Бетонами называют искусственные каменные материалы, получаемые в результате затвердевания тщательно перемешанной и уплотненной смеси из минерального или органического вяжущего вещества с водой, мелкого или крупного заполнителей, взятых в определенных пропорциях. До затвердевания эту смесь называют бетонной смесью.
В настоящее время в строительстве используют различные виды бетона. Бетоны классифицируют по следующим признакам: средней плотности, виду вяжущего вещества и назначению.
Многие свойства бетона зависят от его плотности, на величину которой влияют плотность цементного камня, вид заполнителя и структура бетонов. По плотности бетоны делят на особо тяжелые с плотностью более 2500 кг/м3; тяжелые – 1800-2500 кг/м3; легкие – 500-1800 кг/м3; особо легкие – менее 500 кг/м3. Особо тяжелые бетоны приготовляют на тяжелых заполнителях – стальных опилках или стружках (сталебетон), железной руде (лимонитовый и магнетитовый бетоны) или барите (баритовый бетон).
В строительстве наиболее широко используют тяжелый бетон с плотностью 2100-2500 кг/м3 на плотных заполнителях из горных пород (гранит, известняк, диабаз и др.). Облегченный бетон с плотностью 1800-2000 кг/м3получают на щебне из горных пород с плотностью 1600-1900 кг/м3 или без песка (крупнопористый бетон).
Легкие бетоны изготовляют на пористых заполнителях (керамзит, аглопорит, вспученный шлак, пемза, туф и др.). Применение легких бетонов уменьшает массу строительных конструкций, удешевляет строительство. К особо легким бетонам относятся ячеистые бетоны (газобетон, пенобетон) и крупнопористый бетон на легких заполнителях. В ячеистых бетонах заполнителем, по существу, является воздух, находящийся в искусственно созданных ячейках.
Главной составляющей бетона, во многом определяющей его свойства, является вяжущее вещество, по виду которого различают следующие бетоны:
Цементные бетоны приготовляют на различных цементах и наиболее широко применяют в строительстве. Среди них основное место занимают бетоны на портландцементе и его разновидностях (около 65% от общего объема производства), применяемые для различных видов конструкций и условий их эксплуатации, успешно используются бетоны на шлакопортландцементе (около 20-25%) и пуццолановом цементе. К разновидностям цементных бетонов относятся: декоративные бетоны, изготовляемые на белом и цветных цементах, бетоны для самонапряженных конструкций – на напрягающем цементе, бетоны для специальных целей, получаемые на особых видах цемента – глиноземистом, безусадочном и т. д.
Силикатные бетоны готовят на основе извести и кварцевого песка. Для производства изделий в этом случае применяют автоклавный способ твердения.
Гипсовые бетоны применяют для внутренних перегородок, подвесных потолков и элементов отделки зданий. Разновидностью этих бетонов являются гипсоцементно-пуццолановые бетоны, обладающие повышенной водостойкостью и более широкой областью применения (объемные блоки санузлов, конструкции малоэтажных домов и др.).
Шлакощелочные бетоны делают на молотых шлаках, затворенных щелочными растворами.
Полимербетоны изготовляют на различных видах полимерного связующего, основу которого составляют смолы (полиэфирные, эпоксидные, карбамидные и др.) или мономеры (фурфуролацетоновый и др.), отверждаемые в бетоне с помощью специальных добавок. Эти бетоны более пригодны для службы в агрессивных средах и особых условиях воздействия (истирание, кавитация).
Полимерцементные бетоны изготовляют на смешанном связующем, состоящем из цемента и полимерного вещества. В качестве полимера используют, например, водорастворимые смолы и латексы.
Свойства бетонов на неорганических вяжущих можно улучшать путем пропитки мономерами с последующим их отверждением в порах и капиллярах бетона. Подобные материалы называют бетонополимерами.
Фибробетон – это бетон, армированный дисперсными волокнами (фибрами), в качестве которых выступают металлические (отрезки тонкой проволоки) и неметаллические (стеклянные, базальтовые, асбестовые и др.) волокна. Фибробетон обладает повышенной трещиностойкостью и сопротивлением к истираемости.
Арболитом называют бетон на цементном вяжущем и органических заполнителях (используют измельченную древесину из отходов лесозаготовок и деревообработки, а также костру льна, конопли, рисовую солому и дробленые стебли хлопчатника).
Специальные бетоны готовят с применением особых вяжущих веществ. Для кислотоупорных и жаростойких бетонов применяют жидкое стекло с кремнефтористым натрием, фосфатное и др. связующие. В качестве специальных вяжущих используют шлаковые, нефелиновые, стеклощелочные и др., полученные из отходов промышленности, что имеет важное значение для экономии цемента и охраны окружающей среды.
Бетоны применяют для различных видов конструкций, как изготовляемых на заводах сборного железобетона, так и возводимых непосредственно на месте эксплуатации (в гидротехническом, дорожном строительстве и т. д.).
В зависимости от области применения различают: обычный бетон для железобетонных конструкций (фундаментов, колонн, балок, перекрытий, мостовых и др. типов конструкций); гидротехнический бетон для плотин, шлюзов, облицовки каналов, водопроводно-канализационных сооружений и т. д.; бетон для ограждающих конструкций (легкий), бетон для полов, тротуаров, дорожных и аэродромных покрытий; бетоны специального назначения, например, жароупорный, кислотостойкий, радиационно-защитный, высокопрочный, быстротвердеющий и др.
Торкретбетон – бетон, получаемый набрызгом (торкретированием) бетонной смеси на поверхность или в форму под давлением сжатого воздуха через сопло, к которому раздельно подводят сухую смесь вяжущего с заполнителем и воду.
В конце XX в. появились модифицированные бетоны нового поколения, имеющие высокие технологические и эксплуатационные характеристики, позволяющие возводить эстетичные и долговечные сооружения. Одним из используемых в производстве бетонов нового поколения модификаторов является модификатор бетона серии МБ, который представляет собой порошкообразный композиционный материал на органоминеральной основе, минеральная часть которого состоит из микрокремнезема или его смеси с кислой золой-уноса, а органическая часть представлена суперпластификатором или его смесью с регулятором твердения и другими добавками. В зависимости от соотношения микрокремнезема и золы-уноса в минеральной части модификаторы подразделяются на четыре типа, которые обозначаются МБ-01, МБ-30С, МБ-50С и МБ-100С.
Общие требования ко всем бетонам и бетонным смесям следующие: до затвердевания бетонные смеси должны легко перемешиваться, транспортироваться, укладываться, не расслаиваться, затвердевать с определенной скоростью, расход цемента и стоимость бетона должны быть минимальными.
]]>