Асортимент будівельних матеріалів різноманітний. Виробники випускають велику кількість всіляких видів сумішей і матеріалів, призначених для зведення різних типів будинків і роботи в різних умовах. У даній статті ми розповімо вам про різні види бетонів, які використовуються на сьогоднішній день в будівництві.

Марки, що використовуються в цивільному будівництві

Для цивільного будівництва (будівництва як індивідуальних будинків, так і багатоквартирних багатоповерхівок) проектувальники заздалегідь призначають марку або клас міцності, морозостійкості і водонепроникності. Те, які саме характеристики бетону необхідні для даної конструкції, визначається умовами його експлуатації, а також вимогами до міцності. Клас бетону за міцністю визначається характеристиками опору осьовому стиску і розтяганню, клас морозостійкості — числом циклів поперемінного заморожування і відтавання, марка по водонепроникності — одностороннім гідростатичним тиском, при якому зразки бетону не пропускають воду. Таким чином, марка або клас бетону — це числова характеристика якої-небудь з його властивостей. При цьому гарантована забезпеченість цих характеристик приймається як 0,95, тобто в 95 з 100 випадків, встановлене властивість виконується. По міцності виділяють марки бетону М50, М75, М100, М150, М150, М200, М250, М350, М400, М450, М550, М600, М600, М700, М800. За рівнем морозостійкості поділяють марки F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500. За водонепроникності бетон ділять на марки W2, W4, W6, W8 і W12.

Сучасні види бетону

Традиційний бетон найчастіше використовується як скріпляє розчину, затоки монолітних конструкцій, а також виробництва балок і перекриттів. Сам бетон і вироби з нього мають велику вагу, а до того ж досить дорого коштує. Саме тому монолітні будинки вважаються елітними, адже вони міцніші і дорожче звичайних. Однак сучасні види бетонів можуть мати абсолютно іншими характеристиками. Ніздрюватий бетон і його основна різновид, пінобетон мають досить високу міцність, але при цьому зовсім невеликою вагою. Причиною тому служить особлива технологія виготовлення і спеціальний склад пінобетону. Вода, цемент і монтажна піна, з'єднуються між собою за допомогою спеціального обладнання. Після застигання ця маса перетворюється в міцний кам'яний матеріал, в якому в'язка речовина переміщається повітряними осередками. Пінобетон володіє високою міцністю, невеликою вагою, а з огляду на те, що дорогий бетон з'єднується в піноблоках з більш доступними речовинами, такі блоки мають зовсім невисокою ціною. Таке поєднання відмінних технічних характеристик і прийнятної ціни робить пінобетон дуже затребуваним. Сьогодні з таких бетонів, в першу чергу з пінобетону, зводять найрізноманітніші види будівель, в першу чергу, приватні будинки і котеджі.

Особливі види бетону

Для роботи в особливих умовах необхідні й особливі види бетону. Так, наприклад, якщо мова йде про будівництво будинку, що знаходиться в постійному контакті з водою, то вам буде потрібно гідротехнічний бетон. Він відповідає всім вимогам міцності, довговічності і водонепроникності. Використання такого бетону дозволяє будувати будинку навіть в таких умовах, коли стіни піддаються багаторазовому замерзання і відтавання.

Якщо ви обираєте бетон для будівництва конструкцій, що піддаються постійному нагріванню (димові труби, облицювання котлів та печей), необхідний спеціальний бетон, адже звичайний бетон під дією високої температури втрачає частину своїх властивостей, розтріскується і руйнується. Жаростійкий бетон має особливий склад і може використовуватися в приміщеннях, температура в яких досягає 700С.

Кислототривкі бетон — це бетон, у складі якого рідке скло з полімерної добавкою, до того ж він оброблений розчином сірчаної або соляної кислоти. Такий бетон має підвищену щільність, але головна його властивість — він не змінює своїх властивостей під впливом кислоти.

Ще один вид бетону — бетон, який захищає від радіації. Він має максимальну щільність, в своєму складі містить водень, воду та спеціальне в'язка речовина, найчастіше, портландцемент або шлакопортландцемент. Такий бетон служить для створення захисних конструкцій.

Для того щоб ваше будова служило максимально довго, необхідно вибирати той бетон, який відповідає всім технічним вимогами. Тим більше що на сьогоднішній день ринок будівельних матеріалів пропонує великий вибір різних марок і видів бетону, які відрізняються найрізноманітнішими поєднаннями технічних характеристик і вартості.

Железобетон – сочетание бетона со стальной арматурой. Используется во всех климатических зонах, так не теряет своих свойств и при морозах до минус 45′ и по жаре до плюс 60. Большинство знакомо с этим видом бетона по железобетонным плитам перекрытия.

Силикатный бетон – смесь извести и кремния. Также в составе может быть кварц и кремнезит. Наполнителем выступает песок. Изготовляется данный вид методом автоклавировния. В автоклаве он обрабатывается паром, который имеет температуру 174-198’.

Асфальтобетон – плотная смесь, состоящая из битума, песка, щебня и минерального порошка. Каждую часть отдельно высушивают, а перед смешиванием нагревают до 150°. Типы по температуре укладки: горячий или вязкий – должен иметь 120°; теплый или маловязкий – температура укладки от 40 до 80°. И третий тип – холодный или жидкий – должен иметь рабочую температуру не менее 10°. Из асфальтобетона делаются покрытия дорого или кровля домов.

Гидротехнический бетон – имеет повышенную водонепроницаемость. Из него возводятся здания, которые расположены в болотистой местности или там, где местность часто подвергается наводнениям.

Керамзитобетон – вид легкого бетона. Заполнитель керамзит. Применяемые при строительстве здания бетонные плиты из керамзита позволяют существенно снизить стоимость строительства. Да и вес конструкции намного снизится. Все это можно отнести и к вермикулитобетону.

Перлитобетон – заполнителем служит перлит. Так как относится к классу легких бетонов, из него в основном изготовляют декоративные бетонные ограды.

Туфобетон. Его наполнителем является вулканический туф. Из такого бетона возводятся, и сами стены и делаются плиты перекрытия.

Виды бетона для внутренних работ

Гипсобетон — уже из названия следует, что здесь вместо цемента используется строительный гипс, в который добавляется заполнители из камня в сочетании дерева или соломы. Используется только для внутренних работ. Ведь главным недостатком является водорастворимость.

Пластбетон – в нем вместо цемента в качестве вяжущего материала используется органический полимер, а заполнителем любой песок. В основном идет на заливку полов в промышленных и общественных зданиях.

Пемзобетон. Наполнитель – пемза. Используется в качестве теплоизоляционного материала.

Ячеистый бетон. Делится на два вида – газо- и пенобетон. Оба вида используются как теплоизоляционный компонент при строительстве здания. Но ячеистый бетон уже уступает свои позиции как теплоизолятора полистиробетону.

Отдельным видом стоит упомянуть жаростойкий бетон. Используется в основном в металлургической промышленности в виде фундамента мартеновских печей.

Бетон также делится на классы по плотности:

легкие – до 1800 кг/м3

тяжелые – плотность от 1800 и до 2500 кг на куб. метр

особо тяжелый — его плотность составляет более 2500 кг/м3

1.Дорожние і гідротехнічні бетони

Характерними представниками бетонів з комплексом нормованих властивостей є дорожні й гідротехнічні бетони. Ці види бетонів поєднують зазвичай жорсткі умови експлуатації і відповідно підвищені вимоги до властивостей визначальним їх довговічність.

Для дорожнього бетону основний міцнісний характеристикою є міцність бетону на розтяг при вигині. Цей параметр нормується часто і для гідротехнічного бетону. При проектуванні конструкцій зазвичай використовують кореляційну формулу, що зв'язує міцність бетону на вигин (Rр.і, МПа) з міцністю бетону на стиск (Rсж, МПа).

Степенній характер залежності відображає зменшення співвідношення Rр.і / Rсж в міру збільшення Rсж, характерне для цементних бетонів. У той же час вона не враховує мінливість міцності цементу на вигин (Rц.і) при практично однаковій активності цементу Rц.

Як відомо, Rц.і залежить від багатьох факторів: хіміко-мінералогічного складу клінкеру, тонкості помелу і зернового складу цементу, виду і вмісту добавок. Вплив зазначених факторів на Rц.і не завжди виявляється ідентичним їх впливу на Rц. Наприклад, за даними Оргпроектцемента при активності клінкеру Щуровського заводу 46,2 МПа межа міцності на вигин виявився дорівнює 5,82 МПа, а при активності клінкеру Амвросіївського заводу 45,7 - 7,08 МПа, тобто на 21,6% більше. Аналіз відхилень експериментальних даних Rр.і бетону і розрахункових значень по формулі також показує, що вони досягають 20%.

Всі формули наведеного виду відображають деякий негативний вплив на Rр.і великих заповнювачів, що узгоджується з відомими уявленнями. Дійсно, при Ц / В = 2,5 характерному, як правило, при стандартному випробуванні цементно-піщаного розчину і рекомендованих значеннях коефіцієнта А для рядових матеріалів за формулою (6.4) - 0,39, (6.5) - 0,4 і (6.6 ) - 0,42 Rр.і буде відповідно рівною 0,936 Rц.і, 0,92 Rц.і й 0,924 Rц.и. Для порівняння Rсж, як випливає з формули, при Ц / В = 2,5 і А = 0,6 дорівнює 1,2 Rц. У найбільшій мірі вплив особливостей заповнювачів на міцність бетону при вигині досліджено І. М. Грушко з співробітниками. Ними наведені значення А1 і А2 у формулі в залежності від якісних особливостей піску і щебеню та показано, що застосування вапнякового та фракціонованого шлакового щебеню дозволяє довести Rр.і до 1.08Rц.і.

У табл.6.2 наведені розрахункові значення Rр.і при використанні формул і застосуванні рядових матеріалів. Для визначення Rр.і за формулою розраховували спочатку міцність бетону на стиск Rсж за висловом, при цьому активність цементу приймали рівній його марці при даному значенні Rц.и.

Величини Rр.і, обчислені за формулами при зазначеному вище допущення, досить близькі і відхилення розрахункових значень при правильному виборі коефіцієнтів не перевищують 3%. Відхилення кілька підвищуються при використанні формули, проте залишаються при цьому порівняно низькими (до 8 ... 10%) при мінімально допустимих співвідношеннях Rц.і й Rц, рекомендованих ДСТУ. У багатьох випадках фактичне співвідношення Rц.і й Rц виявляється значно вище нормативного, і тоді розрахункові значення Rр.і за формулою виявляються заниженими. Вибір формул для визначення Rр.і бетону також як і ряду інших показників нормованих властивостей значною мірою повинен визначатися наявною вихідною інформацією.

Запропоновано значне число емпіричних формул, що пов'язують з міцністю при стисканні ряд інших фізико-механічних властивостей (Рі): міцність при осьовому розтягу, зносостійкість, кавитационную стійкість, ударну стійкість та ін У більшості випадків такі залежності представлені функціями з деякими усередненими коефіцієнтами. Для завдань МПСБ зазначені залежності доцільно застосовувати з відповідними коефіцієнтами, що враховують специфічний вплив особливостей цементу і заповнювачів. Воно може бути дуже великою, що знижує рівень кореляції.

За даними застосування щебеню з доменних або електрофосфорних шлаків замість гранітного збільшує Rо.р на 26 ... 73%. Спільне введення щебеню і піску з щільного вапняку замість гранітного щебеню та кварцового піску в іншій роботі дозволило збільшити міцність при осьовому розтягу з 4,97 до 6,32 МПа, тобто на 27%.

Алгоритми для проектування складів бетону з комплексом нормованих властивостей відповідають загальній схемі, розглянутої раніше, але враховують вибрані розрахункові залежності. Експериментальна перевірка показала досить високу збіжність результатів розрахунку, отриманих двома способами.

Для масивного гідротехнічного бетону необхідно враховувати тепловиділення, з яким пов'язана досягається до певного терміну твердіння температура бетону.

Приклади реалізації алгоритмів проектування складів дорожнього та гідротехнічного немасивна бетону

I.? Запроектувати складу цементного бетону для покриття автомобільної дороги з класом за міцністю на стиск В20. Марка бетону по морозостійкості - F300. Рухливість бетонної суміші ОК = 2 ... 4 см.

Вихідні матеріали: портландцемент М-500, нормальна густота НГ = 25,5%; кварцовий пісок з модулем крупності Мк = 2,2, вмістом відмучуються домішок 2,5%, щирою щільністю = 2,67 кг / л, насипною щільністю = 1,55 кг / л, пустотностью 42%; гранітний щебінь фракції 5-40 мм з істинною щільністю = 2,7 кг / л, насипною щільністю = 1,4 кг / л, пустотностью 48%, вмістом відмучуються часток 0,8%.

У бетонну суміш вводиться повітровтягуюча добавка.

II.?? Запроектувати складу бетону для облицювання стінок водойми класів за міцністю на стиск В15, осьове розтягання Вt1, 2; розтягування при вигині Вtв2, 4; з маркою за морозостійкістю F300 і коефіцієнтом фільтрації в 28-добовому віці Кф = 1,5.10-10 см / с . Осадка конуса бетонної суміші 2 ... 4см.

Для завдань проектування складів бетону з заданими тепловиділенням необхідно використовувати експериментально визначені значення. Розрахунок q можливий лише для самих орієнтовних оцінок. Застосування з цією метою відомої адитивної формули, що враховує внесок окремих мінералів доцільно для оцінки q клінкеру, коли відомий його хіміко-мінералогічний склад. Ця формула, однак, не враховує вплив на тепловиділення цементу багатьох факторів і, насамперед, вмісту мінеральних та інших добавок.

Залежності відображають вирішальний вплив на питоме тепловиділення вкладу гідратації трьохкальцієвого силікату, що є основним джерелом екзотермії цементу і одночасно вирішальним фактором, що впливає на активність цементу. Разом з тим, дві наведені формули не є в достатній мірі сумісними. Формула відбиває адитивний характер впливу мінералогічного складу цементу на його екзотермічний ефект, в той же час відомо, що активність цементу не є його адитивної функцією.

На активність цементу досить суттєво позначається тонкість помелу цементу, в той час як на величину тепловиділення вона виявляє помітний вплив лише в перші строки твердіння. Збільшення питомої поверхні цементу понад 400 м2/кг практично вже не викликає приросту теплового ефекту після 4 ... 5 діб. тверднення.

Складність задач проектування складів масивного гідротехнічного бетону полягає в необхідності ув'язки В / Ц і В, визначають витрата цементу, а також виду застосовуваного цементу і добавок, з вимогами забезпечити міцнісні властивості, морозостійкість, водонепроникність з необхідним тепловиділенням (Q). У ще більшою мірою ускладнюється пошук оптимальних рішень, що включає не тільки порівняльні розрахунки вартості різних рецептурних варіантів, а й технологічних рішень, спрямованих на регулювання початкової температури бетонної суміші, охолодження бетону в процесі твердіння.