2.4 Бетоны

Бетоном называют искусственный каменный материал, полу­чаемый в результате твердения смеси, состоящей из вяжущего (цемента), воды и заполнителей (мелкого — песка, крупного — щебня или гравия).

Классификация бетонов по объемной массе:

Виды бетонов	Объемная масса,
	кг/м3
Особо тяжелые	Более 2500
Тяжелые	1800—2500
Легкие	500—1800
Особо легкие	Менее 500

Песок, применяемый для изготовления обычного бетона— образовавшаяся в результате выветривания горных пород рыхлая смесь зерен различных минералов, чаще всего кварцевых частиц с примесью полевого шпата, листочков слюды и др.

Требования к песку для бетонов следующие: примеси глинистых и илистых частиц не должны превышать 3% по весу; нужный зер­новой состав (количество зерен крупностью от 5 до 10 мм) не должен быть более 5% по весу.

Щебень — материал, полученный в результате искусствен­ного дробления горных пород на куски размером от 5 до 70 мм. у Гравий — это рыхлый материал, образовавшийся при разру­шении (выветривании) горных пород. Гравий бывает речной, мор­ской и «горный» (овражный).

Требования к щебню (гравию) следующие: чистота (количе­ство глинистых и илистых частиц) — не более 1 % по весу; круп­ность зерен должна быть не более У4 части минимального размера бетонируемой конструкции.

Вода для приготовления бетонов необходима чистая, некис­лая, имеющая водородный показатель рН не менее 4 ,который характеризует концентрацию в рас­творе ионов водорода.

Твердение бетонной смеси происходит постепенно, причем прочность бетона непрерывно повышается. В первые 7—14 суток после изготовления бетон твердеет интенсивнее, чем в последую­щее время.

Жаростойкие бетоны изготовляют на портландцементе или высокоглиноземистом цементе с добавками жидкого стекла. В зависимости от степени огнеупорности бетоны подразделяют на высокоогнеупорные (огнеупорность выше 1770°), огнеупорные (по­рядка 1580—1770°) и жароупорные (ниже 1580°).

Кислотоупорные бетоны получают из кислотостойкого цемента и соответствующих заполнителей (кварцевый песок, ще­бень из андезита или кварцита). Этот бетон хорошо сопротивляет­ся действию серной, соляной, азотной и других кислот, кроме плавиковой.

Гидротехнический бетон отличается повышенной водо­стойкостью и водонепроницаемостью, морозостойкостью. В зависи­мости от применения его готовят трех видов; подводный, для пере­менного уровня воды, надводный.

Дорожный бетон, ввиду неблагоприятных условий работы, обладает рядом отличительных свойств. Предел его прочности на растяжение при изгибе 20—55 кГ/см2. Бетон для покрытия дорог применяют марки Мрз 100, для оснований — не ниже Мрз 50.

Керамзитовый гравий получают из легкоплавких глин с со­держанием окислов железа 6—12%.При обжиге происходит вспу­чивание глины, и материал получает пористую структуру. Гравий имеет оплавленную поверхность, что препятствует насыщению его водой.

Аглопорит получают из глиняных пород (суглинков, супесей) или из отходов, образующихся при добыче и обогащении углей — горелых пород, кусковых топливных шлаков. Эти материалы под­вергают термической обработке, в результате которой они приоб­ретают пористую структуру.

Перлит представляет собой пористый материал, получаемый из кислого вулканического стекла (обсидиана, перлита), которое вспу­чивается при обжиге. Перлит применяют в виде песка и щебня.

Крупнопористый беспесчаный бетон получают из смеси вяжу­щего, воды и крупного заполнителя, причем отсутствие мелкого заполнителя (песка) обеспечивает крупнопористую структуру.

Пенобетон получают путем механического перемешивания це­ментного теста с кремнеземистыми добавками и пенообразовате­лем. В качестве пенообразователей используют водные растворы сапонина (вытяжка из мыльного корня), водные клееканифольные растворы и водные растворы натриевых мыл.

Газобетон получают путем введения в цементное тесто специ­альных газообразующих добавок. Последние, реагируя с компонен­тами цемента, выделяют газ, который придает массе пористую структуру.В качестве газообразователя часто используют алюминиевую пудру — порошок алюминия.

Для упрочнения бетонных конструкций, работающих на растя­жение при изгибе, в них закладывают стальную арматуру в виде стержней, пучков проволоки, сеток или каркасов. Такая конструк­ция называется железобетонной.

Железобетон как материал представляет совокупность двух , различных по своим физическим и механическим свойствам мате­риалов— стали и бетона. Совместная работа бетона и стали эф­фективна благодаря сочетанию их свойств.