Бетон. Состав смеси и обоснование её назначения.

Для создания бетона – каменного искусственного материала – используют рационально подобранную, тщательно перемешанную и уплотненную смесь. В зависимости от компонентов смеси, образуемой вяжущим минеральным веществом, водой, заполнителями и добавками, находятся свойства бетонов, что предопределяет их назначение. 

Вяжущие вещества в бетонах.

Максимальным спросом в строительной индустрии пользуются бетоны цементные. И железобетон, и изначально напряженный, и неармированный, и фибробетон, созданный на базе волокнообразного наполнителя, производится на основе 5 видов цемента:

  • Обычного портландцемента общего применения;
  • Модифицированного портландцемента, умеренно сульфатостойкого, предназначенного для построек в грунте;
  • Сульфат стойкого, для построек в неблагоприятном грунте;
  • Низко-экзотермического;
  • Быстро затвердевающего.

Кроме того, для бетонов силикатных автоклавного твердения используются известково-песчаные и известково-шлаковые вяжущие. Для гипсовых бетонов – гипсовые и гипсоцементно-пуццолановые вяжущие. Битумное вяжущее вещество входит в состав асфальтобетонов, а синтетические смолы присутствуют в полимерных и полимерцементных бетонах.

Заполнители. 

В общем объеме бетона 80-85% принадлежит заполнителям: песку, щебню, гравию. При затвердевании им отводится функция «жесткого скелета», препятствующего усадке. От свойств заполнителей зависят физико-химические характеристики и, следовательно, область применения бетонов. Последние могут изготавливаться легкими, жароупорными и др.

Крупным заполнителем считается гранитный щебень, рваный камень, гравий. Мелким – строительный песок. Все вышеперечисленные натуральные заполнители предпочтительны в строительстве, особенно с точки зрения его экологичности.

К заполнителям предъявляется ряд нормированных требований. Они должны обеспечивать долговечность конструкций, быть максимально очищены от примесей (глины, ила, слюды, щелочей, сланца, органики), а также обладать достаточной твердостью. Примером искусственного заполнителя является шлак.

 Зернистость или размер зерен заполнителя определяет назначение бетона. Для тонких стен предпочтителен мелкозернистый заполнитель, для массивных конструкций – крупнозернистый. Практика показывает, что, например, крупный строительный песок востребован более, чем мелкий.

 Повышенной плотностью и водонепроницаемостью обладает торкрет-бетон. Послойные покрытия, демонстрирующие высокую прочность и морозоустойчивость, применяют для тонкостенных конструкций, для усиления и ремонта бетонных элементов. При крупности заполнителя до 10 мм получают торкрет-бетон и шприц-бетон, до 25 мм – набрызг-бетон. 

Вода для бетона. 

Получение пластичной, удобной в работе смеси возможно благодаря воде. Она добавляет прочности твердеющим бетонам. Прочность находится в непосредственной зависимости от объема воды. Так для 43 кг цемента требуется от 15 до 23 литров жидкости. Её количество выбирают в зависимости от требуемой прочности и стойкости конструкций, а также от влажности песка. Одно несомненно – чем меньше водички, тем прочнее бетон.

Вода должна быть лишена вредных примесей (минеральных и органических кислот, сульфатов, жиров, сахаров). В противном случае нарушается нормальное схватывание и твердение. Болотные, сточные и промышленные воды нежелательно использовать для затворения или поливки бетона. Не применяют соленую воду, дабы избежать коррозии в железобетоне.

Благодаря тестоподобной консистенции бетонные смеси формируют посредством опалубки, которую демонтируют после затвердевания. Когда эксплуатация будущей конструкции связана с изгибом или растяжением, бетон армируют сталью. Совместная работа бетона и стали возможна благодаря близким значениям температурной деформации.