Бетон

Бетон - искусственный каменный материал конгломератного строения, получаемый в результате формования и затвердения бетонной смеси.
Бетонной смесью называют рационально подобранную и тщательно перемешанную смесь, состоящую из:

• вяжущих веществ: цемента, битума и т.д.;
• воды;
• заполнителей: песок, гравий, щебень, шлак;
• добавок (противоморозных и пластифицирующих).

Общие требования ко всем бетонам и бетонным смесям следующие: до затвердевания бетонные смеси должны легко перемешиваться, транспортироваться, укладываться (обладать подвижностью и удобоукладываемостью), не расслаиваться; бетоны должны иметь определенную скорость твердения в соответствии с заданными сроками распалубки и ввода конструкции в эксплуатацию; расход цемента и стоимость бетона должны быть минимальными.

Основные свойства бетона

Прочность - самое важное свойство бетона - способность сопротивляться внешним силам, не разрушаясь. Прочность бетона зависит от прочности каменного заполнителя (известковый или гранитный щебень) и от качества растворенного в воде цемента: бетон будет тем прочнее, чем прочнее каменные заполнители и чем лучше они будут скреплены цементным клеем. Прочность природных камней не изменяется со временем, а вот прочность бетона со временем даже растет. (М100-М500: больше цифра - выше прочность).

Средняя плотность - отношение массы материала ко всему его объему (выражается в кг/мЗ, г/смЗ или процентах). Средняя плотность бетона всегда меньше 100%. Средняя плотность сильно влияет на качество бетона, в том числе и на его прочность: чем выше средняя плотность, бетона, тем он прочнее

Пористость - свойство, обратное средней плотности бетона - отношение объема пор к общему объему материала, т.е. пористость "дополняет" среднюю плотность бетона до 100%. Как бы плотен ни был бетон, в нем всегда есть поры!

Водостойкость - это свойство бетона противостоять действию воды не разрушаясь. Бетон является водостойким и может применяться для сооружений, подвергающихся действию воды - плотин, пирсов, молов. (W2-W12).

Теплопроводность - способность бетона передавать через свою толщину тепловой поток, возникающий из-за разности температур на поверхностях бетона. Теплопроводность бетона почти в 50 раз меньше, чем у стали, но зато выше, чем у строительного кирпича.

Морозостойкость - способность выдерживать сезонные колебания температуры. Все знают, что если в поры камней проникает вода, то, замерзая, она расширяется и тем самым разрушает даже самые крепкие горные породы. Бетон же при насыщении водой может выдерживать многократное замораживание и оттаивание.

Удобоукладываемость - способность бетонной смеси легко укладываться в форму при обеспечении получения бетона максимально возможной плотности. А максимальная плотность обеспечивает максимальную прочность и долговечность сооружения. (П2-П4: чем больше цифра, тем более текуч бетон, легче и точнее заполняет опалубку)

Области применения основных марок бетона

• 100 - применяется для строительства фундаментных плит, малозаглубленных фундаментов при расположении грунтовых вод ниже глубины промерзания, с дополнительной гидроизоляцией и утеплением фундамента от талых и дождевых вод по периметру зданий (устройства отмостки);
• 150 - заливка полов с малой истираемостью в отапливаемых и неотапливаемых помещениях (подвальные помещения, гаражи) без воздействия агрессивных сред;
  М200 - применяется в частном строительстве, строительными фирмами при возведении коттеджных построек;
• М250, М300 (на известняковом щебне) - применяется для строительства монолитных перекрытий, строительства колонн, бетонных фундаментов в заболоченной местности, железобетонных конструкций, фундаментных плит, полов, плит перекрытий, балок и т.д., к которым предъявляются повышенные требования по водонепроницаемости и морозостойкости;
• 250, М300, М350, М400, М450, М500 (на гранитном щебне) - возводятся мостовые конструкции, буронабивные сваи, колонны, фундаментные плиты, фундаменты (ленточные, свайные) пр., т.е. конструкции и изделия, к которым предъявляются высокие требования по прочности, водонепроницаемости, морозостойкости; при расположении грунтовых вод выше точки промерзания, бассейны, полы с высокими требованиями по истираемости.

Раствор

Строительный раствор - тщательно дозированная мелкозернистая смесь, состоящая из неорганического вяжущего вещества (цемент, известь, гипс, глина), мелкого заполнителя (песок, дроблёный шлак), воды и добавок (неорганических или органических).

В свежеприготовленном состоянии строительные растворы можно укладывать на основание тонким слоем, заполняя все его неровности. Они не расслаиваются, схватываются, твердеют и набирают прочность, превращаясь в камневидный материал. Строительные растворы используют при каменных кладках, отделочных, ремонтных и др. работах.

Строительные растворы подразделяются:

• по насыпной плотности в сухом состоянии
• на тяжелые и легкие; - по виду вяжущих
• на цементные, известковые, гипсовые и сложные;
• по назначению - на кладочные, отделочные и специальные;
• по маркам;
• по морозостойкости.

Основные свойства растворных смесей.

Прочность раствора характеризуется маркой. Марка раствора определяется пределом прочности при сжатии стандартных образцов кубов размером 7,07х7,07х7,07 см, которые изготовляют из рабочей растворной смеси и испытывают после 28-суточного твердения при 25°С.

Плотность раствора означает степень заполнения объема затвердевшего раствора твердой частью его составляющих. Остальной объем раствора заполнен водой, водяными парами и воздухом. От плотности раствора, которая является одним из важных его свойств, зависят его теплопроводность, водопроницаемость, морозостойкость и долговечность.

Удобоукладываемость - свойство растворной смеси легко укладываться плотным и тонким слоем на пористое основание и не расслаиваться при хранении, перевозке и перекачивании растворонасосами. Она зависит от подвижности и водоудерживающей способности смеси. От удобоукладываемости растворной смеси зависит качество каменной кладки. Правильно подобранная растворная смесь заполняет неровности, трещины, углубления в кирпиче или камне, поэтому получается большая площадь контакта между раствором и кирпичом (камнем), в результате прочность и монолитность кладки возрастает.
Подвижность (пластичность) - способность растворной смеси растекаться под действием собственной массы или приложенных к ней внешних сил. Подвижность смеси зависит от ее состава. В зависимости от подвижности (см) растворные смеси подразделяют на марки П2, П3.

Водоудерживающая способность раствора - свойство растворной смеси сохранять воду при укладке на пористое основание, что необходимо для сохранения подвижности смеси, предотвращения расслоения и хорошего сцепления раствора с пористым основанием (кирпичом и т.п)

Морозостойкость раствора характеризуется способностью образцов выдерживать в насыщенном водой состоянии заданное количество циклов попеременного замораживания и оттаивания, не разрушаясь

Области применения растворов.

Кладочные - для каменной кладки стен, фундаментов, столбов, сводов и др. Характеризуются маркой по подвижности П2, осадкой конуса 4-8 см. Для каменной кладки наружных стен зданий применяют главным образом цементные и смешанные растворы (цементно-известковые и цементно-глиняные) марок 25 и 50 в зависимости от влажностных условий и требуемой долговечности здания. В кладке перемычек, простенков, карнизов, столбов марка может быть повышена до 100.

Монтажные растворы для заполнения горизонтальных швов при монтаже стен из легкобетонных панелей должны иметь марку не ниже 50, а для панелей из тяжелого бетона - не ниже 100.

В зимнее время широко применяют растворы с химическими добавками (поташа, нитрата натрия и др.), понижающими температуру замерзания раствора и ускоряющими набор его прочности. Зимой марку раствора для каменной кладки (без тепляков) и монтажа крупнопанельных стен обычно повышают на одну ступень против марки при летних работах (например, 75 вместо 50).

Отделочные (штукатурные) - предназначены для отделочных слоев стеновых панелей и блоков, наружной и внутренней отделки зданий, для штукатурных работ по трубопроводу. Характеризуются маркой по подвижности П3, осадкой конуса 8-12 см. Эти растворы изготовляют на белом, цветном и обычном портландцементах; для цветных штукатурок внутри зданий применяют также строительный гипс и известь. Заполнителем служит чистый кварцевый песок либо дробленые пески из белого известняка, мрамора и т.п.

Специальные - для омоноличивания сборных железобетонных конструкций, для устройства гидроизоляции, для заполнения каналов в предварительно напряженных конструкциях и уплотнения бетона и других целей. Характеризуется маркой П2 и высокими требованиями по морозостойкости и водонепроницаемости. Марка раствора должна быть не ниже 300.