Бетон: характеристики и применение

Марки бетона, состав и применение

Бетон – древнейший строительный материал. Впервые применялся в Месопотамии. В Древнем Риме из бетона строили храмы и общественные здания. Но основой бетонной смеси были компоненты вулканической лавы.

Современный бетон на цементной вяжущей основе получили в середине XIX века. В состав бетонной смеси входит: цемент (вяжущее вещество), заполнители (песок, щебень), вода. Изготавливаются составы со специальными добавками, а также не содержащие воду (асфальтобетон).

Бетон признан основным строительным материалом, классифицирован по ГОСТу 25192-2012.

Марки бетона

Марка и плотность бетонной смеси определяется по количеству и качеству составляющих компонентов, обозначается буквой М, где цифра указывает на прочность:

• М75(В5) – используется в оштукатуривании зданий как внутри, так и снаружи;
• М150(В12.5) – подходит для бетонирования садовых дорожек, установки бордюра;
• М300(В22.5) – применяют для заливки фундамента;
• М350(В25) – при изготовлении железобетонных конструкций и цельных блоков монолитных стен;
• М400(В30) – применяют при строительстве перекрытий мостов, взлетно-посадочных полос аэропортов, а также для безопасной работы гидроэлектростанций, защиты от радиации на атомных станциях.

Выпускают марки бетона до М1000, но для повседневного применения используют М100-М450, зарекомендовавшие высокий уровень прочности при строительстве гидроэлектростанций и возведения мостов.

Буква В характеризует уровень нагрузки, которую выдерживает марка бетона, обозначает класс и прочность.

Классификация бетонной смеси по категориям

Все виды бетона подразделяют:

• По способу применения:

обычный – используется в строительстве зданий, сооружений для бытовых нужд;

специальный – используется в особых случаях (для защиты от радиации в ядерных реакторах, для утепления зданий). А также при строительстве гидроэлектростанций, объектов военного назначения.

• Основными вяжущими компонентами, кроме цемента, используют, известь силикат, гипс, молотый шлак со щелочным раствором.
• Заполнителями в бетонной смеси выбирают:

щебень, песок, гравий для плотных структур;

для пористых (поризованных, ячеистых, крупнопористых) легкие природные вещества: керамзит, пемза;

вспененные полимерные вещества, металлическую дробь, руды, в составе которых присутствуют металлы – для специальных.

• По затвердеванию. Бетонные смеси становятся прочными как при естественных условиях, так и искусственно созданных в специальных печах с давлением выше атмосферного (автоклавное твердение).
• Средняя плотность колеблется между очень легкими(менее 500 кг/м3) и особо тяжелыми (2500 кг/м3 ). Легкий бетон изготавливают из гидравлической жидкости или цемента и пористых природных материалов. Применяют бетонный состав как теплоизоляционный материал для стен и покрытий. Тяжелый – состоит из цемента, воды, стальных или железных опилок, с добавлением специальных добавок, определяющих прочность, плотность и вес. Применяют для получения железобетонных конструкций, для строительства взлетно-посадочных полос и гидроэлектростанций.

Характеристики бетонной смеси

Бетон характеризуют по трем направлениям:

• водонепроницаемость – (маркируют W2-20) – уровень сопротивления верхнего слоя к проникновению воды через поры вглубь готовых конструкций. Определяет способность противостоять воздействию грунтовых вод, повышенной влажности, подтоплениям. При строительстве зданий применяют марку W6, мостов, гидроэлектростанций – W12. Для повышения влагоустойчивости уменьшают количество воды в растворе, добавляют специальные компоненты, наносят защитный слой на поверхность;
• морозоустойчивость (маркируют F50-1000) – способность бетона выдерживать многократное замерзание и оттаивание, сохраняя технические показатели. Цифра в маркере указывает на количество. Выпускают 5 классов бетонной смеси: с низкой морозостойкостью – для использования в помещениях, с устойчивой – для сооружений специального назначения. Для повышения морозоустойчивости в состав смеси вводят специальные добавки, способные противостоять низким температурам;
• подвижность (маркируют П 1-5) – проявляется на стадии раствора. Свойство показывает только ячеистый бетон, принимающий заданную форму, рассчитывают по степени осадки конуса. После полного застывания подвижность утрачивается, а полученный экземпляр меняет назначение с подвижного в монолитный;
• удобоукладываемость – способность принимать заданную форму, создавая плотную однородную смесь. Выделяют четыре группы: сверхжесткие (СЖ), жесткие (Ж), подвижные (П), растекающиеся (Р). Для увеличения прочности в раствор добавляют суперпластификаторы.

Характеристики бетонной смеси зависят от качества состава, пропорции компонентов, технологии изготовления.

Разновидности выпускаемых бетонных смесей

Для строительных работ в разных условиях изготавливаются специальные составы бетона:

• Пескобетон (мелкозернистый М100-300) – сухая смесь, предназначенная для оштукатуривания стен, заделки трещин, сколов, дефектов. М-300 (литой бетон) используют для износостойких оснований в подвалах, гаражах, мстерских при монтажных работах. Для улучшения свойств бетона применяют минеральные пластификаторы;
• Железобетон – конструкция, получаемая из арматуры (металлические стержни) и бетонной смеси. Арматурную коробку варят в виде переплетений с продольными и поперечными перекладинами. Сооружения огнеупорны, устойчивы к воздействиям окружающей среды, а также сейсмоустойчивы. Применяется при возведении многоэтажных зданий, для перекрытий, фундаментов.
• Фибробетон – полученный с помощью инновационных технологий с добавлением фибры. Цементно-песчаный раствор армируют фиброволокном, получая бетонную смесь с улучшенными характеристиками. Повышаются ударопрочность, долговечность, сопротивление на растяжение, влагонепроницаемость. Используют для отвода воды и канализации, изготавливают панели для фасадов.

Многоэтажные дома и сооружения, а также деревянные домики стоят на фундаменте. Для взлетно-посадочных полос и строительства мостов используют прочные железобетонные конструкции. Фасадные панели, штукатурка стен, вывод канализации требуют применения влагоустойчивых, морозоустойчивых, ударопрочных материалов. Перечисленные свойства характеризуют бетон, который используют при строительстве.

Качество бетонной смеси определяют по внешнему виду: наличие чистой крошки, показывает недостаток раствора, глубокий след, оставленный твердым предметом, показывает обратное.