из  бетона  марки М350. Способность этого бетона противостоять повышенным  нагрузкам  делает его незаменимым при возведении сооружений общественного и коммерческого назначения. Несущие колонны, плиты взлетных полос аэродромов, бассейны  большой емкости и сложной формы – все это сфера применения М350.

 

Достаточно высокая по сравнению с бетонами М200 – М350 цена бетона марки М400 ограничивает его применение в жилищном строительстве. У него высокая надежность, в силу этого он предпочтителен там, где заложены повышенные коэффициенты безопасности. К таким объектам относятся гидротехнические сооружения, банковские хранилища, крытые бассейны и аквапарки. Тяжелые бетоны марок М450, М500 и М550 – практически не распространены в гражданском строительстве. Кроме дорогой цены, они неудобны в применении из-за того, что быстро схватываются. Для строительства корпусов зданий их не используют. Основное применение – строительство метро, дамб, плотин, банковских хранилищ.

 

Особняком стоят бетоны, из которых изготавливают конструкции, подвергающиеся воздействию химически активных веществ (кислоты, щелочи, растворители, нефтепродукты). Для применения при температурах до 1800 градусов разработаны жаростойкие бетоны.

В наше время существенно изменились дизайнерские концепции архитекторов. На смену стандартным уродливым призматическим зданиям городских застроек пришли многочисленные сооружения и скульптуры непрямоугольных конфигураций, выполненные из бетона. Пористая поверхность бетона используется как вариант декоративной отделки интерьера, что расширило традиционные в нашем понимании сферы его применения.

Свойства и составы бетонных смесей, их классификация

Бетон — строительный материал, получаемый из смеси воды, цемента, песка и наполнителя. По прочности он не уступает граниту или мрамору. Существует много разновидностей материала: характеристики и свойства бетона находятся в зависимости от пропорций составляющих.

Основные компоненты, входящие в состав

Пропорции ингредиентов определяют ГОСТ и СНиП. Согласно стандартам, материал содержит 4 основных составляющих:

Современные производители также добавляют специальные вещества — пластификаторы, усиливающие прочность и пластичность сырья. Указанные пропорции универсальны.

Однако на практике соотношение компонентов зависит от марки бетона и цемента, свойств песка и щебня, добавляемых пластификаторов, условий замеса и других факторов. В промышленности при производстве стройматериала учитывается несколько десятков показателей.

Свойства

Процент основных ингредиентов, взятых при смешивании, определяет характеристики бетона. Они влияют на класс и марку материала.

Прочность

Это основное свойство сырья. Для определения прочности изготавливают эталонный куб с ребром 200 мм и подвергают его тестированию 2 способами:

1. Разрушение. Контроль прочности проходит в лабораторных условиях. Кубик размещают под пресс и подают на него нагрузку в десятки тонн. Полученный коэффициент определяет марку материала.
2. Неразрушающее воздействие. На бетон оказывают влияние отскок, ультразвук, ударный импульс. Затем специалисты рассчитывают показатели исходя из полученных результатов.

На прочность также влияют характеристики цемента и каменного заполнителя.

Плотность

Это свойство измеряется в процентах и всегда меньше 100%. В зависимости от показателей материал делится на 3 вида:

1. Легкий (500-2000 кг/м3). Если плотность до 500 кг/м3, бетон называют особо легким. Материал создают на основе мелкого или крупного пористого заполнителя. Легкое сырье используют при строительстве оград и несущих конструкций.
2. Тяжелый. Плотность материала — 2000-2500 кг/м3. Для его получения добавляют крупный песок или твердые горные породы, применяют для создания несущих плит.
3. Особо тяжелый. К этому виду относится железобетон. Его плотность выше 2500 кг/м3. Разновидность бетона изготавливают с применением стали, чугуна, барита и т. д. Тяжелый вид используют при строительстве объектов особого назначения, например, атомных электростанций.

Тяжелый бетон

Чем больше плотность, тем выше прочность.

Структура

Пористость не менее важный показатель, чем плотность. По структуре выделяют 4 вида материала:

1. Слитные (или плотные). В межзерновом пространстве вяжущий заполнитель. Слитные бетоны морозостойкие и влагоустойчивые, используются при производстве несущих плит.
2. Крупнопористые. У этого вида пустоты между зернами остаются незанятыми.
3. Поризованные. В межзерновом пространстве добавки, образующие газ или пену.
4. Ячеистые. В этом виде материала специально создают поры. Для этого используют комбинацию порообразующих добавок, тонкодисперстного компонента и вяжущих соединений. Ячеистые бетоны применяют для строительства теплоизоляционных конструкций и ограждений.

Ячеистый бетон

Пористость не означает потерю прочности материала. Для поддержания этого свойства добавляют специальные вещества.

Вес

Масса материала зависит от характеристик наполнителя. По удельному весу сырье делится на 4 вида, под его влиянием колеблется масса кубометра:

• 0,5 т. Таков вес особо легких материалов. Они применяются для теплоизоляции: ячейки занимают 85%;
• 0,5-1,8 т. Это масса легких бетонов с пористыми заполнителями или без них;
• 1,8-2,5 т. Таков вес тяжелых материалов с крупными заполнителями (гравий, щебень). Этот вид имеет широкое назначение;
• 2,5-3 т. Массу определяют тяжелые заполнители (металл, барит и др.).

Масса кубометра зависит от прочности и плотности сырья.

Водостойкость

Это свойство определяет, насколько бетон способен противостоять влаге и не разрушаться. Чтобы определить водонепроницаемость, делают 2 образца материала. Один раздавливают с помощью пресса всухую и определяют прочность.

Второй опускают в воду и дают напитаться влагой. Затем помещают образец под пресс. При коэффициенте размягчения более 0,8 материал используют для строительства пирсов, плотин. Бетон делится на марки по водостойкости, при этом маркировка обозначает уровень давления жидкости во время испытаний.

Морозостойкость

Характеристики и свойства бетона включают способность материала выдерживать оттаивание и замораживание жидкости. В поры попадает вода, которая под влиянием внешних условий замерзает, а затем тает.

Морозостойкость определяется тем, насколько бетон может выдержать многократно подобные воздействия. При этом его качество не снижается, материал не разрушается.

Теплопроводность

Это свойство передавать тепло, возникающее на поверхности материала под влиянием внешних условий. Теплопроводность бетона выше, чем у строительного кирпича, но ниже, чем у стали.

Пропорции разных марок

Марку бетона определяют по прочности материала. Она обозначается буквой М и цифрами от 50 до 1000. Популярностью пользуются марки в диапазоне от М100 до М500. Бетон М350-М500 обладает особой прочностью: он применяется для изготовления гидротехнических конструкций, строительства мостов.

Если марка — показатель средний, то класс гарантирует, что бетон выдерживает заявленное давление. Этот термин применяется в профессиональной среде. Класс обозначается буквой В и цифрами.

Марки бетона имеют состав, определяемый ГОСТом. Все компоненты в материалах взяты в определенном соотношении. Рассмотрим состав популярных марок и их назначение в таблице при условии, что используется цемент М500.

Марка бетона	Соотношение цемента: песка: щебня в кг	Применение
100	1:5,8:8,1	Заливка фундаментов, монолитов, дорожное строительство
150	1:4,5:6,6	Заливка бетонной подушки, полов, стяжек, бетонирование дорожек
200	1:3,5:5,6	Стяжка полов, бетонированные дорожки, отмостки
250	1:2,6:4,5	Монолитные перекрытия, фундаменты в заболоченных местностях, балки, крепкие плиты перекрытия
300	1:2,4:4,3	Лестничные площадки, тротуар, дороги, колодцы
400	1:1,6:3,2	Мосты, банковские хранилища, технические сооружения, колонны, балки

При промышленном производстве бетона подбирают марку цемента, соответствующую классу бетона. Учитывают и другие характеристики, влияющие на пропорции материалов.

Требования к цементам

Главный компонент для приготовления бетона — цемент. Существует много видов этого материала с различной вязкостью. Чаще для строительства применяют портландцемент.

Материалы делятся на марки и определяют класс конечного изделия. Цифры в маркировке цемента обозначают нагрузку в мегапаскалях, которую выдерживает сырье.

Для производства бетона от М300 требуется цемент с показателем марки выше в 2-2,5 раза. В быту популярен портландцемент М400: он достаточно прочный для домашних нужд. В промышленности используют марку М500. Она позволяет создавать сырье повышенной прочности.

При выборе цемента обращают внимание на его состав в зависимости от назначения будущего бетона. Скажем, если предполагается добавление противоморозных веществ, требуется сырье с содержанием трехкальциевого силиката от 50%. Бетоны с комплексными добавками изготавливают на основе материала с количеством силиката 8%.

Большую роль играет свежесть цемента. Такое сырье рассыпчатое, не содержит комков. Если материал впитал влагу, он не годится для производства.

Области применения

Свойства и составы бетонных смесей определяют разновидности сырья по назначению. Они распределяются на группы в зависимости от характера работ. Классификация позволяет выделить нужный вид для строительства.

Для наружных работ

Материалы, предназначенные для постройки уличных объектов, делятся на виды:

1. Железобетон. В этом сырье материал сочетается с арматурой. Материал сохраняет свойства при температуре от -40 до +60. Используется для заготовки перекрытий. Сродни ему армобетон, изготовляемый из раствора цемента с песком с помощью армирующих элементов.
2. Металлобетон (метон). Новейшее изобретение, представляющее собой композит из металлической матрицы и заполнителей (стекла, керамики, шлаков). Имеет повышенный запас прочности, что позволяет отливать заготовки без трещин. Используется для объектов с повышенным радиационным фоном.
3. Гидротехнический. Водонепроницаемый бетон, из которого возводят здания в местах, где почва подвержена подтоплениям. Для повышения водостойкости используют заполнитель, который предварительно гранулируют.
4. Силикатный. Делают сырье с применением кремния и извести, иногда кварца. В качестве заполнителя используют песок. При производстве подвергается воздействию пара при температуре более 170 градусов в автоклаве.
5. Керамзитобетон. В качестве заполнителя применяют керамзит, что снижает массу материала и его стоимость.
6. Перлитобетон. Заполнителем служит перлит. Это легкое сырье, из которого делают ограды.
7. Туфобетон. Сырье с вулканическим туфом, используется для стен и бетонных перекрытий.
8. Напрягающий. Готовится на основе напрягающего цемента. Последний придает сырью повышенную морозостойкость, прочность. При затвердевании материал расширяется. К группе напрягающих относится безусадочный бетон, который полностью гидроизолирован благодаря входящим в него примесям. Напрягающие виды используют в бытовом и промышленном масштабе.

Перечисленные разновидности обладают высокой прочностью, поскольку предназначены для наружного применения.

Для внутренних работ

Сырье для внутренних работ менее прочное. Но оно доступно, недорого и удобно в работе.

Выделяют несколько видов бетона для внутреннего применения:

1. Пластбетон. Материал с полимером и заполнителем из песка, используемый для заливки полов.
2. Пемзобетон. Сырье, в состав которого входит пемза. Применяют для теплоизоляции.
3. Гипсобетон. Вместо цемента для его изготовления используют строительный гипс. Заполнителями служат камень, солома и дерево. Это водорастворимый материал, применяемый только для внутренних работ.
4. Ячеистый. Этот вид используют для теплоизоляции.ґ
5. Бетонолит. Вещество, напоминающее шпаклевку. Применяется для заделывания трещин, швов в стенах зданий.

Характеристики каждой бетонной смеси зависят от ее предназначения. Отдельно стоит выделить жаропрочный бетон, применяемый в доменных печах и способный вынести высокие температуры.

Приготовление

Описание разновидностей бетона предполагает, что изготовление материала в промышленных масштабах требует тщательной подборки марки цемента, учета свойств и характеристик применяемых компонентов.

Бетонные блоки и жидкое сырье, получаемые на заводах, обходятся дешевле, чем производство смеси вручную в бытовых условиях. Это объясняется присутствием в промышленности добавок, снижающих себестоимость получаемого сырья.

Схема заводского производства бетона предполагает тщательную предварительную проверку ингредиентов. Они должны быть чистыми, без примесей. Особенно много хлопот доставляет щебень, поступающий с примесями горных пород.

Засыпку, вес и пропорции компонентов работники контролируют с помощью современного оборудования. Воду для приготовления водоцементной смеси берут максимально чистую. Любая химия, попавшая в жидкость, повлияет на свойства конечного продукта. Технология предполагает несколько ступеней очистки воды.

Мешают вещества с помощью БСУ (бетоносмесительной установки). Для заливки фундамента сырье транспортируют в жидком виде к месту строительных работ.

Как правильно замесить

Чтобы смешивать компоненты, отлично подходит бетономешалка. Оборудование позволяет получить качественное однородное сырье. Если нет специального устройства, воспользуйтесь дрелью с венчиком для замеса.

Такой способ более трудоемкий, но гарантирует получение качественного материала. Для этого понадобится ведро или другая глубокая емкость. Месить бетон лопатой не рекомендуют. Продукт получится неоднородным и может быстро застыть.

Определение пропорций веществ проводите с помощью таблиц с марками бетона и соотношением ингредиентов в составе. Предварительно узнайте объем бетономешалки или емкости и высчитайте вес компонентов. В обычной бетономешалке помещается 200 л.

Готовить сырье можно 2 способами. Разница между ними заключается в порядке добавления составляющих:

• налейте в бетономешалку немного воды. Добавьте цемент, перемешайте. Затем подсыпьте песок и щебень;
• все сухие ингредиенты перемешайте и долейте воду.

Во время приготовления следуйте правилам:

• песок засыпайте сразу после цемента, дайте материалам пару минут, чтобы смешаться;
• добавьте воды, перемешивая цемент;
• в раствор из песка и цемента высыпьте щебень;
• добавки, пластификаторы кладите на последнем этапе;
• регулируйте вязкость и плотность сырья добавлением воды.

Готовую смесь используйте, чтобы забетонировать дорожки, залить фундамент для небольшой постройки, сделать лестницу, подъезд для машины.

Возникновение бетона еще в древние времена во многом определило технический прогресс. Сегодня ученые разрабатывают новые виды материала с улучшенными свойствами. В то же время сырье легко изготовить в домашних условиях и использовать в бытовых целях.