Разновидности бетонов и их классификация

По мнению археологов и специалистов по строительству, бетон в качестве строительного материала начали использовать еще в Древней Месопотамии, около 4000 лет назад. А широкое применение бетона в строительстве началось еще в Древнем Риме, при возведении доступного жилья и культовых сооружений. Так что купол знаменитого Пантеона вообще создавался без использования арматуры и остается уникальным в своем роде сооружением.

Но, как это часто бывало в истории человеческой цивилизации, это техническое достижение было утеряно в веках варварства, и воссоздано лишь спустя более чем полтора тысячелетия — в 1824 году англичанин Дж. Аспдин получил патент на портландцемент.

Бетон – что это?

Как искусственный строительный камень бетон на начальном этапе производства представляет собой полужидкую смесь воды, вяжущего и наполнителя. Это основные компоненты. Для достижения определенных свойств в бетонную смесь вводят различные добавки, что позволяет ее классифицировать. В качестве добавок могут выступать пластификаторы, ускорители твердения, вещества, повышающие прочность, водостойкость, устойчивость к морозу или высоким температурам, способность защищать от ионизирующего излучения и так далее

Вяжущим почти всегда является цемент, а наполнителями – песок, щебень, гравий и другие твердые сыпучие материалы. Сталь, имеющая почти такой же коэффициент расширения при воздействии тепла или холода, как и бетон, вводят в него в виде армирующих элементов, в результате чего получается железобетон. А если в бетонную смесь добавить стальную и железную стружку и стружку, то получается тяжелый и прочный бетон. Пример использования изделий из такой смеси — саркофаг над четвертым энергоблоком Чернобыльской АЭС.

Классификация бетона

Бетон бывает разным:

• по предварительной записи,
• тип связующего
• по типу наполнителей
• по структуре,
• по условиям отверждения.

По назначению

Он подразделяется на рядовой бетон, применяемый для возведения зданий в жилом строительстве и устройстве промышленных объектов, и в частности: гидротехнический (причалы, причалы, дамбы, молы, волнорезы и т д.), декоративный, теплоизоляционный, дороги. Кроме того, в состав входят специальные термо- и химстойкие, антирадиационные, звукопоглощающие и другие.

По типу вяжущего

В качестве вяжущего в бетоне можно использовать:

• цемент, (портландцемент), пуццоланы, шлакопортландцемент;
• силикаты, где в качестве вяжущего вещества выступают известь и молотый кремнезем;
• гипс, использование которого позволяет получить бетонный состав для потолков, перегородок, декоративных поверхностей и для выравнивания стен;
• полимеры в виде стиролов и полимерных коллоидов;
• асфальт, полученный из смеси битума и заполнителя;
• шлакощелочное вяжущее — из молотого шлака с щелочными растворами вместо чистой воды.

По типу заполнителей

Заполнители в бетоне – это искусственные и натуральные материалы с определенным размером частиц. Цель его использования – взять на себя часть напряжений, возникающих при неизбежной усадке при твердении раствора, и тем самым значительно уменьшить усадку. В зависимости от планируемых свойств бетона количество заполнителя в нем может доходить до 80%.

Существуют нижний и верхний пределы размеров частиц, входящих в состав наполнителя. Например, мелкий речной песок с размером зерен менее 1,2 мм для приготовления бетона не годится, так как даже при самом интенсивном перемешивании невозможно добиться равномерного распределения в массе бетонной смеси. И следствием этого будет невозможность достижения единого монолита.

Верхним пределом размеров песка является размер песчинок не более 3,6 мм.

Важным условием также является чистота наполнителя: песок не должен содержать более 5% глинистой или илистой фракции%.

Размерность щебня или гравия следует выдерживать в пределах от 1 до 80 см. Их используют в качестве заполнителей и строительных отходов, что часто бывает при отливке неответственных конструкций, где часто вместо строительного кирпича используют дробленый кирпич блоки.

Прочность и удельный вес бетонных смесей также зависят от вида заполнителя. Таким образом, добавление стальной стружки и стружки приводит к получению прочного и мощного бетона, масса которого превышает 2550 кг/м3. А если в смесь ввести аглопорит, керамзит или вермикулит, то получаются сверхлегкие бетоны с объемной плотностью не более 500 кг/м3.

По структуре

Плотность, прочность и удельный вес напрямую связаны со структурой бетона. При введении разных наполнителей и использовании разных вяжущих бетон получается:

• Особо тяжелые, плотностью более 2550 кг/м3. Применяется при устройстве фундаментов многоэтажных домов, в сооружениях с функциями противорадиационной защиты, в основаниях плотин гидроэлектростанций, при строительстве взлетно-посадочных полос и других сооружений с высокими динамическими нагрузками.
• Тяжелый, плотностью от 2200 до 2550 кг/м3. Для тех же целей, но с чуть меньшими динамическими нагрузками.
• Легкий. Они имеют плотность от 1800 до 2200 кг/м3. Панели, опоры, межэтажные перекрытия в строительстве многоэтажных жилых домов.
• Легкий, плотностью 500-1800 кг/м3. Перегородки внутри зданий, декоративные элементы, материал для звуко- и гидроизоляционных стяжек.
• Особенно легко. Плотностью ниже 500 кг/м3. Теплоизоляция, декоративные элементы интерьера, не несущие нагрузки.

По условиям отвердевания

По условиям твердения бетоны делятся на автоклавные и естественного твердения.

Автоклавный бетон набирает прочность в искусственно созданных условиях с тепловлажностной обработкой при атмосферном или повышенном давлении.

Типы бетона по количеству наполнителей и вяжущим веществам

1. Товар. Изготовлены в строгом соответствии с требованиями ГОСТ.
2. Жирная смесь. Наличие связующих в бетоне (например, цемента) над наполнителями.
3. «Тощий». Количество связующих уменьшено по сравнению с ГОСТ.

Виды добавок

К добавкам для различных видов бетонных смесей относятся пластификаторы, ускорители и замедлители твердения, составы для повышения тепло- и морозостойкости, суперпластифицирующие добавки для чугуна с предварительно напряженной арматурой, наборы веществ для конструкционного железобетона.

Ассортимент таких добавок включает более сотни составов. Хотя крупные строительные объединения не имеют собственной научно-производственной базы для создания и испытаний новых составов, к вашим услугам всегда специализированные лаборатории, где вы можете заказать разработку состава применительно к конкретному типу конструкции. То есть с заданными свойствами.

Для морозостойких бетонов добавляют комплексные пластификаторы, сульфаты (в результате химических реакций с бетоном выделяется тепло), антифризы (обеспечивают процессы гидратации цемента).

Водостойкость обеспечивается введением в смесь парафинов, октадекановой или нафтеновой кислоты, которые заполняют поры и препятствуют проникновению влаги в массу готового бетона. Особенно актуален бетон с такими добавками в стяжках, которые одновременно с укреплением и выравниванием пола обеспечивают гидроизоляцию между этажами.

Для прочности добавляют хлористый кальций, мыльные растворы, волокнистые волокна.

Есть добавки, увеличивающие время отверждения. Применяются при необходимости доставки готовой бетонной смеси на большие расстояния в теплое время года, когда схватывание раствора повышено.

А если отливка представляет собой плоскую панель, где уложить армирующую сетку и использовать вибратор для уплотнения смеси практически невозможно, в бетон для таких отливок добавляют самоуплотняющуюся добавку, которая работает путем обволакивания вводимых в бетон наполнителей перемешайте так, чтобы в нем не осталось места для пузырьков газа. Особенно важно введение таких добавок при заливке стяжки пола для выравнивания и гидроизоляции.

Маркировка

Чтобы отличить один бетон от другого, знать его состав и свойства, государственными стандартами предусмотрена маркировка. В частности, стандарты ГОСТ гласят, что для приготовления бетонных смесей следует использовать только свежую чистую воду, а содержание посторонних частиц и примесей в ингредиентах не должно превышать пределов, прописанных в регламентах.

Буквенно-цифровые обозначения и их расшифровка

В соответствии с ГОСТ 7473-2010 на всей площади маркировки предусмотрено использование буквенно-цифровой индексации, которая может выглядеть следующим образом:

Пример: БСМ V25 P1 F200 W4

Расшифруйте буквенно-цифровой индекс:

• БСМ – смесь мелкозернистого бетона.
• В — класс бетона. В современной системе стандартизации термины «класс» и «марка» практически идентичны. Однако «класс» подразумевает точный уровень состава бетона, а «марка» — средний. Класс показывает прочность на сжатие и растяжение, обозначаемую цифрами от 3,5 до 80.
• P — группа по целесообразности. Группы могут быть «F» — жесткие, «P» — подвижные, «R» — распорные.
• F — морозостойкость. Цифра после буквы указывает количество циклов замораживания-оттаивания, которое сборный железобетон может выдержать за весь срок службы.
• В- водонепроницаемый. Его можно выразить цифрами от 2 до 20, которые указывают на степень способности бетонной конструкции защищаться от воды. Основной показатель при строительстве гидротехнических сооружений.

Дальнейшая информация:
Бетонные смеси, изготовленные для конкретного строительного объекта, могут иметь дополнительные свойства, которые могут не отражаться в маркировке при реализации таких бетонных растворов (прочность готового изделия на изгиб, износостойкость и т д.), однако они должны быть указаны в составе бетонной смеси паспорт при передаче заказчику.

С повышением качества бетона снижается расход входящих в него наполнителей. На практике это означает, что при использовании цемента марки 400 для разных марок бетона можно изменить пропорции вяжущего и наполнителей, и полученный раствор не обязательно будет марки 400.

То есть с повышением качества готовой бетонной смеси снижается расход наполнителей при той же массовой доле цемента. Это означает, что для производства эквивалентного количества бетона М450 с М100 первый будет дороже из-за более высокой стоимости основного компонента – цемента.