Товарний бетон - досить рухливий склад, що включив в себе як мінімум чотири складові, замішані в певній пропорції:
Головними інгредієнтами бетонної суміші є цемент і вода. Адже саме вони пов'язують воєдино всі компоненти і їх кількості забезпечують задані властивості бетону як будівельного матеріалу. Дотримання саме їх пропорції становить основну задачу виробника. Причому при дозуванні води для отримання якісного продукту оператор повинен врахувати вологість інших складових і їх здатність поглинати вологу.
заповнювачі
Взаємодіючи з водою цемент здатний самостійно твердіти і схоплюватися. Однак утворився при цьому цементний камінь (так називають новоутворення) при затвердінні помітно деформується, результатом чого є:
- поява тріщин;
- внутрішня напруга;
- зниження міцності і довговічності.
Для ліквідації подібних наслідків до складу готується суміші вводять наповнювачі, якими є пісок і щебінь. Вони створюють якийсь структурний каркас, здатний сприйняти усадочні напруги, підвищити міцність і зменшити повзучість бетону. Крім того, і це ще більш важливо, наповнювачі значно знижують вартість бетонної продукції.
При виборі кількості і виду щебеню враховуються його міцність і марка замовленого бетону. Найбільше поширення отримали такі його види:
- Вапняк - придатний для приготування марок, «йдуть» до бетону М350. але через низьку морозостійкості частіше використовується для отримання бетону нижчих марок, наприклад таких як бетон М200
- Гравій - найпоширеніший заповнювач. Його міцність цілком достатня для приготування більшості сумішей.
- Граніт - більш міцний міцний застосовуваний заповнювач. До того ж він наділений низьким водопоглинанням, що позитивно позначається на морозостійкості бетонних конструкцій.
Основні властивості
Як і будь-який інший будівельний матеріал, розчин бетону володіє необхідними для будівництва властивостями. Вся інформація про нього міститься в паспорті і виражена цифровими і буквеними індексами. Основними серед них є:
- щільність і технічна в'язкість або рухливість;
- міцність;
- пористість;
- водонепроникність (W) і теплопровідність;
- морозостійкість (F);
- вогнестійкість і жаростійкість;
- пористість і щільність;
- бетонну суміш потрібно розглядати як складну багатокомпонентну систему, до складу якої входять:
- результат взаємодії води з цементом - цементне тісто;
- заповнювач;
- вода;
- частинки клінкеру, не задіяні в реакції з водою;
- спеціальні добавки;
- залучений повітря.
Щільність бетону, як і будь-якого іншого матеріалу - це відношення маси входять до нього речовин до його об'єму. Вона прямо пропорційна якості і характеризує міцність і довговічність бетонної конструкції. Вплив на показник надає остаточний склад суміші і наявність пір, часто стали причиною:
- випаровування зайвої води;
- малої кількості цементу;
- поганого перемішування розчину;
- поганого ущільнення і інших порушень технології.
Пористість є наступним показником якості бетону, представляє відношення обсягу всіх утворилися пір до загального обсягу вироби. Найчастіше вона так само, як і щільність, є наслідком порушення технології приготування суміші (недолік цементу, надлишок води). Причому пористість різного виду свідчить про різні порушення технології приготування бетонної суміші.
Обидва ці показника у величезній мірі впливають на характеристики міцності бетону. Чим вище показник пористості і нижче щільність продукту, тим нижче міцність бетонної маси.
Здатність бетонного виробу не руйнуючись чинити опір зовнішнім силам називають міцністю бетону. Вона характеризується маркою, позначається буквою «М» і цифрами, що відображають межа міцності матеріалу. Її величина визначається випробуванням на стиск зразків певного розміру, які для повного затвердіння витримані їх при номінальній температурі протягом 28 діб.
Остаточна міцність бетону багато в чому залежить від:
- активності цементу і водоцементного відносини;
- ступеня ущільнення;
- якості наповнювачів;
- умов твердіння.
Важливо зауважити, що навіть незначно зміна витриманою на заводі пропорції тягне значну втрату міцності. Так при розведенні водою бетону розрахункової марки бетону М300 можна легко скотитися на марку бетон М100.
рухливість
Здатність приготовленої суміші розтікатися під власною вагою характеризує рухливість або легкоукладальність бетону. У паспорті суміші вона позначена літерою П з числовим індексом від 1 до 5. На її величину впливають:
морозостійкість
Морозостійкість - здатність просоченого водою бетону протистояти багаторазовим відтавання і заморожування. Властивість характеризується коефіцієнт морозостійкості бетону і свідчить про кількість циклів заморожування і подальшого розморожування, які здатний витримати склад без втрати початкових міцності. Позначається він буквою F з цифровим індексом від 25 до 1000. Зазвичай в будівництві застосовують бетон, показники морозостійкості яких знаходяться в межах F100-F200.
Для збільшення морозостійкості використовують спеціальні добавки, до яких можна віднести і воздухововлекающие. Однак надмірне збільшення кількості повітря в складі збільшує пористість, але зменшує міцність готового виробу.
водонепроникність
Властивість не пропускати через себе воду називається водонепроникністю бетону. Показник характеризується коефіцієнтом водонепроникності і позначається буквою W з цифровим індексом від 2 до 20. Для збільшення цього показника в бетонну суміш вводять гідрофобізуючі і ущільнюють добавки, в замішуванні суміші використовують напружує або гідрофобний цемент. Крім того, для заповнення такого бетону застосовують дрібнозернисті матеріали, прикладом яких служить річковий пісок. До того ж застосування річкового піску в масі бетону до 50% покращує здатність будівельного матеріалу з назвою «бетон» до укладання, зменшує його здатність до розшарування.
Бетон з досить високими показниками W:
- уможливлює виконувати будівництво в районах з високим рівнем грунтових вод без додаткової гідроізоляції;
- дозволяє виробляти заливку конструкцій в місцях, не захищених від перепадів температури;
- застосовується для виробництва пальових фундаментів, призначених для роботи під влагонасищенних грунтах і т.д.
Однак виробляють бетон з високим значенням коефіцієнта W тільки високих марок, що позначається на його ціні з доставкою і значно зменшує час його твердіння.
Пожежна безпека
У ставленні до пожежної безпеки бетон відноситься до вогнестійких, безпечних матеріалів. Іншими словами - його вогнестійкість досить висока, щоб витримати короткочасний вплив викликаних пожежею температур. Однак його здатність протистояти тривалому впливу високих температур - жаростійкість - бажає бути кращою. Через його низьку теплопровідність відбувається різке розігрівання поверхневих шарів і їх пошкодження. Встановлено, що при тривалому впливі температурою в 260 градусів відбувається втрата 25% міцності, при 500-х градусах настає повне руйнування конструкції.
Жаростійкість бетону підвищується введенням в суміш алюмокремнеземістих і кремнеземистих добавок, здатних зв'язувати вивільняються при гідратації цементу гідроксиду кальцію. Таким чином, запобігає руйнування конструкції.
Вогнестійкість і жаростійкість бетонної маси залежить і від наповнювачів, що входять до її складу: підбираючи їх, можна досягти бажаних результатів.