Поговорим о самом распространенном строительном материале.

Бетон как строительный материал был изобретен еще в Древнем Риме (хотя некоторые источники утверждают, что он изобретался и «забывался» многократно). И отличался древнеримский бетон от сегодняшнего, по большому счету, немногим. Сегодня мы можем похвастаться лишь двумя основными вещами относительно бетона – мы владеем технологией его создания, не по наитию, а согласно строго выверенным технологическим процессам. И второе – это присадки, позволяющие существенно расширить использование бетона в строительстве (и существенно раздвинуть время этого строительства).

Отдельные примеры связывания мелких камней раствором или использования раствора с крупным заполнителем встречаются и египтян, вавилонян, финикийцев, карфагенян. Однако современное применения бетона началось  1844 году, когда английский химик Джонсон изобрел бетон на вяжущем цементном растворе.

Массовое применение бетона в строительстве началось во второй половине девятнадцатого века.

Тогда же был изобретен и железобетон – залитая бетоном стальная арматура.

Итак:  Бетон (от фр. béton) — искусственный каменный строительный материал, получаемый в результате формования и затвердевания рационально подобранной и уплотненной смеси состоящей из вяжущего вещества (цемент или др.), крупных и мелких заполнителей, воды. В ряде случаев может содержать специальные добавки, а также отсутствовать вода (например в асфальтобетоне).

В общем случае, бетон производится смешиванием цемента, песка, щебня и воды (соотношение их зависит от марки цемента, фракции и влажности песка и щебня), а также небольших количеств добавок (пластификаторы, гидрофобизаторы, и т. д.). Например, при применении цемента марки 400 для производства бетона марки 200 используется соотношение 1:3:5:0,5. Соотношение воды и цемента («водоцементное соотношение», «водоцементный модуль»; обозначается «В/Ц») — важная характеристика бетона. От этого соотношения напрямую зависит прочность бетона: чем меньше В/Ц, тем прочнее бетон. Теоретически, для гидратации цемента достаточно В/Ц = 0,2, однако у такого бетона слишком низкая пластичность, поэтому на практике используются В/Ц = 0,3—0,5.

Самой распространенной ошибкой при самостоятельном (кустарном) производстве бетона является чрезмерное добавление воды, которое увеличивает подвижность бетона, но в несколько раз снижает его прочность (Ряд специалистов, правда, утверждает, что на практике это приводит скорее к неоправданно затянутому сроку затвердевания, т.е. на такой бетон нельзя давать полезную нагрузку значительно дольше, однако затем его параметры приближаются к обычным).

В области гражданского частного строительства имеет смысл рассматривать только так называемый «обычный» бетон, основанный на цементе, хотя общая классификация бетонов включает в себя и гидротехнические, и дорожные и декоративные виды, и даже бетоны спец. назначения – химически стойкие, защищающие от радиации и т.п.

С точки зрения терминологии, полезно также знать, что бетоны принято разделять по содержанию вяжущего вещества на:

  • Тощие -  с пониженным содержанием вяжущего вещества и повышенным содержанием крупного заполнителя
  • Жирные – с повышенным содержанием вяжущего вещества и пониженным содержанием крупного заполнителя
  • Товарные – приготовленные по «стандартной» рецептуре.

Основные эксплуатационные свойства

Основным показателем, которым характеризуется бетон, и который наиболее важен при строительстве дома, является «прочность на сжатие». По ней и устанавливается класс бетона. Число после буквы «В» показывает выдерживаемой классом бетона давление в мегапаскалях (МПа). Например, обозначение B25 означает, что бетон данного класса в 19 случаях из 20 должен выдержать давление 25 МПа. При реальных конструкторских расчетах применяются понимающие коэффициенты, позволяющие с запасом обеспечить безопасность и надежность соответствующих конструкций (например, для класса В25 в расчеты закладывают 18,5 МПа).

Часто «вместо» класса прочности применяется так называемая «марка бетона» — в виде буквы М и числового значения предела прочности на сжатие, выраженного в кгс/см2.

Так как и тот, и другой классификатор по сути определяют зависимые физические характеристики бетона, то их можно привести в соответствие. В частном домостроении применяются бетоны следующих марок (классов):

Класс бетона

Ближайшая марка

B3,5 М50
B5 М75
B7,5 М100
B10 М150
B12,5 М150
B15 М200
B20 М250
B22,5 М300
B25 М350
B27,5 М350
B30 М400
B35 М450
B40 М550
B45 М600

 

Необходимо также понимать, что если нигде не сказано иного, то в любой проектной и строительной документации указывается прочность бетона по возрасту в 28 суток. В практическом значении это важно лишь для понимания того, что более «молодой» бетон нельзя нагружать на максимальные расчетные нагрузки ранее этого срока. Хотя первичное затвердевания бетона происходит достаточно быстро (при соблюдении технологии производства и заливки), однако максимальную расчетную твердость он получает лишь через месяц. И, кстати, говоря, продолжает твердеть и после этого, хотя уже незначительно с точки зрения практического применения.

Бетоны также различают по «удобоукладываемости», то есть способности легко заполнять форму, не расслаиваясь в процессе укладки. Этот параметр особенно важен при укладке бетона бетононасосом.

  • сверхжесткие (жесткость более 50 секунд);
  • жесткие (жесткость от 5 до 50 секунд);
  • подвижные (жесткость менее 4 секунд, подразделяются по осадке конуса).

ГОСТ устанавливает следующие обозначения бетонных смесей по удобоукладываемости:

Марка по удобоукладываемости Норма по жесткости, с Осадка конуса, см
Сверхжесткие смеси
СЖ3 Более 100
СЖ2 51—100
СЖ1 менее 50
Жесткие смеси
Ж4 31—60
Ж3 21—30
Ж2 11—20
Ж1 5—10
Подвижные смеси
П1 4 и менее 1—4
П2 5—9
П3 10—15
П4 16—20
П5 21 и более

Для прокачки насосом используют смеси с показателем не ниже П4.

 

Кроме этих параметров, «обычные» бетоны еще характеризуют:

Морозостойкостью – обозначают латинской “F” и числами от 50 до 1000, означающими количество циклов замерзания-оттаивания, которое способен выдержать бетон.

Водонепроницаемостью – обозначают латинской “W” и числом от 2 до 20 (давление воды, которое должен выдержать образец данной марки).

Заключение

Мы сознательно опустили многие интересные свойства бетона, чтобы заострить внимание на наиболее важных.

Ключевое, что необходимо понимать в обычных условиях:

  1. Бетон является смесью цемента определенной марки, песка, щебня (определенных размеров) и воды. Марка цемента и пропорция смеси определяет марку бетона, а также прочие наиболее важные его характеристики. Добавим, что на качество бетона будет влиять и качество каждой его составляющей. Свежесть цемента, качество песка, тип и размер используемого щебня, поэтому и цена на бетон даже одной марки может различаться достаточно сильно.
  2. В частном домостроении используются (если только вы не строите под домом бомбоубежище) марки бетонов от М200 до М450. Марки тощего бетона применяются только для различных ненагружаемых конструкций или, к примеру, для проведения бетонной подготовки. Применение более «высоких» марок неоправданно увеличивает стоимость строительства.
  3.  В «домашних» условиях практически невозможно добиться нужной «марочности» бетона. Поэтому, если вы решились на его самостоятельное изготовление, планируйте марку «с запасом», особенно для конструкций фундамента.
  4. Никогда не давайте полную расчетную нагрузку на залитый бетон ранее месяца после его заливки (если только вы не использовали специальные присадки).
  5. Излишнее количество воды в бетоне: в случае самостоятельного изготовления говорит о лени строителей (жидкий бетон проще укладывать), а в случае приехавшей бетономешалки – о том, что вас обворовывают. И в том, и в другом случае – это плохо и требует вашего немедленного вмешательства.

Темы присадок, железобетонных конструкций, легких и ячеистых бетонов рассматриваются отдельно.

Понравилась статья? Расскажи друзьям

Опубликовать в Facebook
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники
Опубликовать в Яндекс