БЕТОН

Материал из Википедии — свободной энциклопедии http://ru.wikipedia.org/

Укладка бетонной смеси

Бетон (от фр. beton) — строительный материал, искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания рационально подобранной и уплотненной смеси вяжущего вещества (цемент или др.), заполнителей, воды. В ряде случаев может содержать специальные добавки.

История

Известен более 6000 лет (Междуречье), широко использовался в Древнем Риме (см. Кочетов В. А., Римский бетон, Стройиздат, М., 1991). После падения Римской империи рецепт изготовления бетона был забыт на тысячу лет. Современный бетон на цементном вяжущем веществе известен с 1844 года (И. Джонсон), (патент на портландцемент получил в 1824 году Joseph Aspdin, патент на «римский цемент» получил в 1796 году James Parker).

Мировыми лидерами в производстве бетона являются Китай (430 млн кубических метров в 2006 г.)  и США (345 млн кубических метров в 2005 г.  и 270 млн кубических метров в 2008 г.) В России в 2008 г. было произведено 52 млн кубических метров бетона.

Виды бетона

• По виду вяжущего вещества подразделяют на цементные, силикатные, гипсовые, шлакощелочные, асфальтобетон, пластобетон (полимербетон) и др.
• По назначению различают бетоны:
  - обычные (для промышленных и гражданских зданий);
  - специальные — гидротехнические, дорожные, теплоизоляционные, декоративные, а также бетоны специального назначения (химически стойкие, жаростойкие, звукопоглощающие, для защиты от ядерных излучений и др.).
• По объёмной массе бетоны подразделяют на:
  - особо тяжёлый (плотность свыше 2500 кг/м3) — баритовый, магнетитовый, лимонитовый
  - тяжёлый (плотность от 1800 до 2500 кг/м3) — гравийный, щебёночный (базальтовый, известняковый, гранитный)
  - легкий (плотность от 500 до 1800 кг/м3) — керамзитобетон, пенобетон, газобетон, арболит, вермикулитовый, перлитовый
  - особо лёгкий (плотность менее 500 кг/м3)
• По удобоукладываемости, согласно ГОСТ 7473-94 «Смеси бетонные. Технические условия», различают бетоны:
  - сверхжесткие (жесткость более 50 секунд),
  - жесткие (жесткость от 5 до 50 секунд),
  - подвижные (жесткость менее 4 секунд, подразделяются по осадке конуса).
• По содержанию вяжущего вещества и заполнителей различают бетоны:
  - тощие (с пониженным содержанием вяжущего вещества и повышенным содержанием крупного заполнителя),
  - жирные (с повышенным содержанием вяжущего вещества и пониженным содержанием крупного заполнителя),
  - товарные (c соотношением заполнителей и вяжущего вещества по стандартной рецептуре).

Эксплуатационные свойства

Прочность на сжатие

Основной показатель, которым характеризуется бетон — прочность на сжатие, по которой устанавливается класс бетона. Согласно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», класс обозначается латинской буквой «B» и цифрами, показывающими выдерживаемое давление в мегапаскалях (МПа). Например, обозначение В25 означает, что бетон данного класса в 95 % случаев выдержит давление 25 МПа (СНиП 2.03.01-84*). Но для расчета показателя прочности необходимо учитывать коэффициенты, например для класса В25 нормативная прочность на сжатие, применяемая в расчетах — 18,5 МПа (табл. 12 СНиП 2.03.01-84*). Возраст бетона, отвечающий его классу по прочности на сжатие и осевое растяжение, назначается при проектировании исходя из возможных реальных сроков загрузки конструкции проектными нагрузками, способа возведения, условий твердения бетона. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливается в возрасте 28 суток (СНиП 2.03.01-84*).

Наряду с классами прочность бетона также задается марками, обозначаемыми латинской буквой «М» и цифрами 50-1000, означающими предел прочности на сжатие в кгс/см2.

Приложение 1 ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия» устанавливает следующее соответствие между марками и классами:

Соотношение между классами бетона по прочности на сжатие и марками
Класс бетона по прочности (B)	Средняя прочность бетона (R)*, кгс/см2	Ближайшая марка бетона по  прочности (М)	Отклонение ближайшей марки бетона от средней прочности класса, %  M - R/R* 100
Сжатие
В3,5	45,8	M50	+9,2
B5	65,5	M75	+14,5
B7,5	98,2	M100	+1,8
B10	131	M150	+14,5
B12,5	163,7	M150	-8,4
B15	196,5	M200	+1,8
B20	261,9	M250	-4,5
B22,5	294,7	M300	+1,8
B25	327,4	M350	+6,9
B27,5	360,2	M350	-2,8
B30	392,9	M400	+1,8
B35	458,4	M450	-1,8
B40	523,9	M550	+5
B45	589,4	M600	+1,8
B50	654,8	M700	+6,9
B55	720,3	M700	-2,8
B60	785,8	M800	+1,8
B65	851,3	M900	+5,7
B70	916,8	M900	-1,8
B75	982,3	M1000	+1,8
B80	1047,7	M1000	-4,6

Для проверки прочности незатвердевшей смеси используются камеры нормального твердения, проверка прочности готовой конструкции осуществляется с помощью Молотка Кашкарова, Молотка Физделя или Молотка Шмидта.

Удобоукладываемость

Таблица 1 в п. 4.5. ГОСТ 7473-94 «Смеси бетонные. Технические условия» устанавливает следующие обозначения бетонных смесей по удобоукладываемости:

Марка по удобоукладываемости	Норма удобоукладываемости по показателям
	жесткости, с	подвижности, см
		осадка конуса	расплыв конуса
Сверхжесткие смеси
СЖ3	Более 100	-	-
СЖ2	51-100	-	-
СЖ1	50 и менее	-	-
Жесткие смеси
Ж4	31-60	-	-
Ж3	21-30	-	-
Ж2	11-20	-	-
Ж1	5-10	-	-
Подвижные смеси
П1	4 и менее	1-4	-
П2	-	5-9	-
П3	-	10-15	-
П4	-	16-20	26-30
П5	-	21 и более	31 и более

Показатель удобоукладываемости имеет решающее значение при бетонировании с помощью бетононасоса. Для прокачки насосом используют смеси с показателем не ниже П4.

Другие важные показатели

• прочность на изгиб
• морозостойкость — обозначается латинской букой «F» и цифрами 50-1000, означающими количество циклов замерзания-оттаивания, которые способен выдержать бетон (см. п. 1.3.3. ГОСТ 26633-91)
• водонепроницаемость — обозначается латинской буквой «W» и цифрами от 2 до 20, обозначающими давление воды, которое должен выдержать образец-цилиндр данной марки (см. п. 1.3.4. ГОСТ 26633-91)
• удобоукладываемость — подвижность (осадка конуса) — обозначается буквой «П»

Для испытаний бетона на морозостойкость и водонепроницаемость используются испытательные климатические камеры.

Обозначение бетонной смеси

Согласно п. 3.3. ГОСТ 7473-94 «Смеси бетонные. Технические условия», обозначение бетонной смеси должно содержать:

• степень готовности
• класс по прочности
• марки по удобоукладываемости, морозостойкости, водонепроницаемости, средней плотности (для легкого бетона)
• обозначение стандарта

Например, готовая к употреблению бетонная смесь тяжелого бетона класса по прочности на сжатие В25, марок по удобоукладываемости П3, морозостойкости F200 и водонепроницаемости W6 должна обозначаться:

БСГ В25 П3 F200 W6 ГОСТ 7473-94

Защита бетона

Гидроизоляционную защиту подразделяют на первичную и вторичную. К первичной относят мероприятия, обеспечивающие непроницаемость конструкционного материала сооружения. К вторичной — дополнительное покрытие поверхностей конструкций гидроизоляционными материалами (мембранами) со стороны непосредственного воздействия агрессивной среды.

Меры первичной защиты включают в себя использование для изготовления бетона и железобетона материалов, имеющих повышенную коррозионную стойкость, выбор составов и технологических режимов, обеспечивающих повышенную коррозионную стойкость бетона в агрессивной среде, его низкую проницаемость и обеспечивающих дальнейшее развитие прочностных и деформативных его свойствСтатья Булавицкого М.С. "Анизотропия свойств бетона". К мерам первичной защиты относятся также вопросы выбора рациональных геометрических очертаний и форм конструкций, назначение категорий трещиностойкости и предельно допустимой ширине раскрытия трещин, рассмотрение сочетания нагрузок и определение непродолжительного раскрытия трещин, назначение толщины защитного слоя бетона с учетом его непроницаемости. Так же можно отнести к первичной защите применение интегральных капиллярных материалов, которые, по сути, химически модифицируют существующий бетон — гидроизоляция строительными смесями проникающего действия. При этом уплотняется структура бетона и происходит увеличение водонепроницаемости, морозостойкости, прочности на сжатие и коррозионной стойкости на весь срок службы.

Задача вторичной защиты — не допустить или ограничить возможность контакта агрессивной среды и железобетона. В качестве вторичной защиты используют обеспыливающие пропитки, тонкослойные покрытия, наливные полы и высоконаполненные покрытия. Чаще всего, в качестве связующего материала, при производстве полимерных составов, применяются эпоксидные, полиуретановые и полиэфирные компоненты. Механизм защиты бетонного основания заключается в уплотнении поверхностного слоя и изоляции минеральной поверхности от негативных разрушающих факторов.