Бетоны. Классификация бетонов. Применение бетона различных видов
Бетон – это один из базовых строительных материалов, без которого нельзя обойтись ни на одной строительной площадке. На его основании производятся фундаменты, перекрытия, перемычки и множество других конструкций. Они ценятся за прочность и долговечность. Но для производства разных конструкций потребуется применение различных видов бетона. Например, в разных ситуациях потребуется различная прочность, уровень устойчивости к влаге и другие показатели. Именно поэтому на сегодняшний день практикуется производство разных видов бетона.
Классификация и свойства бетонов
Использование различных соотношений компонентов входящих в состав бетона, а так же добавления различных добавок в бетон и использование различных связующих веществ, позволяет получать бетонную смесь, подходящую под определенные требования, устанавливаем заказчиком бетонной смеси.
На бетонном заводе, этим занимаются специально обученные люди, технологи, которые контролируют качество производимой бетонной смеси и при необходимости изменяют ее состав, для того что бы бетонная смесь отвечала всем стандартам и требованиям, при различных внешних условиях. Они могут регулировать такие важнейшие характеристики, как: морозостойкость бетона, плотность бетона, водонепроницаемость бетона, марка бетона и многие другие.
В этой статье мы расскажем по каким принципам осуществляется классификация бетона и от чего она зависит.
По функциональному назначению
Тип бетонной смеси в первую очередь зависит от будущего предназначения и типа эксплуатации возводимой конструкции из бетона. В зависимости от требований используют необходимые бетонные смеси. Обычно рассматриваются вопросы связанные с различными экстремальными условиями эксплуатации ЖБИ, например может требоваться повышенная устойчивость к сульфату, а так же огнеупорность, или устойчивость к вибрациям и т.д.
Таким образом, по этому показателю отличают бетон общего назначения и бетон специального назначения, а так же бывает гидротехнический бетон и специальный бетон используемый для строительства аэродромов.
- Бетон общего назначения используется для строительства фундаментов, плит перекрытий, различных балок и всевозможных колонн, и других железобетонных конструкций.
- Бетон специального назначения применяется при строительстве: мостов, дорог и других конструкций, при использовании которых материал будет подвергаться особым условиям использования, например такой специальный бетон используется при возведении корпусов атомных станций, для предотвращения утечек радиации, так же бывает бетон устойчивый к огню и воздействию различных кислот.
- Гидротехнический бетон используется при возведении дамб, гидроэлектростанций, водонапорных конструкций.
Прочность бетона — это так же одна из важнейших технических характеристик бетона, которая в принципе не зависит от классификации бетона. Прочность бетона зависит от количества добавляемого вяжущего вещества и типа используемого заполнителя. Чем больше цемента добавляется в бетонную смесь, тем соответственно выше получается марка (класс) бетонной смеси. Чем прочнее заполнитель, тем прочнее будет бетон.
Специальные бетоны
Этот тип материалов предназначен для применения в тех областях, где обычный состав не может обеспечить необходимую прочность и надежность. Существует несколько видов специальных бетонов:
- Гидротехнические бетоны используются при возведении большинства гидротехнических сооружений. Главная особенность таких составов в том, что они обладают повышенной устойчивостью к воздействию водной среды.
- Дорожные бетоны имеют высокую прочность и износостойкость, не боятся воды и осадков. Они бывают нескольких видов, разделение на которые зависит от предполагаемых условий эксплуатации. Данный тип покрытий дифференцируется и по климатическим зонам здесь учитывается пик температуры в самый холодный месяц.
- Теплоизоляционные ячеистые и газобетоны, которые имеют необходимый коэффициент теплопроводности за счет особой пористой структуры материала.
Специальные смеси, применяемые в промышленности:
- Жаростойкие бетоны сохраняют большинство своих характеристик при заданной температуре. Их разделяют на две основные группы: первая применяется там, где максимальная температура не превышает 800 C, вторые 1700 С.
- Одним из основных компонентов таких смесей является мелкодисперсный порошок состоящий из соединений хрома и алюминия. Он может выдерживать нагрев до 2000 С.
- Кислотоупорные и щелочестойкие материалы, компоненты которых успешно противостоят воздействиям агрессивных сред, применяемые на химических предприятиях.
- Бетоны для защиты от радиации необходимы для возведения построек на АЭС, заводов по производству сырья для атомной энергетики и исследовательских центров, работающих с радиоактивными веществами.
Для строительства сложных конструкций часто используют смеси на основе напрягающегося цемента. Из такого бетона возводят гаражи, бассейны, эксплуатируемые кровли, коммуникационные и транспортные тоннели, а также трещиностойкие швы. Растворы, изготовленные с применением НЦ, обладают повышенной водонепроницаемостью, поэтому гидроизоляция чаще всего не требуется. Они быстро твердеют, прочны и устойчивы к воздействию отрицательных температур. Средняя прочность на сжатие составляет 40 МПа. По прошествии 4 недель линейное расширение не превышает 1%. К этому времени самонапряжение материала достигает 0.7 МПа.
Существует и улучшенная версия бетона на основе напрягающихся цементов. Такие составы после твердения устойчивы к воде и перепадам температур: класс водонепроницаемости до W20, морозоустойчивость выше F500. Прочность покрытия находится в пределах 40-70 МПа, а сопротивление растяжению на 30% выше, чем у традиционных смесей. Так как основа данного бетона НЦ является расширяющимся вяжущим, то после набора 10 МПа прочности, происходит надежное сцепление с арматурой, а вся конструкция становится самонапряженной.
В местах, где предполагается контакт материала с водой устанавливаются арматурные сетки. Нанесение смеси производится с помощью пневмонабрызга или торкретирования, производимых в несколько подходов, при толщине до трех сантиметров. Ручная укладка смеси допускается лишь в том случае, если производится тщательное уплотнение покрытия.
Для возведения высотных сооружений и массивных конструкций по монолитной технологии применяются специальные бетоны повышенной прочности. Такой искусственный камень отличается способностью выдерживать давление до 200 МПа. Подобные составы классифицируются как марки М600-М1000. Разумеется, повысились не только нагрузочные характеристики, но и другие параметры застывшей смеси. Морозостойкость может достигать значения F1000, в водонепроницаемость превышать отметку W20.
Изготовление таких составов производится на основе цементов высоких марок, а щебень и песок, из которых замешиваются специальные бетоны, обладают прочностью на сжатие до 1400 единиц. Все заполнители многократно очищаются от наличия любых сторонних включений, ведь даже незначительная примесь глины или солей может сказаться на прочности искусственного камня.
Специальные бетоны этого типа отличаются низким водоцементным отношением, составляющим 0.27-0.45, а перемешивание производится в смесителях принудительного действия. Наибольшей эффективность в процессе замешивания таких составов обладают турбинные устройства, которые хорошо зарекомендовали себя при работе с жесткими или малоподвижными растворами.
Специальные бетоны часто имеют в своем составе суперпластификаторы, увеличивающие подвижность вещества. Такие компоненты способны снизить необходимое для затворения количество воды и повысить прочностные характеристики схватившегося раствора.
В ходе заливки подобные смеси также требуют особого внимания. Из-за высокой плотности и сравнительно низкой подвижности состав не занимает весь предназначенный для заливки объем. Чтобы избежать подобных проблем строители применяют различное вибрационное оборудование.
Еще одно преимущество, которое отличает специальные бетоны высокой прочности, — это скорость их твердения. Она намного выше, чем у любых других смесей, поэтому без использования виброуплотнения существует риск возникновения пустот или каверн внутри опалубки.
Специальные бетоны данного типа позволяют снизить массу арматуры на 10-15%, кроме того, общий объем раствора из-за высоких прочностных характеристик тоже уменьшается. Если сравнивать с обычными высокомарочными бетонами, то выигрыш может составлять до 30%.
Существуют и специальные бетоны, относящиеся к типу бетонополимеров. Так называют искусственный камень, поры которого частично или полностью закрыты затвердевшим полимером. Обычно для этого используется специальная низковязкая пропитка: полиэфирная, эпоксидная или выполненная на основе метилметакрилата. Минус данной технологии в том, что эффективно использовать её сегодня можно лишь при изготовлении ЖБИ, а на стройплощадке потребуется устанавливать специальное оборудование, что существенно снизит эффективность и увеличит стоимость проводимых работ.
По типу связующего вещества
По типу связующего вещества. Тип вяжущего напрямую влияет как на прочность, так и на другие потребительские свойства.
Тип связующего вещества — очень важен для определения различных качеств и свойств бетона. По этому признаку отличают силикатный, гипсовый, шлакощелочный, цементный, полимербетон и другие специального предназначения.
Так же используются и комбинирование, обычно смешивают не более 2-3 вяжущих веществ. Такое комбинирование позволяет некоторые особенные свойства бетонной смеси, которые иногда могут понадобиться, например для изготовления различных сухих штукатурных смесей.
Классификация бетона относительно назначения
Бетоны, которые описаны в статье, могут классифицироваться ещё и по назначению. Таким образом, составы могут быть конструкционными. Они предназначены для возведения несущих конструкций и перекрытий. Такие растворы отлично противостоят силовым нагрузкам. В качестве главных преимуществ выступают устойчивость к деформациям, прочность и возможность использовать при низких температурах.
Конструкционно-теплоизоляционные составы – это растворы, которые широко используются в наружных конструкциях, при строительстве фасадов и ограждений. Основной особенностью этих бетонов выступает способность к теплозащите. Рассматривая основные виды бетона, вы обратите внимание на теплоизоляционные смеси. Они используются для обеспечения высокого термического сопротивления, поэтому их применяют для ограждающих конструкций. Материал позволяет сформировать небольшой слой, но использовать его можно в качестве несущих конструкций.
Теплоизоляционные бетоны могут быть нанесены на поверхность обычных бетонных конструкций. Среди прочих необходимо выделить гидротехнические смеси, которые используются для обеспечения высокой плотности, морозостойкости, водонепроницаемости и устойчивости к агрессивным внешним условиям. Эти бетоны популярные в северной части страны, где их используют для возведения жилых домов.
В статье представлены виды бетона и их применение. Среди прочих – дорожные бетонные смеси, которые используются в роли верхнего слоя дороги и на взлетно-посадочной площадке в аэропорту. Этот класс материала характеризуется высокой устойчивостью к трещинам и деформациям. Под воздействием перепадов температур конструкция не разрушается.
Бетоны, виды, свойства и применение которых описаны в статье, могут быть еще и химически устойчивыми. Они отлично переносят воздействие щелочей, кислот и солей. Обладают уникальными характеристиками и могут похвастать высокой износостойкостью, а также отлично переносят воздействие паров и химических соединений. Этот бетон служит в роли изоляционного материала, а наносить его можно на готовый слой. Но химически устойчивые составы нельзя использовать для несущих конструкций.
Но давайте рассмотрим каждый бетон по порядку:
Силикатный бетон — производится с добавлением извести. Твердение и набор прочности такого бетона осуществляется автоклавным способом. Стоит отметить, что данный силикатный бетон используется достаточно редко.
Гипсовый бетон — производится данный бетон, как следует из названия на основе гипса. Данный тип бетона нашел широкое применение в строительстве внутренних межкомнатных перегородок, используется в возведении подвесных потолков, и.т.д.
Шлакощелочный бетон — производится из перемолотых шлаков, путем затворения щелочными растворами. Относительно недавно данный тип бетона, начал использоваться в строительстве.
Цементный бетон — наиболее широко распространенный и всем известный тип бетона. Производится цементный бетон из цемента. Портландцемент — самый популярный цемент используемый для производства цементного бетона, так же используются пуццолановый портландцемент и шлакопортландцемент. Сюда же входят и различные виды декоративных цветных цементов, различные виды безусадочных и напрягающих цементов.
Полимербетон — производится на миксованной связующей основе, из следующих компонентов: цемент, латекс и специальные смолы.
Специальный бетон — производится с использованием специальных связующих веществ. Если требуется огнеупорный и кислотоустойчивый бетон, то добавляют такой компонент как жидкое стекло, а из связующих веществ выбирают стеклощелочные, нефелиновые и шлаковые компоненты.
Классификация по вяжущему веществу в составе смеси бетонов
Согласно классификации бетона по типу входящего в состав смеси бетона вяжущего вещества, бетонные смеси делятся на: гипсовые, силикатные, цементные, полимерцементные, специальные и шлакощелочные. Однако ввиду того, что при производстве бетона в состав смеси нередко вводят не одно вяжущее вещество, а их комбинацию, в классификации бетона иногда выделяют еще и категорию комбинированных бетонных смесей.
В состав смесей гипсовых бетонов включается, соответственно, гипс. Гипсовые бетоны подходят для возведения потолочных конструкций, легких внутренних перегородок и элементов интерьера.
Силикатный бетон, в состав смеси которого в качестве вяжущего вещества вводится известь, на сегодняшний день используется в строительстве редко, хотя вполне может применяться для создания в заводских условиях сборных бетонных и железобетонных изделий.
Цементный бетон – наиболее широко распространенный вид бетона. В составе смеси вяжущим компонентом выступает цемент. При этом цемент может быть самых разных типов: портландцемент, белые и цветные цементы, безусадочные и глиноземистые его разновидности.
В состав смесей полимерцементного бетона в качестве вяжущего вещества вводят смесь латекса, цемента и водорастворимых смолистых веществ.
Бетон, состав смеси которого дополнен жидким стеклом, стеклощелочными или нефелиновыми элементами, называют специальным. Такой материал отличается жаростойкостью и кислотоупорностью.
Состав смесей бетонов шлакощелочной категории включает в качестве вяжущего компонента затворенные щелочные растворы измельченного шлака.
Классификация бетона по плотности
Классификация бетона по прочности (плотности). Плотность (прочность) бетона в первую очередь зависит от типа заполнителя. Заполнитель может быть пористым, плотным, а так же специального назначения. Также заполнители могут отличаться по фракции. Они также существенно влияют на основные свойства конечного продукта. Наиболее часто используются следующие виды: гравий, гранит, керамзит, диабаз, известняк. Именно от плотности зависит прочность на сжатие, водонепроницаемость и морозоустойчивость.
Классификация заполнителей для бетона и разновидности бетона по плотности:
Легкие бетоны — плотность которых от 500 кг/м3 и до 1800 кг/м3. Такие облегченные бетоны используют в качестве заполнителя керамзит (керамзитобетон), пемзе и другие заполнители с пористой структурой. Ячеистые бетоны, такие как газобетон и пенобетон, так же относятся к категории легких бетонов.
Тяжелые бетоны — плотность от 1800 кг/м3 до 2500 кг/м3. В таком тяжелом бетоне используются заполнители из камня горных пород: гранит и диабаз.
Особо тяжелые бетоны — плотность которых больше 2500 кг/м3 используют в качестве заполнителя металлическую стружку или железную руду.
По условиям затвердевания
Различают бетон по условиям затвердевания. По такому показателю отличают бетоны, затвердевающие естественным путем и при особых условиях (например, в условиях повышенного давления или при высокой температуре).
Таким образом, на сегодняшний день разработано чрезвычайно широкое разнообразие видов бетона используется ГОСТ классификация бетонов, которые могут быть использованы с разными целями и для разных строительных объектов. Чтобы правильно сориентироваться в столь широком разнообразии, нужно обратиться за помощью к квалифицированному специалисту.
https://xn—-btbkfigffl2amn.xn--p1ai/vidy/specialnye-betony-2.html
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:
ОколоСтрой СЛ
