7.11. Протиморозні добавки дозволяють проводити роботи з цементно-піщаними сумішами навіть холодною зимою.

Дія таких добавок спрямована на примусове зниження температурної межі для замерзання води в розчині, тому, при температурах до мінус 30 не варто й турбуватися про повноцінне затвердіння бетону. Якщо ж сам бетон під дією надто низьких температур замерзає, тоді при відтаюванні процес набору міцності продовжиться, не порушуючи цілісності споруди. І, після місяця знаходження при плюсових температурах, бетон повноправно може вважатися затверділим, і цілісності конструкції ніщо не загрожуватиме.

Порошок або розчин хлориду натрію та кальцію і є та протиморозна добавка, яка робить будівництво практично круглорічним. Необхідну кількість добавки вимірюють в залежності від температурного порогу.

При виборі протиморозних добавок належить керуватися вимогами цих норм:

1 Підбір складу бетону з протиморозними добавками проводять відповідно до ГОСТ 27006-86. Облік впливу добавок, які вводяться, роблять шляхом перевірки рухливості бетонної суміші і часу її зберігання на пробних замісах.

2 Бетони з протиморозними добавками повинні готуватися у бетонозмішувальних установках, що розмішуються в опалюваних приміщеннях.

3 Температура на виході із змішувача регулюється підігріванням води замішування і водного розчину добавки, а також додатково підігріванням заповнювачів.

4 Бетонні суміші на виході із змішувача у залежності від протиморозних добавок, які застосову ються, повинні мати таку температуру:

- з комплексними добавками, які включають хлористі солі, нітрати, поташ, - 5-15 °С;

- з добавками нітрату натрію, комплексними добавками із хлористих солей, нітратів, що містять сечовину, - 15-35 °С;

7.12. Найбільш повно сучасні можливості технології бетону були розкриті при створенні так званих бетонів нового покоління, які концептуально об'єднані під терміном "високофункціональні бетони" (High Performance Concrete -HPC). Під цим терміном розуміють бетони, що відповідають комплексу спеціальних взаємопоєднаних вимог до складу, технології і властивостей, які при традиційних підходах не завжди досягаються . За визначенням ці бетони мають повністю відповідати конкретному призначенню та умовам експлуатації .

Інтерес до високофункціональних бетонів (НРС), як до бетонів нового покоління пов'язаний значно більшою мірою з їх високою довговічністю і економічністю, ніж з високою міцністю. Так прогнозований срок їх служби перевищує 100 років .

Можливим є також отримання супердовговічних бетонів з терміном служби 500 років . Відмічається, що висока довговічність і міцність бетонів нового покоління забезпечується навіть при використанні високорухливих і литих бетонних сумішей, це визначає їх значні технологічні і економічні переваги у порівнянні з традиційними .

Але внутрішнє протиріччя полягає в тому, що на сучасному етапі розвитку технології підвищення довговічності бетонів нерозривно пов'язане із зменшенням значень водо-цементного відношення (В/Ц) за рахунок використання суперпластифікаторів, що неминуче веде до отримання високих показників міцності . При цьому питання забезпечення довговічності бетонів з регульованими показниками міцності, в тому числі "традиційними" для практики сучасного будівництва в Україні залишаються відкритими .

Бетони нового покоління, що за визначенням повністю відповідають призначенню, підлягають такій класифікації:  а) литі бетони та ті , які здатні до самовирівнювання та самоущільнення; б) торкрет - бетони; в) високоміцні бетони; г) бетони, які вміщують велику кількість доменних гранульованих шлаків, або золи-виносу; д) реакційно - порошкові бетони.

7.13. Для прискорення тверднення і збільшення терміну охолодження бетону часто перед укладанням бетонну суміш додатково розігрівають до 50—70°С, пропускаючи через неї електричний струм. Протиморозні добавки (хлористий кальцій, куховарська сіль, поташ нітрит натрію і ін.), знижуючи температуру замерзання бетону, дозволяють в певних умовах укладати суміш і забезпечувати тверднення бетону без подальшого обігріву при температурі повітря нижче 0°С. При штучному прогріванні до температури 40—90 °С прискорюються тверднення бетону і досягнення ним необхідній міцності. При паровому прогріванні бетону пар подається в простір, що оточує бетон, або в канали в опалубці. Електропрогрівання може здійснюватися пропусканням електричного струму через тіло тверднучого бетону, для чого на поверхні або усередині бетону встановлюють спеціальні металеві електроди. Поряд з цим використовуються різні електронагрівачі, зокрема вмонтовані в опалубку, а також індукційні нагрівачі, що викликають нагрів сталевої опалубки і арматурного каркаса.

7.14. До легких бетонів відносяться бетони, щільність яких становить від 500 до 1800 кг/м3. Заповнювачем для легких бетонів служать пористі природні матеріали (пемза, вулканічний туф, вапняк-черепашник) і штучні (керамзитовий гравій, спучений перліт, вермекуліт, металургійні шлаки). Залежно від величини обємної маси й призначення легкі бетони підрозділяються на теплоізоляційні - менше 500 кг/м3; конструктивно-ізоляційні - до 1400 кг/м3; конструктивні - від 1400 до 1800 кг/м3. Легкі бетони на пористих заповнювачах залежно від структури поділяють на: звичайні, в яких порожнечі між зернами великого заповнювача повністю заповнені цементним тістом та піском; поризовані, в яких за рахунок застосування газо- або піноутворюючих речовин у цементному камені утворена безліч замкнутих пор; малопіщані, в яких порожнечі між зернами великого заповнювача лише частково заповнені цементним тістом або піском; безпіщані, в яких взагалі немає піску, а частки великого заповнювача обмазані цементним тістом. По виду вяжучої речовини, що застосовується, легкі бетони бувають цементними, вапняно-цементними, вапняно-жужільними, силікатними й т.д. При підборі складу легкого бетону на пористих заповнювачах варто враховувати той факт, що пористий заповнювач має шорсткувату поверхню, що вимагає більшої витрати цементу, ніж для важких бетонів. Пористий заповнювач здатен відсмоктувати воду, змінюючи при цьому водоцементне відношення. Тут небезпечний не тільки надлишок, але й нестача води, тому що це приводить до зниження міцності затверділого бетону. При збільшенні витрати цементу міцність легкого бетону зростає, але одночасно бетон стає важчим, що негативно позначається на його теплопровідності. Зразкова витрата цементу на 1 м3 керамзитобетону залежно від призначення становить: для теплоізоляційного бетону - до 175 кг, для конструктивно-теплоізоляційного - від 175 до 250 і для конструктивного - від 250 до 400 кг. Застосовують легкі бетони для виготовлення панелей для стін і перекриттів, для теплоізоляції підлог і перекриттів.

Для утворення поризованого легкого бетону застосовують піно- й газоутворюючі речовини. Завдяки утворенню додаткового обсягу пор зменшуються щільність і теплопровідність поризованого бетону. Легкі бетони застосовують у конструкціях зовнішніх стін, покриттів, а також для виготовлення панелей і плит перекриття.

 7.15. Заповнювачі для  приготування  легких бетонів  бувають природними, штучними або отриманими з відходів промисловості.

Керамзит  є штучним пористим заповнювачем, який отримують випалюванням попередньо відформованих глинистих гранул , що  здатні до спучування. При невеликій насипній щільності ( 120...600кг/м3 ) має порівняно високу міцність.. Випускають у вигляді гравію ( гранули 5...40мм)  і піску( зерна  менше 5 мм ) . Марка керамзиту встановлюється залежно від насипної щільності – від 250 до 600 кг/м3.

Жужільна пемза – пористі щебені, отримані спучуванням розплавлених металургійних шлаків з наступною швидкою фіксацією пористої структури шляхом різкого охолодження, тому що сировиною для виробництва жужільної пемзи служать техногенні відходи. Даний вид заповнювача  економічно  дуже  ефективний.  Міцність  пемзи  –  від  0,4  до 2 МПа .

Аглопорит- пористий заповнювач у вигляді гравію, щебенів. Одержують шляхом спікання сировинної шихти із глинистих порід і паливних відходів. Спучені  перлітові пісок і щебені  - пористі зерна білого або ясносірого кольору, одержані шляхом швидкого  випалювання вулканічних склоподібних гірських порід ( перліту , обсидіану). Залежно від розміру зерен спучений перліт поділяють на щебінь і гравій з насипною щільністю 100...500 кг/м3 й пісок з насипною щільністю 100...600 кг/м3.

7.16. Легкі бетони (на початку XX ст. їх називали «теплі бетони») — бетони з щільністю менше 1800 кг/м3 — універсальний матеріал, який огороджують і несуть конструкції житлових і промислових будинків.

Широкий розвиток легкі бетони одержали в другій половині XX ст., коли почалося масове виробництво штучних пористих заповнювачів: керамзиту, аглопориту, жужільної пемзи та ін.

З  легких бетонів виготовляють більшість стінових панелей і блоків, плит покрівельних покриттів та каменів для укладання стін. Термін «легкі бетони» поєднує велику групу різних за складом, структурою і властивостями бетонів.

Істотним  недоліком  важкого  бетону  є  велика  щільність   (2400...2500 кг/м3). Знижуючи щільність бетону, будівельники досягають як мінімум двох позитивних результатів:

• знижується маса будівельних конструкцій;

• підвищуються їхні теплоізоляційні властивості.

За призначенням легкі бетони підрозділяють на: -    конструктивні  (клас  міцності  —  -    В7,5...В 35;  щільність — 1400... 1800 кг/м3); -    конструктивно-теплоізоляційні (клас міцності не менше В3,0, щільність — 600...1400 кг/м3); -    теплоізоляційні — особливо легкі (щільність < 600 кг/м3).  За будовою і способом одержання пористої структури легкі бетони підрозділяють на наступні види: -    бетони злитої будови на пористих заповнювачах; -    ячеїсті бетони, у складі яких немає ні великого, ні дрібного заповнювача, а їхню роль виконують дрібні сферичні пори; -    крупнопористї, в яких відсутні дрібний заповнювач, у результаті чого між частками великого заповнювача утворюються порожнечі.

Особливості технології легких бетонів зв'язані зі специфікою пористих заповнювачів: їхня щільність менше щільності води, поверхня часток шорсткувата, вони активно поглинають воду. Низька щільність не дозволяє ефективно використовувати традиційні бетонозмішувачі «вільного падіння». Тому для приготування легкобетонних сумішей бажано використовувати змішувачі примусового перемішування.

7.17. Ніздрюваті бетони є різновидністю легких бетонів. Їх одержують в результаті твердіння спученої за допомогою пороутворювача суміші в’яжучого, кремнеземистого компоненту і води. В якості пороутворюючого компонента може використовуватись піна, такі бетони називаються пінобетонами. Якщо пори одержують методом газоутворення, такі бетони називаються газобетонами. Пористість ніздрюватих бетонів технологічно регулювати досить легко за допомогою зміни кількості пороутворюючого компоненту та рухливості бетонної суміші. В результаті такого регулювання одержують бетони різної густини, міцності і призначення. За середньою густиною в сухому стані ніздрюваті бетони поділяють на три групи:

- теплоізоляційні з густиною в сухому стані не більше 500 кг/м3 і теплопровідністю 0,08...0,12 Вт/мOС;

- конструкційно-теплоізоляційні для улаштування огороджуючих конструкцій з густиною 500...900 кг/м3;

- конструкційних з густиною 900...1200 кг/м3.

     В’яжучим для цементних ніздрюватих бетонів є звичайний портландцемент, або його різновиди. Безцементні ніздрюваті бетони (газо- і піносилікати) автоклавного твердіння виготовляють з використанням меленого негашеного вапна та кварцового піску чи іншого кремнеземистого компоненту (наприклад золи-виносу чи меленого доменного шлаку). Кремнеземистий компонент зменшує витрати в’яжучого, зсідання бетону та покращує його експлуатаційні характеристики. Як правило перед використанням кремнеземистий компонент розмелюють, що значно підвищує його хімічну активність, тобто здатність взаємодіяти з продуктами гідратації цементу.

     При виробництві пінобетонів змішують окремо приготовлену піну, суміш в’яжучого з дрібним заповнювачем та водою. Піну готують в спеціальних піногенераторах із водного розчину поверхнево-активних речовин. Використовуються як синтетичні піноутворювачі, так і одержані з природної сировини.

     Технологія виготовлення газобетону полягає у використанні в якості пороутворювача алюмінієвої пудри, яка при взаємодії з вапном утворює водень. Водень сприяє зростанню об’єму розчину і утворенню пористої структури.

7.18. Ніздрюватий бетон — це надійний, перевірений часом будівельний матеріал. Цей універсальний матеріал використовується для зведення несучих і не несучих стін для виготовлення армованих плит перекриттів і покриттів та в якості теплоізоляції. 

Характерними особливостями ніздрюватого бетону є відмінна теплоізоляція, пожежна безпека, довговічність і економічність. Ці властивості роблять його вельми конкурентоздатним на сучасному ринку будівельних матеріалів.

Газобетонні блоки, виготовлені в умовах автоматизованого заводського виробництва відрізняються стабільно високими якісними характеристиками — точністю геометричних розмірів, міцністю і щільністю. Для виготовлення високоякісних виробів, компанія пред'являє жорсткі вимоги до якості вихідних сировинних матеріалів, не економлячи на витратах. Промислові умови і використовувані технології при виробництві ніздрюватого бетону забезпечують блокам високу якість і дозволяють довести цей матеріал до досконалості по ряду параметрів. 

Дуже важливим параметром якості газобетонного блоку є точність дотримання його розмірів. Сучасний завод, розташований в м. Березань Київської області, — перший в Україні завод по виробництву автоклавного газобетону нового покоління, випускає продукцію з погрішністю в розмірах не більше 1 мм. Це є дуже високим показником і надзвичайно зручно при будівництві. Розчинні прошарки між блоками є більш теплопровідними, ніж самі блоки, отже, якщо блоки будуть нерівними і неспівпадання розмірів доведеться компенсувати за рахунок періодичного потовщення шару розчину, постраждають теплоізоляційні властивості всього будинку. До того ж при облицюванні такої стіни доведеться збільшувати і шар штукатурки, щоб згладити нерівності. При використанні блоків з точними розмірами кладка може здійснюватися на так званий «клей». Він виготовляється з сухої суміші шляхом додавання в неї води безпосередньо перед початком робіт. При вживанні такого клею шви в кладці мінімальні і стіна виходить практично монолітною. Якщо розміри блоків дотримані, також точно виконана стінова кладка, облицювальна плитка може бути викладена безпосередньо на стіну без попереднього вирівнювання шаром штукатурки. 

Найважливішими характеристиками є щільність і міцність. Оскільки щільність з міцністю не зв'язані безпосередньо, вибирати щільніші блоки тому що вони нібито «міцніше», не можна. При виборі блоків увагу слід звертати на обидві найважливіші характеристики: і на щільність, як міру теплопровідності, і на міцність, як міру несучої здатності. 

7.19. Для отримання бетонополімерів звичайні бетони просочують рідкими мономерами, наприклад стиролом або метилметакрилатом. Для повного просочення важкого цементного бетону потрібний 2—5% мономера. Для звільнення пір і капілярів бетону від води і повітря виробляють його сушку і вакуумування. Економічніше витрачання мономерів досягається при поверхневому просоченні конструкцій. Вирішальною технологічною стадією здобуття бетонополімеров є полімеризація мономера безпосередньо в порах бетону. З цією метою після просочення бетону мономерами з добавками ініціаторів полімеризації виробу нагрівають до 70—120°С або піддають радіаційній обробці при нормальній температурі. Утворювана в бетоні полімерна сітка надає зміцнюючу і армуючу дію, викликає обтискання мінеральної частини матеріалу, покращує зчеплення цементного каменя із заповнювачем. Бетонополімери характеризуються вищою міцністю при стискуванні і вигині, чим вихідні бетони, газонепроникністю, зносостійкістю в агресивних середовищах. Кожен відсоток полімеру підвищує міцність бетону на 10—20 МПа, тобто приблизно так само, як в звичайному бетоні збільшення витрати цементу на 100 кг Просочення бетонів мономерами з подальшою полімеризацією дозволяє отримувати бетонополімери марок Ml300—М2000 з міцністю на розтягування до 18 МПа, тобто в 3—10 разів вище в порівнянні з початковими показниками. З бетонополімеров ефективне здобуття високоміцних, зносостійких, хімічно стійких і інших виробів, що володіють особливими властивостями. Накопичений позитивний досвід виробництва бетонополімерних неармі-рованних або малоармованих тонкостінних напірних труб. Просочені бетони доцільно застосовувати для будівництва водозабірних споруд, насосних станцій, градірен і інших споруд, де необхідні щільні і особливо щільні бетони.

У енергетичному будівництві бетонополімери перспективні для кавітационностойких конструкцій, тонкостінних оболонок підвищеної міцності і трещиностойкості, що несуть, плит для облицювання каналів, бистротоков і інших гідротехнічних споруд. У атомній енергетиці при будівництві сховищ-накопичувачів радіоактивних відходів рекомендується застосовувати просочений полімерами бетон, що володіє підвищеною непроникністю до випромінювань. Хороші електроізоляційні властивості дозволяють використовувати бетонополімерниє матеріали при будівництві ліній електропередачі.

8.1. Залізобетон – це композиційний будівельний матеріал, в якому поєднуються бетон і сталева арматура, забезпечується спільна робота бетону

й сталі, що істотно різняться своїми фізико-механічними властивостями. Бетон добре робить опір стискувальним навантаженням, проте має низьку

міцність при розтягу, яка становить 1/10…1/12 міцності на стиск. А сталь має дуже високу міцність при розтягу, тому в залізобетоні сталеву арматуру

розподіляють так, щоб вона сприймала розтягувальні зусилля, а стискувальні передавалися на бетон.

8.2. Уплотнение осуществляют вибрированием, вибропрессованием, вибропрокатом и центрифугированием. Вибрирование является наиболее универсальным и эффективным способом уплотнения смеси.Интенсивность уплотнения повышается, когда вибрационное уплотнение заменяется на ударно-вибрационное, в котором используется виброрезонансный эффект. Как показывает опыт производства сборного железобетона на низкочастотных резонансных виброплощадках, ударно- вибрационный метод уплотнения значительно улучшает качество изделий. Вибропрессование — метод вибрационного формирования с одновременным давлением на бетонную смесь. Его используют при формировании изделий из жестких смесей. Вибрирование изделий на виброплощадках с пригрузом повышает эффективность уплотнения смеси, примерно вдвое сокращает продолжительность уплотнения, обеспечивает получение гладкой поверхности.Виброштампование — воздействие на бетонную смесь виброштампом, который сочетает функции виброуплотнения, пригруза и формообразования. Рабочая поверхность виброштампа может быть плоской, рельефной и с пустообразователями. При изготовлении железобетонных изделий широко используют вакуумирование как дополнительное воздействие на уплотняемую смесьДля уплотнения бетонной смеси в тонкостенных и густоармирован-ных конструкциях широко применяются так называемые планетарные вибраторы, в которых вибрации создаются планетарно обкатывающимся бегунком. Такие вибраторы могут создавать высокочастотные и двухчастотные колебания (т. е. одновременно колебания высокой и низкой частот). Наружные (прикрепленные) вибраторы используют в строительстве редко. На их установку и демонтаж затрачивается много ручного труда. Опалубка, к которой крепят такие вибраторы, должна быть более жесткой и прочной, чем для конструкций, бетон которых уплотняют иными способами. Однако они удобны, например, при омоноличивании стыков сборных железобетонных колонн и обетонировании стальных сердечников колонн. Поверхностное вибрирование применяют для послойного уплотнения плоских монолитных конструкций (плит, полов и т. п.) в тех случаях, когда максимальная глубина прорабатываемого слоя не превышает 20 см

8.3. Основне призначення арматури в залізобетонних конструкціях — сприймати розтягувальні напруження. Проте арматуру встановлю­ють і в стиснутій зоні бетону —для підвищення міцності і надій­ності конструкцій. У будівництві застосовують різні види арматури і різні способи армування залізобетонних конструкцій.

Арматуру класифікують за функціональним при­значенням і за способом виготовлення.

За функціональним призначення м арматуру поділяють на робочу, конструктивну (розподільну) та монтажну. Поздовжня і поперечна робоча арматура призначена для сприй­няття внутрішніх розтягувальних, а іноді і стискувальних зу­силь. Площу її перерізу визначають розрахунком. Робоча арматура може бути напружувана і без попереднього напружування.

Конструктивна арматура створює безперервне армування кон­струкції, сприймає зусилля, не враховувані розрахунком, наприклад усадочні і температурні напруження, розподіляє зосереджені або ударні навантаження на ненавантажені зони конструкції.

Монтажна арматура дає можливість створювати з робочих та конструктивних стержнів плоский або об'ємний арматурний каркас, гарантує проектне положення робочої арматури. Робоча і конструк­тивна арматура можуть одночасно виконувати функції й монтаж­ної.

За способом виготовлення арматура може бути гарячекатаною, холоднотягнутою і термічно зміцненою, аза ви­дом поверхні — гладка або періодичного профілю. Ребра, ри­фи або вм'ятини на поверхні арматури поліпшують зчеплення її з бетоном.

8.4. Фундаментні блоки (ФБС) – бетонні блоки для стін підвалів. ФБС мають форму прямокутного паралелепіпеда, виробляються з важкого бетону, армуються лише монтажною арматурою. У торцевій частині ФБС владнують пази, що заповнюються при монтажі розчином. Фундаментні блоки широко використовують для будівель всіх видів при зведенні стін підвалів, при пристрої стрічкових фундаментів, технічних підвалів, при зведенні неопалювальних будівель.

Плити перекриття виготовляються з важкого, легкого і щільного силікатного бетонів і призначаються для несучої частини перекриттів будівель і споруджень різного призначення.

Балкони і лоджії сучасних будівель переважно є залізобетонними плитами, так або інакше закріплені на стінній конструкції будівлі. При цьому форма балконів може бути найрізноманітнішою: прямокутною, трикутною, у вигляді овалу або півкола і так далі Стандартні балконні плити шириною 3275 мм виступають над плоскістю фасаду на 800 мм. Для формування лоджії зазвичай використовують пустотні плити перекриття з габаритними розмірами 1200 х 5800 мм.

Сходові марші, майданчики і накладні проступки  виготовляються з важкого бетону або легкого бетону (середній щільності від 1600 до 2000 кг/м включ.) і призначені для пристрою сходів в будівлях різного призначення.

Стінові панелі за призначенням поділяють на панелі для зовнішніх стін неопалюваних будівель із важких та легких бетонів класу В15 та вище; для опалюваних будівель – одношарові із легких або ніздрюватих бетонів і шаруваті з важкого бетону з теплоізоляційним прошарком; для внутрішніх стін, виготовлені з важкого та легкого бетону класу, не нижче ніж В10; панелі перегородок, армовані та неармовані – із різних видів бетону. Панелі зовнішніх стін житлових будівель можуть бути завдовжки 3600 і 7200 мм, висотою 2900 мм, товщиною 400 мм, масою до 4 і 8 т, відповідно.

Колони приймають на себе навантаження від елементів, що до них прикріплені або спираються — балки, ригелі, ферми тощо. Балка — це конструктивний елемент, яким є горизонтальний або похилий брус, що працює переважно на вигин. Ферма - геометрично незмінна стрижньова система, в якої всі вузли при розрахунку приймаються шарнірними.