Виды бетона

25-этажное высотное здание, суперпрочная автомагистраль, по которой за сутки проезжают тысячи машин, речной причал и фигурный вазон в саду… При изготовлении всех этих объектов используется бетон. Но он может значительно отличаться по составу и пропорциям компонентов. Разные виды бетона обладают различными эксплуатационными свойствами.

Назначение

По функции бетоны делятся на два основных типа:

1. Обычные применяются при возведении зданий гражданского назначения и изготовлении ЖБИ,
2. Специальные разработаны для нестандартных или сложных условий эксплуатации.

Бетоны второй группы бывают разных типов:

• Гидротехнические содержат много цемента и имеют повышенную плотность. В них почти отсутствуют поры, через которые влага проникает внутрь, поэтому они спокойно переносят длительный контакт с водой и применяются для строительства гидротехнических объектов – мостов, плотин, причалов, водохранилищ.
• Дорожные прочные, тяжелые, способные выдержать интенсивный трафик и проезд большегрузов. В составе – портландцемент и большая доля крупных заполнителей. Благодаря устойчивости к механическим нагрузкам разные виды дорожных бетонов используются для строительства автотрасс и взлетно-посадочных полос.
• Конструкционные обладают повышенной прочностью и упругостью. Востребованы при возведении несущих стен, перекрытий и ограждений.
• Теплоизоляционные имеют низкую плотность, высокую пористость и, соответственно, небольшой вес. Они проигрывают другим типам по прочности, зато эффективны как утеплители для стен и пола.
• Термостойкие не обжигаются, устойчивы к перепадам температур и жару. Сохраняют свои свойства при нагревании до 1800℃.
• Огнеупорные подвергаются обжигу и выдерживают воздействие открытого пламени с температурой до 500℃.
• Безыскровые обладают антистатическими свойствами благодаря содержанию мраморной или доломитовой крошки. Такие покрытие не электризуется и препятствует появлению искр, поэтому используется на пожароопасных объектах.
• Звукопоглощающие изготавливаются с добавлением резиновой крошки, пеностекла и кварцевого песка. Большое количество пор и наличие изолирующей прослойки помогает гасить звуки.
• Декоративные изготавливаются с добавлением ярких заполнителей или красящих пигментов, а также пластификаторов. Это позволяет придавать изделиям любую форму и получать различные дизайнерские эффекты. Разные виды декоративного бетона имитируют текстуру натурального камня, дерева, керамики и других покрытий. Используются при создании малых архитектурных форм, скульптур, тротуарной плитки, для украшения интерьера.
• Химически стойкие незаменимы при возведении объектов, которые контактируют с агрессивными веществами, например, в лабораториях и на производствах. Могут содержать полимеры, синтетические смолы и жидкое стекло.
• Сульфатостойкие производятся с добавлением пуццоланового или сульфатостойкого цемента. Эти компоненты обеспечивают долговечность покрытия при контакте с жидкостями, содержащими сульфаты, например, производственными стоками или грунтовыми водами.

Бетон: виды и характеристики

Кроме того, разные растворы отличаются по составу, структуре и свойствам. Рассмотрим основные параметры.

Тип и происхождение вяжущего

Растворы делятся на два типа:

1. На основе неорганических вяжущих. Наиболее распространенные из них:
   • цемент с разными характеристиками выбирается в зависимости от условий эксплуатации;
   • известняковый щебень недорог и устойчив к морозам, но имеет ограничения по прочности;
   • шлак, или отходы производства, придает конструкции надежность и увеличивает теплоизоляционные свойства;
   • гипс экономичен и ускоряет застывание смеси;
   • силикатные добавки повышают прочность конструкций и позволяют строить высотные объекты.
2. На основе органических вяжущих:
   • полимербетон содержит синтетическую смолу, которая увеличивает водонепроницаемость конструкции и способность выдерживать температурные перепады. Такой раствор востребован при возведении гидротехнических сооружений;
   • асфальтобетон имеет в составе горячий битум и применяется в дорожном строительстве;
   • в самовосстанавливающуюся смесь добавляют мельчайший порошок со штаммами бактерий. Под воздействием воды и воздуха микроорганизмы прорастают и вырабатывают соединения, которые затягивают небольшие трещины.

Вид заполнителя

Заполнители делятся на крупные и мелкие, внутри каждой группы выделяют несколько фракций. Чаще используются природные (щебень, гравий, песок), реже – искусственные (кирпичный лом).

Заполнители влияют на прочность и удельный вес бетона. Добавление стальной стружки или стекловолокна делает его тяжелым и очень прочным, а керамзита или полистирола, наоборот, легким и способным удерживать тепло внутри помещения. Отсутствие песка превращает обычный раствор в дренажный, который легко пропускает воду и применяется в ландшафтном дизайне.

Доля заполнителя и вяжущего

Широко распространен так называемый товарный бетон, в котором содержание компонентов соответствует ГОСТам. Он может заливаться как в формы, так и в опалубку непосредственно на объекте.

Существуют и другие виды бетона для специальных условий:

• В жирных вяжущего больше, чем заполнителей. Такой раствор прочнее и эластичнее обычного, но и дороже.
• В тощих доля вяжущего меньше, чем предписано нормативами. Такая смесь дешевле и используется для возведения конструкций, не подвергающихся большим нагрузкам.

Структура

В зависимости от вяжущего и заполнителя выделяют несколько видов материала с разной плотностью:

1. Особо тяжелые ― кубометр весит более 2200 кг. Используются для возведения фундаментов под высотные здания, плотин, атомных станций и других объектов специального назначения.
2. Тяжелые ― от 2200 до 1800 кг/куб. м. Из них строят стены, перекрытия и другие несущие конструкции.
3. Лёгкие ― от 1800 до 500 кг/куб. м применяются для возведения ненесущих перегородок, стяжки пола, садовых дорожек.
4. Особо лёгкие, весом менее 500 кг/ куб. м, служат для теплоизоляции и изготовления декоративных объектов.

Сегодня бетонные заводы изготавливают растворы, отличающиеся по структуре. Перечислим лишь некоторые из них:

• Разные виды ячеистого бетона в процессе производства наполняют пузырьками воздуха или газа. Получается недорогой, легкий и пористый материал с хорошими теплоизоляционными свойствами, который востребован в малоэтажном домостроении и возведении ненесущих конструкций в многоэтажных объектах.
• В крупнозернистый раствор добавляют большую долю заполнителей крупных фракций. Он становится более плотным и используется при строительстве дорог.
• Безусадочная смесь содержит специальные добавки и сохраняет свои геометрические размеры после заливки. Востребована при ремонте и реконструкции бетонных покрытий.

Условия твердения

Обычно бетонная конструкция набирает расчетную прочность за 28 дней, если соблюдается температурно-влажностный режим (идеальны +18–22ºС и более 90%). Наиболее интенсивно этот процесс идет в первые дни. По скорости набора прочности растворы делят на две группы:

• быстротвердеющие в первые два дня набирают более 40% прочности,
• медленнотвердеющие – менее 40%, что продлевает сроки выполнения работ и дает возможность устранить небольшие дефекты.

Оба эффекта достигаются за счет добавок.

Сегодня в строительстве используются разные виды бетона. Можно выбрать оптимальный материал для решения любой технической задачи.