Бетон та залізобетон

Бетон – штучний камнеподібний матеріал, який отримують з бетонної суміші, в яку входять цемент, вода, дрібний заповнювач (пісок) та крупний заповнювач (щебені або гравій). Завдяки хімічній взаємодії води та цементу утворюється цементний камінь – бетонна маса переходить із пластичного напівгустого стану у твердий. Заповнювачі надають бетону твердість, запобігають його розтріскуванню та усадці (зменшення в об'ємі). За об’ємом бетон на 80...90 % складається з дешевих, звичайно місцевих матеріалів: піску, гравію, щебеню. Змінюючи кількість і вид в'язкої речовини та заповнювачів, можна отримувати бетон з різними властивостями, необхідними для даної конструкції. Бетон як будівельний матеріал знаходить широке застосування в будівництві завдяки тому, що він має високу міцність, вогнестійкість, морозостійкість. Він придатний для виготовлення найрізноманітніших будівельних конструкцій будь-якого об'єму та форми, нескладний у приготуванні, а його складові є місцевими матеріалами. Володіючи великою міцністю при стисканні, бетон погано піддається розтяганню та вигину: міцність бетону при розтяганні в 8...15 раз менше, чим при стисканні. Для усунення цього недоліку бетон армують, укладаючи в нього сталеву арматуру, що добре сприймає розтягуючи зусилля. Застосування в будівництві залізобетону (комбінація бетону та сталевої арматури) дозволяє скоротити сферу застосування дорогих, дефіцитних конструкцій з металу, дерева та інших матеріалів.

За об'ємною масою розрізняють чотири види бетону: особливо важкий з об'ємною масою 2500 кг/м³ і більше, використовують для деяких спеціальних споруд; важкий бетон з об'ємною масою від 1800 до 2500 кг/м³, використовують для несучих конструкцій (фундаментів, каркасів будівель, перекриттів і т.п.); легкий бетон з об'ємною масою 500... 1800 кг/м³. Ці бетони використовують у стінах і перекриттях будівель; особливо легкий бетон з об'ємною масою менш 500 кг/м³. Такий бетон може бути використаний як термоізоляційний матеріал для огороджувальних конструкцій.

За міцністю бетон ділять на марки, які характеризуються межею міцності на стискання зразка розміром 151515см у віці 28 діб, вираженим у кг/см². Для важкого бетону встановлені марки 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 500 і 600. Для залізобетону не дозволяється застосовувати бетон марки менш 100.

За призначенням в будівництві розрізняють бетон звичайний, гідротехнічний (для гребель, шлюзів і т.п.), підвищеного опору стирання (для підлог, доріг), спеціальний (кислотостійкий, жаростійкий, той що розширюється та ін.). У цементних бетонах основним в'язким матеріалом є цемент.

Із дрібних заповнювачів для важкого бетону застосовують природні кварцові піски. Великими заповнювачами у важких бетонах є гравій або щебені із крупністю зерен від 5 до 150 мм. Для приготування збірних конструкцій і деталей крупність заповнювача звичайно не перевищує 40 або 70 мм. Бетонні суміші при певному заданому вмісті цементу бувають тверді або пластичні залежно від кількості води.

Пластичні суміші рухливі, легко вкладаються у форму та розтікаються в ній, заповнюючи всі уступи та поглиблення. Тверді суміші ускладнюють вкладання бетону, але роблять його більш міцним, швидше твердіють при одночасному зменшенні витрат цементу. Пластичність і зручність укладання суміші бетону залежить від кількості води в приготовленій суміші: чим більше води, тим суміш стає більш рідкою та пластичною, але тим більше потрібно цементу для досягнення заданої міцності бетону. Відношення ваги води в суміші до ваги цементу називається водоцементним відношенням (в/ц). Чим менше в/ц, тем жорсткіше суміш. Для твердих бетонів в/ц дорівнює 0,3, для більш пластичних – 0,45...0,6.

Бетонну суміш готують механізованим способом у бетонозмішувачах періодичної або безперервної дії. Бетон твердіє у звичайних атмосферних умовах і набирає розрахункову міцність через 28 діб. Прискорення твердіння бетону досягається при підвищеній температурі (близько 90 °С) і вологості. Прискорення твердіння бетону можна досягти також електропідігрівом та додаванням до цементу хімічних прискорювачів, наприклад, хлориду кальцію. Як вже було сказано, комбінація бетону зі сталевою арматурою (залізобетон) широко застосовується в будівництві. У якості арматур у залізобетонних конструкціях використовують звичайно круглу сталь діаметром від 4 до 40 мм (гнучка арматура) або сталеві прокатні профілі від 6 до 90 мм (тверда арматура). Для економії металу та поліпшенню зчеплення бетону з арматурою використовують гарячекатану арматуру періодичного профілю або холодостиснуту. Залізобетон став основним будівельним матеріалом у будівництві промислових будівель та споруд, а також для виготовлення несучих конструкцій (фундаментів, колон, балок, плит, перекриття та покриття). За способом армування залізобетону конструкції ділять на попередньо напружені та зі звичайною арматурою. Попередню напругу влаштовують у конструкціях, що працюють на розтягування (у стінових панелях, балках, фермах, ригелях, настилах перекриття і т.п.). Воно може проводитися механічним розтягуванням у межах пружності або нагріванням арматури електричним струмом з подальшим заанкеруванням в упорах стенда або форми перед заповненням бетонною сумішшю. Після затвердіння бетону зусилля, що розтягують знімають. Напруження арматури можна робити у готовій бетонній конструкції. Для цього при виготовленні конструкції в ній роблять наскрізні канали у вигляді трубок і протягують по ним пучки дроту або сталеві арматурні канати. Розтягнувши та закріпивши їх анкерами на кінцях конструкції, заповнюють канали цементним розчином. Бетон з попередньо напруженою арматурою менше піддається утворенню тріщин у зоні розтягнення конструкції, що особливо важливо в конструкціях великих прольотів. Крім того, використання стержнів з високоміцної сталі зменшує масу конструкції до 30%. Особливим різновидом залізобетону є армоцемент – дрібнозернистий цементно-піщаний бетон марки не менш 400, рівномірно армований сталевими сітками, витканими з тонкого дроту діаметром 0,4...1,2 мм з розміром отворів 5...10 мм.

Крім цементних бетонів, у будівництві знаходять використання також гіпсобетони та асфальтобетони. Гіпсобетон одержують змішуванням гіпсу, води, домішок та заповнювачів. В якості домішок використовують дерев'яні або інші волокна, тирсу, паперову масу, що зменшують крихкість бетону. Заповнювачами служать котельні шлаки, цегляний щебень та інші пористі матеріали. Міцність гіпсобетону залежить від активності в'язкого, від вагового співвідношення води та гіпсу, від міцності заповнювача. Асфальтобетон складається із суміші асфальтового розчину та заповнювача – кар'єрного щебеню або гравію, розмір яких може досягати 35 мм залежно від товщини шару бетону. Готують асфальтобетон у спеціальних пристроях. Використовують асфальтобетон для покриття автомобільних доріг, а також підлог у виробничих приміщеннях.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
В'яжучі матеріали та будівельні розчини	\|	Покрівельні та гідроізоляційні матеріали

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.