Основные свойства бетона и его виды

Бетон — это искусственный камень, получаемый в результате затвердевания смеси связующего компонента и заполнителя. Для приготовления смеси преимущественно используют минеральный связующий компонент, затворенный водой. Помимо минерального вяжущего, используются органические и полимерные компоненты, но в части о технологии производства акцент сделан именно на цементобетоне — классической строительной смеси. Если написанное выше — это почти всё, что вы знаете о бетоне, данная статья поможет лучше разобраться в предмете. В ней рассмотрены:

  • Технология производства бетона;
  • Основные свойства смеси;
  • Классификация и виды бетонов.

Технология производства: из чего и как производят бетон

Для производства бетона нужны ингредиенты и достаточно мощная и большая машина для их смешивания. Такие машины бывают мобильными — бетономешалки, автобетоносмесители, и стационарными — входящими в технологический комплекс бетоносмесительного завода.

Цемент и вода — главные компоненты строительного и производственного цементобетона. От их пропорций в смеси, которые в бетоноведении называют водоцементным соотношением, зависят пластичность смеси и прочность бетонного пласта после его окончательного затвердевания. Пластичность бетонной смеси важна не меньше, чем характеристики застывшего слоя. Пластичность, еще называемая текучестью или подвижностью, влияет на толщину слоя при литье, скорость схватывания, равномерность заполнения пустот в сложных формах и т. д.

Помимо цемента и воды в составе строительного бетона почти всегда есть заполнитель. Заполнители делятся на неорганические, органические и химические.

Органические и химические заполнители — это компоненты для приготовления самовосстанавливающегося бетона. Капсулы с производящими кальций бактериями и битумные добавки нужны для того, чтобы образовавшиеся на слое трещины «заживали» за счет продуцируемого примесью компонента. Такие бетоны дорогие, потому используются не так часто.

Неорганические (песок, щебень, переработанный металлический мусор, оставшийся после демонтажа зданий и сооружений) — используют для упрочнения. В застывшем слое заполнитель образует своеобразный базовый удерживающий каркас, существенно снижающий проседание (усадку) замедляющий появление усадочных трещин на поверхности.

Независимо от состава, нельзя готовить смесь, не следуя технологии. Без соблюдения соотношения ингредиентов не получится гарантировать соответствие затвердевшего слоя требуемым прочностным и иным характеристикам. То есть несущая способность бетонного перекрытия или стены, отлитой из сделанной не по стандарту строительной смеси, не будет равна заявленной. Это чревато ускоренным износом и повышенным риском обрушения строения.

Основные свойства

Основными свойствами бетона принято считать: прочность, плотность, стойкость к промерзанию.

Прочность бетона определяют на сжатие и на растяжение. Для этого в лабораторных условиях отливают куб определенной площадью стороны, с которым и проводят испытания. Обычно соотношение показателей прочности куба на сжатие к прочности на растяжение 5 к 1. Для компенсации и повышения отстающего показателя применяют метод армирования, если этого требуют нормы и технологические стандарты.

Целевые показатели прочности представлены в актуальных редакциях ГОСТ 25192-2012, 7473-2010, технологических рекомендациях и стандартизирующих документах (таблицах). Намеренно не приводим цифры, их лучше всегда брать из первоисточника.

Стойкость к промерзанию, называемую обычно морозостойкостью, также проверяют опытным путем — через проведение образца через ряд последовательных циклов заморозки с оттаиванием без прямого нагрева. Замораживают и размораживают образец до тех пор, пока прочность не снизится более чем на 5% от первоначальной. Менее пористый «искусственный камень» традиционно выдерживает больше циклов.

Испытания для определения свойств проводят технологи. Каждый раз при замешивании бетона для заливки фундамента или формовки железобетонных изделий не нужно отливать куб и проверять его свойства. Но для получения слоя с прогнозируемыми характеристиками надо строго следовать технологической карте — от заготовки компонентов до контроля затвердевания.

Как связаны состав бетона и его свойства

От марки и качества цемента зависит связность и прочность бетона. Песок напрямую влияет на пластичность — чем мельче и чище песок, тем пластичнее смесь. Щебень и альтернативные каркасные заполнители формируют «скелет» бетонного изделия, концентрация и тип гранул влияют на стойкость к механическим нагрузкам. Пластификаторы добавляют для текучести. Специфические добавки изменяют свойства, делая затвердевший слой более морозостойким, «самовосстанавливающимся» или же механически прочным.

Марка отражает степень прочности застывшего слоя. Чем больше цифра после «М», тем выше прочность. В строительстве преимущественно применяют М100–М500, более прочные и тяжелые предназначены для возведения цехов, маяков, мостов, гидроэлектростанций и других специализированных строений и конструкций.

Состав смеси для бетона одной и той же марки не обязательно будет всегда одинаковым. Пропорции зависят от того, какой цемент или другое вяжущее используется.

Чем больше воды в смеси, тем более пористым будет застывший слой. Сам процесс застывания происходит за счет испарения влаги. Соответственно, более водянистая «мешанка» будет по итогу легче, менее морозостойкой, с более высоким показателем теплопроводности, чем более сухая. Избыток воды вредит, равно как и ее недостаток. Пересушенная строительная смесь не пластичная, хуже вымешивается, часто оказывается неоднородной, что также не лучшим образом сказывается на прочности.

Присадки и примеси в составе цемента позволяют получить бетон с улучшенными от стандартных свойствами. Например, наличие в цементе «морозостойкого» трехкальциевого силиката позволяет получить стойкий к промерзанию «искусственный камень». Также определенные виды присадок способствуют усилению прочности, приданию большей эластичности, структурированию.

Качество строительного и промышленного цемента напрямую зависит от качества используемых для его производства компонентов. Самой частой причиной ускоренного разрушения бетонных перегородок является не нарушение технологического процесса, а использование для производства смеси непригодных компонентов. Например, если цемент впитал влагу, он не годится для дальнейшего использования. Равно так же небезопасно делать замесы на водных растворах химических веществ: на мыльной, смешанной с маслами или кислотами воде.

Классификация и виды бетонов: стандарты и нормы

Нормы и стандарты для бетона любого типа определяет соответствующий ГОСТ в актуальной редакции. В цифры из ГОСТов в этой статье погружаться не будем, но рассмотрим наиболее часто используемые классификации бетонов.

По типу вяжущего. Этот способ классификации предполагает разделение бетонов на произведенные на органическом, неорганическом и смешанном вяжущем компоненте. К первым относятся асфальтобетоны, ко вторым — наиболее полно рассмотренный в статье цементобетон, гипсобетон, силикатобетон, к третьим — полимерцементный бетон.

По типу заполнителя. Эта разновидность классификации делит бетоны по типу и фракции заполнителя, формирующего запас прочности слоя. Выделяют смеси слитного строения, пористые и крупнопористые, также называемые беспесчаными.

По плотности. Наиболее употребимая на практике классификация делит бетоны по средней плотности, измеряемой в килограммах на кубический метр. Выделяют следующие виды:

  • типа бетонов характерна колоссально высокая плотность, вплоть до 6 тысяч килограмм на кубометр. Такая плотность позволяет использовать их для строительства ядерных реакторов и других объектов, которые должны иметь повышенную жаропрочность и в целом давать наивысший из возможных уровень защиты на случай непредвиденных обстоятельств.
  • Тяжелые — это «классические» строительные бетонные смеси с заполнителем из щебня, гравия, гальки, шлака или песка. Ими заливают дороги, делают стяжку фундаментов зданий, включая высотные, из них отливают панели для строительства домов и элементы сборных гидротехнических сооружений. Всё то, что не эксперты в вопросе называют этим, как раз относится к категории тяжелых, выпускаемых в диапазоне плотности 1800-2500 килограмм на кубометр.
  • Легкие — заполняют песком или пористыми неорганическими заполнителями, например, пемзой или туфом. Из легких бетонов отливают пеноблоки. Для характерной ячеистой структуры состав до затвердевания поризуют путем применения пенообразователя. Главный козырь пористых смесей в том, что после затвердевания из них получается качественный теплоизолирующий слой. Малая плотность же не мешает им быть достаточно прочными на сжатие и растяжение в допустимых для строительства ограждений пределах.
  • Особо легкими бетонами плотностью до 600 килограмм на кубометр заполняют стены для улучшения теплоизоляции, также блоками из них с той же целью «обшивают» каркасы зданий и перегородки.

По назначению. Классификация по назначению опирается на свойства и состав бетона. Выделяют конструкционные, теплоизоляционные и смешанные. Понятно, что чем легче бетон, тем скорее он относится к теплоизоляционному и годится для заполнения и отделки, чем для возведения несущих стен и нагруженных перекрытий. В этой же классификации находятся такие специализированные виды, как жаропрочный бетон, бетонополимер, дорожный и пр.

На что опираться при выборе

При выборе оптимального для решения конкретной задачи типа и марки бетона всегда следует опираться на стандарты отрасли и свойства слоя после его затвердевания. Когда же речь идет о закупке бетона для проведения разовых бытовых работ, например, нужно залить дорожку в саду или сделать стяжку на въезде в гараж, в таком случае имеет смысл проконсультироваться со специалистом в вопросах свойств строительных смесей.

В бытовых задачах, когда это не строительство дома, а менее опасные в плане эксплуатации работы, не всегда нужно тщательно соблюдать пропорции смеси и выбирать наиболее качественные из доступных компонентов. Но нужно понимать, что от качества ингредиентов и правильности приготовления бетона зависят эксплуатационные свойства затвердевшего слоя «искусственного камня».

Тщательно изучать классификации и разбираться в нюансах технологий приготовления бетонных смесей обязательно только в том случае, если это является должностной обязанностью. Тем, кто с бетоном не работает, а просто хочет сам сделать бетонную стяжку пола на даче, погружаться в дебри ГОСТов и технологий совсем не обязательно. Обычно домашнему мастеру достаточно поверхностного понимания того, как бетон готовится, из чего состоит, как твердеет и почему не может быть универсальным для всего и везде.

Чтобы совсем не разбираться, можно купить готовый бетон, который привезут в автобетономешалке прямо на место использования. Также можно заказать компоненты для приготовления бетонной смеси на месте, их также привезут с доставкой на строительную площадку. Перед покупкой полезно уточнить менеджеру компании, у которой будете покупать, зачем вам вообще нужна строительная смесь и чего вы от нее ждете. Это позволит менеджеру точнее помочь с подбором и организовать доставку бетона именно той марки и класса, которые необходимы в вашем конкретном случае.

Если вам нужна консультация или поставщик, который может организовать поставку бетона по России со всем необходимым оборудованием, свяжитесь с нами по указанным на сайте телефонам в рабочее время. Будем рады помочь.

 

 

Оставить заявку

Заполните информацию и мы вам перезвоним в рабочее время

Нажимая на кнопку, я соглашаюсь c политикой обработки моих персональных данных

alt