Классификация бетонов
Бетоном называют искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания рационально подобранной, тщательно перемешанной и уплотненной смеси мелкого и крупного заполнителей, вяжущего вещества и воды. До укладки в форму и начала схватывания эта смесь называется бетонной смесью. С глубокой древности в качестве воздушного вяжущего и одного из основных строительных материалов используется глина - природное вяжущее вещество, не требующее термической обработки и помола. Для предотвращения усадки и образования трещин глину отощали песком, получая строительный раствор и сырцовый кирпич, которые широко применялись для строительства глинобитных сооружений, начиная с эпохи неолита. Позднее для приготовления бетонов и строительных растворов используются гипс, известь, портландцемент и другие вяжущие. Применение бетона как строительного материала также относится к глубокой древности. Остатки бетонных сооружений обнаружены в Китае, Мексике, на территории Великой Римской империи. Быстрое развитие производства и широкое применение бетона в строительстве приходится на начало XIX века. Во второй половине столетия начинается производство железобетона, сочетающего два различных по механическим свойствам материала - сталь и бетон, для совместной работы в конструкции. В России изучение вопросов технологии изготовления бетона, бетонных и железобетонных работ, формирование технологии бетона как науки связано с именами Е.Г. Челиева, Н.А. Белюбского, И.Г. Малюги, С.И. Дружинина, позднее И.П. Александрина, Б.Г. Скрамтаева и А.В. Саталкина. Бетон является основным материалом современного строительства, его широкое применение обусловлено следующими положительными особенностями: а) бетонные смеси сравнительно легко формуются, что позволяет изготавливать изделия и конструкции практически любой формы и профиля; б) состав бетонной смеси и бетона можно изменить в широком диапазоне, что позволяет придать последнему разнообразные свойства, например изготовить высокопрочный бетон для несущих конструкций, водонепроницаемый бетон для плотин, декоративный бетон для наружной и внутренней отделки и др.; в) бетон изготавливается из широко распространенных и сравнительно недорогих материалов, более 80 % его объема составляют песок, гравий или щебень, которые встречаются или производятся повсеместно. Производство изделий и конструкций из бетона начинается с подготовки материалов и приготовления бетонной смеси. Физико-механические свойства бетонной смеси и бетона существенно различаются. Бетонная смесь - это свежеприготовленная однородная масса, состоящая из заполнителей, вяжущего и воды, которую предстоит уложить в форму и уплотнить. Бетон - это искусственный камень, обладающий требуемой (заданной) прочностью. Каждый компонент бетона имеет определенное назначение. Вяжущее и вода образуют цементную пасту (тесто), которая заполняет пустоты между зернами заполнителя, покрывает эти зерна оболочкой, что позволяет получить бетонную смесь с требуемыми свойствами, пригодную для формования. В результате взаимодействия вяжущего и воды происходит твердение уплотненной цементной пасты и бетонной смеси; образуется цементный камень, который связывает зерна заполнителя. Крупный заполнитель образует каркас, пустоты которого заполнены мелким заполнителем - песком, а пустоты в песке - цементным камнем. Увеличение доли заполнителя в бетоне повышает его долговечность и снижает стоимость, так как по сравнению с заполнителями цементный камень более порист, менее морозостоек, быстрее разрушается в агрессивных средах (рис. А.53). Заполнители не являются инертными материалами, они участвуют в процессах формирования бетона, их физико-химические свойства оказывают влияние на эксплуатационные характеристики бетона. По некоторым характерным признакам различают следующие разновидности бетонов: 1. В зависимости от средней плотности γ0 в сухом состоянии: особо тяжелые...............γ0 > 2500 кг/м3; тяжелые (обычные)........γ0 = 2200-2500 кг/м3; облегченные...................γ0 = 1800-2200 кг/м3; легкие............................γ0 = 500-1800 кг/м3; особо легкие...................γ0 < 500 кг/м3. 2. По структуре: плотные - пустоты между зернами заполнителя заняты цементным камнем; крупнопористые - пустоты между зернами крупного заполнителя не полностью заняты растворной частью и цементным камнем; ячеистые - с искусственно созданными порами путем введения пены или газообразователей; поризованные - пустоты между зернами заполнителей заняты цементным камнем, поризованным путем введения пены или газообразователей. 3. По типу заполнителя: на плотных заполнителях; на пористых заполнителях; на специальных заполнителях (жаростойких, кислотостойких и др.). 4. По крупности заполнителя: крупнозернистые - содержащие заполнитель с размером зерен более 5 мм; мелкозернистые - заполнитель с размером зерен до 5 мм, преимущественно в виде крупного песка. 1. По типу вяжущего: цементные, силикатные, гипсовые, полимерные, на жидком стекле и др. 2. По способу уплотнения бетонной смеси: вибрированный, вибропрокатный, вакуумированный и др. 3. В зависимости от условий твердения: нормального твердения, пропаренные и автоклавные. 4. По назначению в строительстве: обычные и специальные. Обычный бетон предназначен для строительных конструкций, к которым не предъявляют специальных требований. К специальным бетонам относятся: - гидротехнический - для гидротехнических сооружений, постоянно находящихся в воде или периодически с ней контактирующих; - дорожный - для покрытия дорог и аэродромов; - жаростойкий - для конструкций, эксплуатируемых при температуре выше 200 °C; - коррозионностойкий (кислотостойкий, щелочестойкий, солестойкий) - для конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред; - радиационно-защитный - для защиты от радиационных излучений; - декоративный - для отделки зданий и сооружений и некоторые другие специальные бетоны. |