Сведения о бетоне: Общие сведения о бетоне и его классификация

Классификация и общие сведения о бетонах

Категория: Бетонные работы

Бетон — искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания смеси вяжущего материала, воды, заполнителей и специальных добавок (в определенных пропорциях), тщательно перемешанной и уплотненной. До затвердевания указанная смесь называется бетонной смесью.

Одно из основных свойств бетона — высокая сопротивляемость сжимающим нагрузкам и низкая растягивающим; прочность бетона на сжатие в 10… 12 раз выше, чем на растяжение. Для повышения сопротивляемости растяжению в бетонные конструкции укладывают арматуру, которая в основном воспринимает растягивающие усилия. Армированный бетон называют железобетоном, он обладает свойствами стали и бетона, хорошо сопротивляется как сжатию, так и растяжению.

В строительной практике широко применяют предварительно напряженный железобетон. Сущность предварительного напряжения состоит в том, что зона бетона, подверженная растяжению, обжимается натянутой арматурой. Поэтому при воздействии на конструкцию растягивающие силы воспринимаются арматурой, уменьшая напряжение сжатия в бетоне. Таким приемом обеспечивают высокую трещиностойкость бетона. Предварительно напряженные железобетонные конструкции по сравнению с обычными железобетонными экономичнее, так как в результате эффективного использования высокопрочных материалов (стали и бетона) расход арматурной стали снижается.

Бетоны классифицируют по ряду признаков.

По назначению различают конструкционные бетоны, из которых изготовляют несущие и ограждающие конструкции, не выполняющие теплозащитных функций (колонны, балки, стеновые и фундаментные блоки, панели неотапливаемых зданий и сооружений), и специальные.

К специальным бетонам относятся следующие:
— гидротехнический — для возведения гидротехнических сооружений, который характеризуется стойкостью к увлажнению, многократному замораживанию и оттаиванию, водонепроницаемостью;
— для дорожного строительства и покрытий аэродромных полей — обладает высокой морозостойкостью и стойкостью к истираемости, способен воспринимать динамические знакопеременные нагрузки;
— жаростойкий — для выполнения специальных конструкций и сооружений, эксплуатируемых при высоких температурах, который изготовляют на жаростойких заполнителях (бой глиняного кирпича, доменных шлаков, хромита) с тонкомолотыми добавками из шамота, глиняного и магнезитового кирпича. -Наибольшую температуру (до 1700° С) выдерживает жаростойкий бетон на портландцементе с добавкой молотого хромита и магнезита.

Бетон на глиноземистом цементе и хромитовом заполнителе используют в конструкциях, нагреваемых до 1400 °С, а на шлакопортландцементе — до 700 °С.

Крфме того, выпускают химически стойкие бетоны, радиаци-онно-защитные, теплоизоляционные и др.

По плотности бетоны делят на особо тяжелые (более 2500 кг/м3), тяжелые (1800…2500 кг/м3), легкие (500… …1800 кг/м3), особо легкие (менее 500 кг/м3).

Для приготовления особо тяжелых бетонов используют заполнители в виде стальных опилок или стружек, чугунной дроби, окалины, железной руды. Такие бетоны применяют для радиационной защиты при строительстве атомных электростанций. Защитные свойства особо тяжелых бетонов повышают введением добавок, содержащих легкие элементы (водород, бор, кадмий, литий, карбид бора, хлористый литий).

Наибольшее применение в практике строительства для возведения подземных и надземных несущих конструкций и сооружений (фундаментов, стен, колонн, балок, ферм, плит перекрытий и покрытий и др. ) получил тяжелый бетон, в качестве заполнителя для которого используют щебень плотных горных пород (гранита, известняка, диабаза и др.).

Легкие и особо легкие бетоны получают с использованием легких заполнителей (пемзы, туфа, шлака, керамзита) или путем придания пористой структуры (поризованные бетоны) цементному камню введением в бетонную смесь воздухововлекающих добавок (микропенообразователей), предварительно взбитой пены или газообразующих добавок.

К числу легких бетонов относят также ячеистые, которые обладают высокопористой структурой. Объем пор в таких бетонах достигает 80%, а плотность — 300…1200 кг/м3. Такие бетоны обладают низкой теплопроводностью и используются как эффективный теплоизоляционный материал.

По виду вяжущего вещества различают бетоны: цементные, силикатные, гипсовые, шлакощелочные, полимербетоны, поли-мерцементные и специальные бетоны.

Среди цементных бетонов основное место (около 65% от общего объема производства) занимают бетоны на портландцементе и его разновидностях, а бетоны на шлакопортландцементе и пуццолановом цементе не более 20%.

С применением известкового вяжущего изготовляют силикатные бетоны. Для обеспечения процесса твердения таких бетонов используют автоклавы, где бетон подвергают тепловой обработке под давлением.

Гипсовые бетоны обладают малой водостойкостью, поэтому из них изготовляют конструкции, находящиеся внутри здания (например, подвесные потолки, перегородки).

Шлакощелочные бетоны (вяжущее — молотые шлаки и щелочные растворы) обладают высокой прочностью и стойкостью к агрессивным средам.

Полимербетоны (вяжущее — эпоксидные, полиэфирные, фу-рановые и другие смолы) высокостойкие к агрессивным средам, поэтому их применяют при возведении сооружений медеплавильной и химической промышленности, предприятий по переработке сельскохозяйственной продукции (сахарные и пивоваренные заводы), емкостей для хранения кислот, минеральных вод и др.

Полимерцементные бетоны изготовляют с добавкой водных дисперсий различных полимеров (латексов, винилацетата, ви-нилхлорида, водорастворимых модификаций диоксидных и полиамидных смол), которые вводят в смесь вместе с водой затво-рения. Полимеры осаждаются в виде пленки на поверхности заполнителя, увеличивая сцепление между элементами структуры бетона. Такие бетоны хорошо сопротивляются растяжению, обладают повышенной морозостойкостью, водонепроницаемостью и химической стойкостью.

По виду заполнителей бетоны могут быть на плотных, пористых и специальных заполнителях.

По структуре бетоны бывают с плотной, поризованной, ячеистой и крупнопористой структурой.

Бетонные работы — Классификация и общие сведения о бетонах

Что такое бетон: общие сведения и структура — Статьи

Бетоны (от лат. bitumen -смола) можно отнести к КОМПОЗИЦИОННЫМ материалам, т.е. к материальным системам, скомбинированным разных компонентов с целью улучшения их эксплуатационных свойств.
Матрицей композиционных материалов считают в общем случае непрерывную связующую компоненту, находящуюся в твердом кристаллическом или аморфном состоянии. Для бетонов такой связующей или склеивающей компонентой служит искусственный камень, полученный в результате твердения неорганических (минеральных), органических или комбинированных (органо-минеральных) вяжущих веществ. Процесс твердения заключается в переходе вяжущей (клеящей) композиции, состоящей для бетонов на неорганических вяжущих из собственно вяжущего вещества и водного затворителя, из пластичного в камневидное состояние в результате комплекса химических, физических и физико-химических процессов.
При использовании органических вяжущих в состав вяжущей композиции могут входить дополнительно растворители, отвер-дители и некоторые другие добавки. Органические вяжущие применяют как в растворах, пастах или эмульсиях, так и в виде расплавов. Отвердевание их связано с процессами химической конденсации на молекулярном уровне.
В матричной фазе (I фазе) бетонов, выполняющей роль дисперсионной среды, равномерно распределена дисперсная фаза (II фаза), представленная полидисперсной смесью зерен заполнителей. Тонкодисперсные минеральные порошки, вводимые в бетонные смеси наряду с цементом, называют наполнителями. Часто наполнители не только разбавляют вяжущее, но и взаимодействуют с ним в процессе твердения, выполняя функцию активных минеральных добавок. Такие активные наполнители увеличивают объемную концентрацию как I так и II фаз в бетонной смеси и способствуют экономии вяжущих и направленному регулированию технических свойств бетонов.
Наряду с твердыми пространственными объектами-заполнителями роль дисперсной фазы в бетонах выполняют воздушные включения, объем которых может быть незначительным (до 1%) в тяжелых плотных бетонах и определяющим (до 80% и более) в ячеистых бетонах.
Решающее значение в строительстве имеют цементные (портландцементные) бетоны. Общепризнано определение цементных бетонов как искусственных каменных материалов, полученных в результате твердения рационально подобранной смеси цемента, заполнителей, воды и добавок. Под рационально подобранной смесью понимают такую композицию, которая позволяет обеспечить необходимые технические свойства бетона как в исходном, так и в затвердевшем состоянии (удобоукладываемость, связность, прочность и др.) при приемлемых технико-экономических показателях (расходе цемента, стоимости смеси и др. ).
К настоящему времени отсутствует единая классификация бетонов. Применяют различные классификационные схемы для бетонов в зависимости от принятого в основу определяющего признака. Свойства бетона определяются его строением, или структурой,
и составом. Бетон — полиструктурная система. Обычно в ней выде-ляют микроструктуру, характеризующую структуру цементного камня, и макроструктуру — структуру двухкомпонентной системы -цементный камень — заполнитель. Структуру цементный камень — мелкий заполнитель (песок) иногда рассматривают как промежуточную, или мезоструктуру. Для структуры бетона характерен ряд общих особенностей:
— высокая степень неоднородности;
— изменчивость, обусловленная процессами, протекающими во времени, и взаимодействием с окружающей средой.
Структуру бетона характеризуют качественными особенностями слагающих его фаз и их количественным соотношением. Состав бетона выражают количественным соотношением компонентов, входящих в бетонную смесь, или их удельным расходом (обычно на 1 м3 смеси). Состав бетонной смеси — один из главных факторов, влияющих на структуру бетона. Наряду с составом на особенности структуры бетона активно влияет весь комплекс технологических факторов, включая условия твердения. На структуру бетона в конструкциях и сооружениях существенно влияют и эксплуатационные факторы.

Авторы: Л. И. Дворкин, О. Л. Дворкин

В продолжение

• Через обращение в систему «М350» любой прораб может купить бетон в Балашихе с доставкой в при объеме от 10 кубометров.
• Детальные данные о бетоне м300 (цена за куб, свойства, область использования и карта заводов-изготовителей).
• Отвечаем на вопросы наших клиентов: продажа бетона с доставкой миксером — на что нужно обратить внимание.

• При помощи бетонной тендерной системы «М350» всякий заказчик может заказать с доставкой в Раменское бетон разных марок имея объеме от 10 кубов.
• Предлагаем вашему вниманию: памятка заказчику — претензии, ознакомьтесь перед тем, как заказать бетон в нашей системе.
• Почему важен правильный уход за бетонной смесью для дальнейшей эксплуатации сооружения.

Бетон — определение, компоненты, марки, производство, строительство

Категория: Технология бетона

Бетон — это строительный материал, состоящий из цемента, мелких заполнителей (песка) и крупных заполнителей, смешанных с водой, который со временем затвердевает. Портландцемент – наиболее распространенный тип цемента для производства бетона. Технология бетона занимается изучением свойств бетона и его практическим применением.

В строительстве бетон используется для возведения фундаментов, колонн, балок, плит и других несущих элементов.

Помимо цемента используются различные типы вяжущих материалов, такие как известь для известкового бетона и битум для асфальтобетона, который используется при строительстве дорог.

Для бетонных работ используются различные типы цементов, которые имеют разные свойства и области применения. Некоторыми типами цемента являются портланд-пуццолановый цемент (PPC), быстротвердеющий цемент, сульфатостойкий цемент и т. д.

Содержание

• 1 Что такое бетон?
  • 1.1 Компоненты бетона?
  • 1.2 Что такое марка бетона?
• 2 Как сделать бетон?
• 3 типа бетонных конструкций
• 4 этапа бетонной конструкции

Материалы смешиваются в определенных пропорциях для получения требуемой прочности. Прочность смеси указывается как М5, М10, М15, М20, М25, М30 и т. д., где М означает Смесь, а 5, 10, 15 и т. д. — их прочность в кН/м ² . В Соединенных Штатах прочность бетона указывается в фунтах на квадратный дюйм, то есть в фунтах на квадратный дюйм.

Водоцементное отношение играет важную роль, влияя на различные свойства, такие как удобоукладываемость, прочность и долговечность. Для производства удобоукладываемого бетона требуется адекватное водоцементное отношение.

Когда вода смешивается с материалами, цемент вступает в реакцию с водой и начинается реакция гидратации. Эта реакция помогает ингредиентам образовывать твердую матрицу, которая связывает материалы вместе в прочный материал, похожий на камень.

Бетону можно придать любую форму. Поскольку это пластиковый материал в свежем состоянии, для получения различных форм, таких как прямоугольные, круглые и т. д., используются различные формы и размеры форм или опалубок.

Различные конструктивные элементы, такие как балки, плиты, фундаменты, колонны, перемычки и т. д., изготавливаются из бетона.

Требования строительных норм и правил ACI 318 для конструкционного бетона и Спецификации ACI 301 для конструкционного бетона используются в Соединенных Штатах в качестве стандартных сводов правил для бетонных конструкций.

Существуют различные типы добавок, которые используются для придания определенных свойств. Примеси или добавки, такие как пуццоланы или суперпластификаторы, включаются в смесь для улучшения физических свойств влажной смеси или готового материала.

В настоящее время производятся различные виды бетона для строительства зданий и сооружений. У них есть специальные свойства и особенности, которые улучшают качество строительства согласно требованию.

Компоненты бетона

Компонентами бетона являются цемент, песок, заполнители и вода. Смесь портландцемента и воды называется пастой. Итак, бетон можно назвать смесью пасты, песка и заполнителей. Иногда вместо заполнителей используются камни.

Цементная паста покрывает поверхность мелких и крупных заполнителей при тщательном перемешивании и связывает их. Вскоре после смешивания компонентов начинается реакция гидратации, которая обеспечивает прочность и получается твердый бетон.

Что такое марка бетона?

Марка бетона обозначает его прочность, необходимую для строительства. Например, марка М30 означает, что прочность на сжатие, необходимая для строительства, составляет 30 МПа. Первая буква в марке «М» – смесь, а 30 – необходимая прочность в МПа.

На основании различных лабораторных тестов марка бетона представлена ​​в пропорциях смеси. Например, для марки М30 пропорция смеси может быть 1:1:2, где 1 — это доля цемента, 1 — доля песка, а 2 — доля крупного заполнителя в пересчете на объем или массу материалов.

Прочность бетонного куба или цилиндра измеряется инженерами-строителями на строительной площадке. Куб или цилиндры изготавливают при отливке элемента конструкции и после затвердевания отверждают в течение 28 дней. Затем проводится испытание на прочность при сжатии, чтобы найти прочность.

Обычные марки бетона: M15, M20, M25 и т. д. Для простых цементных бетонных работ обычно используется M15. Для железобетонных конструкций используется бетон марки не ниже М20.

Марка бетона	Соотношение смеси	Прочность на сжатие
		МПа (Н/мм 2 )	фунтов на квадратный дюйм
Нормальный бетон марки
М5	1 : 5 : 10	5 МПа	725 фунтов на кв. дюйм
М7,5	1 : 4 : 8	7,5 МПа	1087 фунтов на кв. дюйм
М10	1 : 3 : 6	10 МПа	1450 фунтов на кв. дюйм
М15	1 : 2 : 4	15 МПа	2175 фунтов на кв. дюйм
М20	1 : 1,5 : 3	20 МПа	2900 фунтов на кв. дюйм
Стандартная марка бетона
M25	1 : 1 : 2	25 МПа	3625 фунтов на кв. дюйм
М30	Дизайн-микс	30 МПа	4350 фунтов на кв. дюйм
М35	Дизайн-микс	35 МПа	5075 фунтов на кв. дюйм
М40	Дизайн-микс	40 МПа	5800 фунтов на кв. дюйм
М45	Дизайн-микс	45 МПа	6525 фунтов на кв. дюйм
Марки высокопрочного бетона
М50	Дизайн-микс	50 МПа	7250 фунтов на кв. дюйм
М55	Дизайн-микс	55 МПа	7975 фунтов на кв. дюйм
М60	Дизайн-микс	60 МПа	8700 фунтов на кв. дюйм
М65	Дизайн Микс	65 МПа	9425 фунтов на кв. дюйм
М70	Дизайн-микс	70 МПа	10150 фунтов на кв. дюйм

Как сделать бетон?

Бетон производится или смешивается в пропорциях по отношению к количество цемента. Существует два типа бетонных смесей: номинальная смесь и расчетная смесь. Номинальная смесь используется для обычных строительных работ, таких как небольшие жилые дома. Наиболее популярны именные смеси в пропорции 1:2:4.

Конструкторский смешанный бетон — это бетон, для которого пропорции смеси определены на основе различных лабораторных испытаний цилиндра или куба на его прочность на сжатие. Этот процесс также называется дизайном микса. Эти испытания проводятся, чтобы найти подходящую смесь на основе местного материала для получения прочности, необходимой в соответствии с проектом конструкции. Смешанный дизайн предлагает экономию на использовании ингредиентов.

Как только известны подходящие пропорции смеси, ингредиенты смешиваются в выбранном соотношении. Для смешивания используются два метода: ручное смешивание или машинное смешивание.

В зависимости от требуемого количества и качества выбирается подходящий метод смешивания. При ручном смешивании каждый ингредиент кладется на плоскую поверхность, добавляется вода и смешивается ручными инструментами. При машинном смешивании используются разные типы машин. В этом случае ингредиенты добавляются в необходимом количестве для смешивания и получения свежего бетона.

После надлежащего смешивания его транспортируют к месту заливки и заливают в опалубку. Доступны различные типы опалубки, которые выбираются в зависимости от использования.

Залитому бетону разрешается затвердевать в опалубке в течение определенного времени в зависимости от типа элемента конструкции, чтобы набрать достаточную прочность.

После снятия опалубки проводится отверждение различными способами для восполнения потери влаги за счет испарения. Реакция гидратации требует влаги, которая отвечает за схватывание и увеличение прочности. Таким образом, отверждение обычно продолжается не менее 7 дней после снятия опалубки.

Типы бетонных конструкций

Бетон обычно используется в двух типах конструкций, т. е. в простых бетонных конструкциях и железобетонных конструкциях. В PCC его заливают и отливают без использования какой-либо арматуры. Это используется, когда элемент конструкции подвергается только сжимающим усилиям, а не изгибу.

Когда конструктивный элемент подвергается изгибу, требуется усиление, чтобы выдерживать силы растяжения конструктивного элемента, поскольку он очень слаб при растяжении по сравнению со сжатием. Как правило, прочность бетона на растяжение составляет всего 10% от его прочности на сжатие.

Используется в качестве строительного материала практически для всех типов конструкций, таких как жилые бетонные здания, промышленные сооружения, плотины, дороги, туннели, многоэтажные здания, небоскребы, мосты, тротуары и супермагистрали и т. д.

Примерами известных и больших сооружений из бетона являются плотина Гувера, Панамский канал и римский Пантеон. Это крупнейший искусственный строительный материал, используемый для строительства.

Этапы бетонной конструкции

Этапы строительства:

1. Выбор количества материалов для выбранной пропорции смеси
2. Смешивание
3. Проверка работоспособности
4. Транспорт
5. Заливка опалубки для заливки
6. Вибрация для правильного уплотнения
7. Снятие опалубки по истечении подходящего времени
8. Отверждение элемента подходящими методами и требуемым временем.

Последние статьи Discy

Бетон, уплотненный катком (RCC), представляет собой тип бетона, который может поддерживать каток в незатвердевшем состоянии во время его уплотнения. Размещение и уплотнение железобетонных блоков — это быстрый процесс строительства, поэтому его успех зависит от …

Share This Article

• Facebook

Если вы планируете конкретный проект, будь то новая дорога или патио, вам нужно знать, сколько бетона вам нужно заказать. Вот тут и приходит на помощь калькулятор бетона. Если вы не знаете, как пользоваться калькулятором бетона, не…

Поделиться этой статьей

• Facebook

Пыление, также известное как меление, представляет собой образование мелкодисперсного рыхлого порошкообразного материала на поверхности затвердевшего бетона, который легко сметается. Хотя запыление наблюдается как внутри, так и снаружи строительной конструкции, оно более …

Поделиться этой статьей

• Facebook

Polyjacking — это метод подъема и выравнивания бетона, в котором используется геотехническая расширяющаяся пена высокой плотности для подъема и стабилизации бетонных поверхностей. Похожий процесс с той же целью — это процесс бурения, при котором для подъема используется грязь вместо пены …

Поделиться этой статьей

• Facebook

Mudjacking — это процесс выравнивания бетона, который включает закачку материала под просевшую бетонную поверхность, чтобы поднять его на заданную высоту. Осевшая бетонная поверхность, такая как плиты, тротуар или подъездная дорога, поднимается с помощью перекачки грязи или грунта …

Поделиться этой статьей

• Facebook

Перекачка бетона с легким заполнителем является сложной задачей из-за высокого водопоглощения содержащегося в нем заполнителя, что приводит к таким проблемам, как сегрегация, потеря подвижности, неоднородная смесь и т. д. Поэтому инженеры и подрядчики должны рассмотреть соответствующие стратегии для решения проблем …

Поделиться этой статьей

• Facebook

Изменение цвета бетона — это просто изменение определенного цвета бетона. Это может быть связано с наличием хлорида кальция в бетоне, цементе и добавках, неправильным уходом, условиями окружающей среды и некачественными отделочными работами. Обесцвечивание можно свести к минимуму с помощью …

Поделиться этой статьей

• Facebook

Вспучивание фундамента – это восходящее движение расширяющегося слоя грунта после его насыщения водой. Контроль признаков и симптомов пучения фундамента на ранней стадии важен для предотвращения дальнейшего увеличения давления пучения и предотвращения …

Поделиться этой статьей

• Facebook

Все о бетоне: что вам нужно знать

Бетон — это вездесущий строительный материал, состоящий из цемента, крупных и мелких заполнителей и воды. Он доступен во многих формах: от сухих премиксов, продаваемых в мешках, до готовых смесей, доставляемых грузовиками с бетонного завода. Его можно сформировать на месте или доставить в виде сборных балок и аналогичных конструкций, или даже покрасить или разрезать, если у вас есть подходящая пила. Как конструкционный материал, он имеет высокую прочность на сжатие, низкую прочность на растяжение и высокую огнестойкость. Это один из самых экономичных доступных строительных материалов, и подрядчики по бетону хорошо разбираются в процедурах его подготовки и нанесения.

В этой статье мы рассмотрим некоторые основы работы с бетоном и кратко обсудим некоторые распространенные формы, в которых он используется.

Что такое бетон? Конкретное определение

Бетон

— это строительный материал, доступный в широком диапазоне форм и смесей, которые можно адаптировать для различных целей: от обширной инфраструктуры до экстремальных погодных условий и экранирования. Иногда цемент и бетон называют взаимозаменяемыми, хотя это разные материалы. Вы можете узнать больше об их различиях в нашем руководстве по бетону и цементу.

Из чего состоит бетон? Базовый бетон состоит из трех ингредиентов: цемента (также называемого портландцементом), заполнителей и воды.

• Портландцемент , смесь карбонатов извести (известняка, мела или мергеля) и глины, считается единственным подходящим цементом для армированного бетона, массивного бетона под напряжением и бетона, используемого под водой. Различают четыре типа цемента: обычный портландцемент (тип 1), низкотемпературный (тип 2), быстротвердеющий (тип 3) и низкотемпературный (тип 4). Иногда заменители цемента используются для частичной замены цемента для достижения различных эффектов в бетоне, к ним относятся SCM (дополнительные вяжущие материалы, которые мы обсуждаем далее в нашем руководстве по зеленому бетону) и пуццоланы (тонко измельченные материалы, которые реагируют с гидроксидом кальция для укрепления бетона) .
• Заполнители , которые обычно включают как песок, так и гравий или камень с соотношением мелкого и крупного материала, определяемым максимальным размером заполнителя. Так называемая расчетная смесь определяет соответствующее количество цемента, воды и заполнителя на основе ожидаемых условий, в которых будет находиться бетон (например, воздействие замерзания, морской воды и т. д.), и предполагаемого применения (например, бордюров или плит).
• Вода необходима для создания химической реакции, затвердевающей бетоном. Однако это оказывает пагубное влияние на прочность бетона в конечном итоге. Цель состоит в том, чтобы использовать как можно меньше воды, не оказывая отрицательного влияния на удобоукладываемость смеси.

Прочность бетона определяется качеством цемента, прочностью и распределением используемых заполнителей, а также количеством воды в смеси. Методы отверждения также играют фундаментальную роль в повышении прочности бетона.

Удобоукладываемость бетона обычно определяется испытанием на осадку, в котором используется коническая форма диаметром 8 дюймов. у основания на 4 дюйма в диаметре. наверху на 12 дюймов высотой, который заливается бетоном, а затем убирается. Осадка измеряет расстояние, на котором бетон оседает от своей первоначальной ограниченной высоты. Допустимые диапазоны зависят от приложения; для шлифованных плит приемлемым считается 1-4 дюйма. Просадка более 7 дюймов обычно приводит к низкой прочности бетона. ACI предоставляет табличные данные по водоцементным отношениям для различных конструкций в различных средах в дополнение к табулированию количества материалов по весу для различных размеров заполнителей.

Бетон укладывается в формы, часто сделанные из грубых пиломатериалов, фанеры или стали, также доступны другие материалы. Обычно его размещают с желобами или тележками, но его можно перекачивать или доставлять по трубе. Попав в формы, бетон вибрируют или обрабатывают вручную, чтобы обеспечить равномерную осадку в формах и вокруг любой арматуры. Отделка плит, тротуаров и т.п. производится различными ручными или затирочными машинами. Часть бетона полируется. Отверждение бетона, которое включает поддержание его во влажном состоянии в течение примерно семи дней и при температуре выше 50 ° F в течение как минимум трех, обычно занимает около месяца, прежде чем материал достигнет полной прочности. Образцы могут быть взяты во время укладки и испытаны после отверждения, чтобы убедиться в прочности уложенного бетона. Имеются рекомендации по времени снятия формы.

Добавки в бетон

Добавки добавляются в бетон (или цемент) для улучшения определенных свойств. Существует широкий спектр типов примесей, включая как химические, так и минеральные разновидности. Наиболее важными из них являются воздухововлекающие добавки, которые образуют в смеси мелкие пузырьки и значительно улучшают способность бетона выдерживать циклы замораживания/оттаивания и противогололедные реагенты. Ускорители, такие как хлорид кальция, ускоряют отверждение и, следовательно, увеличение прочности. Замедлители имеют противоположный эффект и используются в жаркую погоду. Другие добавки включают те, которые уменьшают усадку или кровотечение, а также те, которые улучшают водостойкость, коррозионную или химическую стойкость. Полимеры иногда добавляют в смеси портландцемента для производства бетонов с высокими адгезионными характеристиками и низкой проницаемостью.

Типы бетона

В технике термин «бетон» имеет несколько более широкое определение, которое включает любой минеральный заполнитель, смешанный со связующим. Например, асфальтобетон или битумобетон – это просто инженерный термин, обозначающий то, что неспециалисты называют асфальтом. Здесь мы рассмотрим некоторые из самых основных типов, от асфальта до готовой смеси и водопроницаемого бетона.

Готовая бетонная смесь

Товарный бетон — это стандартный бетон, который частично перемешивается перед поступлением на строительную площадку. Это достигается путем смешивания на бетонном заводе и транспортировки с помощью автобетоносмесителей с вращающимися барабанами. Когда на рабочих площадках нет места для смешивания бетона или если требуется только небольшое или прерывистое количество бетона, это лучший выбор. Как правило, товарный бетон повторно смешивают на строительной площадке с добавлением воды и любых необходимых добавок, чтобы конечный продукт имел правильную осадку и свойства. Однако, поскольку он уже был замешан один раз, этот тип бетона схватывается быстрее, если не добавлены добавки, замедляющие горение.

Самовыравнивающийся бетон

Самовыравнивающийся бетон на самом деле не является бетоном; это цементный материал, в котором используются полимеры. Этот материал прост в использовании, но он слабее стандартного бетона, поэтому его нельзя использовать на открытом воздухе или для поддержки тяжелой техники. Он также плохо переносит агрессивные химические вещества. Самовыравнивающийся бетон лучше всего подходит для горизонтальных поверхностей внутри помещений – его можно использовать для полов или подстилающего пола.

Железобетон

Стандартный бетон имеет высокую прочность на сжатие, но низкую прочность на растяжение — всего около 8% от прочности на сжатие. Для обработки растягивающих нагрузок, обычных для горизонтальных балок, перекрытий и колонн, в качестве несущего механизма на растяжение используется сталь. Добавление арматуры и сетки в опалубку до укладки бетона позволяет бетону и стали стать монолитными, что значительно повышает прочность в зонах растяжения.

Предварительно напряженный бетон

Другой метод армирования, предварительное напряжение, использует сталь для приложения сжимающей нагрузки к бетону до или после заливки бетона. Сталь приводит бетон в состояние постоянного сжатия, поэтому любые растягивающие нагрузки только уменьшают сжимающие силы, не позволяя материалу достичь растянутого состояния.

Предварительно напряженный бетон с предварительным натяжением размещается вокруг высокопрочных стальных прядей, натянутых между анкерами. После затвердевания бетона анкеры освобождаются, и натяжение прядей ослабевает, вызывая сжатие бетона. Предварительно напряженный бетон с последующим натяжением протягивает пряди через трубы, предварительно помещенные в бетон. Пряди натягиваются после затвердевания бетона, снова переводя бетон в постоянно сжатое состояние. Трубы обычно заполняются цементным раствором. Последующее натяжение может применяться на заводе или на месте.

Бетон, уплотненный катком (RCC)

Бетон, уплотненный катком

, заменяет асфальт: он долговечен, дешев, быстро укладывается и требует минимального обслуживания. Как следует из названия, ЖБК укладывают слоями толщиной до 10 дюймов, а затем уплотняют с помощью асфальтоукладочных катков. ЖБК намного суше стандартного бетона, поэтому он достаточно толстый, чтобы не нуждаться в швах, опалубке или армирующих материалах. Однако ему нужна вода для отверждения после того, как он выложен, или на него наносится влагозащитный слой, чтобы удерживать воду внутри. RCC обычно используется в качестве промышленного или тяжелого дорожного покрытия, в том числе для портов, военных районов и дорог. RCC также покрыт слоем асфальта в приложениях, которые будут обрабатывать высокоскоростной трафик или должны быть более плавными.

Бетон с высокими эксплуатационными характеристиками (HPC)

Категория высокоэффективного бетона охватывает ряд материалов, которые превосходят стандартные характеристики бетона по одному или нескольким параметрам, обычно за счет специальных ингредиентов, смешивания, укладки и отверждения. В этом типе бетона также используются пластификаторы, чтобы сделать его более удобоукладываемым. Американский институт бетона определяет HPC как бетон с прочностью на сжатие 8000 фунтов на квадратный дюйм (55 МПа) или более (у стандартного бетона 3000–5000 фунтов на квадратный дюйм). Федеральное управление автомобильных дорог предъявляет к нему требования по морозостойкости, эластичности и прочности на сжатие, проникновению хлоридов, стойкости к образованию накипи, истиранию и усадке. Обычно HPC используется в таких конструкциях, как туннели, мосты и высокие здания.

Бетон со сверхвысокими характеристиками (UHPC)

В

UHPC, также известном как реактивный порошковый бетон (RPC), используются внедренные волокна из высокоуглеродистой стали, стекла, поливинилового спирта или углерода для повышения прочности в большей степени, чем у бетона с высокими эксплуатационными характеристиками. Этот тип бетона имеет прочность на сжатие в диапазоне от 17 000 до 35 000 фунтов на квадратный дюйм. UHPC имеет срок службы 100 лет, что в два раза превышает стойкость к истиранию, чем у стандартного бетона, и является самоуплотняющимся с низкой проницаемостью, что делает его устойчивым к хлоридам. UHPC также обладает свойствами пластичности и растяжения, что делает его полезным для таких применений, как вокзалы и мосты.

Бетон высокой плотности

Бетон высокой плотности используется в таких областях, как радиационная защита, балласт и противовесы, а также волнорезы. При весе 190-260 фунтов на кубический фут или более (стандартный бетон 150), HD бетон получает свою плотность от своих заполнителей, включая магнетит, ильменит, барит и гематит. Для самого тяжелого бетона высокой плотности используются такие заполнители, как железная штамповка и феррофосфор. Работа с этим бетоном требует особой осторожности, чтобы заполнитель не расслоился и не сломал оборудование. Хотя могут потребоваться добавки, уменьшающие количество воды, пользователи должны избегать добавления воздухововлекающих добавок, поскольку они уменьшают плотность бетона.

Бетон, армированный волокном

Бетон, армированный волокном, включает в свою структуру стеклянные, стальные, натуральные или синтетические волокна для предотвращения растрескивания. Обычно используемые для защиты железобетона от растрескивания, волокна помогают сделать бетон более устойчивым к растяжению. Это защищает сталь от воздействия влаги через трещины и, в конечном итоге, от коррозии, которая затем разрушает целостность бетона. Бетон, армированный фиброй, также может уменьшить усадку. Однако он не так удобен в работе, как стандартный бетон, и важно обеспечить равномерное распределение волокон во время смешивания, чтобы они не сбивались в комки.

Асфальт

Не весь асфальт является бетоном, поскольку не во всех случаях используется заполнитель. Однако в бетонном асфальте используются те же заполнители, что и в стандартном асфальте, а также в качестве связующего, хотя связующим обычно является битум, а не портландцемент. Асфальтобетон обычно используется в более прохладном климате для строительства дорог, автостоянок, дамб, водохранилищ и каналов. Он более устойчив к холоду, чем стандартный бетон, и более солеустойчив. Однако при жаре в более теплом климате он может смягчиться и стать маслянистым. Хотя асфальт требует более профилактического обслуживания, чем стандартный бетон, он дешевле и может быть уложен быстрее.

Легкий бетон

Различные методы используются для уменьшения веса бетона для производства LWC или легкого бетона, который может весить всего 95 фунтов на кубический фут. Этот материал используется для противопожарной защиты, перегородок и т. д. Иногда используются более легкие заполнители, а также методы, при которых в материале образуются пустоты, что приводит к ячеистой форме. Такие материалы иногда используются из-за их изоляционных свойств.

Проницаемый бетон

Проницаемый бетон также имеет пустоты, которые составляют 15-25% бетона. Этот сорт, однако, использует мало песка или вообще не использует его для создания своей структуры, и его основная цель — действовать как тротуар, который позволяет воде проходить через него, предотвращая сток во время дождя. Поскольку проницаемый бетон пропускает через себя 3-5 галлонов в минуту на квадратный фут, бактерии в его пустотах расщепляют загрязняющие вещества. Проницаемость бетона также помогает пополнить уровень грунтовых вод. Другие материалы вызывают стоки, которые загрязнены тяжелыми металлами из автомобильных тормозов и углеводородами из автомобильных утечек и асфальта. Из-за своей открытой структуры водопроницаемый бетон также помогает справляться с теплом, поскольку он пропускает более низкие температуры грунта и не поглощает тепло, как это делают более плотные материалы.

Зеленый бетон

Зеленый бетон производится путем замены некоторых компонентов бетона, включая цемент, заполнитель или песок, на более экологически чистые продукты, включая промышленные отходы и переработанные продукты, такие как летучая зола или переработанный заполнитель бетона (RCA). Некоторые заменители придают бетону дополнительные прочностные свойства, которые делают его похожим на типы бетона HPC. Мы более подробно рассмотрим типы и замены, из которых состоит этот тип бетона, в нашем руководстве по зеленому бетону.

Полимербетон

В полимербетоне

используются органические полимеры, такие как акрил, виниловый эфир или стандартная эпоксидная смола, для связывания заполнителей вместо портландцемента. Свойства полученного бетона зависят от используемого полимера. Фурановая смола делает бетон устойчивым к высоким температурам, а акрил делает его устойчивым к атмосферным воздействиям. Полимербетон используется в промышленных условиях или в электроустановках, где необходим долговечный или химически стойкий бетон. Однако важно тщательно и точно перемешать его, а химические вещества, необходимые для отверждения связующего, требуют средств индивидуальной защиты.

Самоуплотняющийся бетон

Самоуплотняющийся бетон обладает хорошей текучестью при заливке, что позволяет рабочим использовать его в сложной конструкции, с большим количеством арматуры и для архитектурных элементов. Поскольку он так легко льется, он самовыравнивается и не требует вибрации для стабилизации. Он также помогает снизить уровень шума и обладает хорошими закалочными свойствами, что позволяет использовать его в фундаментах.

Торкрет-бетон и торкрет

Этот метод укладки бетона использует пневматические системы для распыления влажного или сухого бетона на вертикальные и потолочные поверхности, которые часто предварительно оснащаются опалубками из арматурной проволоки. Этот метод популярен при строительстве бассейнов, но также имеет промышленное применение, включая облицовку туннелей, строительство криволинейных стен, стабилизацию откосов и т. д. Эти термины обычно считаются синонимами, хотя торкрет-бетона несколько ограничивается сухим процессом, который позволяет аппликатору контролировать количество подаваемой воды и, следовательно, прочность бетона.

Сборный железобетон

Многие архитектурные и структурные формы доступны в виде сборных изделий. Также доступны CMU (блоки из бетонной кладки). Можно приобрести даже нестандартные сборные железобетонные формы, включая бетонные балки.

Бетонные балки обычно имеют одну из трех форм: балки коробчатого сечения, перевернутые Т-образные балки и L-образные балки. Типичные диапазоны размеров для таких структурных элементов составляют 16–40 дюймов в глубину и 12–24 дюйма в ширину. Как правило, применяется отношение пролета к глубине от 10:1 до 20:1. Некоторые балки изготавливаются в виде перевернутой двойной буквы T.