2018-02-20
593
Бетоном називають штучний кам’яний матеріал, одержаний внаслідок твердіння суміші, яка складається з в’яжучої речовини і заповнювачів.
Змішана з водою в’яжуча речовина утворює клеюче тісто, яке обгортає тонким шаром зерна піску і щебеню, а потім, з часом, твердіє, зв’язуючи при цьому заповнювачі в монолітний міцний камінь-бетон.
Недоліком бетону є низька міцність при розтягуванні і згинанні, яка у 5-10 разів нижче міцності при здавлюванні.
Бетони класифікуються за слідуючими головними ознаками: об’ємній масі, виду в’яжучої речовини, крупності заповнювача, міцності, морозостійкості і призначенням.
Основною вважається класифікація за об’ємною масою, за якою вони діляться на: особливо важкі – більше 2500кг/м3, легкі – 500-1800кг/м3 і особливо легкі – менше 500 (до 300кг/м3). Маса бетону залежить від наповнювачів.
Одержують бетон шляхом складання бетонної суміші з подальшою її укладкою та ущільнення.
Бетонна суміш виготовляється дозуванням вихідних матеріалів та їх перемішуванням.
До складу бетонної суміші входять цемент (або інші в’яжучі – гіпсові, алюмо-силікатні, органічні), вода, наповнювачі – пісок і щебінь або гравій.
Пісок – рихла суміш зерен розміром 0,14-5мм, які утворились внаслідок природного руйнування гірських порід.
Гравій – кам’яні зерна розміром 5-70мм, що утворились внаслідок природного руйнування гірських порід, мають гладеньку поверхню.
Щебінь – одержується шляхом подрібнення масивних гірських порід на куски розміром 5-70мм.
Перемішують бетонну суміш в бетонозмішувачах (бетономішалках). Після перемішування бетонна суміш укладається в форму бетоноукладачем, а потім ущільнюється, частіше всього з допомогою вібрування переносними або стаціонарними вібромеханізмами.
Бетон набирає міцність поступово в міру твердіння цементного каменю.
В початковий період міцність наростає інтенсивно, а потім поступово зменшується.
Нормальними умовами для твердіння бетону вважається температура 20±2º і відносна вологість навколишнього повітря 90-100%. При підвищенні температури до 70-90ºС і максимальної вологості міцність наростає інтенсивно. При температурі, близькій до нуля, наростання міцності бетону припиняється.
У вологому середовищі бетон придбає більшу міцність, ніж на повітрі і при випаровуванні вологи з бетону, його твердіння практично припиняється.
Догляд за бетоном заклечається у недопусканні його висихання та замерзання.
Від висихання його захищають шляхом накривання різними покриттями (плівками, піском, опилками) і періодичним зволоженням. Тривалість терміну зволоження залежить від умов: у спеку – до двох тижнів, у прохолодну погоду – декілька днів.
Пара з температурою 50-80ºС дає можливість отримати через 1-2 доби міцність рівну 60-70% марочної (при звичайних умовах 7-10 діб), а при пропарюванні у автоклавах – 10-16 годин.
У вірно підібраній бетонній суміші витрати цементу складають 8-15%, а заповнювачів – 80-85% (за масою). Міцність бетону в значній мірі залежить також від кількості води у бетонній суміші. Її кількість установлюється водно цементним співвідношенням – 0,4-0,7 від маси цементу.
Залізобетон – це матеріал, у якому стальна арматура і бетон з’єднанні монолітно, працюють у конструкції як одне ціле. Це забезпечується близькістю значень коефіцієнтів температурного лінійного розширення бетону і металу і міцного зчеплення компонентів у процесі виготовлення конструкцій.
Бетон добре протистоїть зжиманню, а сталь має високу межу міцності при розтягуванні, це співвідношення властивості і використовується у залізобетоні.
В залежності від способу армування і стану арматури розрізняють залізобетонні вироби з звичайним армуванням і з попередньо-напруженою арматурою.
Щоб зберегти залізобетон від з’явлення тріщин, попередньо напрягають (розтягують) арматуру, яка попередньо стискає бетон, у такому бетоні тріщини з’являються тільки в тому випадку, якщо розтягувальне напруження буде більше напруження попереднього зжимання.
Бетонні і залізобетонні вироби і конструкції виготовляються на заводах або полігонах.
В процесі їх виробництва входять слідуючи операції:
- приготування бетонної суміші,
- виготовлення арматури і арматурних каркасів,
- армування залізобетонних виробів,
- формування,
- температурно-волога обробка,
- декоративна обробка поверхні виробів.
Конструкції з залізобетону діляться на монолітний і збірний залізобетон.
Монолітний залізобетон виробляють безпосередньо на місті будівництва, а збірний виготовляють на заводах.
Будівельні розчини. Будівельними розчинами називають штучні кам’яні матеріали, одержані після затвердіння раціонально підібраної суміші, яка складається з в’яжучого, води і дрібного заповнювача – піску.
До затвердіння їх називають розчинною сумішшю.
Таким чином, розчин відрізняється від бетону тим, що в ньому відсутні крупні заповнювачі (щебінь або гравій).
По складу будівельний розчин являється дрібнозернистим бетоном і для нього властиві закономірності, які притаманні бетонам.
За видом в’яжучої речовини вони бувають:
- цементні будівельні розчини, виготовленні з використанням портландцементу або його різновидностей,
- вапняним – в’яжучим служить повітряне або гідратне вапно,
- гіпсові – на основі гіпсових в’яжучих речовин.
За призначенням будівельні розчини діляться на слідуючи:
- кладочні, використовуються для кладки стін з цегли, каменю і крупних елементів,
- обробні – для штукатурки, виготовлення архітектурних деталей, нанесення декоративних шарів на стінові блоки і панелі,
- спеціальні, які мають особливі властивості – акустичні, ренгенозахисні та ін..
Силікатні матеріали.
Силікатні матеріали відносяться до не випалювальних кам’яних матеріалів.
Силікатні матеріали одержують з вапняно-піщаних сумішей, оброблених в автоклавах при тиску пари 0,8-1,2мПа і температурі 175-200ºС.
При цьому отримуються дуже міцні, водостійкі і довговічні матеріали.
При дії насиченої пари при підвищенні температури кремнезем набуває хімічну активність і взаємодіє з вапном, утворюючи гідроксилати кальцію – міцні і водостійкі речовини.
Виходячи з цього можна сказати, що силікатні матеріали виготовляють з суміші вапна, кварцового піску і води, шляхом формування і послідуючої термообробки в автоклавах при підвищенні температури і тиску.
Наприклад. Силікатну цеглу одержують пресуванням вапняно-піщаної суміші, що складається з 92-95% чистого кварцового піску і 6-8% повітряного вапна, суміш зволожують до 70%, при 0,8-1,2мПа і 175-200ºС.
За техніко-економічними показниками силікатна цегла перевищує керамічну:
- тривалість виробництва у 5-10 разів менша,
- питомі капіталовкладення, витрати палива, трудові затрати нижче у 1,5-2 рази.
