Бетон — строительный материал

Бетон, как строительный материал, известен очень давно, более 6000 лет. Не всегда он был таким, как сегодня. Современный портландцемент (самое распространенное вяжущее для бетона) был изобретен в 1824 году Джозефом Аспдином, а бетон на его основе запатентован спустя 20 лет Исааком Джонсоном. Другими популярными связующими для бетонов являются глиноземистый и магнезиальный цементы или гипс. Бывает еще бетон силикатный, шлакощёлочный, полимерный и асфальтобетон.

В состав бетона, как правило, входит цемент, песок, щебень и вода. Цемент и вода – связующие вещества бетона. Песок и щебень – наполнители. Если используется другой наполнитель, меняется и название бетона: керамзитобетон, шлакобетон, опилкобетон и т.п.

Бетон, имеющий в своем составе стальную арматуру, называется железобетон. Если арматура из стеклопластика – стеклобетон. Иногда армирование осуществляется не прутками и решетками, а мелконарезанной фиброй (металлической, стекловолоконной, полипропиленовой). В этом случае перед нами фибробетон.

Если в составе бетона имеются регулярные воздушные вкрапления, его называют пенобетон или газобетон. С помощью таких вкраплений получают легкие бетоны плотностью от 1800 кг/куб.м и ниже. Когда плотность ниже 500 кг/куб.м, речь идет об особо легких бетонах. Часто для облегчения бетона применяют наполнители, имеющие пористую структуру: керамзит, шлак, пенополистирол и др.

Чем меньше плотность, тем выше теплоизоляционные свойства бетона, но ниже прочность и водостойкость. Поэтому для устройства фундаментов используют только тяжелые (свыше 2200 кг/куб.м) смеси. Промежуточное положение занимает облегченный бетон (1800-2200 кг/куб.м).

Прочность
Прочность бетона на сжатие является его основным свойством. Характеризуется классом или маркой. Класс обозначается латинской буквой “B” и цифрами, указывающими давление в МПа, при котором бетон не разрушается в 95% случаев. Марка имеет впереди букву “M” и указывает давление (в кгс/кв.см) при котором бетон разрушится. Величины близкие, но не равные.

Жесткость
Измеряется в количестве секунд вибрации, необходимых для уплотнения бетона. По этому показателю бетонные смеси разделяются на:
1. Сверхжесткие (СЖ1…4, более 50 сек).
2. Жесткие (Ж1…5, 50…5 сек).
3. Подвижные (П1…5, менее 4 сек).

Внутри каждого вида, существуют подвиды. Подвиды подвижного бетона определяются с помощью конуса по его осадке в раствор. Для того, чтобы бетон можно было подавать бетононасосом, его подвижность должна быть не ниже П4. Подвижность напрямую зависит от количества воды в составе смеси, однако лишняя вода снижает прочность изделия. Для повышения подвижности бетона без добавления воды используют специальные добавки — пластификаторы.

Морозостойкость, характеризует количество циклов замораживания-оттаивания, которое бетон может выдержать без ущерба. Обозначается буквой “F” изменяется в диапазоне 50…1000.

Водонепроницаемость характеризуется давлением воды, которое не причинит вреда. Обозначается буквой “W” и меняется в диапазоне 2…20. Для повышения этого показателя в составе бетона также используют добавки. Дополнительной защитой бетонных конструкций от воды служит их гидроизоляция специальными жидкими или рулонными наплавляемыми материалами.