Бетон: виды, свойства, особенности

Бетон – строительный материал, входящий фактически во все виды возводимых конструкций в жилищном и промышленном, гидротехническом, дорожном, мостовом, аэродромном и иных типах строительства.

История изобретения

История изобретения бетона связана с возникновением цемента – вяжущего вещества. Это событие относят к 1824 году и связывают с фамилией Д. Асидно, строителя из городка Портланд. Конкретно этот факт и отдал заглавие этому материалу – портландцемент. В период борьбы с космополитизмом в СССР это изобретение причисляли ученому Егору Челиеву, а сам материал называли силикатным цементом. Данное авторство и заглавие в предстоящем не привилось. Цемент в чистом виде не отыскал самостоятельного внедрения, а основное его развитие связано с производством бетона и бетонных изделий. В течение следующих двухсотен лет данный материал фактически не изменял собственного состава.

Состав

Цемент – это гидравлическое вяжущее вещество, которое твердеет при соединении с водой. Цемент делается из 75% известняка и 25% глины методом обжига во крутящихся печах при температуре 1450 градусов. Таким макаром, выходит вещество, называемое клинкер, к которому добавляется около 6% гипса.

Бетон получают методом смешивания цемента, воды, песка, щебня или гравия. К примеру, для производства 1-го кубического метра бетона марки 200 требуется цемента марки 400–300 кг, воды – 180 л., щебня либо гравия – 0,9 кубических метров, песка – 0,45 кубических метров. Данное соотношение обеспечивает бетонной консистенции нужную технологичность и подвижность. Песок, щебень и гравий являются инертными материалами, не вступающими в химическую реакцию с цементом и обеспечивающими бетонной консистенции подобающую крепкость и требуемую структуру.

Разработка производства

В промышленных критериях бетонная смесь делается в бетономешалках емкостью 600-1200 л. методом тательного смешивания составляющих. Для коттеджного строительства могут быть применены и маленькие передвижные бетоносмесители, выпускаемые индустрией, что существенно экономичнее, чем получение бетонной консистенции на заказ в больших предприятиях.

Время схватывания бетонной консистенции обычно варьируется в границах от полутора до 4-х часов, после этого наступает загустение. Применение воды для разжижения бетона неприемлимо, потому что приводит к значимой потере прочности. При маленький потребности бетонная смесь может быть сделана на так именуемом "бойке" - дощатом щите с непрерывным смешиванием цемента, щебня и песка и постепенным подливанием воды.

Применение

Применение бетона в строительстве так всераспространено, что является бесспорным фактом. За счет введения соответственных добавок бетон применим и в брутальной среде, к примеру, в морской воде. Бетон и железобетон употребляется во всех видах промышленного, сельскохозяйственного, шахтного и штатского строительства. С его помощью возводятся несущие и ограждающие конструкции, детали и элементы мостов, крепления шахтных выработок, свайные и шпунтовые опоры.

В жилищном строительстве железобетон употребляется для производства плит перекрытий, стеновых и кровельных конструкций. В промышленном строительстве – для производства колонн, балок, ферм, фундаментных блоков и иных ответственных частей.

Броско, что железобетон используют не только лишь в "стандартной" среде, но также и в кораблестроении. Так в предвоенные и военные годы в Великобритании строились железобетонные суда типа "Либерти", на которых в составе северных конвоев доставлялись в СССР грузы. И сейчас в морской отрасли с фуррором эксплуатируются железобетонные дебаркадеры, плавучие и сухие доки, понтоны и даже яхты.

Перспективы внедрения бетона в строительстве

Благодаря развитию современных технологий производства бетонных и железобетонных конструкций становится вероятным его применение для реконструкции устаревших построек и сооружений. К примеру, это практикуется сейчас в горнорудной, машиностроительной, металлургической отраслях индустрии. Применяется бетон для подмены старенького жилищного фонда – пятиэтажных домов послевоенной постройки; строительства современных публичных построек – больниц, гостиниц, школ и дошкольных учебных заведений, торговых центров и иных нужных в каждом городке объектов.

Бойлер - устройство для получения горячей воды с помощью пара, проходящего по трубам, расположенным внутри резервуара.

Виды, свойства и особенности бетона

Бетон – это искусственный камень, который отыскал свое применение фактически во всех сферах людской жизнедеятельности, но более всего – в строительстве. Таким макаром он более позиционируется как строительный материал, и выходит в итоге формования и следующего затвердевания в естественных критериях правильно подобранной и очень отлично уплотненной консистенции, которая состоит из основного вяжущего вещества (в главном цемент, алебастр либо др.), наполнителей (по фракциям - маленьких либо больших) и воды (которая после формования консистенции испаряется). Бетоны различных типов могут содержать особые добавки. Бетон обширно употребляется в строительстве, в большинстве случаев в создании фундамента, также при производстве разных конструкций.

Состав бетона

Цемент для производства бетона может быть самых различных типов. В главном это обыденный цемент, либо измененный: портландцемент, сульфатостойкий, с низкой экзотермией либо быстротвердеющий.

Большой и маленький заполнитель играет роль каркаса, по этому бетон после затвердевания не оседает. Состав заполнителя может быть различным: натуральный либо искусственный, но он должен быть способным обеспечить крепкость конструкции, зачем в нем не должно быть огромного количества глины, ила, суглинка, органических веществ, сланца.

Пек - твердое или вязкое аморфное вещество черного цвета со специфическим раковистым изломом, получаемое в остатке от перегонки дегтей, применяемое в строительстве как органическое вяжущее.

Не надо использовать много воды при замесе бетона, но вода должна быть незапятанной. Связь между количеством воды и прочностью бетона является оборотной: чем больше воды – тем меньше крепкость бетона.

Виды бетона и их особенности

Существует огромное огромное количество видов бетона, разглядим более пользующимися популярностью:

Асфальтобетон. В состав асфальтобетона заходит сначала песок либо маленький щебень. Также наполнителями могут быть битум и какой-нибудь минеральный порошок. В ближайшее время все почаще употребляется резина, - итог процесса переработки отработанных автопокрышек. Все эти составляющие, за ранее высушив, соединяют, нагревают до определенной температуры, и укладывают как дорожное покрытие. Вода не употребляется. Полностью понятно, что таковой бетон должен владеть определенной прочностью, выдерживать напряжение на извив, разрыв-сжатие, быть морозостойким.
Бетон с внедрением воздухововлекающих (пористых) добавок. Этот вид бетона долговечен, таковой бетон не леденеет и, как следует, не оттаивает. Наибольшее значение это имеет для критерий высочайшей влажности, удовлетворяет требованиям малой подверженности атмосферным осадкам.
Бетон, приготовленный с применением поверхностно-активных добавок является более экономным, может быть пластифицирующим и гидрофобизирующим. Это бетон с усовершенствованными качествами.
Бетон с применением тонкомолотых добавок обеспечивает завышенную крепкость конструкций и позволяет экономить количество бетона.
В состав быстротвердеющего бетона заходит алюминатный цемент, хлористый кальций и другие составляющие. Для его застывания необходимо время не больше 3 суток.
Для производства цемента высочайшей марки употребляют промытый песок и щебень. Можно еще в этот состав добавить вяжущее средство, владеющее низкой водопроницаемостью. При применении такового цемента его уплотняют, используя вибрацию – таким макаром на выходе выходит прочный бетон.
Для получения гипсобетона добавляют особые вяжущие средства. Раствор заполняется минеральными либо органическими заполнителями, которые замедляют схватывание. В итоге бетон обладает завышенной водо- и морозостойкостью.
В декоративном бетоне заполнителем служит молотое стекло либо мрамор, создающие уникальный декоративный эффект.
Жаростойкий бетон может быть высокоогнеупорным, огнеупорным, жароупорным. В его состав входят вяжущие вещества и заполнители, которые присваивают бетону способность к противодействию больших температур. Тепловые агрегаты, всякие конструктивные элементы печи, которые подвергаются высочайшим нагревам, строят конкретно с внедрением такового бетона.
В этом случае, когда употребляется арматурный каркас и бетонная смесь, выходит железобетон. Самые различные сферы строительства требуют внедрения конкретно этого вида бетона из-за его больших прочностных черт.
Кислотоупорный бетон делается методом внедрения водянистого стекла и самых различных полимерных добавок. Он также просит уплотнения методом вибрирования с следующим выдерживанием на открытом воздухе при средней температуре 15–20оС. Время выдержки обычно составляет более полутора недель (10 суток). После созревания бетона на полученную поверхность наносится серная либо соляная кислота.
В этом случае, когда употребляют крупнопористые добавки, молвят о легком крупнопористом бетоне. У него отличные теплоизоляционные характеристики и высочайшая твердость. Легкий бетон нужен в этом случае, когда нужно сделать ограждающие конструкции либо для облегчения других сооружений. Легкость получается из-за прибавления керамзита, туфа, перлита, шлаковой пемзы и схожих материалов.

История внедрения бетона исчисляется веками и даже тысячелетиями, так как уже в Старом Риме бетон довольно обширно применялся при строительстве самых различных строительных сооружений. Способом проб и ошибок было придумано огромное количество его разновидностей, при этом этот перечень далековато не завершен. Повсевременно проводятся пробы сочетания бетона с новыми материалами, для придания ему уникальных параметров. Но и с теми, что известны на сегодня, бетон находит самое обширное применение полностью во всех сферах строительства и при изготовлении бытовых конструкций.

Шлаки вулканические - выброшенные из кратера и застывшие частицы сильно насыщенного газом вулканического расплава. Используются в качестве заполнителей для легких бетонов.