Бетон, Виды и класификация бетона.

Бетоном называется искусственный каменный стройматериал, используемый в строительстве. Бетон получается в результате формирования и последующего отвердевания смеси из воды, заполнителей и вяжущего вещества. Основными компонентами бетона считаются песок, щебень, цемент и вода. Соотношение этих составляющих в составе бетона определяется маркой цемента, фракцией и влажностью щебня и песка. Важной характеристикой бетона является соотношение воды и цемента (водоцементный модуль, водоцементное соотношение). От данного соотношения зависит прочность бетона: чем меньше его значение, тем прочнее бетон. 

Для гидратации цемента достаточным является соотношение 0,2, однако, из-за низкой пластичности бетона, на практике применяется 0,3-0,5.

Виды бетона

Исходя из требований ГОСТа 25192-82 п. 1, бетон классифицируется по структуре, виду заполнителей, виду вяжущего вещества, основному назначению и условиям твердения.

По виду вяжущего вещества различают следующие типы бетона:

• цементный;

• гипсовый;

• силикатный;

• асфальтобетон;

• шлакощёлочный;

• пластобетон.

По назначению бетоны классифицируются следующим образом:

• обычные (для гражданских и промышленных сооружений);

• специальные.

Вторая категория обширна, поскольку включает в себя дорожные, гидротехнические, декоративные, теплоизоляционные, а также бетоны специального назначения (жаростойкие, химически стойкие, для защиты от ядерного излучения, жаростойкие и мн.др.). По структуре бетоны различают:

• по плотной структуре;

• по крупнопористой структуре;

• по поризированной;

• по ячеистой.

По виду заполнителей бетоны бывают на пористых, плотных и специальных заполнителях. По условиям твердения бетоны классифицируются на твердеющие:

• при условии тепловлажностной обработки и атмосферном давлении;

• в естественных условиях;

• в условиях тепловлажностной обработки и при условии давления выше атмосферного (автоклавного).

Применяется на практике и дополнительное к ГОСТу разделение бетонов на типы. Бетон также разделяют по объёмной массе на следующие виды:

• особо лёгкий (его плотность менее 500 кг/метров кубических)

• лёгкий (плотность варьируется от 500 до 1800) – перлитовый, арболит, пенобетон, газобетон, керамзитобетон, вермикулитовый.

• тяжёлый (его плотность 1800-2500) – это щебёночный (известняковый, базальтовый, гранитный), гравийный.

• особо тяжёлый (плотность его выше 2500) – лимонитовый, баритовый, магнетитовый. Различают также бетоны по содержанию вяжущего вещества и заполнителей:

• жирные (повышенное содержание вяжущего вещества и пониженное крупного заполнителя);

• тощие (высокое содержание вяжущего вещества и повышенное крупного заполнителя);

• товарные (используется стандартное по рецептуре количество вяжущего вещества и заполнителей).

История бетона

Впервые бетон начал использоваться в Древнем Египте более 5000 лет назад. Историки и исследователи утверждают, что первый известковый раствор использовался в строительстве в 3200 г. до н.э. За 100 лет до н.э. римляне использовали в строительстве цемент из извести с добавлением каменных заполнителей. В истории данный строительный материал известен как «римский бетон». Данное вещество использовалось для наполнения полостей несущих стен. Камни смешивались с известью и после затвердевания становились конгломератной массой, которая более всего напоминает по свойствам современный бетон. Смесь, состоящая из трёх частей песка и одной извести (или с применением морского песка две части песка и одна извести), обширно применялась в строительстве и отделке. С применением наполнителей разной степени грубости (осколки глиняных изделий, путеоланская земля) смесь использовалась для отделки стен или заливки полов. Существовал также способ постройки с применением римского цемента. Смесь заливалась между деревянных стен, потом отвердевала, и впоследствии оставались только бетонные монолиты, деревянный остов удалялся. Рецептура изготовления бетона была утеряна на тысячу лет.

В современности бетон начал применяться в строительстве только после 1844 года. Его изобрёл английский химик Джонсон, использовав в качестве вяжущего вещества цемент. Бетон начал применяться в строительстве более обширно со второй половины девятнадцатого века, после того, как был организован промышленный выпуск портландцемента. В двадцать первом веке бетон является одним из основных строительных материалов, который широко используется при возведении несущих и ограждающих конструкций. Применяется бетон при строительстве и ремонте гражданских и промышленных зданий, а также для сооружений (атомных реакторов, плотин гидроэлектростанций, дорог, взлётно-посадочных полос, опорной ЛЭП, портовых сооружений, мостов и мн. др.). Бетонные конструкции плотны и долговечны, и, применяя при строительстве гидроизоляционную защиту, срок службы сооружений многократно увеличивается.