Бетон известен человечеству уже несколько тысяч лет, со времен Древнего Рима он остаётся всё таким же не заменимым материалом для строительства. Причём его востребованность только растёт в связи с постоянным улучшением характеристик, повышающих прочность и эксплуатационные свойства бетона, его технологичность, а также снижающих капталоемкость строительства сооружения.
Что такое бетон?
Бетон – строительный материал, представляющий собой особым образом сформованный искусственный камень из нескольких компонентов.
Компоненты составляющие бетонную смесь:
- цемент в качестве вяжущего вещества;
- заполнители: песок, щебень, керамзит и т.д.;
- вода в качестве растворителя;
- специальные добавоки (пластификаторы), предназначенные для улучшения характеристик бетона.
Основные характеристики бетона
Качество и свойства бетона являются определяющими факторами – от них зависят прочность, долговечность, безопасность и надёжность зданий и сооружений. Существует ряд параметров, позволяющих оценить характеристики данного материала.
Ключевой показатель, характеризирующий бетон как строительный материал, – это его прочность на сжатие. Именно высокая прочность даёт бетону возможность выдерживать огромные нагрузки, и именно по этому показателю ему нет равных.
В зависимости от прочности выделяют:
-
классы бетона, показывающие, какое максимальное давление в МПа выдерживает материал;
-
марки бетона, характеризирующие предел прочности на сжатие в кгс/см².
Не менее важной характеристикой бетона (а для отечественных условий – одной из основных) является его морозоустойчивость. Этот показатель характеризирует способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать знакопеременные колебания температуры без разрушения структуры и потери прочности.
Водонепроницаемость – способность бетона не пропускать воду под давлением. От этого показателя во многом зависят долговечность и безопасность конструкций. Бетон, хорошо сопротивляющийся давлению воды, особенно важен для строительства гидротехнических сооружений:
-
плотин;
-
водохранилищ;
-
резервуаров;
-
бассейнов;
-
быков (опор мостов).
Удобоукладываемость – важная характеристика, указывающая на технологичность бетона. Она характеризирует подвижность смеси, её способность заполнять форму. От удобоукладываемости зависит технология заливки бетона. К примеру, подвижные смеси можно подавать на стройплощадку бетононасосом, а для их уплотнения необходимы меньшие затраты времени и энергии.
Добавки для бетона
Современный бетон значительно отличается от тех смесей, которые использовались ещё несколько десятков лет назад. В первую очередь – благодаря развитию технологий. Строительная промышленность при изготовлении бетона, помимо «классических» компонентов, широко применяет различные добавки, предназначенные для улучшения отдельных характеристик материала.
Среди наиболее важных добавок стоит отметить:
-
пластификаторы;
-
гидрофобизаторы;
-
стабилизаторы;
-
воздухововлекающие добавки;
-
водоудерживающие;
-
поризующие и многие другие.
Добавки-модификаторы дают возможность существенно изменять характеристики как бетонной смеси, так и бетона (железобетона), получившегося в результате её отвердения. Их основные функции:
-
повышение прочности бетона и улучшение его физико-механических свойств;
-
уменьшение расхода цемента;
-
снижение водопоглощения;
-
увеличение морозостойкости;
-
снижение расслаиваемости смесей;
-
увеличение подвижности смеси без уменьшения прочности бетона;
-
регулирование процесса твердения бетона;
-
регулирование сохраняемости бетонных смесей;
-
повышение коррозионной стойкости как самого бетона, так и арматуры.
Так, к примеру, современные суперпластификаторы для бетона позволили создать самоуплотняющиеся смеси и специальные самовыравнивающиеся смеси для наливных полов, имеющие множество преимуществ:
-
уменьшение трудозатрат на вибрирование, необходимое для уплотнения бетона;
-
повышение скорости ведения строительных работ;
-
снижение себестоимости строительства.
Современное производство бетона
Следует отметить, что высокие характеристики бетона, какими свойствами обладает воздушный нанобетон достижимы только при изготовлении бетонных смесей в заводских условиях.
Конечно, себестоимость «кустарного» производства бетона (особенно, с учётом его транспортировки на строительный объект) зачастую ниже, чем цена товарного бетона, а характеристики получаемого материала вполне подходят для изготовления ненагруженных конструкций, к прочности и долговечности которых не предъявляются высокие требования.
Но для ответственного строительства современных зданий и сооружений необходим бетон самого высокого качества, изготовить который невозможно на устаревших производствах.
На качество и характеристики стройматериала (и, соответственно, надёжность, безопасность и долговечность построенных с его помощью конструкций) существенно влияют:
-
тщательный подбор сырья для производства бетона (не только цемента, но и заполнителей) – необходимо обеспечить идеальную чистоту песка (к примеру, глинистый песок существенно снижает прочность бетона) и однородность щебня;
-
применение пластификаторов, точный подбор и дозировка которых невозможны в «кустарных» условиях;
-
современное оборудование, позволяющее обеспечить равномерный состав и идентичные характеристики бетона независимо от партии;
-
тщательный контроль качества бетона на всех этапах его изготовления – возможность осуществлять оперативный лабораторный анализ его состава и характеристик.
Сферы применения бетона
Можно смело сказать, что именно на бетонных и железобетонных конструкциях держится современный мир. Ни один другой строительный материал не применяется настолько широко.
Среди основных сфер применения бетона стоит отметить:
-
изготовление железобетонных конструкций – в первую очередь, речь идёт о ЖБИ для каркасно-панельного строительства, позволяющего существенно сократить сроки, трудозатраты и стоимость возведения жилых и промышленных зданий;
-
монолитное строительство – современный прогрессивный способ возведения сооружений из железобетона, позволивший существенно улучшить качество, прочность и долговечность конструкций (но также повышающий трудозатраты и стоимость строительства).
Кроме того, благодаря своей прочности, долговечности и доступности, бетон широко применяется:
-
в дорожном строительстве;
-
для изготовления малогабаритных ЖБИ;
-
для создания ограждающих конструкций;
-
для изготовления тротуарной плитки, бордюров.
Все способы применения бетона не перечесть – это на самом деле наиболее востребованный и популярный стройматериал, технологичность которого даёт возможность изготавливать конструкции и сооружения необходимой формы и размера.