5? Бетон. Классификация, область применения, свойства.

Бетон используется для фундаментов, полов, труб, подводных работ (гидравлический бетон), искусственных камней, стен по системе Монье и пр. Для приготовления лучшего сорта бетона цемент (лучше всего портландцемент) смешивают с соответствующим количеством песка, гравия, мелкого камня и смачивают водой. К цементу часто добавляют извести. Отношение между составными частями в бетоне очень разнообразно; выбор определяется требуемым качеством бетона (крепостью, скоростью затвердения и пр.), также экономическими соображениями. Перемешивание материалов для бетона в мелком производстве делается вручную лопатами, в крупном - особыми машинами, бетоньерками. Самое простое приспособление - бочка или ящик, вращающиеся на оси."

Классификация и области применения бетона. Бетон классифицируют по виду применяемого вяжущего вещества: бетон на неорганических вяжущих (цементные бетоны, гипсобетоны, силикатные бетоны, кислотоупорные бетоны, жаростойкие бетоны и др. специальные бетоны) и бетоны на органических вяжущих (асфальтобетоны, пластбетоны).

Цементные бетоны в зависимости от объёмной массы (в кг/м3) подразделяются на особо тяжёлые (более 2500), тяжёлые (от 1800 до 2500), лёгкие (от 500 до 1800) и особо лёгкие (менее 500).

Лёгкие бетоны изготовляют на гидравлическом вяжущем и пористых искусственных или природных заполнителях. Существует много разновидностей лёгкого бетона; они названы в зависимости от вида примененного заполнителя - вермикулитобетон, керамзитобетон, пемзобетон, перлитобетон, туфобетон и др.

Особо лёгкие бетоны применяют главным образом как теплоизоляционные материалы.

Особо тяжёлые бетоны предназначены для специальных защитных сооружений (от радиоактивных воздействий); они изготовляются преимущественно на портландцементах и природных или искусственных заполнителях (магнетит, лимонит, барит, чугунный скрап, обрезки арматуры). Для улучшения защитных свойств от нейтронных излучений в особо тяжёлые бетоны обычно вводят добавку карбида бора или др. добавки, содержащие лёгкие элементы - водород, литий, кадмий.

Наиболее распространены тяжёлые бетоны, применяемые в железобетонных и бетонных конструкциях промышленных и гражданских зданий, в гидротехнических сооружениях, на строительстве каналов, транспортных и др. сооружений. Особое значение в гидротехническом строительстве приобретает стойкость бетоны, подвергающиеся воздействию морских и пресных вод и атмосферы. К заполнителям для тяжёлых бетонов предъявляются специальные требования по гранулометрическому составу и чистоте. Суровые климатические условия ряда районов России привели к необходимости разработки и внедрения методов зимнего бетонирования. В районах с умеренным климатом большое значение имеют процессы ускорения твердения бетона, что достигается применением быстро-твердеющих цементов, тепловой обработкой (электропрогрев, пропаривание, автоклавная обработка), введением химических добавок и др. способами. К тяжёлым бетонам относится также силикатный бетон, в котором вяжущим является кальциевая известь. Промежуточное положение между тяжёлыми и лёгкими бетонами занимает крупнопористый (беспесчаный) бетон, изготовляемый на плотном крупном заполнителе с поризованным при помощи газо- или пенообразователей цементным камнем.

Физико-технические свойства бетона. Основные свойства бетона - плотность, содержание связанной воды (для особо тяжёлых бетонов), прочность при сжатии и растяжении, морозостойкость, теплопроводность и техническая вязкость (жёсткость смеси). Прочность бетона характеризуется их маркой (временным сопротивлением на сжатие, осевое растяжение или растяжение при изгибе). Применение высокопрочных бетонов наиболее целесообразно в центрально-сжатых или сжатых с малым эксцентриситетом колоннах многоэтажных промышленных и гражданских зданий, фермах и арках больших пролётов. Прочность бетона на осевое растяжение ниже прочности бетона на сжатие примерно в 10 раз.

Требования по прочности на растяжение при изгибе могут предъявляться, например, к бетону дорожных и аэродромных покрытий. К бетону гидротехнических и специальных сооружений (телевизионные башни, градирни и др.), кроме прочностных показателей, предъявляются требования по морозостойкости, оцениваемой испытанием образцов на замораживание и оттаивание (попеременное) в насыщенном водой состоянии от 50 до 500 циклов. К сооружениям, работающим под напором воды, предъявляются требования по водонепроницаемости, а для сооружений, находящихся под воздействием морской воды или др. агрессивных жидкостей и газов, - требования стойкости против коррозии. При проектировании состава тяжёлого цементного бетона учитываются требования к его прочности на сжатие, подвижности бетонной смеси и её жёсткости (технической вязкости), а при проектировании состава лёгких и особо тяжёлых бетонов - также и к плотности. Сохранение заданной подвижности особенно важно при современных индустриальных способах производства; чрезмерная подвижность ведёт к перерасходу цемента, а недостаточная затрудняет укладку бетонной смеси имеющимися средствами и нередко приводит к браку продукции. Подвижность бетонной смеси определяют размером осадки (в см)стандартного бетонного конуса (усечённый конус высотой 30 см, диаметром нижнего основания 20 см, верхнего - 10 см). Жёсткость устанавливается по упрощённому способу профессора Б. Г. Скрамтаева либо с помощью технического вискозиметра и выражается временем в сек,необходимым для превращения конуса из бетонной смеси в равновеликую призму или цилиндр. Эти исследования производят на стандартной лабораторной виброплощадке с автоматическим выключателем, используемой также при изготовлении контрольных образцов.

Выбор бетонной смеси по степени её подвижности или жёсткости производят в зависимости от типа бетонируемой конструкции, способов транспортирования и укладки бетона. Наряду с ценными конструктивными свойствами бетон обладает также и декоративными качествами. Подбором компонентов бетонной смеси и подготовкой опалубок или форм можно видоизменять окраску, текстуру и фактуру бетона; фактура зависит также и от способов механической и химической обработки поверхности бетона. Пластическая выразительность сооружений и скульптуры из бетона усиливается его пористой, поглощающей свет поверхностью, а богатая градация декоративных свойств бетона используется в отделке интерьеров и в декоративном искусстве.

12? Стеновые керамические материалы являются одними из наиболее древних строительных материалов, использующихся для возведения стен. По прошествии веков принцип производства и их внешний вид мало изменился, претерпев лишь некоторую качественную и конструктивную модернизацию. Искусственные каменные материалы изготавливают из легкоплавкого глиняного сырья, иногда с использованием различных добавок. Сегодня стеновые керамические материалы представлены различными видами кирпича и камня для строительных и облицовочных работ.

Классификация этого вида строительных материалов различна. Так, стеновые керамические материалы делятся на мелкоштучные и крупноразмерные; конструкционные или отделочные; полученные из пластичных масс методом экструзии или методом полусухого прессования. На качественные характеристики влияет пористость, характеризующаяся водопоглощением изделий. В зависимости от вида кирпича оно составляет, в норме, от шести до восьми процентов. Кроме того, стеновые керамические материалы имеют градацию на марки по прочности и морозостойкости.

Характеристики плотности керамических обжиговых изделий тоже дают две взаимозаменяемые классификации. Первая предусматривает деление на особо легкие изделия с плотностью ниже 600 кг/м3; легкие – плотностью 600-1300 кг/м3; облегченные -1300-1600 кг/м3 и тяжелые изделия, плотностью1600-2200 кг/м3. Вторая, подразделяет стеновые керамические кирпичи и камни на обыкновенные – с плотностью свыше 1600 кг/м3; условно-эффективные - с плотностью до 1400-1600 кг/м3 и эффективные - с плотностью ниже 1400-1450 кг/м3.

Условно-эффективные или малопустотелые кирпичи и камни позволяют улучшить теплотехнические свойства стен и ограждающих конструкций по сравнению с обыкновенным кирпичом, но при этом толщина стен останется такой же. Эффективные или высокопустотелые материалы, благодаря своей низкой теплопроводности и, часто, крупному размеру, позволяют не только достигать отличных теплозащитных характеристик, но и значительно сокращать толщину и массу ограждающих конструкций, порой до сорока процентов. Такие показатели весьма привлекательны с точки зрения позволяющей оценить возможность сокращения затрат на строительство, поскольку расход таких строительных материалов как керамические, так и раствора для их кладки, значительно снижается.