1. Определение материала бетон. Общие сведения о бетона. Классификация бетонов

Бетон - это композиционный строительный материал (конгломерат), получаемый в результате затвердения правильно спроектированной, рационально подобранной, тщательно перемешанной и в достаточной степени уплотненной бетонной смеси, состоящей из вяжущего, мелкого и крупного заполнителей, активных минеральных и химических добавок и воды.

Бетоны классифицируются:

1) по средней плотности;

- особо тяжелые бетоны (ρ_ср > 2500 кг/м³) приготавливают на тяжелых заполнителях.

- тяжелые бетоны (обычные) ρ_ср -2300 - 2450 кг/м³.

- облегченные (ρ_ср =2000 - 2200 кг/м³).

- легкие бетоны на пористых заполнителях (ρ_ср < =2000 кг/м³).

2) по виду вяжущего:

- цементные бетоны,

- силикатные бетоны.

- магнезиальные.

- гипсобетоны.

- бетоны на специальных вяжущих (кислотостойкие, жаростойкие и др.) и т.д.

3) по виду заполнителя;

- на плотных заполнителях.

- на пористых заполнителях.

- на специальных заполнителях.

4) по крупности заполнителя;

- мелкозернистые (до 10 мм).

- крупнозернистые.

5) по условию твердения:

- естественного твердения,

- бетоны твердеющие Т.О. и атмосферном давлении и повышенном давлении пара.

6) по назначению:

- для промышленного и гражданского строительства,

- дорожного строительства.

- гидротехнического строительства.

- жаростойкие бетоны, химически стойкие бетоны.

- декоративные и т.д.

7) по структуре:

- с плотной структурой.

- крупнопористые.

- с поризованной растворной частью.

- бетон с ячеистой структурой.

2. Вяжущие, применяемые для приготовления бетона. Виды, классификация

Вяжущие вещества делят на две группы: неорганические; органические.

Неорганическими называют тонкомолотые материалы, способные при смешивании с водой образовывать вязко-пластичную массу, которая постепенно затвердевает, превращаясь в прочное камневидное тело. Для них характерны следующие признаки: гидрофильность, способность образовывать с водой тестообразную легко формующуюся массу (тесто), способность переходить из тестообразного состояния в твердое.

К ним относятся известь, гипс, цемент, предназначенные для изготовления строительных растворов и бетонов, а также изделий из них.

Органические вяжущие гидрофобны. В отличие от неорганических, в рабочее состояние они переходят при нагревании или размягчении в органических жидкостях. К органическим вяжущим относят - битумы, смолы, дегти, пеки, применяемые для производства асфальтобетонов рулонные кровельных и гидроизоляционных материалов.

Неорганические вяжущие материалы

Все строительные минеральные вяжущие вещества в зависимости от их основного свойства твердеть и длительно противостоять воздействию различных факторов окружающей среды делят на три основные группы: воздушные, гидравлические, кислотостойкие.

Воздушные вяжущие

Воздушные вяжущие вещества характеризуются тем, что при взаимодействии с водой, твердеют и длительно сохраняют прочность лишь в воздушной среде. При систематическом увлажнении бетоны, изделия и конструкции на воздушных вяжущих сравнительно быстро теряют прочность и разрушаются. К воздушным вяжущим веществам относят гипсовые и магнезиальные вяжущие, а также воздушную известь.

Гидравлические вяжущие вещества

В первую подгруппу включают гидравлические вяжущие, не содержащие или содержащие не более 10…20% активных минеральных добавок. В эту подгруппу входят: портландцемент без добавок, портландцемент с минеральными добавками, сульфатостойкий портландцемент без добавок и с добавками, белый портландцемент;

глиноземистый цемент;

романцемент;

гидравлическая известь.

Ко второй подгруппе относят смешанные гидравлические вяжущие, получаемые смешением чистых вяжущих друг с другом, а также отдельных вяжущих или их смесей с активными минеральными добавками, вводимыми в количестве более 10…20%. Вяжущие этой подгруппы:

на основе портландцемента - шлаковый и пуццолановый портландцемент, цемент для строительных растворов;

на основе воздушной и гидравлической извести - известково-пуццолановые цементы, известково-кварцевое вяжущее для бетонов автоклавного твердения, известково-белитовый (нефелиновый) и известково-шлаковый цементы;

на основе глиноземистого и портландцементов, а также гипса - расширяющиеся и безусадочные цементы;

на основе гипса, портландцемента и активных минеральных добавок - гипсоцементно-пуццолановые вяжущие;

на основе доменных гранулированных шлаков - сульфатно-шлаковый цемент, шлакощелочное вяжущее.

Вяжущие автоклавного твердения

Наряду с воздушными и гидравлическими вяжущими веществами в отдельную группу выделены вяжущие автоклавного твердения. Они наиболее эффективно твердеют при автоклавной обработке при давлении насыщенного пара 0,8…1,5 МПа. К их числу, относят известково-кварцевое, известково-шлаковые вяжущие и другие смеси, не способные к интенсивному твердению при 20…95°С.

Кислотостойкие вяжущие

К кислотостойким вяжущим веществам относится кислотоупорный кварцевый кремнефтористый цемент, представляющий собой тонкомолотую смесь кварцевого песка и кремнефтористого натрия, затворяемую водным раствором силиката натрия или калия. Это вяжущее после начального твердения в воздушной среде может длительное время сопротивляться агрессивному воздействию неорганических и органических кислот, кроме фтористо-водородной.

Органические вяжущие вещества

АсфальтАсфальт - искусственное или природное органическое вяжущее вещество; смесь битума и минеральных материалов: известняка, песчаника. Асфальт применяется в смеси с песком, гравием, щебнем для строительства дорог и как гидроизоляционный материал.

Битум Битум - природное или искусственное органическое вещество, состоящее из смеси высокомолекулярных углеводородов и их производных, содержащих кислород, серу, азот и комплексные соединения металлов. Битумы применяются в дорожном и жилищном строительстве, лакокрасочной и химической промышленности.

Дегти Дегти - органические вяжущие вещества, состоящие из высокомолекулярных ароматических углеводородов и их кислотных, азотистых и серных производных.

Основные требования, которым должны соответствовать органические вяжущие, чтобы они в период объединения с твердым материалом обладали вязкостью, позволяющей хорошо его смачивать, обволакивать, образуя водоустойчивую пленку, чтобы они не изменяли свои свойства во времени. Органические вяжущие применяют для устройства дорожных покрытий автомобильных дорог, автомагистралей, скоростных дорог, городских улиц и дорог, аллей и дорожек садов и парков, тротуаров, площадок для стоянки транспорта, площадок для контейнерных терминалов в портах или на железнодорожных станциях, проезжих частей и тротуаров мостов и эстакад, сложных развязок и пересечений автодорог в разных уровнях, полов промышленных зданий.