Классификация по назначению

В зависимости от условий эксплуатации будущих железобетонных конструкций производители строительных материалов выпускают бетонные смеси тех или иных видов. Основной упор здесь делается на поведение будущего ЖБИ или монолитной конструкции в специфических условиях. Где-то требуется высокая сульфатостойкость, где-то огнестойкость, а где-то устойчивость к вибрации, ударным нагрузкам и т.д. Итак, в зависимости от условий работы будущей железобетонной конструкции выбираются следующие виды смесей.

• обычный (для создания фундаментов, колонн, балок и плит перекрытий, других железобетонных конструкций);

• гидротехнический (для облицовки каналов, шлюзов, плотин, канализационных и водопроводных сооружений);

• для аэродромных и дорожных покрытий, тротуаров;

• бетон специального назначения (для защиты от радиации, а также жароупорный и кислотостойкий).

Отдельно хотелось бы упомянуть такой важный параметр как прочность бетона. Этот параметр во многом зависит от количества вяжущего, вводимого в состав при затворении смеси. Чем больше цемента входит в состав смеси, тем выше марка и класс будущего бетона. Это один из важнейших параметров, учитываемый в любых типах и видах смесей, независимо от их классификации.

50) Марка бетона — цифра, соответствующая пределу прочности на сжатие бетонного куба 28-суточной выдержки со стороной 20 см, выраженная в кг/см2.

В строительстве наиболее широко используют обычный тяжелый бетон плотностью 1600 -2500 кг/куб. м. на заполнителях из горных пород (граните, известняке, диабазе, щебне). Строительными нормами и правилами, установлены следующие марки тяжелых бетонов - М100, 150, 200,300, 400, 500, 600. Существуют различные виды тяжелого бетона:

1. Бетон для сборных железобетонных конструкций

2. Высокопрочный бетон

3. Быстротвердеющий бетон

4. Бетон на мелком песке

5. Бетон для гидротехнических сооружений

6. Бетон для дорожных и аэродромных покрытий

7. Бетон с тонкомолотыми добавками

8. Малощебеночный бетон

9. Литой бетон

10. Бетон с поверхностно - активными добавками

51 Основные св-ва бетона

Бетоном называется строительный материал, представляющий собой искусственно приготовленный камень, который получается после затвердевания смеси вяжущего вещества, воды, мелких и крупных заполнителей. В качестве вяжущего вещества наибольшее применение имеют цементы различных сортов и видов, известь, гипс ,и др. Заполнителями в бетоне служат песок, гравий, щебень, шлак, пемза и некоторые другие природные и искусственные материалы. Основные преимущества бетона заключаются в том, что ему можно легко придать различные свойства и разнообразную форму; ряд составляющих бетона — в основном местные материалы, не требующие дальних перевозок: песок, щебень, гравий и др., — имеются почти повсюду; приготовление бетона и его использование легко поддается полной механизации. Бетон был известен еще в древности, но применение его было очень ограничено. Лишь в 1861 г., когда была открыта возможность совместного применения железа и бетона в виде железобетонных конструкций, бетон начал получать широкое распространение. В настоящее время бетон и железобетон занимают ведущее место в промышленном и гражданском строительстве нашей страны. Из этих материалов сооружаются самые различные объекты — заводы, гидроэлектростанции, порты, клубы, театры, стадионы, больницы, жилые дома  и т.  п. Наиболее важными свойствами бетона являются: прочность, плотность, подвижность, морозостойкость, усадка и водонепроницаемость. Прочность бетона. Поскольку бетон в основном служит материалом для сооружения несущих конструкций, то наиболее важным его свойством является прочность. Одни стремятся растянуть и разорвать конструкцию, другие — сжать или раздавить ее, третьи — изогнуть, а четвертые — сколоть или срезать и т. п. Под действием этих нагрузок бетон в конструкциях испытывает соответствующие напряжения. Как и всякий каменный материал, бетон лучше всего сопротивляется напряжению на сжатие, а поэтому и применяется в основном в тех конструкциях, которые работают на сжатие. В зависимости от прочности на сжатие бетон разделяют на ряд марок. В настоящее время существуют следующие марки бетонов: 35, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 500 и 600 кг/см2. Марка бетона устанавливается при проектировании конструкций и указывается в рабочих чертежах. Прочность бетона зависит от количества и марки цемента, количества воды для затворения бетона, его возраста, прочности заполнителей, способа приготовления и уплотнения, режима твердения и ряда других факторов. Относительная прочность бетона при различном возрасте

Возраст бетона в днях	Относительная прочность бетона в %	Примечание
7	60-75	За 100% принята 28-дневная прочность  бетона на   цементе средней активности*
28	100
90	125
180	150
365	175

Плотность. Для получения бетона высокой плотности необходимо, чтобы в бетонной смеси было возможно меньше воды, заполнители состояли из зерен разной крупности, объем песчано-цементного раствора на 10—15% превышал объем пустот в крупном заполнителе и было обеспечено хорошее механизированное перемешивание. При применении одних и тех же материалов бетон будет тем плотнее, чем больше его объемный вес. Объемный вес бетонной смеси всегда больше объемного веса уже затвердевшего бетона. От плотности бетона зависит ряд весьма важных его свойств и в первую очередь таких, как прочность бетона, теплопроводность, водонепроницаемость, морозостойкость и в значительной степени стойкость против вредных химических влияний и, следовательно, долговечность бетона. При наличии в бетоне пор в него легко попадает влага, которая зимой замерзает и, расширяясь, разрушает бетон, создавая в нем ряд трещин. В этих трещинах задерживается вода и, вымерзая, ведет к дальнейшему разрушению. Подвижность. Это свойство бетона относится к свежеизготовленной бетонной смеси. В зависимости от состояния смеси выбирается тот или иной способ подачи ее к месту укладки и способ укладки. Состояние бетонной смеси характеризуется степенью подвижности, или консистенцией бетона. По консистенции бетон разделяется на три вида: жесткий,  пластичный  и литой. Жесткими бетонными смесями называются такие, которые в силу ограниченного количества введенной в них воды почти не дают осадки конуса и при укладке требуют усиленного их вибрирования. Простым признаком жесткого бетона служит то, что бетон после сжатия его в кулаке не изменяет своей формы. Бетоны в виде густой массы, требующие при укладке легкого вибрирования, относятся к пластичным, а имеющие значительную подвижность и способность легко перемещаться самотеком по желобам и свободно заполнять формы — к литым бетонам. Приз-паком литого бетона служит то, что при сжатии его в кулаке он легко выжимается сквозь пальцы. Необходимо, однако, заметить, что прочность бетона будет тем меньше, чем больше ныло введено в бетонную смесь воды при одном и том же расходе прочих материалов. Гем не менее в бетонную смесь приходится вводить всегда значительно больше воды, чем нужно для его твердения. Так, если на 1 м3 бетона израсходовано 250 кг цемента, то для его твердения нужно всего 50 л воды. Однако при таком количестве воды смесь получится слишком сухой, ее нельзя равномерно перемешать и хорошо уложить в конструкцию. Поэтому на 1 м3 бетонной смеси приходитсярасходовать не 50, а 160—180 л воды. Излишняя вода при твердении бетона испаряется, а в том месте, где была вода, остаются поры (пустоты). Чем больше будет введено воды, тем больше будет пустот, а это значит — тем меньше будет прочность бетона. Отсюда следует, что расходовать воду   при приготовлении бетонной смеси необходимо в строго назначенном количестве.

Точное определение консистенции бетонной смеси осуществляется при помощи конуса Абрамса, изготовляемого чаще всего из оцинкованного железа. Для этого конус слегка смачивают изнутри водой и ставят на горизонтальную предварительно смоченную площадку и наполняют его бетоном втри слоя по 10 см. Каждый слой протыкают 25 раз (без удара, металлическим стержнем диаметром 16 и длиной 650 мм, после чего срезают излишек бетона, а затем снимают форму, медленно поднимая ее за ручки вверх, сохраняя строго вертикальное положение. Освобожденный от формы бетонный конус дает различную осадку, которую легко измерить. Для этого кладут один конец линейки на поставленную рядом форму конуса, а расстояние между конусом бетона и низом линейкиизмеряют второй линейкой. Осадка бетонного конуса, выраженная в сантиметрах, и характеризует консистенцию или подвижность бетона. Если осадка конуса составляет 0—1 см, то бетон жесткий, 5—16 см — пластичный и 17—20 см — литой. Подвижность бетонной смеси зависит от: вида цемента — цемент с добавками дает более жесткие бетоны при одном и том же расходе вяжущего; количества воды — с повышением содержания воды увеличивается и подвижность, количества песка — с уменьшением количества мелкого заполнителя подвижность бетонной смеси увеличивается; количества цементного теста — с увеличением количества цементного теста увеличивается ее подвижность; величины крупного заполнителя — при большем размере зерен заполнителя уменьшается трение между ними, в результате чего увеличивается подвижность бетонной смеси; формы зерен заполнителей — трение между крупными и гладкими зернами меньше, чем между шероховатыми, а поэтому подвижность бетонной смеси больше. Подвижность бетонной смеси при необходимости может быть увеличена и путем введения в нее пластифицирующих добавок. Удобоукладываемость. Бетонная смесь должна обладать необходимой удобоук-ладываемостью или вязкостью, т. е. легко штыковаться при укладке в конус, из-под которого не должна вытекать лишняя, не связанная цементом вода. По снятии конуса она не должна разваливаться, осыпаться, а должна садиться, как густое хлебное тесто. Бетонная смесь не должна также расслаиваться при перевозке и выгрузке. Удобоукладываемость бетона приближенно может быть определена при помощи лопаты. Так, если от ударов лопатой плашмя по бетону, все пустоты между крупными составляющими быстро заполняются раствором, это значит, что бетон вполне удобоукладываемый и имеет необходимое количество растворной массы. Если же при ударе пустоты между крупными составляющими не заполняются раствором, то такой бетон является трудно укладываемым, в нем недостаточно раствора, в результате чего на поверхности конструкции и внутри нее могут появиться раковины. Когда же при ударе лопата оставляет глубокий след — это значит, что в бетоне имеется избыток раствора и изделие из него получится пористым. Однако поскольку эти простые способы для жестких бетонов неприменимы, пользуются специальным прибором (техническим вискозиметром), который определяет удобоукладываемость бетона по времени (в секундах), потребному для принятия бетонным конусом при вибрировании формы равнообъемного цилиндра. Такое испытание производится в лабораторных условиях.  Морозостойкость. Бетон широко используется в сооружениях и покрытиях дорог, где требуется долговечность. Поэтому он должен иметь высокую сопротивляемость атмосферным воздействиям, из которых наиболее разрушительное действие оказывает замораживание и оттаивание. Если цементное тесто приготовлено с низким водоцементным отношением, то бетон будет более морозостойким. Вовлеченный в бетон воздух также в значительной степени улучшает морозостойкость бетона. Морозостойкость бетона проверяется путем лабораторных испытаний. В зависимости от области применения бетоны делятся на 10, 15, 25, 35, 50, 150, 200 циклов замораживаний. Усадка. При твердении бетона на воздухе происходит его усадка. Такое явление связано с потерей воды в окружающую среду. Причем поскольку высыхание бетона снаружи происходит быстрее, чем внутри, то получается неравномерная усадка, вызывающая иногда появление мелких трещин. Размер усадки и темпы ее развития в некоторой степени зависят от тонкости помола цемента, содержания воды в цементном тесте и температурно-влажностных условий окружающей среды. Уменьшить усадку можно применением бетонов с малым водоцементным отношением (жесткие бетоны), а также соответствующей дозировкой цемента. Водонепроницаемость. Бетоны, применяемые для строительства гидротехнических сооружений, метрополитенов, промышленных и гражданских зданий, должны обладать водонепроницаемостью, т. е. способностью не пропускать через себя воду. Бетоны для резервуаров не должны кроме того, пропускать жидкости, для хранения которых они предназначены. Это достигается путем применения специальных цементов, а также добавлением в бетоны гидравлических добавок. Водонепроницаемость бетона, так же как и его состав, обычно определяется лабораторным порядком.