Разновидности бетонов и их классификация

По данным археологов и строительных экспертов, бетон впервые был использован в качестве строительного материала в древней Месопотамии около 4 000 лет назад. Использование бетона в строительстве получило широкое распространение в Древнем Риме, при возведении недорогих жилищ и культовых сооружений. Купол знаменитого Пантеона, например, был построен без использования арматуры и по сей день является уникальным сооружением такого типа.

Но, как это часто бывает в истории человеческой цивилизации, это техническое достижение затерялось в веках варварства и было воссоздано лишь спустя более чем полтора тысячелетия — в 1824 году англичанин Дж. Аспин получает патент на портландцемент.

 

Разновидности бетона

Бетон – что это

Искусственный строительный камень, бетон изначально производится как полужидкая смесь воды, вяжущего вещества и заполнителя. Это основные ингредиенты бетона. В бетонную смесь добавляют различные добавки для придания ей различных свойств, поэтому в настоящее время существует возможность классифицировать их. Добавки могут включать пластификаторы, ускорители схватывания, вещества, повышающие прочность, водостойкость, устойчивость к морозу или жаре, способность защищать от ионизирующего излучения и т.д.

Вяжущим веществом почти всегда является цемент, а наполнителями — песок, щебень, гравий и другие твердые сыпучие материалы. Сталь, которая имеет почти такой же коэффициент расширения, как и бетон при воздействии тепла или холода, добавляется в качестве арматурных элементов для формирования железобетона. Если в бетонную смесь добавить стальные и железные опилки и стружку, то получится тяжелый и сверхпрочный бетон. Примером использования изделий из такой смеси является саркофаг над 4-м блоком Чернобыльской атомной электростанции.

Классификация бетона

Бетон бывает разным:

  • по назначению,
  • по типу связующего,
  • по типам агрегатов,
  • по структуре,
  • условия затвердевания.

По назначению

Подразделяется на обычный бетон, идущий на возведение зданий в жилищном строительстве и при создании промышленных объектов, и специальный: гидротехнический (волнорезы, причалы, дамбы, пирсы, волноломы и т.д.), декоративный, изоляционный, дорожный. Кроме того, к специальным можно отнести термо- и химически стойкие, антирадиационные, звукопоглощающие и другие.

По типу вяжущего

Бетон можно использовать в качестве связующего вещества:

  • Цемент, (портландцемент), пуццоланы, шлакопортландцемент;
  • Силикаты, с известью и молотым кремнеземом в качестве связующих веществ;
  • Гипс, из которого можно изготовить бетон для потолков, перегородок, декоративной отделки и выравнивания стен;
  • полимеры в виде стиролов и полимерных коллоидов;
  • асфальт, получаемый путем смешивания битума с заполнителем;
  • шлакощелочное вяжущее — из молотого шлака с добавлением щелочных растворов вместо чистой воды.

Цемент

По типу заполнителей

Агрегаты для бетона могут быть искусственными или природными материалами с определенным размером частиц. Их функция заключается в принятии на себя части усадочного напряжения, присущего схватыванию раствора, что позволяет уменьшить усадку в несколько раз. В зависимости от конкретных свойств бетонной смеси содержание заполнителя может достигать 80 процентов.

Агрегат

 

Существуют верхний и нижний пределы размера агрегата. Например, мелкий речной песок с размером зерен менее 1,2 мм не подходит для приготовления бетона, так как даже при самом интенсивном перемешивании невозможно добиться его равномерного распределения в массе бетонной смеси. Это делает невозможным получение однородного монолита.

Верхний размерный предел для песка — это размер песчинок не более 3,6 мм.

Еще одним важным условием является чистота заполнителя: песок не должен содержать фракцию глины или ила более 5%.

Размер щебня или гравия должен составлять от 1 до 80 см. Строительные отходы также используются в качестве заполнителя, что часто встречается в некритических конструкциях, где вместо строительного мусора часто используется битый кирпич.

Тип заполнителя также определяет прочность и удельный вес бетонных смесей. Таким образом, добавление опилок и стальной стружки позволяет получить тяжелый и очень прочный бетон с выходом более 2 550 кг/м3. А если в смесь ввести аглопорит, керамзит или вермикулит, то получается сверхлегкий бетон с объемным весом не более 500 кг/м3.

По структуре

Плотность, прочность и удельный вес напрямую связаны со структурой бетона. Бетон может быть изготовлен с использованием различных типов наполнителей и вяжущих веществ:

  • Очень тяжелый, с плотностью более 2 550 кг/м3. Они используются для фундаментов многоэтажных зданий, в сооружениях с функциями радиологической защиты, в фундаментах плотин, при строительстве взлетно-посадочных полос и других сооружений с высокими динамическими нагрузками.
  • Тяжелый, с плотностью от 2200 до 2550 кг/м3. Для тех же целей, но с несколько меньшими динамическими нагрузками.
  • Легкий вес. С плотностью от 1800 до 2200 кг/м3. Панели, опоры, плиты перекрытия при строительстве многоэтажных жилых зданий.
  • Легкий, с плотностью от 500 до 1 800 кг/м3. Внутренние перегородки, декоративные элементы, материал для акустических и гидроизоляционных стяжек.
  • Дополнительные легкие. Плотность менее 500 кг/м3. Теплоизоляция, декоративные элементы интерьера, не несущие нагрузки.

По условиям отвердевания

Бетон подразделяется на бетоны естественного твердения и автоклавные бетоны.

Автоклавные бетоны достигают своей конечной прочности в искусственно созданных условиях тепло- и влагообработки при атмосферном или повышенном давлении.

Типы бетона по количеству наполнителей и вяжущим веществам

  1. Готовые бетонные смеси. Производится в строгом соответствии с требованиями ГОСТа.
  2. «Жирная» смесь. Преобладание в бетоне вяжущего вещества (например, цемента) над заполнителем.
  3. «Бережливость». Количество связующих уменьшено по сравнению с ГОСТом.

Виды добавок

Добавки в различные виды бетонных смесей включают пластификаторы, ускорители и замедлители, составы для повышения тепло- и морозостойкости, суперпластифицирующие смеси для заливок с предварительно напряженной арматурой и наборы веществ для конструкционного железобетона.

Ассортимент таких добавок включает более сотни препаратов. Даже если крупные строительные компании не имеют собственных научно-производственных мощностей для разработки и испытания новых составов, в их распоряжении всегда есть специализированные лаборатории, где можно заказать составы для конкретного вида строительства. Другими словами, с определенными свойствами.

В морозостойкий бетон добавляют сложные пластификаторы, сульфаты (выделяющие тепло в результате химических реакций с бетоном), противоморозные добавки (обеспечивающие процессы гидратации с цементом).

Водонепроницаемость обеспечивается введением в смесь парафинов, октадекановой или нафтеновой кислот, которые заполняют поры и не позволяют влаге проникать в массу готового бетона. Бетон с такими добавками особенно полезен в стяжках, которые, помимо укрепления и выравнивания основания, также обеспечивают межэтажную гидроизоляцию.

Для повышения прочности добавляется хлорид кальция, мыльные растворы и волокна.

Существуют добавки, которые продлевают время схватывания. Они используются при доставке готовой бетонной смеси на большие расстояния в теплые дни, когда время схватывания раствора велико.

Если же отливка представляет собой плоскую плиту, на которую практически невозможно уложить арматурную сетку и уплотнить смесь с помощью вибратора, то в бетон для таких отливок добавляется самоуплотняющаяся добавка, действие которой заключается в обволакивании введенных в смесь наполнителей, не оставляя места для газовых пузырьков. Такие добавки особенно полезны для выравнивания и пропитки напольных заливок.

Маркировка

Чтобы отличить один бетон от другого, знать его состав и свойства, государственные стандарты предусматривают его маркировку. В частности, в ГОСТе указано, что для создания бетонных смесей должна использоваться только свежая, чистая вода, а содержание посторонних частиц и примесей в ингредиентах не должно превышать установленных нормативами пределов.

Буквенно-цифровые обозначения и их расшифровка

Согласно ГОСТ 7473-2010, полный спектр маркировки предусматривает использование буквенно-цифровой индексации, которая может выглядеть следующим образом:

Пример: BSM B25 P1 F200 W4

Расшифровка буквенно-цифрового индекса:

  • БСМ — мелкозернистая бетонная смесь.
  • B — класс бетона. В сегодняшней системе стандартизации термины «класс» и «сорт» практически идентичны. Однако «класс» — это указание на точный состав бетонной смеси, в то время как «марка» — это приближение. Марка — это показатель прочности на сжатие и растяжение, обозначается цифрами от 3,5 до 80.
  • P — группа осуществимости. Группы могут быть «Г» — жесткость, «Р» — обрабатываемость и «П» — текучесть.
  • F — морозостойкость. Число после буквы указывает на количество циклов замораживания-оттаивания, которое готовый бетон может выдержать в течение срока службы.
  • W — водонепроницаемость. Может быть выражено числом от 2 до 20, указывающим на степень способности бетонной конструкции защищаться от воды. Ключевой показатель при строительстве гидротехнических сооружений.

Дополнительная информация:
Бетонные смеси, изготовленные для конкретного строительного объекта, могут иметь дополнительные характеристики, которые могут быть не отражены в маркировке при продаже таких бетонных растворов (прочность на изгиб, стойкость к истиранию и т.д.) Однако они обязательно указываются в паспорте бетонной смеси, когда она поступает к потребителю.

Повышение марки бетона приведет к использованию меньшего количества заполнителя. На практике это означает, что использование цемента класса 400 для различных классов бетона может изменить пропорции вяжущего и заполнителя, и полученный раствор не обязательно будет класса 400.

Другими словами, по мере повышения класса готовой бетонной смеси расход заполнителя уменьшается, при той же мере цемента по весу. Это означает, что для приготовления эквивалентного количества бетона М450 с бетоном М100, первый будет дороже из-за более высокой стоимости основного ингредиента — цемента.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector