Бетон: свойства и область применения

Бетон: свойства и область применения

Свойства и применение бетона

Чаще всего в строительстве используется бетон. Список его разновидностей постоянно расширяется. Современные бетоны разрабатывались с учетом конкретных задач. Их состав различается связующими и заполнителями. Существуют силикатные, гипсовые, шлакощелочные, цементные, специальные и гипсовые вяжущие. Поэтому смеси обладают разными свойствами.

Свойства

Благодаря своим специфическим свойствам изделия находят применение во многих сферах жизни: устойчивость к влаге и шуму, долговечность, гибкость, однородная прочность, теплопроводность, морозостойкость и др. Составы разные: особенно легкие и тяжелые (особенно тяжелые). Насыпная плотность бетона (от 400 кг / м3 до 2500 кг / м3 и более) определяется технологией производства, определяет значения показателей качества и область применения. Конечные свойства конкретного продукта по сути соответствуют конкретной торговой марке.

Прочность

Он характеризует устойчивость материала к давлению при сжатии. На прочность продуктов влияет качество цемента и заполнителей, точность дозирования и качество смешивания компонентов. Прочность материала увеличивается при нормальных условиях (влажность и температура) физико-химического взаимодействия между связующим и водой. Набор качества бетона длится до 30 дней. Известные классы прочности изделий (от В1 до В60) соответствуют конкретной марке. Например, М400 соответствует классу В30, который сохраняет качество прочности с пределом давления 30 МПа / м2.

Водонепроницаемость

Жидкая среда, в которой работают бетонные изделия, разрушает их, вымывая легко растворимые компоненты. В частности, гашеная известь – водорастворимое вещество. Растворенные в грунтовых водах и отложениях кислоты также усиливают процессы деградации. Водонепроницаемость определяет давление, при котором столб жидкости находится под давлением (в килограммах на 1 см²), при сохранении эксплуатационных качеств материала.

Водонепроницаемость от W2 до W20. Защита бетона достигается за счет использования сульфатостойкого портландцемента, специальных пленкообразующих покрытий и добавления в растворы водоотталкивающих добавок для предотвращения проникновения влаги и герметиков.

Морозостойкость

Замораживание продуктов приводит к превращению внутренней воды в порах в лед. Это вызывает внутренние напряжения, которые приводят к растрескиванию и разрушению корпуса готовых изделий. Поэтому повышенная пористость изделий увеличивает доступ влаги к материалу, что снижает его морозостойкость. Он определяет количество циклов замораживания и оттаивания материала с потерей прочности на сжатие и веса вещества в заданных пределах (допустимые значения – 5%). Эта особенность обозначается буквой F. Существует достаточно бетонов с определенными классами морозостойкости от F25 до F1000.

Теплопроводность

Плотность материала определяет его теплопроводность. Бетон должен работать в различных температурных условиях, при которых материал сжимается и теряет прочность. Причина в том, что внутренняя вода испарилась. В результате возникают трещины, а затем разрушаются. В случае постоянного воздействия высоких температур обязательно использование термостойких препаратов (БР) соответствующего класса (от U3 до U18). В условиях регулярных термических изменений воздуха и воды используются определенные виды термостойких составов. В пределах допуска материал не деформируется и сохраняет прочность.

Пористость

В бетоне всегда есть поры. Полностью исключить их из материала невозможно. Хорошо разработанные производственные процессы позволяют изготавливать продукты с пористостью, необходимой для конкретного применения.

Усадка и деформация

По мере высыхания бетона объем материала уменьшается. Усадка составляет около 1%. Созревание смесей также сопровождается, прежде всего, деформациями поверхности. Чтобы свести к минимуму эти проблемы, используются минеральные добавки для контроля деформации и улучшения других свойств.

Области применения

Правильное использование бетона обеспечивает безопасную и долговечную эксплуатацию объектов. По назначению состав решено разделить их на: жаростойкие, конструкционные и теплоизоляционные, коррозионностойкие, дорожные, гидравлические, общестроительные, а также бетон для коммуникационного строительства.

Конструкции из железобетона

В их основе натяжение цемента, увеличивающее его объем при схватывании. Из-за различного распределения внутренних нагрузок на арматуру и бетон эти изделия становятся самонатяжными. Это способствует изгибу, сжатию, прогибу и т. Д.

Гидросооружения

Самые высокие требования предъявляются к классу и видам бетонных смесей. Используются классы морозостойкости от F200. Здесь обосновался бетон от М350, который отличается коротким временем схватывания, надежностью и долговечностью.

Читайте также:  Как залить антифриз в систему отопления дома

Покрытие дорог

Дорожные плиты магистралей и аэропортов заливаются бетоном марки М350. Этот сорт устойчив к высоким вертикальным динамическим нагрузкам. Знаки М100 и М200 обладают свойствами, позволяющими использовать их для заливки подушки под бордюрами. В регионах с суровым климатом бетонные смеси должны иметь параметры морозостойкости выше F800.

Закладка и отделка стен

Плиты и стенки формируются с высокой степенью надежности. С этой задачей справляются тяжелые бетонные смеси. Однако теплопроводность состава имеет высокое значение, поэтому использовать его для отделки стен нецелесообразно.

Заключение

Бетон широко используется при строительстве любых объектов, которые эксплуатируются в различных условиях. Формулы смесей охватывают весь спектр конкретных строительных задач, требующих от смесей определенных свойств.

Что такое бетон: состав и область применения, классификация бетона по разным техническим характеристикам

Несмотря на большое количество новых строительных материалов, популярность бетонных конструкций не снижается. Бетон обладает повышенной прочностью и надежностью, поэтому остается востребованным при строительстве как жилых комплексов, так и коммерческих зданий.

Бетон — что из себя представляет и для чего нужен?

Бетон – это искусственно созданный строительный монолит, или, как его часто называют, искусственный строительный камень. В его состав входят вяжущее, вода, наполнители и различные добавки, которые можно использовать для изменения свойств бетонной массы, повышения морозостойкости, уменьшения истирания, придания ей водонепроницаемости, термостойкости и т. Д.

В классический состав бетона входят:

    цемент; песок; гравий или щебень; вода.

В зависимости от производственных нужд состав бетонной смеси может варьироваться. Таким образом, цементный раствор (смесь цемента, песка и воды), который широко используется в строительстве и ремонте, является одной из разновидностей бетона, так называемых песчаник. Смеси с полуводным или неводным гипсом называются гипсобетонами.

Также существует силикатный бетон, который производится на известковой основе. Шлакобетон изготавливается из измельченного шлака с добавлением цемента, извести, гипса или других активаторов твердения.

С развитием строительной индустрии в состав бетонных смесей стали добавлять новые материалы, чтобы придать искусственному камню желаемые характеристики. Например, после введения в его состав стальных опилок появился железобетон, обладающий повышенной прочностью. Использование пемзы и туфа в качестве наполнителей привело к развитию пемзы и туфа, материалов, которые отличаются от классических строительных материалов меньшим весом и лучшими изоляционными свойствами.

Железобетон можно получить, добавив железную арматуру, а деревянный бетон можно получить, добавив деревянную арматуру. Одна из последних разновидностей – полимербетон, в состав которого входят синтетические смолы (мочевина, эпоксидная смола и др.).

Применение бетона

Спектр применения бетона огромен: от строительства атомных электростанций до внутренних отделочных работ. Из бетона строят жилые дома, качественные и прочные дороги, волноломы, волнорезы и набережные. Свойства материала, используемого для разных целей, значительно различаются.

Например, при строительстве атомных электростанций используется особенно тяжелый бетон. 1 м³ этого материала весит 2,5 тонны. При строительстве фундаментов высотных зданий, а также при производстве прочных железобетонных плит используется тяжелый бетон, 1 м³ которого весит от 1,8 до 2,5 тонн.

Легкий бетон весом от 0,5 до 1,8 т / м³ используется при производстве стеновых панелей, блоков и плит. Есть особо легкий бетон, который в первую очередь предназначен для внешней изоляции зданий и сооружений. Его вес не превышает 0,5 т / м³.

Состав бетона — основные компоненты

Чтобы быть уверенным в качестве бетонной смеси, ее производство лучше отдать на специализированный завод. Однако при строительстве частных домов и небольших хозяйственных построек их хозяева часто делают бетон сами. Чаще всего в таких случаях изготавливается классический вариант бетона, состоящий из песка и щебня в качестве наполнителей, цемента и воды.

Чтобы иметь возможность производить прочный и долговечный бетон ручной работы, важно знать и соблюдать основные требования к ингредиентам.

Песок, входящий в состав бетона, должен быть среднего или крупного размера – песка диаметром от 1,2 до 3,5 мм. Мелкие фракции песка не подходят для производства бетона, их сложно связать в один монолит. Поэтому бетонные конструкции с использованием мелкой фракции песка быстро развалятся.

Читайте также:  Как выбрать гидроаккумулятор для водопровода: что нужно, советы по выбору

Помимо фракций, для прочности бетона важна чистота песка. Теоретически песок должен быть чистым, без загрязнений, но на деле это все равно невозможно. Поэтому допускается небольшое количество глины или ила, но общее количество этих примесей не должно превышать 5%.

Еще один материал, используемый для приготовления бетона, – это щебень или гравий. У них тоже есть свои требования: размер материалов, используемых для заливки бетона, должен быть в пределах от 1 до 8 см. Наполнителями могут быть не только эти материалы, но и керамзит, а битый кирпич часто используют для устройства бетонных оснований.

Чем мельче фракция наполнителя, тем прочнее будет искусственный камень. При самостоятельном изготовлении лучше использовать наполнитель размером не более 2-3 см, очищенный от глины и прочего мусора.

Вода, используемая для приготовления бетона, также должна быть как можно более чистой. Чем больше в нем растворенных солей и примесей, тем хуже качество искусственного камня.

В качестве вяжущего при производстве классического бетона используются различные виды цемента:

    Портландцемент; Шлакопортландцемент; пуццолановый цемент.

Портландцемент – основной вид при производстве строительных конструкций и заливки фундаментов. Шлакопортландцемент имеет более низкую морозостойкость, а пуццолановый цемент – высокую влагостойкость. Последний используется для изготовления бетонных конструкций, предназначенных для подземных и подводных сооружений.

Пропорции бетона

Например, при использовании для приготовления бетона цемента марки М-400 пропорции для разных марок бетона будут такими:

    М100 – 1 кг цемента, 7 кг щебня, 4,6 кг песка; М200 – 1 кг цемента, 4,8 кг щебня, 2,8 кг песка; М300 – 1 кг цемента, 3,7 кг щебня, 1,9 кг песка; М450 – 1 кг цемента, 2,5 кг щебня, 1,1 кг песка.

По мере повышения класса бетона расход заполнителей – песка и бетона – уменьшается, а количество используемого цемента остается на прежнем уровне. Эта тенденция сохраняется и в случае с другими видами цемента, хотя пропорции компонентов бетонной смеси будут другими. Чем выше марка цемента, тем большую массу заполнителя он может связать.

Добавки для бетона

Чтобы улучшить качество бетона без значительного удорожания его производства, производители используют различные виды добавок и примесей. Все эти дополнения принято делить на несколько больших групп:

    пластификаторы; модификаторы; силовые агенты; надбавки за мобильность; самозатухающие добавки; морозостойкие добавки; сложные дополнения.

Когда искусственный камень затвердевает, его укрепляют, уменьшая при этом расход связующего. Использование пластификаторов также увеличивает плотность и улучшает водостойкость смеси.

Модификаторы улучшают производственные характеристики, позволяя получать высокопрочную бетонную смесь с использованием цемента более низких марок. Ускорители схватывания могут значительно ускорить это важное техническое свойство искусственного камня, сокращая время схватывания до 3-4 дней.

Добавки, поддерживающие подвижность смеси, продлевают время схватывания и используются при необходимости транспортировки бетонной смеси на большие расстояния летом. Самоуплотняющиеся добавки используются при производстве тонкостенных и армированных блоков или других конструкций, где использование традиционных вибрационных инструментов для уплотнения бетонной массы затруднено или невозможно. Морозостойкие добавки позволяют значительно повысить морозостойкость бетона.

Разновидности пигментов и их свойства

Пигменты используются для изменения цвета бетонных конструкций. В промышленном производстве для этих целей используются:

    сажа; оксид титана; оксид хрома; умбра.

Все пигменты одинаково действуют на бетонную смесь: они поглощают часть световых волн, волны другой длины отражаются. Такие пигментные добавки устойчивы к УФ-излучению, не выгорают на солнце, не смываются дождем и устойчивы к агрессивным химическим средам.

Классификация бетона

В строительстве типы бетона классифицируют по нескольким параметрам. Чаще всего искусственный камень классифицируют по:

Читайте также:  %__Rasstavlyaem_mebel_v_gostinoy_glavnie_pravila_luchshey_planirovki

    по силе; по плотности; вид связующего; по морозостойкости; Водонепроницаемый; истирание; скорость набора силы.

Такое большое количество разновидностей бетонной смеси может вызвать определенные трудности с правильным выбором материала.

По прочности

Прочность бетона, как и его класс, зависит от количества содержащегося в нем цемента или другого вяжущего. Чем больше его объем, тем выше будет индекс прочности. Выражается в кг / см². Определить его можно по марке искусственного камня – чем она выше, тем выше будет показатель прочности.

Плотность

Плотность – показатель, отвечающий за прочность искусственного камня на сжатие, его водонепроницаемость, морозостойкость и другие технические свойства. По этому показателю материал делится на:

    особенно тяжелый; мощный; свет; особенно легкий.

Очень тяжелые бетонные конструкции получают путем добавления в смесь стальной стружки или железной руды. Природные минералы, такие как гранит, известняк, диабаз и др., Используются в качестве наполнителей для тяжелых бетонных смесей.

Наполнителями для легких смесей служат пористые материалы: туф, керамзит, пемза и тому подобное. К этому классу относятся газобетон и пенобетон – строительные материалы, набирающие все большую популярность.

Классификация по типу вяжущего

В первую группу входят:

    цемент; силикат; гипс; шлак; синтетические смолы; специальные кислотостойкие составы.

Во вторую группу входят такие материалы, как асфальтобетон и пластичный бетон.

Морозостойкость

Индекс морозостойкости определяет количество циклов замораживания и оттаивания бетонной смеси без потери материалом своих качественных характеристик. Устойчивость к замораживанию и оттаиванию обозначается буквой F. Существуют бетонные смеси с индексом морозостойкости от F15 до F1000, где числа обозначают количество циклов замораживания и оттаивания.

Считается, что сорта от F15 до F50 обладают низкой морозостойкостью. Баллы от F51 до F300 указывают марки со средней морозостойкостью. Смеси со значениями F301 и выше считаются морозостойкими.

Водонепроницаемость

Водонепроницаемость обозначается буквой W и цифрами, определяющими максимально возможное давление воды, которое может выдержать бетонная конструкция. По этому показателю все бетонные материалы делятся на:

    низкий (маркировка менее W4); средний (обозначение от W4 до W12); высокий (отметка выше W12).

Истираемость

Стойкость к истиранию – это показатель изменения объема и массы материала под действием абразивных сил. Устойчивость бетонных конструкций к истиранию обозначается буквой G и имеет 3 разновидности:

    низкий (G1); средний (G2); Высокий (G3).

Истирание напрямую связано с прочностью материала: чем выше прочность, тем меньше истирание.

Скорость набора прочности

Скорость набора прочности (твердения) – важный показатель бетонных конструкций, от которого зависит время ввода их в эксплуатацию или время отделочных работ. Отверждение происходит поэтапно: в первые 5-7 дней после розлива или изготовления скорость отверждения составляет 70%, а в конце 28 дней приближается к 100% (в зависимости от влажности и температуры). По истечении этого срока бетонные конструкции продолжают набирать прочность и могут просуществовать несколько лет.

Бетонные смеси бывают двух видов: быстротвердеющие и медленно твердеющие. Чтобы определить индекс прироста прочности, процент прочности двухдневной бетонной конструкции делится на процент прочности той же конструкции через 28 дней. Если это значение больше 0,4, структура классифицируется как быстротвердеющая. Значение менее 0,4 указывает на медленное отверждение.

Условия твердения

Чем ниже температура окружающей среды, тем медленнее затвердевает бетон. Процесс затвердевания полностью прекращается при 0 ° C. Высокие температуры обезвоживают бетонную смесь, что замедляет или прерывает ее твердение.

Срок службы бетонной конструкции или здания напрямую зависит от долговечности и прочности бетонной конструкции. Поэтому еще до начала строительства необходимо определить, какая марка и какие технические свойства материала лучше всего подходят для этой задачи.

Оцените статью
Добавить комментарий