Р ис. 2.1. Види пустотілої цегли з різною порожнистістю, %: а – 13; б – 22; в – 30

У будівництві застосовують також силікатну (білу) цеглу. Її виго­товляють із суміші кварцового піску з вапном. За своїми показниками силікатна цегла гірша, ніж глиняна, тому її не застосовують у стінах підземної частини будинку й деяких інших відповідальних кон­струк­ціях.

Всі види цегли й штучних каменів залежно від механічної міцності діляться на марки. Цифри марок відповідають межі міцності цегли на стиск (у кгс/см²). Глиняну звичайну цеглу пластичного пресування виготовляють марок: 75, 100, 125, 150, 200, 250 і 300. Силікатна цегла має марки від 75 до 250.

За морозостійкістю для цегли і каменів установлені марки від F15 до F50. Необхідна для конструкції морозостійкість цегли приймається залежно від вологості приміщення, умов експлуатації стіни й довго­вічності будинку.

Будівельні розчини виготовляються з в’яжучого матеріалу (це­мен­ту, вапна та ін.), води, дрібного заповнювача (піску) й пласти­фікаторів. Останні забезпечують зручність у роботі з розчинами за рахунок підвищення їх пластичності, що в свою чергу призводить до суттєвої економії в’яжучого. Після вкладання розчини міцно зчіп­люються з поверхнею каменів і по мірі твердіння створюють міцну кладку.

Розчини для кладки стін розрізняють за об’ємною масою: на важ­кі – 1700…2200 кг/м³ і легкі – до 1 700 кг/м³. Заповнювачами для важких розчинів служить кварцовий пісок, для легких – шлаки, пемза. Легкі розчини мають меншу міцність, ніж важкі, але кращі тепло­захисні властивості.

Важкі розчини готують із цементу, вапна (пластифікатора) й піску (змішаний розчин) або з цементу й піску (цементний розчин). Легкі розчини можна приготувати з цементу, вапна й шлакового піску або з вапна й шлакового піску. У легких розчинах можуть викорис­тову­ва­тись інші ріні легкі добавки.

За міцністю розчини виготовляються марками від 10 до 200. Бу­дівельні розчини, що застосовуються для кладки стін, повинні зручно вкладатися тонким рівномірним по щільності шаром, а також міцно зчіплюватися з поверхнею цегли. Зручність укладання розчину харак­теризується його рухливістю, яка визначається глибиною занурення в розчин спеціального стандартного металевого конуса.

Будівельні розчини застосовуються також і в оздоблювальних ро­ботах для нанесення шару штукатурки. У штукатурних розчинах для сухих приміщень частіше в якості в’яжучого застосовують вапно й будівельний гіпс (алебастр). Для оштукатурювання приміщень із во­логим режимом експлуатації використовується вапно із цементом і добавками-пластифікаторами.

[Вгору] [Вниз]

2.1.4. Бетон і залізобетон На сьогодні й у доступному для огляду майбутньому бетон і за­лізобетон, як конструктивний матеріал, займає провідне місце.

Бетон – штучний кам’яний матеріал, що складається із суміші в’яжучої речовини (цементу), води й заповнювачів (дрібних зерен піс­ку й крупних шматків гравію або щебеню). Всі складові при виго­товленні бетону дозують у певному оптимально заданому співвідно­шенні, щоб отримати наперед задані якісні характеристики. Після укладання бетону в опалубку (форму) його якісно ущільнюють і ви­рів­нюють (загладжують) відкриті поверхні, надаючи їм відповідної фак­тури. Бетонним конструкціям можна надавати будь-яких архітек­турних форм.

Цемент застосовують для приготування бетону як в’яжучий ма­теріал. Цементне тісто, що утворюється при перемішуванні цементу з водою, обволікає зерна піску, щебеню і відіграє роль змащення, що надає бетонній суміші необхідну рухливість при укладанні.

При перемішуванні в’яжучого й інших компонентів бетону відбу­вається хімічна реакція гідратації цементу й води, яка з часом спри­чиняє його твердіння. Твердіючи, цементне тісто переходить у камінь.

Для приготування бетону застосовують різні види в’яжучого: порт­ландцемент, пуцолановий портландцемент, шлако­портланд­це­мент. У випадках, коли необхідно досягти проектної міцності бетону в короткі терміни, застосовується глиноземистий цемент.

Для приготування бетонної суміші використовують будь-яку при­датну для пиття воду, а також природні води рік, озер і штучних во­дойм, які не містять солей, кислот і органічних домішок, що пере­ви­щують певну межу, а також не забруднені стічними, болотними, по­бу­товими або промисловими водами.

Дрібними заповнювачами для важких бетонів служить пісок, круп­ними – щебінь або гравій. Їх оптимальний підбір забезпечує, міцність та інші необхідні властивості при мінімальних витратах цементу.

Бетон як матеріал для конструкцій повинен мати певні наперед фі­зико-механічні властивості – міцність, щільністю, надійне зчіплю­ван­ня з арматурою. Це досягається підбором кількісного співвідно­шен­ня складових – цементу, води, піску й крупного заповнювача. Важливе значення при цьому має вагове співвідношення кількості води W до кількості цементу C в одиниці об’єму – так зване водоцементне спів­відношення (W/C), оскільки існує закономірність: чим менше W/C, тим вища міцність бетону.

За водоцементним співвідношенням розрізняють бетонні суміші жорсткі (W/C становить 0,3…0,4) і пластичні (W/C становить 0,5…0,7). Жорсткі бетонні суміші використаються переважно для виробництва збірних конструктивних елементів на заводах. Такі суміші сприяють економії цементу, меншій тривалості теплової обробки, а значить і економії енергоресурсів при виготовленні конструкцій.

Міцність бетону є найважливішою фізико-механічною харак­те­рис­тикою і часто розглядається як його характеристика якості. Її прий­нято характеризувати класом бетону за міцністю на стиск. Такий клас бетону визначається за результатами стискання до руйнування ета­лон­них зразків-кубиків із ребром 150 мм, виготовлених і випробуваних у відповідності до ДСТУ (державних стандартів України) у віці 28 діб. Для виготовлення різних конструкцій застосовують класи бетону за міцністю на стиск, що позначаються: B3,5; B5; B10; B12,5; B20; B25; B30; B35; B40; B45; B50; B55; В60. Числове значення у характе­рис­тиці класу бетону вказує, яке значення граничного опору на стиск у МПа має фіксуватись при випробуванні еталонних зразків-кубиків.

Різновидності бетонів визначаються також за деякими іншими показниками:

маркою за середньою щільністю – більше 2 500 кг/м³ (особливо важкі бетони); більше 2 200 і до 2 500 кг/м³ (важкі бетони); більше 1 800 і до 2200 кг/м³ (мілкозернисті бетони); більше 800 і до 2 000 кг/м³ (легкі бетони); більше 800 і до 1 400 кг/м³ (пористі бетони);

маркою за морозостійкістю – F50…F500 (важкі й мілкозернисті бетони); F25…F500 (легкі бетони); F15…F100 (пористі бетони);

маркою бетонів за водопроникністю – W2…W12 (для всіх видів бетонів). Числове значення у характеристиці марки бетону за водо­проникністю вказує, яке значення тиску води в МПа витримує бетон без її просочування.

Легкі бетони з об’ємною масою менш 1 800 кг/м³ виготовляють із застосуванням природних або штучних пористих заповнювачів. За­леж­но від виду застосовуваного крупного заповнювача легкі бетони діляться на керамзитобетон, аглопоритобетон, шлакопемзобетон та ін.

За призначенням бетони розрізняють конструктивні – такі з яких виготовляють несучі конструкції, та ізоляційні, які використовуються в якості тепло- та звукоізоляції в огороджуючи конструкціях.

Різновидністю легкого бетону є ніздрюватий бетон. Його об’ємна маса 500–1 200 кг/м³. Такі бетони одержують змішуванням в’яжучих із водою та піною (пінобетон, піносилікат, пінозолобетон) або шляхом введення до складу бетону газоутворювача (газобетон, газосилікат, газозолобетон). Ніздрюваті бетони застосовують для теплоізоляції.

Залізобетон – конструктивний матеріал, який раціонально поєднує в собі два різні за своїми фізико-механічними властивостями мате­ріа­ли: бетон і сталеву арматуру. Основна сутність залізобетону полягає в тому, щоб використати бетон у роботі на стиснення, а сталеву арма­туру – на розтяг.

Як відомо, бетон чинить опір стисненню значно краще (в десятки разів), ніж на розтяг. Наприклад бетонна балка на двох опорах, яка працює на згин, (рис. 2.2, а) в частині перерізу вище нейтральної осі стискається, а нижче – розтягується. Робота такої бетонної конструкції буде надзвичайно неефективна, оскільки вона зруйнується від появи тріщини 1 при незначних у розтягнутій зоні 2 напруженнях, водночас опір її стисненої частини перерізу 3 лишається невикористаним. Така ж сама залізобетонна балка, (рис. 2.2, б) з розміщеними в розтягнутій зоні 3 сталевими стержнями 4, які чинять значний опір розтягу, має набагато більшу (в десятки разів) несучу здатність.

Армування стальним стержнями 4 інших конструкцій, наприклад колон (рис. 2.2, в), що зазнають стиснення, також сприяє суттєвому підвищенню їх несучої здатності, оскільки сталева арматура чинить опір стисненню також значно краще ніж бетон.