Виды бетона по виду вяжущего вещества. Параметры легких бетонов. Типы бетона по вяжущему веществу
Бетон – это один из базовых строительных материалов, без которого нельзя обойтись ни на одной строительной площадке. На его основании производятся фундаменты, перекрытия, перемычки и множество других конструкций. Они ценятся за прочность и долговечность. Но для производства разных конструкций потребуется применение различных видов бетона. Например, в разных ситуациях потребуется различная прочность, уровень устойчивости к влаге и другие показатели. Именно поэтому на сегодняшний день практикуется производство разных видов бетона .
Классификация и свойства бетонов
Использование различных соотношений компонентов входящих в состав бетона, а так же добавления различных добавок в бетон и использование различных связующих веществ, позволяет получать бетонную смесь, подходящую под определенные требования, устанавливаем заказчиком бетонной смеси.
На бетонном заводе, этим занимаются специально обученные люди, технологи, которые контролируют качество производимой бетонной смеси и при необходимости изменяют ее состав, для того что бы бетонная смесь отвечала всем стандартам и требованиям, при различных внешних условиях. Они могут регулировать такие важнейшие характеристики бетонной смеси, как: морозостойкость бетона, плотность бетона, водонепроницаемость бетона, марка бетона и многие другие.
В этой статье мы расскажем по каким принципам осуществляется классификация бетона и от чего она зависит.
На сегодняшний день существует несколько принципов классификации бетона:
1. По функциональному назначению
Тип бетонной смеси в первую очередь зависит от будущего предназначения и типа эксплуатации возводимой конструкции из бетона. В зависимости от требований используют необходимые бетонные смеси. Обычно рассматриваются вопросы связанные с различными экстремальными условиями эксплуатации ЖБИ, например может требоваться повышенная устойчивость к сульфату, а так же огнеупорность, или устойчивость к вибрациям и.т.д.
Таким образом, по этому показателю отличают бетон общего назначения и бетон специального назначения , а так же бывает гидротехнический бетон и специальный бетон используемый для строительства аэродромов .
- Бетон общего назначения используется для строительства фундаментов, плит перекрытий, различных балок и всевозможных колонн, и других железо-бетонных конструкций.
- Бетон специального назначения применяется при строительстве: мостов, дорог и других конструкций, при использовании которых материал будет подвергаться особым условиям использования, например такой специальный бетон используется при возведении корпусов атомных станций, для предотвращения утечек радиации, так же бывает бетон устойчивый к огню и воздействию различных кислот.
- Гидротехнический бетон используется при возведении дамб, гидроэлектростанций, водонапорных конструкций.
Прочность бетона — это так же одна из важнейших технических характеристик бетона, которая в принципе не зависит от классификации бетона. Прочность бетона зависит от количества добавляемого вяжущего вещества и типа используемого заполнителя. Чем больше цемента добавляется в бетонную смесь, тем соответственно выше получается марка (класс) бетонной смеси. Чем прочнее заполнитель, тем прочнее будет бетон.
2. По типу связующего вещества
По типу связующего вещества. Тип вяжущего напрямую влияет как на прочность, так и на другие потребительские свойства.
Тип связующего вещества — очень важен для определения различных качеств и свойств бетона. По этому признаку отличают силикатный, гипсовый, шлакощелочный, цементный, полимербетон и другие специального предназначения.
Так же используются и комбинирование, обычно смешивают не более 2-3 вяжущих веществ. Такое комбинирование позволяет некоторые особенные свойства бетонной смеси, которые иногда могут понадобиться, например для изготовления различных сухих штукатурных смесей.
Но давайте рассмотрим каждый бетон по порядку:
Силикатный бетон — производится с добавлением извести. Твердение и набор прочности такого бетона осуществляется автоклавным способом. Стоит отметить, что данный силикатный бетон используется достаточно редко.
Гипсовый бетон — производится данный бетон, как следует из названия на основе гипса. Данный тип бетона нашел широкое применение в строительстве внутренних межкомнатных перегородок, используется в возведении подвесных потолков, и.т.д.
Шлакощелочный бетон — производится из перемолотых шлаков, путем затворения щелочными растворами. Относительно недавно данный тип бетона, начал использоваться в строительстве.
Цементный бетон — наиболее широко распространенный и всем известный тип бетона. Производится цементный бетон из цемента. Портландцемент — самый популярный цемент используемый для производства цементного бетона, так же используются пуццолановый портландцемент и шлакопортландцемент. Сюда же входят и различные виды декоративных цветных цементов, различные виды безусадочных и напрягающих цементов.
Полимербетон — производится на миксованной связующей основе, из следующих компонентов: цемент, латекс и специальные смолы.
Специальный бетон — производится с использованием специальных связующих веществ. Если требуется огнеупорный и кислотоустойчивый бетон, то добавляют такой компонент как жидкое стекло, а из связующих веществ выбирают стеклощелочные, нефелиновые и шлаковые компоненты.
3.Классификация бетона по плотности
Классификация бетона по прочности (плотности). Плотность (прочность) бетона в первую очередь зависит от типа заполнителя. Заполнитель может быть пористым, плотным, а так же специального назначения. Также заполнители могут отличаться по фракции. Они также существенно влияют на основные свойства конечного продукта. Наиболее часто используются следующие виды: гравий, гранит, керамзит, диабаз, известняк. Именно от плотности зависит прочность на сжатие, водонепроницаемость и морозоустойчивость.
Классификация заполнителей для бетона и разновидности бетона по плотности:
Легкие бетоны — плотность которых от 500 кг/м3 и до 1800 кг/м3. Такие облегченные бетоны используют в качестве заполнителя керамзит (керамзитобетон), пемзе и другие заполнители с пористой структурой. Ячеистые бетоны, такие как газобетон и пенобетон, так же относятся к категории легких бетонов.
Тяжелые бетоны — плотность от 1800 кг/м3 до 2500 кг/м3. В таком тяжелом бетоне используются заполнители из камня горных пород: гранит и диабаз.
Особо тяжелые бетоны — плотность которых больше 2500 кг/м3 используют в качестве заполнителя металлическую стружку или железную руду.
4. По структуре бетона
По структуре отличают очень много видов бетона, как мы писали выше. Наиболее популярными среди них являются плотный, ячеистый, крупнопористый.
5. По условиям затвердевания
Различают бетон по условиям затвердевания. По такому показателю отличают бетоны, затвердевающие естественным путем и при особых условиях (например, в условиях повышенного давления или при высокой температуре).
Таким образом, на сегодняшний день разработано чрезвычайно широкое разнообразие видов бетона используется ГОСТ классификация бетонов , которые могут быть использованы с разными целями и для разных строительных объектов. Чтобы правильно сориентироваться в столь широком разнообразии, нужно обратиться за помощью к квалифицированному специалисту.
Выбор бетона во время строительства - один из самых важных этапов, ведь затраты на него нередко составляют ⅕ часть стоимости постройки. Большое значение играет его изготовление и нанесение.
Его главные преимущества - надежность и высокая устойчивость к нагрузкам. Однако при перегрузках материал начинает трескаться. Для предотвращения этого бетон усиливается арматурой. В этом случае арматура принимает на себя воздействия нагрузки и здание упрочняется.
Спецификация бетона
Существует несколько видов бетонов. Они классифицируются по усредненной плотности. Среди них различаются: сверхтяжелый, тяжелый и легкий. Каждый из них используется для соответствующего типа строительства и определенным образом обрабатывается. Усредненная плотность измеряется в кг/м3. В процессе их производства используются такие материалы, как гематит, щебень и другие.
На современном рынке смеси классифицируются по структурным признакам. Бетон может быть:
- уплотненным. Эта смесь придает максимальный эффект твердости и плотности, заполняя практически все пространство. Производится из крупных и мелкофракционных заполнителей, связующее вещество плотное;
- пористым. Наиболее часто используется для строительства фасадов и стен;
- ячеистым. Особый вид бетона, не имеющий заполнителя. Вместо них в составе применяются искусственные породы, имеющие форму ячеек с воздухом. Идеально подходит для возведения домов с одним этажом.
- высокопористым. В нем используется крупный заполнитель без применения песка.
Виды бетона согласно связующему ингредиенту
Так же виды бетона можно классифицировать по основным связующим ингредиентам, таким как:
- цемент. Такие смеси применяются при возведении многоэтажных строений;
- известняк. Материал подвергается температурной обработке с использованием автоклавов, что увеличивает силовой эквивалент.
- гипс. Их ключевая особенность - повышенная способность к поглощению воды. Лучше всего подходят для возведения потолков и стен. Очень популярны из-за невысокой стоимости;
- шлаковая щелочь. Эти смеси особенно актуальны из-за их повышенной устойчивости к внешним факторам с повышенной агрессией;
- смолы. Как правило, такие смеси используются для строительства офисов или жилых зданий. Так же эта разновидность хорошо ведет себя на заводах, направленных на металлообрабатывающую и химическую деятельность из-за повышенной устойчивости к условиям высокой температуры.
Специальные разновидности бетона производятся на основе водных ингредиентов. Затвердевающим компонентом выступают полимеры. Они также способствуют увеличению укрепляющей способности бетонных элементов. Такие смеси устойчивы к морозу, прекрасно отталкивают воду и не растягиваются. Их чаще всего применяют для строительства монолитов и конструкций специального назначения.
Зачем нужны термостойкие бетоны
Необычный материал со специфическим назначением. Термостойкий бетон обладает специфическим составом, способным сохранять все свои характеристики при долгих воздействиях на него высоких температур. Идеально подходит для строительства несущих конструкций объектов производственного назначения.
Применение декоративных бетонов
Специфическая разновидность бетонных смесей, использующаяся в отделочных работах. Чаще всего встречается на облицовке строительных сооружений. В этом случае конструкция бетона совпадает с цветом и фактурой, выбранных для постройки. Главная особенность материала - высокая устойчивость ко всем атмосферным особенностям.
Бетон классифицируется по нескольким показателям, среди которых особенно выделяются:
- прочность на сжатие. Именно по ней можно определить класс бетона. В соответствии с приведенными на этикетках цифрами можно понять, какое давление в миллипаскалях может выдержать материал. В соответствии с этим параметром необходимо производить расчеты нормативного и расчетного сопротивления;
- прочность. Маркируется специальными обозначениями в виде буквы М с указанием цифры. Измеряется в килограммах на квадратный сантиметр;
- удобоукладываемость. Обозначается буквой П. По этому параметру бетоны подразделяются на подвижные, жесткие и сверхжесткие;
Также существуют морозоустойчивость (обозначается буквой F с цифровыми показателями), изгибная прочность, водонепроницаемость (обозначается буквой W с соответствующими цифрами). Последняя показывает способность материала выдерживать максимально допустимое значение водного давления.
Заключение
Перед началом строительства обязательно необходимо изучать все разновидности бетона - от выбора смеси будет зависеть качество строения и долговечность эксплуатации. Покупка наобум чревата последствиями.
При выборе бетона для строительства определите цель и нагрузки, которые способна выдержать определенная разновидность бетонной смеси. Прочность и невосприимчивость к деформации сыграют далеко не последнюю роль.
Если все указанные параметры будут учтены, вы легко сможете подобрать необходимую смесь для строительства.
Бетон (от фр. beton) -- строительный материал, искусственный каменный 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).
В ХХI в бетон вошел как основной строительный материал, в значительной мере определяющий уровень современной цивилизации. Мировой объем применения бетона превысил 2 млрд.м?. Преимущества бетона - неограниченная сырьевая база и сравнительно низкая стоимость, экологичность, возможность применения в различных эксплуатационных условиях и достижения высокой архитектурно-строительной выразительности, доступность технологии и возможность обеспечения высокого уровня механизации и автоматизации технологических процессов - обусловливают привлекательность этого материала и его ведущие позиции на обозримую перспективу. Достижения бетоноведения и технологии бетона позволяют к настоящему времени проектировать бетон, изделия и конструкции с требуемыми свойствами, прогнозировать и управлять его свойствами. Бетон относится к числу наиболее универсальных материалов, позволяющих интенсивно использовать его во всех отраслях строительства.
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.). Например, при применении цемента марки 400 для производства бетона марки 200 используется соотношение 1:3:5:0,5. Соотношение вода/цемент (обозначается также В/Ц, водоцементное соотношение, иногда также применяется термин водоцементный модуль) -- очень 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. Очень распространенной ошибкой при кустарном производстве бетона является чрезмерное добавление воды, которое увеличивает подвижность бетона, но в несколько раз снижает прочность бетона.
Бетон - классификация.
Бетоны классифицируют по трем основным показателям: виду вяжущего вещества, средней плотности и назначению. Благодаря применению различных рецептов состава смеси, введению тех или иных добавок для бетона, использованию специальных видов вяжущего и т.п. производители могут добиться от готовой смеси требуемых характеристик и параметров. Ещё на стадии расчета карты подбора состава бетонной смеси, технологи на производстве могут спрогнозировать - как поведет себя готовый раствор в той или иной ситуации. С довольно высокой точностью рассчитываются морозостойкость, водонепроницаемость, плотность, марка и другие важнейшие параметры будущего состава. Для того чтобы прогнозы оправдались, технологи должны учесть все возможные нюансы, отвечающие за качество будущего бетона. Давайте рассмотрим основные факторы влияющие на классификацию бетонных смесей.
Вид вяжущего вещества. Этот фактор - самый главный, в немалой степени определяющий свойства бетонной смеси. По вижу вяжущего смеси различают на силикатные, гипсовые, цементные, полимерцементные, шлакощелочные и специальные. Помимо этого существуют комбинированные виды смесей, затворенные на комбинации каких-то двух-трех вяжущих. Подобные миксы достаточно часто встречаются в виде штукатурных сухих смесей, которые в одном составе зачастую объединяют в себе цемент, гипс, известь и т.д. Впрочем, вернемся к нашим баранам. Итак, основные типы бетонов отличающихся по вяжущему.
Силикатные бетоны изготавливают на основе извести, применяя автоклавный метод твердения. Это довольно редкий тип смеси, малоиспользуемый на современном производстве.
Гипсовые бетоны (на основе, соответственно, гипса) применяются для возведения подвесных потолков, внутренних перегородок и элементов отделки. Одной из разновидностей этого вида смесей являются гипсоцементные-пуццолановые, характеризующиеся высокой степенью водостойкости. Их применяют в создании конструкций малоэтажных зданий и объемных блоков санузлов.
Цементные бетоны и растворы создают на основе цементных составов. Это самый широко распространенный тип бетона, наиболее широко применяющийся в строительстве. Основное место в этой группе занимает портландцемент с разновидностями. Следом идут бетонные смеси на пуццолановом цементе и шлакопортландцементе. Также к цементным бетонам относятся декоративные (создаваемые на белых и цветных цементах), смеси на напрягающем цементе, а так же на безусадочном и глиноземистом.
Полимерцементные бетоны изготавливают на смешанной связующей основе, которая состоит из цемента, латексов и водорастворимых смол.
Шлакощелочные бетоны получают из затворенных щелочными растворами молотых шлаков. Такие составы начали применяться в строительстве недавно. Специальные бетоны получают благодаря применению особых вяжущих средств. Например, для жаростойких и кислотноупорных бетонов применяется жидкое стекло, в качестве вяжущих используют нефелиновые, шлаковые и стеклощелочные элементы, получаемые из отходов некоторых видов промышленности.
Классификация бетонов по плотности - основные виды
На значение плотности прежде всего влияют характеристики крупного заполнителя (диабаз, гранит, гравий, доломит, известняк, керамзит и т.д). Плотность - это один из главнейших факторов, отвечающих за устойчивость бетонного элемента к сжатию, его морозостойкость, водонепроницаемость и т.д. По плотностным параметрам отличают следующие виды бетона:
Тяжелые (от 1800 до 2500 кг/м3). Такие смеси получают на заполнителях из горных пород, таких как известняк, диабаз, гранит.
Особо тяжелые (свыше 2500 кг/м3). Их создают на стальных опилках либо стружках, барите или железной руде.
Легкие или облегченные (от 500 до 1800 кг/м3). Такие составы готовят на керамзите, пемзе, туфе и иных пористых заполнителях. К этому классу принадлежат ячеистые бетоны (в частности пенобетон, газобетон и т.п. пористые материалы), готовящиеся путем вспучивания вяжущего компонента, воды и тонкомолотой добавки, а также бетон крупнопористый на легких заполнителях.
Классификация по назначению
В зависимости от условий эксплуатации будущих железобетонных конструкций производители строительных материалов выпускают бетонные смеси тех или иных видов. Основной упор здесь делается на поведение будущего ЖБИ или монолитной конструкции в специфических условиях. Где-то требуется высокая сульфатостойкость, где-то огнестойкость, а где-то устойчивость к вибрации, ударным нагрузкам и т.д. Итак, в зависимости от условий работы будущей железобетонной конструкции выбираются следующие виды смесей.
обычный (для создания фундаментов, колонн, балок и плит перекрытий, других железобетонных конструкций);
гидротехнический (для облицовки каналов, шлюзов, плотин, канализационных и водопроводных сооружений);
для аэродромных и дорожных покрытий, тротуаров;
бетон специального назначения (для защиты от радиации, а также жароупорный и кислотостойкий).
Отдельно хотелось бы упомянуть такой важный параметр как прочность бетона. Этот параметр во многом зависит от количества вяжущего, вводимого в состав при затворении смеси. Чем больше цемента входит в состав смеси, тем выше марка и класс будущего бетона. Это один из важнейших параметров, учитываемый в любых типах и видах смесей, независимо от их классификации. подробней о марках бетона.
Какая существует классификация бетона?
Невозможно представить выполнение современного строительства без применения бетона, который представляет собой основной строительный материал, приготовленный по специальной технологии. Введение дополнительных ингредиентов улучшает эксплуатационные характеристики бетонов и изменяет их структуру.
Являясь главным материалом, применяемым при возведении объектов, бетон используется для следующих целей:
- изготовления сборных железобетонных конструкций;
- заливки монолитных армированных сооружений.
Классификация делит смеси на разновидности, применяемые для выполнения внутренних работ, наружных мероприятий.
Растворы отличаются по своему назначению, виду вяжущего ингредиента, плотности, прочностным характеристикам, водонепроницаемости, стойкости к пониженным температурам, структуре. Рассмотрим особенности различных растворов и их характеристики.
Бетон – это один из базовых строительных материалов, без которого нельзя обойтись ни на одной строительной площадке
Назначение
Специфика эксплуатации изделий из железобетона требует использования различных бетонных составов. Основной акцент делается на то, как монолитная конструкция будет вести себя при эксплуатации. При определенных ситуациях необходима повышенная устойчивость к огню, вибрации, где-то восприимчивость к ударным усилиям, сульфатостойкость.
В зависимости от конкретной сферы использования существуют следующие виды растворов:
- Конструкционного назначения, являющиеся традиционными, применяемыми в конструкциях, на которые действуют приложенные внешние усилия – балках, плитах перекрытиях, колоннах, основаниях зданий. Составы отличаются устойчивостью к деформации, пониженной температуре, имеют повышенную прочность.
- Теплоизоляционно-конструкционные составы, применяемые для изготовления наружных стен объектов, покрытий и ограждающих конструкций. Их особенностью является возможность воспринимать нагрузки одновременно с обеспечением тепловой защиты объекта.
- Смеси теплоизоляционного назначения, которые при незначительной толщине материала способны обеспечить высокую тепловую изоляцию конструкций, построенных из традиционного бетона.
- Растворы, предназначенные для гидротехнического применения, которые, наряду с высокой прочностью и сопротивлением к деформации, имеют значительную устойчивость к проницаемости водой, перепадам температуры и способны на протяжении длительного времени выдерживать воздействие агрессивных факторов.
Бетонный раствор относится к категории строительных материалов, используемых для возведения базовой основы
- Обладающие химической стойкостью к воздействию щелочей, солей, кислот, которые на протяжении длительного времени сохраняют свои эксплуатационные свойства и применяются в качестве основного строительного материала или защитного слоя бетонных конструкций.
- Смеси для дорожного строительства, используемые для покрытий, аэродромных площадок, которые отличаются прочностью, значительным пределом износоустойчивости, не боятся знакопеременных перепадов влажности, температуры.
- Растворы, обладающие повышенной устойчивостью к воздействию высоких температур и сохраняющие при этом свои физические характеристики, механические свойства. Они используются для технологических нужд, когда при эксплуатации возникает нагрев, при котором необходимо сохранить прочность.
- Растворы декоративного назначения, отличающиеся устойчивостью к воздействию атмосферных факторов и применяемые для отделочных работ различных строительных конструкций. Они отличаются своей структурой, цветовым решением, имеют повышенные эстетические характеристики.
- традиционно применяемые цементные растворы, основным компонентом которых является портландцемент и его разновидности, содержащие шлаки, глинозем, различные безусадочные, напрягающие, цветные виды цементов. К этой группе относится декоративный материал, предлагаемый в широкой цветовой гамме;
- силикаты на основе извести, произведенные по автоклавной технологии с воздействием на массив повышенной влажности, температуры;
- гипсовые смеси, предназначенные для изготовления внутренних конструкций, применяемых при строительстве объектов – перегородок, отделочных элементов и подвесных потолков. Основным ингредиентом является гипс, который комплексно со специальными ингредиентами обеспечивает высокую водостойкость конструкционных элементов;
- полимерные цементные растворы, основой которых являются водорастворимые смолы, латексы, различные цементы. Они отличаются устойчивостью к агрессивному воздействию химических веществ, повышенной температуре и применяются в химической, литейной промышленности, при переработке сельскохозяйственного сырья, а также для изготовления специальных резервуаров, где хранятся кислоты;
- бетонные растворы на щелочной основе, отличающиеся значительной устойчивостью к агрессивному воздействию различных факторов, повышенной прочностью;
- цементнополимерные смеси, полученные путем смешивания растворов из полимеров с обычным бетоном, которые отличаются значительным уровнем сопротивления растягивающим нагрузкам, устойчивостью к циклам замораживания, химической стойкостью.
- Легкие смеси плотностью 0,5-1,8 т/м3, основой которых являются пористые наполнители, такие, как пемза и керамзит. Эта категория включает ячеистые материалы – газобетонные, вспененные, пористые смеси, полученные методом вспучивания вяжущего ингредиента в процессе химической реакции растворенной в воде специальной добавки.
- Тяжелые составы плотностью 1,8-2,5 т/м3, применяемые при строительстве ответственных конструкций. Они востребованы для гидротехнических сооружений, транспортных, промышленных объектов, находящихся выше и ниже нулевой отметки – оснований зданий, колонн, стен, балок. В качестве заполнителя применяется плотный щебень, крупный гранит диабаз или известняк.
- Растворы с повышенной плотностью до 2,5 т/м3, относящиеся к особо тяжелым, основанным на базе стального наполнителя, чугунной дроби, железорудных ингредиентов. Данный вид смеси используется, как радиационная защита при строительстве объектов энергоснабжения.
Особенности вяжущих веществ
Одним из основных моментов, определяющих свойства бетонного раствора, является вид применяемого вяжущего вещества. В зависимости от вяжущего для бетона, они делятся на следующие виды:
Цементный бетон – часто применяемый на стройплощадках вид раствора, изготавливается на основе цемента
Отличие по плотности
Плотность является одним из важных свойств, которое определяет устойчивость бетонного изделия к проницаемости влаги, воздействию отрицательных температур и сопротивлению сжимающим нагрузкам. На удельный вес влияет размер применяемых заполнителей – гравия, гранита, керамзита, известняка и других материалов.
Классификация бетона происходит по классу, прочности материала, а также по марке и назначению
В зависимости от плотности, составы делятся на следующие типы:
Прочностные характеристики
Виды бетонов и их классификация
Бетон – это искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания смеси вяжущего материала, воды, заполнителей и специальных добавок (в определенной пропорции), тщательно перемешанной и уплотненной.До затвердевания указанная смесь называется бетонной смесью .
Одно из основных свойств бетона – высокая сопротивляемость сжимающим нагрузкам и низкая растягивающим: Rсж в 10 – 12 раз выше Rраст.
Для повышения сопротивляемости растяжению в бетонные конструкции укладывается арматура, которая в основном воспринимает растягивающие усилия. Армированный бетон называется железобетоном – он хорошо сопротивляется как сжатию, так и растяжению.
В строительной практике широко применяется предварительно напряженный железобетон . Сущность предварительного напряжения состоит в том, что зона бетона, подверженная растяжению, обжимается натянутой арматурой. В результате растягивающие силы воспринимаются арматурой, уменьшая напряжение сжатия в бетоне. Таким приемом обеспечивается высокая трещиностойкость бетона. Преднапряженные железобетонные конструкции по сравнению с обычными железобетонными экономичнее, так как в результате эффективного использования высокопрочных материалов (стали и бетона) расход арматурной стали снижается.
Бетоны классифицируются по ряду признаков.
А.) По средней плотности бетоны делятся на:
Особо тяжелые более 2500 кг/м 3 ;
Тяжелые 1800 – 2500 кг/м 3 ;
Легкие 500 – 1800 кг/м 3 ;
Особо легкие менее 500 кг/м 3 .
Для приготовлении особо тяжелых бетонов используются тяжелые заполнители из каменных рудосодержащих пород (магнетит, гематит); в виде стальных опилок или стружек, чугунной дроби, окалины и т.п. Такие бетоны применяются для радиационной защиты при строительстве атомных электростанций, в качестве тампонажных бетонов для заполнения выработок.
Тяжелый бетон получил наибольшее применение в практике строительства для возведения подземных и надземных несущих конструкций и сооружений (фундаменты, стены, колонны, балки, фермы, плиты покрытия и перекрытия и др.). В качестве крупного заполнителя для такого бетона используется щебень плотных горных пород (гранит, известняк, диабаз и др.).
В группу легких входят бетоны на пористых заполнителях естественного или искусственного происхождения, а также бетоны ячеистые (без заполнителей) со значительным количеством искусственно созданных замкнутых пор в теле бетона. Сюда же относятся бетоны на пористых заполнителях в сочетании с поризованным цементным камнем. Используются как теплоизоляционно-конструкционный материал.
Особо легкие (теплоизоляционные) – это преимущественно ячеистые бетоны с высокой степенью пористости (беспесчанные) и на легких пористых заполнителях. Такие бетоны обладают низкой теплопроводностью и используются как эффективный теплоизоляционный материал.
Б.) По структуре бетоны бывают с плотной, поризованной, ячеистой и крупнопористой структурой.
Плотная структура – когда соотношение компонентов подбирается так, чтобы в теле бетона не оставалось свободного пространства (метод абсолютных объемов). Бетон состоит из крупного и мелкого заполнителя (или только мелкого) и плотного цементного камня (или другого затвердевшего вяжущего) между частицами заполнителей.
Поризованная – когда пространство между зернами инертных компонентов (крупного и мелкого или одного из них) заполнено вяжущим, затвердевшим в поризованном состоянии.
Ячеистая – без заполнителей, со значительным количеством искусственно созданных пор в теле бетона в виде замкнутых ячеек, заполненных воздухом.
Крупнопористые бетоны – с одним только крупным заполнителем, без песка вовсе (беспесчанные) или с весьма небольшим его содержанием.
В.) По виду вяжущего вещества различаются бетоны: цементные, силикатные, гипсовые, шлакощелочные, полимербетоны, полимерцементные и специальные бетоны.
Цементные – бетоны на клинкерных цементах, главным образом на портландцементе и его разновидностях, шлакопортландцементе и пуццолановом цементе.
Силикатные бетоны получаются на известковом вяжущем. Для обеспечения процесса твердения таких бетонов используются автоклавы, где бетон подвергается тепловой обработке под давлением.
Гипсовые бетоны обладают малой водостойкостью, поэтому из них изготовляются конструкции, находящиеся внутри здания (подвесные потолки, перегородки).
Шлакощелочные бетоны (вяжущее – молотые шлаки и щелочные растворы) обладают высокой прочностью и стойкостью к агрессивным средам.
Полимербетоны (вяжущее – эпоксидные, полиэфирные, фурановые и др. смолы) высокостойкие к агрессивным средам, применяются при возведении сооружений медеплавильной и химической промышленности, предприятий по переработке сельскохозяйственной продукции (сахарные и пивоваренные заводы), емкостей для хранения кислот, минеральных вод и др.
Полимерцементные бетоны изготовляются с добавкой водных дисперсий различных полимеров, которые вводят в смесь вместе с водой затворения. Полимеры осаждаются в виде пленки на поверхности заполнителя, увеличивая сцепление между элементами структуры бетона. Такие бетоны хорошо сопротивляются растяжению, обладают повышенной морозостойкостью, водонепроницаемостью и химической стойкостью.
Г.) По области применения и по соответствующим назначению техническим характеристикам различаются следующие виды бетона.
Конструкционные – общего назначения, применяемые в конструкциях, воспринимающих внешние силовые воздействия (нагрузки). Определяющими свойствами таких бетонов являются прочностные и деформативные характеристики, а также морозостойкость при работе конструкций в условиях знакопеременных температур. Это фундаменты, колонны, балочные конструкции, плиты покрытия и перекрытия и др.
Конструкционно-теплоизоляционные – применяются в ограждающих конструкциях (наружные стены, покрытия). Такие бетоны должны обеспечивать не только несущую способность конструкций, но и их теплозащитные свойства.
Теплоизоляционные – их назначение – обеспечивать необходимое термическое сопротивление ограждающих конструкций при сравнительно малой толщине слоя, в то время как несущую способность конструкций обеспечивает обычный бетон (в двух- и трехслойных конструкциях).
Гидротехнические , которые наряду с необходимыми прочностными и деформативными характеристиками должны обладать повышенной плотностью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, а также стойкостью к агрессивному воздействию окружающей среды – воды.
Дорожные – для верхних покрытий дорог, взлетно-посадочных площадок аэродромов. Должны обладать повышенной прочностью, высокой износоустойчивостью, хорошо сопротивляться знакопеременному воздействию температуры и влаги.
Химически стойкие – соле-, кислото- и щелочестойкие. Наряду с необходимыми показателями технических свойств должны обладать способностью в течение длительного периода выдерживать без разрушения и снижения эксплуатационных качеств воздействие концентрированных растворов солей, кислот и щелочей и их паров. Такие бетоны применяются в качестве основного материала конструкций, либо для защитных покрытий конструкций из обычного бетона.
Жаростойкие – сохраняющие в заданных пределах свои физико-механические свойства при длительном воздействии высоких температур. Применяются для промышленных агрегатов и строительных конструкций, подвергаемых в процессе эксплуатации нагреванию до высоких температур.
Декоративные – для отделочных слоев с фактурной обработкой на лицевых поверхностях строительных изделий. Такие бетоны (растворы) должны отвечать требованиям в отношении цвета, фактуры, и обладать достаточно высокой атмосфероустойчивостью.
Рассмотренные выше виды бетонов, несмотря на значительные различия в тех или иных свойствах и их показателях, подчиняются общим закономерностям, которые вытекают из общности принципов формирования их структуры и строения.
