26 Бетоны. Определение. Основные свойства

Бетоны — искуств камень получаемый при затвердевании рационально подобранной бетонной смеси Вяжущее вещество и вода являются активными составляющими бетона; в результате реакции между ними образуется цементный камень, скрепляющий зерна заполнителей. Заполнители (песок, гравий, щебень) в большинстве случаев не вступают в химическое соединение с цементом и водой. Эти материалы образуют жесткий скелет бетона и уменьшают его усадку, вызываемую усадкой цементного камня при твердении. В легких бетонах пористые заполнители уменьшают плотность и теплопроводность бетона. Для приготовления заполнителей используют преимущественно местные горные породы и отходы производств (шлаки и др.). Применение этих дешевых заполнителей снижает стоимость бетона и делает его в основном местным материалом, так как привозной цемент составляет 10—15% массы бетона, а заполнители и вода — 85— 90%.. В бетон могут вводиться спец добавки, улучшающие свойства бетонной смеси и бетона, повышающие подвижность бетонной смеси, регулирующие сроки схватывания, ускоряющие твердение бетона в раннем возрасте, повышающие его морозостойкость.

Бетон имеет высокую среднюю плотность( 1200-2500 кг/м3), низкую пористость.

Бетон хорошо работает на сжатие, но плохо сопротивляется изгибу и растяжению. Прочность бетона при растяжении составляет всего около 1/10-1/15 его прочности на сжатие. Чтобы повысить прочность бетонных конструкций на растяжение и изгиб, в бетон укладывают стальную проволоку или стержни, называемой арматурой. Армированный стальными стержнями бетон называют железобетоном. В настоящее время это основной конструкционный материал в жилищном и промышленном строительстве.

Железобетон имеет высокую морозостойкость по сравнению с другими бетонами.

Основную классификацию бетонов производят по плотности, зависящей, главным образом, от плотности цементного камня, вида заполнителей и структуры бетона. С этим связаны основные свойства бетона — прочность, морозостойкость, водонепроницаемость, теплопроводность и др. Бетоны разделяются на пять видов :особо тяжелый, содержащий такие тяжелые заполнители, как стальные опилки или зерна (стальбетон), железные руды или барит (баритовый бетон); плотность этих бетонов выше 2600 кг/м3; тяжелый (обычный), содержащий плотные заполнители (кварцевый песок, щебень или гравия из плотных каменных пород); плотность этого бетона 2100—2600 кг/м3; легкий, содержащий пористые заполнители(шлак, пемзу, туф и т. п.), обычной плотной структуры или крупнопористый; его плотность 1200—1800 кг/м3 (чаще 1300—1500 кг/м3); особо легкий, очень пористый ячеистый (пенобетон, газобетон) или крупнопористый с легкими- заполнителями; плотность меньше 1200 кг/м3 (чаще 500— 800 кг/м3). В зависимости от вида вяжущих веществ бетоны подразделяются на цементный, цементно-полимерный, силикатный (на извести), шлакощелочной и другие виды бетона.

Область применения: ему можно придавать самые разнообразные свойства, изменяя в широких пределах прочность, плотность, теплопроводность, и изготовлять из него сборные конструкции, изделия и монолитные сооружения различной формы и назначения. В зависимости от применения различают бетоны: обычный — для железобетонных конструкций (фундаментов, колонн, балок, перекрытий, сводов, мостов и т, п.); гидротехнический — для плотин, шлюзов, облицовки каналов, водопроводно-канализационных сооружений т. п.; бетон для стен зданий (главным образом, легкий бетон) и легких перекрытий; теплоизоляционный особо легкий (Пено- и газобетон); бетон для полон, тротуаров, Дорожных и аэродромных покрытий; специального назначения, например кислотоупорный, жароупорный, непроницаемый для гамма-лучей и др.