Бетон: склад, види, одержання

Історія винаходу бетону

Зміст

• Історія винаходу бетону
• Відео: Рецепт Бетони
• склад матеріалу
• Сучасний бетон склад
• Якими бувають інертні наповнювачі?
• Як отримують і застосовують бетон
• Відео: Рецепт бетону
• види бетонів

Якщо заходить розмова про практичному будівельному матеріалі, то відразу ж згадують бетон. Це штучно створений, на зразок каменю матеріал, отримання якого відбувається в результаті схоплювання (застигання) попередньо замішаного і піддалося ущільнення розчину.

Бетон - матеріал сучасності

У XVIII столітті у Франції відбувається багато чудових подій. Одне з них - пов`язане з будівництвом. «Бетон» - слово французьке, там же вперше його і вжили.

Бетон - відомий з давніх часів

Відомі різні версії появи бетону. Одна з них свідчить, що одного разу археологи виявили в невеличкій хатині підлогу, зроблений з бетону, товщина якого складала одну четверту метра (25 см). Сталося це на території колишньої Югославії, знахідка належала до кам`яного віку (як передбачається - 5 600 рік до нашої ери (до н. Е.). Як з`ясувалося, бетонний розчин статі складався, в тому числі, з місцевої червоної вапна і гравію.

В Єгипті був знайдений бетон, що відноситься до 950 року до н. е., в гробниці Теве і в будівництві галерей широковідомих єгипетських пірамід також був використаний бетон. Цей будівельний матеріал в Стародавньому Римі називали «римським бетоном». Приблизно в IV столітті до нашої ери його стали застосовувати. Багато спливло води з тих давніх пір, проте, римський Пантеон, побудований з нього, зберігся до нашого часу, причому пережив навіть кілька землетрусів.

Проводилися дослідження древніх поселень в Римі і прийшли до висновку, що два види бетону застосовувалися для будівництва:

1. природний;
2. штучний.

природний брали з уламків гірських порід, які були пов`язані різними мінеральними речовинами (наприклад, гіпсом, вапном, кальцитом). До природного можна віднести піщаник, брекчию, конгломерат.

До появи цементу в якості сполучного речовини виступала вапно. Крім неї, користувалися ще жирної землею і глиною, вони в поєднанні з водою ставали кашоподібною масою, яка незабаром висихала і набувала непогану міцність. Ось з цієї кашки спочатку і будували глинобитні будинки, а пізніше навіть стали зводити храми.

В Іспанії до нашого часу збереглися формовані стіни, які витримали не одну негоду протягом багатьох років поспіль. Для їх зведення застосовували метод формування (по-іншому: трамбування). На свій розсуд будівельники брали: камінь і вологий грунт або камінь і глину, які укладали в опалубку, виконану з дерева.

Відео: Рецепт Бетони

Будівельна сфера розвивалася, були створені штучні в`яжучі речовини (вапно, гіпс), отримані завдяки термічній обробці сировинної маси. Коли з`явився досить широкий асортимент в`яжучих речовин, то і застосовуватися одержувані бетони і розчини стали частіше в будівництві.

Не тільки бетонні підлоги, але і заливка фундаментів будівель здійснювалася з їх допомогою. Виривали траншеї під фундамент, насипали туди гальку (дрібний камінь), потім заливали сумішшю вапна з піском, глиняної масою. Ця споруда ставало міцною основою для подальшого будівництва.

склад матеріалу

Таблиця: склад бетону

Як з`ясовується, бетон популярний здавна. Фахівці будівельної справи звернули увагу на відмінну міцність, водонепроникність і зручність в укладанні бетону.

Що ж входить до складу бетону? В першу чергу напрошується відповідь: цемент, пісок, вода і щебінь. Але не завжди так. Сучасний бетон відрізняється ще й тим, що в нього, крім перерахованого вище, додають хімічні інгредієнти. Якраз вони покращують затвердевающие, хапають і компілятивні властивості, що впливають на якість.

Сучасний бетон склад

У XX столітті додаються в бетон різні компоненти позитивно позначаються на його властивості. В кінці століття минулого з`явилися бетони, що піддавалися модифікації, як їх ще називають бетонами «останнього покоління». Будинки, побудовані з них, довговічні, надійні і привабливі. Добре відомий бетонний модифікатор МБ, який являє собою композиційний порошок, який має органо-мінеральну основу.

Склад: бетон самоуплотняющийся

Мінеральна частина - мікрокремнезем або суміш з кислою золою-винесення. Органічна частина - це пластифікатор або суміш з ним, що має регулятор затвердіння з добавками. Важливим фактором вважається співвідношення мікрокремнезема і золи-винесення в мінеральної частини, завдяки цьому відбувається поділ модифікаторів на 4 види: Мб-01- МБ-30С, МБ-50, МБ-100С.

Якими бувають інертні наповнювачі?

Для бетону зазвичай застосовують наповнювачі - кварцові річкові піски як найбільш чисті, не потребують промивання, так як містять глину, дрібні пилоподібні фракції і мул не більше 5 відсотків за вагою. Пісок із середньою крупністю зерна менше 0,2 мм для бетону не застосовується. Крім величини зерна в піску, придатному для бетону, має значення обсяг пустот, який не повинен перевищувати 40 відсотків- гравій - добувають його з пухких залягання, які утворилися шляхом природного руйнування осадових або метаморфічних, магматичних гірських порід.

Інертні наповнювачі для бетону

Для бетону найбільш підходящим є гравій з щебневідний зернами- Щебінь - це ще один з інертних наповнювачів для бетону. Його отримання засноване на дробленні гірських порід (це може бути граніт, діабаз, піщаник, доломіт, вапняк), або ж цегляних частин (лом), відвальних шлаків. Для дроблення каменя на щебінь використовують каменедробарки (в основному щокові). Розмір щебеню повинен бути від 5 мм до 150 мм.

Найчастіше в якості в`яжучого речовини в бетоні виступає цемент, в процентному відношенні він повинен складати відповідно до ваги бетону - від 10 до 15. Тоді виходить, що в процентах - води і інертних наповнювачів - буде 90-85.

Заповнювачем також може бути бітум (асфальтобетон). Якщо ж використовують для наповнювачів місцеві матеріали, то це знижує вартість бетону.

Дрібним заповнювачем виступають найчастіше річкові (чисті) кварцові піски з зернами від 0,15 мм до 5 мм, слюди в них міститися не повинно вище 0,5 відсотка, а різних домішок пилоподібних, мулу, глини - не більше 5 відсотків.

Серед великих заповнювачів набув широкого поширення щебінь, який отримують в результаті штучного дроблення твердих, морозостійких (міцних) порід.

Для роботи з масивними конструкціями береться щебінь не більше 150 мм, а найпопулярнішим - 5-80 мм. Якщо ж застосовується гравій (крупним заповнювачем), то він повинен мати ті ж самі розміри, що і щебінь, мати таку ж морозостійкістю якраз в тих випадках, коли він експлуатується при змочуванні водою, а також заморожується і відтає.

Щоб було зручно працювати з свіжоприготованою бетонної сумішшю, вона повинна мати достатню рухливістю і зручно укладатися при вібрації. Коли бетон виготовлений, його міцність протягом одного-двох тижнів швидко зростає.

За межі міцності в кг / см2 при стисненні бетонного стандартного кубика, що має розмір 20 Х 20 Х 20 см, визначають марку бетону. Кубик випробовують через чотири тижні після того, як виготовлять. Ще в СРСР були встановлені такі марки: 50- 75- 100- 150- 200- 250- 300- 400- 500. На міцність цементу діє водоцементне співвідношення і активність самого цементу.

Як отримують і застосовують бетон

Отримання його відбувається завдяки випалу до спікання штучної маси матеріалів, вивірених з великою точністю, з вмістом вуглекислого кальцію (який є в чистому або мергелистих вапняку і ін.) І глини (також може бути різною: вапняної, мергель та інші) з подальшим тонким помелом або шлакопортландцемент (якщо зіставити з портландцементом, то схоплювання і твердіння відбувається повільніше в перші дні). Але не можна посперечатися з його стійкістю проти дії мінералізованих вод (в зіставленні його з портландцементом), тому застосування його можливо для масивних бетонних і залізобетонних конструкцій, гідротехнічних споруд. Може брати участь в розчинах для кам`яної кладки, в виготовленні підлог і бетонних каменів.

Устаткування для одержання бетону

Задані якісні показники бетону визначаються встановленням складу бетонної маси, марки цементу і якості наповнювачів. Щоб розрахувати витрати цементу на один кубічний метр бетону повинні бути враховані вимоги необхідної міцності і щільності, економічності бетону і пластичного стану бетонної маси. Якщо необхідно звести залізобетонна споруда, яке буде знаходитися на відкритому просторі або в воді, то витрата цементу, як правило, складе 250 кг / м3, а для конструкцій і пристосувань усередині приміщень - не менше ніж 220 кг / м3.

Відео: Рецепт бетону

Залізобетонні споруди вимагають звичайного бетону.

Стіни будівлі і легкі перекриття потребують легкому бетоні (можна використовувати шлакобетон).

Теплоізоляція вимагає особливо легких (піно-і газобетон).

види бетонів

Види бетонів і поділ на класи

Взявши за основу об`ємна вага, бетони підрозділяються на 5 видів:

1. особливо важкі, мають об`ємний вагу (ОВ) понад 2 700 кг / м3, наповнювачі використовують важкі - сталеві тирса (стальбетон) або важкий шпат;
2. важкі або звичайні (З ОВ - 2 100-2 600 кг / м3) з наповнювачами: кварцовим піском, щебенем або гравієм, обов`язково з щільних порід;
3. полегшені (ОВ - 1 800 кг / м3-000 кг / м3) з заповнювачем також полегшеного типу, наприклад, цегляним щебенем;
4. легкі (З ОВ - від 1 000 кг / м3 до 1 800 кг / м3) з наповнювачами більш легкими (керамзит, туф, шлак, пемза);
5. особливо легкі (ОВ - від 400 кг / м3 до 1 000 кг / м3), найчастіше до них відносять ніздрюваті бетони (газобетон, пінобетон), що не містять або містять зовсім небагато твердих наповнювачів.

Найпопулярнішими вважаються важкі бетони. В якості в`яжучого речовини найбільш придатний портландцемент (сілікатцемент).

Першими у використанні бетону, як вже відомо, стали єгиптяни, за ними - римляни і греки. Пантеон і Колізей - яскравий тому доказ. Каменщик з Англії Джозеф Аспдін запатентував в 1824 році дивне сіра речовина і дав йому назву «портландцемент». Щось схоже винайшов в Москві в першій чверті 20 століття Е. Челиев. Незабаром Росія дізналася про цемент Аспдін. Це сталося в 1847 році, з якого і взяла старт ера бетону. Ось так буває!