1.3.5 Бетоны на неорганических вяжущих и заполнителях

Бетон представляет собой искусственный каменный материал,

получаемый в результате твердения правильно подобранной бетон-

ной смеси, состоящей из вяжущего, воды и заполнителей — песка и

щебня или гравия (рис. 1.10). Бетоны, изготовляемые на основе це-

ментов, называются цементными. Бетоны должны удовлетворять тре-

бованиям прочности, морозостойкости, плотности и других показате-

лей в зависимости от вида, назначения и условий, в которых бетон

будет находиться в конструкции.

Прочность бетона характеризуется пределом прочности при

сжатии образцов размером 20Ч20Ч20 см, выдержанных до 28-

дневного возраста во влажных условиях при температуре 15 - 20°С.

На прочность бетона оказывают влияние: активность (марка)

цемента, водоцементное отношение, состав бетонной смеси, качество

заполнителей, условия твердения.

Водоцементным отношением (В/Ц) называется весовое соотно-

шение между водой и цементом в бетонной смеси; чем меньше В/Ц,

тем выше прочность бетона (рис. 1.11).

Прочность бетона в нормальных температурных условиях твер-

дения нарастает быстро: через 7 - 10 дней при температуре наружного

воздуха 15°С она достигает 60 - 70% от 28-дневной, т.е. марочной

прочности.

При применении быстротвердеющих цементов бетон приобре-

тает 40 - 60% от 28-дневной прочности уже через 1 сутки.

С понижением температуры твердение бетона замедляется и при

температуре, близкой к нулю, почтой совсем прекращается. Чтобы

обеспечить

Особо тяжелые бетоны объемным весом более 2500 кг/м3 изго-

товляются на портландцементах, шлакопортландцементах и глинозе-

мистых цементах. В качестве заполнителей применяются тяжелые

материалы — барит, магнетит, чугунный скрап (отходы чугуна), об-

резки стали. Особо тяжелые бетоны применяются в сооружениях,

служащих для защиты от ядерных излучений. Марки особо тяжелых

бетонов по прочности на сжатие: 200, 150, 100.

Тяжелые бетоны объемным весом от 1800 до 2500 кг/м3, изго-

товляющиеся с применением цемента в качестве вяжущего и обыч-

ных плотных заполнителей, имеют наибольшее распространение в

строительстве. Тяжелые бетоны, применяемые в гидротехническом

строительстве, должны обладать повышенной морозостойкостью, во-

донепроницаемостью и хорошо сопротивляться агрессивным дейст-

виям воды. Марки тяжелых бетонов: 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500,

600.

Легкие бетоны в зависимости от области применения делятся на

теплоизоляционные объемным весом 500 кг/м3 и менее, конструктив-

но-изоляционные объемным весом от 500 до 1400 кг/м3 и конструк-

тивные объемным весом от 1400 до 1800 кг/м3.

Для легких бетонов применяются заполнители, приготовленные

дроблением легких пористых горных пород — пемзы, туфа, раку-

шечника, а также искусственные легкие заполнители из топливных и

доменных гранулированных шлаков, керамзита, шлаковой пемзы. В

качестве вяжущего для легких бетонов применяется цемент, а также

воздушная известь с добавкой 10-15% портландцемента.

К особо легким или ячеистым бетонам относятся пенобетон и

газобетон; пористость таких бетонов, т. е. объем ячеек или пустот,

заполненных воздухом, может достигать 80—85%; объемный вес от

500 до 1200 кг/м3.

Газобетон приготовляется из цементного теста, к которому до-

бавляют молотый песок, шлак или пемзу. Газообразующим веществом

является алюминиевая пудра — в результате реакции между алюми-

нием и цементом выделяется водород, цементное тесто вспучивается и

после затвердения сохраняет пористую структуру (рис. 1.12).

Пенобетон получают перемешиванием цементного теста со спе-

циальным пенообразователем, дающим устойчивую пену. Цементный

раствор равномерно распределяется по стенкам пузырьков пены, схва-

тывается, затвердевает и образует легкий бетон ячеистой структуры.

Ячеистые бетоны в зависимости от их назначения делятся на те-

плоизоляционные, конструктивно-изоляционные и конструктивные.

Силикатные бетоны (силикальцит), плотные по своей структуре,

изготовляются на известковом вяжущем из молотого песка или гра-

нулированного шлака с последующей обработкой в автоклавах. Ши-

роко применяются в строительстве.

Жаростойкие бетоны, не разрушающиеся при высоких темпера-

турах, изготовляются на глиноземистом цементе или жидком стекле и

применяются в агрегатах или конструкциях, подверженных нагрева-

нию. Жаростойкие бетоны с огнеупорностью до 1580° С называются

жароупорными, от 1580 до 1770° С — огнеупорными, выше 1770° С

— высокоогнеупорными.

Как уже говорилось, наиболее широко распространены в строи-

тельстве тяжелые бетоны. Для их приготовления применяется в ос-

новном портландцемент и его разновидности. Марка цемента выби-

рается в зависимости от проектной прочности бетона.