Бетон как основной строительный материал

Бетон – это искусственный камень. Получается в результате твердения смеси, приготовленной из вяжущего материала (в большинстве случаев цемент), инертных наполнителей крупной и мелкой фракции и воды. При необходимости в бетоны вводят добавки, улучшающие их свойства. Состав бетонной смеси обеспечивает требуемые качества бетона.

По виду вяжущего вещества существует разделение бетонов на цементные, силикатные, гипсовые, смешанные и специальные. По виду наполнителя – на пористые, плотные и специальные. В качестве наполнителей применяются такие материалы, как щебень, гравий и песок.

Бетон и железобетон на сегодняшний день являются одними из основных строительных материалов. Практически при любом строительстве используется большое количество железобетонных изделий. Именно поэтому тема производства бетона на настоящий момент весьма актуальна.

С экономической точки зрения, изготовление бетона отличает относительно низкий уровень затрат. Это связано с возможностью применения местного сырья и механизацией процесса приготовления. Бетонная смесь позволяет изготавливать практически все необходимые в строительстве виды изделий (колонны, фермы, балки, плиты перекрытия, фундаментные блоки и прочее).

Бетон отличается долговечностью и огнестойкостью. Его прочность, плотность и другие характеристики можно изменять в достаточно широких пределах. Основным недостатком бетона является его низкая прочность при растяжении. Этот недостаток устраняется путем армирования. В этом случае растягивающее напряжение будет воспринимать стальная арматура.

Бетоны различаются в зависимости от их плотности. Плотность особо тяжелых бетонов составляет более 2500 кг/м3. Они приготавливаются на особо тяжелых наполнителях из барита, магнетита, чугунного скрапа. Находят применение в специальных защитных конструкциях.

Плотность тяжелых бетонов - 2200-2500 кг/м3. Они приготавливаются с использованием гравия, песка, щебня из тяжелых горных пород. Применяются практически во всех несущих конструкциях.

Следующая разновидность бетонов – это облегченные бетоны плотностью 1800-2200 кг/м3. Они находят своё применение преимущественно в несущих конструкциях.

Легкие бетоны, плотностью 500-1800 кг/м3 подразделяются на ячеистые бетоны (пенобетон и газобетон), легкие бетоны на пористых наполнителях и крупнопористые (беспесчаные) бетоны.

Плотность особо легких бетонов менее 500 кг/м3. Это ячеистые бетоны на пористых наполнителях. Находят свое применение в качестве изоляции.

Вообще, легкие бетоны обладают меньшей теплопроводностью по сравнению с тяжелыми. Именно поэтому их используют преимущественно для наружных ограждающих конструкций. В несущих конструкциях применяют бетоны более прочные и плотные.

При проектировании железобетонных и бетонных конструкций, бетонам назначаются требуемые параметры: классы прочности, марки морозостойкости и водонепроницаемости. Важнейшим техническим требованием, предъявляемым к бетонам, является то, что они должны быть однородными. Бетон нуждается в создании и поддерживании нормальных условий твердения, в особенности в период сразу после укладки. В летний период, чтобы сохранить влагу в бетоне, его поливают и укрывают полиэтиленовыми пленками.

Далеко не все представляют себе разницу между такими понятиями, как пенобетон, ячеистый бетон и газобетон. Ключевым из этих понятий является «ячеистый бетон». Этим термином называют целую группу материалов со схожими свойствами.

Ячеистый бетон – это легкий искусственный материал ряда бетонов, основным структурным элементом которого является воздух. Ячеистый бетон получается при затвердевании вспученной смеси вяжущего вещества, кремнеземистого компонента и воды. Вспучивание производится при помощи специального порообразователя. Во время этого процесса образуется ячеистая структура бетона с воздушными порами, равномерно распределенными по всему объему. Благодаря этому ячеистый бетон имеет низкий удельный вес и малую теплопроводность. В процессе изготовления ячеистого бетона легко регулируется его пористость. В результате этого получают бетоны различной плотности и назначения. Все они относятся к классу легких бетонов.

По классификации ГОСТ 25485-89 пенобетон и газобетон – это ячеистые бетоны отличающиеся способами порообразования.

Газобетон получают путем введения в цементный раствор веществ, вызывающих газообразование. Самым распространенным веществом, применяемым для этих целей, является алюминиевая пудра. При застывании бетона в данном случае его пористость полностью сохраняется.

Пенобетон получается при добавлении в цементный раствор специальной пены. При смешивании пузырьки пены, содержащие воздух, распределяются по всему объему бетонной смеси.

Все ячеистые бетоны обладают прочностью, легкостью, высокой морозостойкостью и низкой теплопроводностью. Однако после детального изучения свойств пенобетона и газобетона, выясняется, что пенобетон превосходит по нескольким параметрам газобетон. В частности, структура пор пенобетона – закрытая, то есть пузырьки воздуха внутри материала находятся в изолированном друг от друга состоянии. Газобетон в свою очередь имеет сквозные поры. Именно по этим причинам пенобетон практически не впитывает влагу, а газобетон впитывает. Пенобетон в отличие от газобетона не требует штукатурного выравнивания. Влага, попавшая в газобетон при морозах, замерзает и разрушает структуру материала.