Бетон (определение, составляющие и их назначение)

Бетоны являются искусственными композиционными материалами, состоя­щими из двух и более компонентов, каждый из которых в соста­ве композита сохраняет свою индивидуальность (структуру, свойства).

Бетоном называют материал, получаемый путем смешивания, вяжущего, крупного и мелкого заполнителя, воды и различных добавок, структура которого формируется вследствие процесса гидратации вяжущего и других видов твердения. Многообразие составляющих бетона (вяжущих веществ, заполнителей, добавок) и технологических приемов позволяет получать бетоны различных видов и с са­мыми разнообразными свойствами. Композиция этих материа­лов, рационально составленная и тщательно перемешанная до начала процессов схватывания и твердения, называется бетонной смесью.

Вяжущие и вода –активные составляющие. Заполнители –инертные, не вступают в химич.реакцию. Они сокращают расход вяжущего, уменьшают усадку бетона, создают несущий каркас бетонного камня.

Классификация бетонов

В зависимости от хар-ра структуры:

· Бетоны плотной структуры – прост-во между зернами мелкого и крупного за­полнителя или только мелкого заполнителя полностью заполне­но затвердевшим вяжущим.

· Крупнопористые (беспесчаные) бетоны - пространство между зернами крупного заполнителя не полностью заполнено затверд.вяжущим. Вяжущее обволакивает зерна крупного заполнителя тонким слоем и склеивает их в местах контакта между собой, не заполняя межзерновое пространство.

· Поризованные бетоны - пространство между зернами мелкого и крупного или только мелкого заполнителя заполнено затвердевшим вяжущим с искусственно созданной в объеме более 7% пористостью за счет применения поризующих добавок.

· Ячеистые бетоны - без крупного заполнителя, состоящие из вяжущего вещества, воды, тонкодисперсного компонента и искусственно созданных пор по всему объему в виде ячеек (получ. газо- или пенообразователей.

По виду вяжущего м.б. на:

· цементных вяжущих - на основе клинкерных цементов;

· известковых вяжущих (силикатные бетоны) - на основе извести+актив.гидравлическими (цемент, шла­ки, золы) и кремнеземистыми компонентами (песок, минераль­ные добавки);

· шлаковых и зольных вяжущих — на основе молотых шлаков и зол с активизаторами твердения (щелочными растворами, из­вестью, цементом или гипсом);

· гипсовых вяжущих — на основе полуводного гипса или ангид­рита гипса (включая гипсоцементно-пуццолановое вяжущее и др.);

· смешанных вяжущих — на основе двух и более вяжущих ве­ществ (гипсоцементно-пупполановые, шлакощелочные и др.);

· специальных вяжущих — битумных, дегтевых, полимерных и др.

По виду заполнителя м.б на:

· плотных (из плот­ных горных пород или шлаков),

· пористых (природных и искусственных минеральных),

· органических (измельченная древесина, стебли хлопчатника или рисовой соломы, костра конопли н льна)

· специальных заполнителях (обеспечивающих специаль­ные свойства).

По зерновому составу заполнителя:

· мелкозерни­стые (пескобетоны с крупностью зерен заполнителя до 5 мм)

· крупнозернистые бетоны (с крупностью зерен более 5 мм).

По условиям твердения:

· твердеющие в естественных условиях — без подвода тепла Hi искусственных источников, с положительной температурой окружающей среды и при обязательной гидроизоляции открытой поверхности бетона на гидравлических вяжущих (как правило, для монолитных конструкций);

· в условиях тепловлажностной обработки при атмосферном давлении (пропаренные — для изготовления сборных изделий п конструкций) и при давлении выше атмосферного (автоклавного твердения— преимущественно силикатные и ячеистые), — харак­теризующиеся прямым контактом его поверхности с водяным пиром, используемым в качестве теплоносителя;

· с тепловой обработкой без контакта бетона с паровоздушной средой (в термоформах, кассетных установках, электропрогрев, тектрообогрев, электромагнитная обработка и др.).

· в условиях отрицательных температур окружающей среды.

По назначению бетоны:

· Конструкционные – бетоны, используе­мые в несущих и ограждающих конструкциях зданий и сооруже­ний и обеспечивающих главным образом прочность, жесткость, трещиностойкость несущих конструкций.

· Специальные бетоны -для конструкций в особых условиях или спец назначе­ния (конструкционно-теплоизоляционные, теплоизоляционные, жаростойкие, химически стойкие, радиационно-защитные, декоративные, дорожные, гидротехнические и др.)

Различают бетоны по средней плотности:

· тяжелые (обычные) - на плотных крупных и мелких запол нителях со средней плотностью в сухом состоянии в пределах 2000...2600 кг/м3.

· сверхтяжелые (особо тяжелые, по СТБ EN 206-1 - тяже­лые) — со средней плотностью в сухом состоянии более 2600 кг/м3;

· легкие — на пористом крупном и пористом или плотном мелком заполнителе со средней плотностью в сухом состоянии 800 (500)...2000 кг/м3, в том числе ячеистые бетоны.

По стойкости к видам коррозии, эксплуатируемые в среде:

· без риска коррозионного воздействия (ХО);

· вызывающей коррозию под действием карбонизации (ХС);

· хло­ридов (XD);

· попеременного замораживания и оттаивания (XF)

· химическую коррозию (ХА).

Требования, предъявляемые к воде для приготовления бетона.

Вода необходима для приготовления бетонных и растворных смесей, поливки твердеющего бетона и промывки заполнителей.

К использованию допускается вода следующих видов:

· вода питьевая, удовлетворяющая требованиям ГОСТ 2874 т.е.! не всякая питьевая вода пригодна для бетона. (НЕ минеральная, термальная, лечебная и др.-из-за повышенного содержания в ней примесей и солей);

· вода после промывки оборудования по приготовлению и транспортированию бетонных и растворных смесей;

· поверхностная и грунтовая вода;

· техническая вода.

Все виды воды не должны содержать химических соединении и примесей в количестве, которое может отрицательно влиять на сроки схватывания и скорость твердения цемента, прочность, морозостойкость и водонепроницаемость бетона, коррозию арматуры в пределах, превышающих нормы.

Вредными примесями в воде считаются (содержание их в воде ограничивается стандартами):

· органические вещества (сахар,фенол, раст масла, жиры, примеси нефтепродуктов -замедл.процесс тверд),

· растворимые соли, в особенности, содержащие ионы SO₄, и Cl (изм.сроки схват-я, коррозия цем.камня и арм-ры);

· взвешенные частицы глины, пыли, песка, почвы и др.

Не пригодны так­же болотные, торфяные и сточные воды (как бытовые, так и про­мышленные) без их предварительной очистки. Кроме того, на использование сточных вод необходимо получать разрешение (санитарно-эпидемиологической станции).