Бетоном називає будівельну суміш з портландцементу, піску і гравію, але це не зовсім так. Вірніше, зовсім не так. Бетон (від фр. Béton) - твердий будівельний матеріал (штучний камінь), що отримується в результаті змішування будь-якого в'язкої речовини, води і різних наповнювачів. Деякі види бетону можуть не мати води (асфальтобетон), але за всіма класифікаційними характеристиками підходити під це визначення. Це означає, що історія бетону з появою портландцементу тільки продовжилася, а не почалася.
Французький хімік Жозеф Давідовітс припускав, що блоки для єгипетських пірамід заливали на місці з розчину.
Процес зменшення лінійних розмірів (обсягу) бетону з плином часу в результаті хімічних, фізичних, фізико-хімічних процесів називається усадкою.
Деформації усадки при постійних умовах зовнішнього середовища розвиваються тривалий час. У процесі хімічної реакції гідроксиду кальцію з вуглекислим газом утворюється карбоніт кальцію, а утворюються гідросилікати кальцію згодом розкладаються. Це і служить причиною усадки, оскільки початковий обсяг реагуючих речовин більше обсягу одержані новоутворень. Ці процеси йдуть до встановлення гігрометріческого рівноваги проміжних значень.
Явище, в результаті якого обсяг результуючих новоутворень стає менше сумарного обсягу речовин, що вступають в реакцію, називається контракцією. Зазвичай вона становить близько 3-5 мл на 100 г цементу.
Загальна контракция розділяється на контракційну пористість і контракційну усадку.- контракційна пористість є поява всередині цементного каменю сферичних пір в результаті його гідратації.
- контракційна усадка - зменшення обсягу цементного каменю в цілому.
Співвідношення між обсягами контракційної усадки і контракційної пористості залежить від властивостей цементу і може бути різним.
Міцність бетону при розтягуванні
Є кілька способів підвищити міцність бетону при розтягуванні. Кращі з них збільшують щільність. Найпростіший спосіб - правильний підбір складу і застосування цементу високої міцності.
На нормативну міцність бетону при розтягуванні (R н р) впливають ті ж фактори, що і на міцність при стисненні, причому особливо важливе значення тут має неоднорідність структури бетону. Хоча різні фактори позначаються на величинах R і R н р по-різному. Збільшення витрати цементу збільшує міцність R н р значно менше, ніж R. Підвищення витрати цементу на 33% збільшує R на 28,5%, а R н р всього на 12,5%. З ростом В / Ц (водоцеметное співвідношення) опір розриву зменшується менше, ніж опір стисненню.
Крім того, величина R н р залежить від зернового складу заповнювача і видів зерен. Пісок і гравій із закругленими зернами обумовлюють меншу величину міцності ніж пісок і щебінь з шорсткими незграбними зернами. А на величину R ці фактори не впливають.
При порівнянні показників міцності у бетонів різних марок з'ясовується, що ставлення R н р / R зменшується з підвищенням марки, тобто виходить, що бетони високих марок мають відносно меншою міцністю на розтягнення.
Стандарти не вимагають спеціальних випробувань бетону на розтяг і не дають ніяких вказівок про розміри і форму зразків. Однак, щоб забезпечити рівномірний розподіл навантаження по перетину зразка, він повинен мати довжину, що перевищує поперечний розмір не менше ніж в 3 рази. Розривне зусилля, як правило, передається через спеціальні заплечики на кінцях зразка. Важливо перед випробуванням оберегти зразки від різких перепадів вологості і температури, так як це впливає на результат. Також остаточний результат випробувань залежить від точності установки в машині і правильної геометричної форми зразка. Ексцентріцітет і самий незначний перекіс можуть сильно позначитися на показнику R н р.
При даній методиці випробування на розтягнення, показник міцності, обчислений за формулою Np / Fполучается вельми умовним. Нерідко зразки руйнуються біля заплічок, де виникають значні концентрації напруги. Але навіть при розриві між заплечиками знайдена щільність не менше умовна, оскільки розрив відбувається найчастіше по поверхні стикання цементного каменю з камневидное складовими. А так як ця поверхню абсолютно випадкова, то розкид показників виходить досить великий.
Як і при стисненні, величезне значення має розмір поперечного перерізу зразка: великі значення R н р мають зразки з меншим поперечним перерізом.
Міцність бетону при розтягуванні досить невелика і складає від 1/8 до 1/17 від його міцності при стисненні.
Є кілька способів підвищити міцність бетону при розтягуванні. Кращі збільшують щільність бетону. Найпростіший - правильний підбір складу бетону і застосування цементів високої міцності. Допомагає також домішка різних добавок - тонко подрібнених кам'яних матеріалів, траса і пуццоланой. Кращий засіб підвищення міцності при розтягуванні - гарне ущільнення бетону шляхом вібрації, вакуумування, віброштампованіе або центрифугування.
- склад;
- характеристики наповнювачів;
- водо-цементне співвідношення;
- якість цементу;
- спосіб приготовлени і укладання.
Міцність - основна механічна характеристика бетону. За неї зазвичай приймають так звану Кубікова міцність: межа міцності на стиск бетонного кубика віком 28 днів зі стороною 20 см.
За величиною кубикової міцності бетон буває трьох марок. Їх показники служать основними нормативними показниками опору бетону.
В СНиП встановлено 10 основних марок бетону: 35, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600. Важкий бетон об'ємною вагою 1800 кг / м 3 і вище буває всіх марок, крім 35. Легким бетонів об'ємною вагою менше 1800 кг / м 3 відповідають марки 35-200.
Встановлювати марку бетону дозволяється і в іншому віці (крім 28-денного), в залежності від термінів завантаження конструкції і виду використовуваного цементу.
Вибір марки бетону здійснюється виходячи з техніко-економічних вимог:- Високі марки бетону застосовуються в конструкціях, що переважно працюють на стиск, оскільки в цих випадках досягається найбільший економічний ефект.
- Менш високі марки використовують для звичайних елементів, що згинаються коли збільшення міцності несильно позначається на міцності конструкції.
Вибираючи марку бетону слід враховувати й інші вимоги: умови виготовлення і зведення конструкцій, а також їх експлуатацію. При будівництві триповерхового будинку з керамзитобетонних блоків рекомендується використовувати будматеріал з маркою міцності не менше М75.
Декоративний бетон застосовують в ландшафтному дизайні для імітації природного каменю, ліпних конструкцій і малих архітектурних форм.
У складі матеріалу цемент, вода, заповнювачі великих і дрібних структур, фарбувальні пігменти, присадки. Різне поєднання складових дозволяє отримати матеріал з необхідними властивостями і характеристиками.
різновиди:- Кольорові бетони;
- Бетони, що імітують натуральний камінь;
- Бетони, що володіють чіткою, яскраво вираженою структурою.
Для червоного відтінку потрібно додати оксид заліза, для фіолетового - оксид марганцю, для зеленого - оксид хрому, для чорного - марганцеву перекис, для жовтого змішують охру і оксид заліза. Пігменти не перевищують 1-5% маси цементу. Велику роль відіграють показники щільності та інші.
Коли готують суміш для для кольорового бетону, уважно стежать за витратою води. Норму визначають до початку процесу і строго її дотримуються, щоб отримати потрібний відтінок. При щонайменшій зміні технології вийде зовсім не те, що очікувалося.
Декоративний бетон для тротуарів містить армирующее волокно і гидрофобизатор, що зменшує вологопоглинання. Добавки забезпечують гладку поверхню без дефектів.