Бетон, его состав и свойства.
Бетон представляет собой искусственный камень, полученный в результате затвердения смеси вяжущего вещества, воды, мелких и крупных заполнителей. В качестве вяжущего вещества применяют цемент, смесь которого с водой называется цементным тестом, а смесь его с песком и щебнем или гравием — бетонной смесью. Цементное тесто служит клеем, связывающим между собой составные части бетона.
Бетонная смесь твердеет вследствие химической реакции, происходящей между водой и цементом. Вначале образуется пластичное цементное тесто, обволакивающее частицы песка, гравия или щебня; затем тесто твердеет и связывает эти частицы между собой.
Песок, щебень и гравий в химическом процессе не участвуют и поэтому называются инертными материалами, или заполнителями. Заполнители бывают мелкие (песок размером с зерно, не превышающим 5 мм) и крупные (гравий и щебень с зернами размером до 150 мм).
Физикомеханические свойства бетона (объемный вес, плотность, теплопроводность, прочность) зависят от состава бетонной смеси. Бетоны бывают особо тяжелые с объемным весом более 2500 кгм3; тяжелые — от 1800 до 2500 кгм3; легкие —от 500 до 1800 кгм3; особо легкие —менее 500 кгм3. Легкие бетоны обладают лучшими тепло и звукопоглощающими свойствами, для их изготовления применяют пористые заполнители: шлак, пемзу, керамзит (куски глины, вспученные в процессе ее спекания). К особо легким бетонам с объемным весом менее 500кгм3 относятся пенобетоны и газобетоны, получаемые введением в жидкий цементный раствор воздушной пены или газообразователей, которые после твердения бетона образуют в нем множество пузырьков. Наличие в теле бетона пузырьков делает его хорошим термоизолятором.
Бетон хорошо сопротивляется сжатию и значительно хуже растяжению; прочность его на сжатие более чем в 10 раз превышает прочность на растяжение. Увеличение прочности бетона с момента затвердения происходит неравномерно: быстро в течение первых 28 дней, а затем все медленнее и медленнее.
Основной характеристикой прочности бетона, учитываемой при проектировании и возведении строительных конструкций из бетона и железобетона, является так называемая марка бетона по прочности на сжатие. За марку по прочности на сжатие принимается временное сопротивление сжатию (в K)JCM2) образцов в виде бетонных кубов со стороной, равной 200 .м, изготовленных из рабочего состава и испытанных после определенного срока выдержки.
Для образцов бетона монолитных промышленных и гражданских зданий и сооружений срок выдержки при нормальном твердении равен 28 дням; для образцов бетона гидротехнических монолитных массивных сооружений — 180 дням. Срок выдержки и условия твердения образцов бетона сборных железобетонных изделий указываются в государственных стандартах, а при их отсутствии — в технических условиях на изделия.
Действующие в строительстве нормы устанавливают следующие значения марок бетона по прочности на сжатие, кГсм2: для тяжелых бетонов—100; 150; 200; 250; 300; 400; 500; 600; для легких бетонов —35; 50; 75; 100; 150; 200; 250; 300.
Величина значений марок бетона зависит от активности цемента, соотношения количества цемента и воды (водоцементного отношения), расхода цемента на кубический метр бетона, а также от условий изготовления и твердения бетона.
Чтобы получить бетон заранее заданной марки, его состав специально подбирают в лаборатории. Лаборатория указывает строителям, приготовляющим бетон, какое количество по весу нужно взять цемента, воды и каждого вида заполнителей.
|
