Обзор видов бетона

На протяжении многих десятилетий бетон является, пожалуй, самым незаменимым строительным материалом. Без него невозможно представить себе ни одну современную стройку - будь то промышленные сооружения, многоквартирные жилые дома или же индивидуальные малоэтажные постройки. Не обойтись без бетонных смесей и при ремонтных работах, во всяком случае ни один капитальный ремонт неосуществим без применения этого материала. Попробуем разобраться в том, какие бывают разновидности бетона, каковы области его применения. Что необходимо помнить при выборе и приготовлении бетонных смесей? Что нужно знать об их эксплуатационных качествах?

Существуют две основные категории бетона.
- Бетон на неорганических вяжущих основах (на основе цемента, гипса, силикатных, шлаковых материалов и т.д.). В эту группу входят жаропрочные, кислотоупорные и другие специальные бетоны.
- Бетон на основе органических вяжущих веществ (органические полимеры, асфальт и т.д.). Также существует небольшая прослойка «пограничных» бетонных материалов, среди которых обычно выделяют так называемые полимерцементные бетоны.

Наибольшее распространение в строительстве получили цементные бетоны. Почти две трети из них приходится на бетоны на основе портландцемента (силикат кальция, или портлантид) и его разновидностей. Не бол ее трети рынка занимают бетоны на пуццолановом цементе (с минеральными добавками) и шлакопортландцементе (с силикатом кальция и шлаком). К цементным бетонам также относят бетоны на так называемом напрягающем цементе (для изготовления самонапряженных конструкций), бетоны на безусадочном и глиноземистом цементах (редкоиспользуемые, предназначены для специальных целей). А также бетоны на цветных и белом цементах, использующиеся для декоративных целей.

По масштабам применения следом за цементными бетонами идут гипсовые, силикатные, шлако-, газо- и бутобетоны. Как понятно из названия, гипсовые бетоны изготавливают из гипса. Силикатные производят на основе извести. Шлаковые -на основе мелкоразмолотых и просеянных шлаков, как правило, с использованием щелочных растворов. Газобетоны состоят из цемента, кварцевого песка, извести и воды, часто газобетон содержит небольшое количество спецдобавок. Бутобетоны представляют собой кладку из бутового камня и пластичной бетонной массы. При изготовлении специальных бетонов (жаропрочных, кислотоупорных и т.д.) в качестве вяжущих материалов применяют такие вещества, как фосфаты, кремнефтористое натриевое жидкое стекло и т. п.

Среди бетонов на основе органических вяжущих веществ наиболее распространены полимер-бетоны. Производят их из разного рода полимерных ингредиентов, основу которых составляют карбамидные, эпоксидные, полиэфирные и другие смолы, отвердевающие за счет спецдобавок. По сравнению с группой неорганических бетонов органические смеси получили заметно меньшее практическое применение. Упомянутые выше «пограничные» полимерцементные бетоны изготавливают на основе смешанных материалов, состоящих из полимерных веществ (чаще всего водорастворимых латексов и смол) и цемента.

Бетоны различают по объемной массе (или средней плотности): особо легкие - менее 500 кг на 1 куб. м, легкие - от 500 до 1700, тяжелые - от 1700 до 2400 и особо тяжелые - более 2400 кг на 1 куб. м. Однако подобная классификация носит общий характер и нуждается в конкретизации. Так, к категории особо легких относят ячеистые бетоны. А они в свою очередь разделяются на газо- и пенобетоны (по способу образования пористой структуры), а также на крупнопористые бетоны на легких заполнителях. Легкие бетоны в зависимости от степени и структуры заполнения межзернового пространства подразделяют на крупнопористые (без использования мелкого заполнителя), малопесчаные (частичное заполнение межзернового пространства) и обычные легкие бетоны (полное заполнение межзернового пространства). Наполнителями могут выступать пемза, вспученный шлак, керамзит, цементный камень и т.д.

Неоднородна и группа тяжелых бетонов, применяемых в качестве основы для монолитного строительства. К скорости их твердения предъявляют повышенные требования. Достигается это разными путями. Отсюда - градация тяжелых бетонов по признаку применяемых способов ускорения твердения. Различают тяжелые бетоны с использованием быстро твердеющих цементов; с добавлением специальных химических добавок, катализирующих процесс твердения; подвергающиеся для достижения требуемого эффекта предварительной тепловой обработке. В последнем случае это может быть пропаривание, электропрогрев, автоклавная обработка. К группе тяжелых относят также силикатные бетоны, где вяжущим веществом выступает кальциевая известь. Заполнителями тяжелых бетонов служат плотные материалы: щебень, известняк, гранит и другие горные породы.

Особо тяжелые бетоны подразделяются на бетоны на базе природных заполнителей и портландцементов и бетоны, основой которых служат искусственные заполнители (стальные опилки, обрезки арматуры, чугунный скрап, магнетит, барит и др.). Однако было бы неправильно однозначно относить бетоны к конкретным категориям. Ведь есть и такие виды этого строительного материала, которые сложно «прописать» в определенную группу Например, песчаные крупнопористые бетоны, по свойствам занимающие промежуточное положение между легкими и тяжелыми. Как правило, эти бетоны производятся на основе крупных плотных заполнителей с поризованным цементным камнем.

Область применения бетона широка и зависит от его состава и массы. Наиболее распространены тяжелые бетоны. Без них невозможно строительство монолитных бетонных и железобетонных конструкций (фундаментов, колон, перекрытий); сооружений, регулярно взаимодействующих с недружественной средой, например с водой (мосты, каналы); объектов транспортной инфраструктуры (тоннелей, дорожных мостовых развязок). Легким бетоном в силу небольшого веса и низкой теплопроводности покрывают наружные стены зданий. Нередко из него строят ограды и даже возводят несущие конструкции объектов как гражданского, так и промышленного назначения, используя в этом случае марки высокопрочных легких бетонов. Особо легкие бетоны часто используют в качестве теплоизоляции.

Что касается особо тяжелых бетонов - то сфера их применения довольно узка и специфична, например, их используют для специальных сооружений защитного характера. Скажем, саркофаг над разрушенным энергоблоком Чернобыльской АЭС был построен как раз из особо тяжелых бетонов. Вяжущие наполнители также влияют на область применения. Например, гипсовые бетоны наиболее часто используются для подвесных потолков, внутренних перегородок, элементов отделки зданий. Гипсоцементные, пуццолановые составы, имеющие повышенную водостойкость. нередко применяют в блоках санузлов, конструкциях малоэтажных домов. Для использования в агрессивных средах и особых условиях воздействия наиболее удобны полимерные бетоны.

В индивидуальном строительстве наибольшее распространение получили цементные, буто-, шлако- и газобетоны. Лидер среди них - цементный бетон. Он подходит для возведения фундаментов, перекрытий, стен, лестниц. Приготавливая смесь, берите чистые воду и наполнители. Примеси минимизируют прочность бетона, что неизбежно ведет к перерасходу цемента. Бутобетон применяют, как правило, для фундамента частного дома или ограды. Процесс бетонирования выглядит как утапливание камней в бетонной смеси (при этом толщина первоначального слоя состава должна равняться 20-25 см). Куски горной породы нужно размещать на расстоянии около 5 см друг от друга и от краев конструкции, их количество не должно превышать 50 % от общего объема. Несомненные достоинства бутобетона - его высокая прочность и экономичность в силу значительной доли каменного наполнителя.

Шлакобетон в индивидуальном строительстве используется в основном для возведения стен. Данный материал имеет малую теплопроводность, небольшой вес, достаточную для малоэтажных построек прочность. Среди плюсов - невысокая стоимость и долговечность. В малоэтажном строительстве газобетон применяется главным образом в виде уже готовых блоков. Его легко сверлить и пилить ручным инструментом, не составит никакого труда вбить в него гвоздь. Газобетон отлично схватывается с другими материалами: растворами для кладки, штукатурками, клеями, красками, лаками. Из блоков чаще всего кладут стены. Однако следует помнить, что газобетон из-за пористости лучше не применять в помещениях с повышенной влажностью. При намокании прочность и теплотехнические свойства газобетонных кирпичей ощутимо снижаются - до 25 %, а сохнуть они могут более пяти лет. Все это время помещение остается влажным, практически непригодным для проживания.

ПО ГОСТУ
Маркировка бетонных смесей закреплена в ГОСТ 7473-94. Важнейшие факторы для бетонной смеси: объем вяжущего материала, водонепроницаемость, класс по прочности на сжатие, морозостойкость, подвижность. В марке бетона после буквы М следуют цифры, которые показывают объем вяжущего материала (чаще всего - применительно к цементу) в бетонной смеси. Обозначение М100 или М200 свидетельствует о низкой концентрации вяжущего материала в бетоне, М600 - о высоком содержании. Чаще всего бетоны М100 - М250 применяют при подготовке оснований строящихся зданий, М250 -М350 - для возведения стен, М350 - М450 -для заливки фундаментной подушки. Бетоны марок М550 и выше в основном используют для строительства сложных сооружений, требующих особой прочности, - тоннелей, мостов и т.п.

Класс бетона по прочности на сжатое обозначается латинской буквой В и определяется минимальным значением усилия, которое необходимо для его разрушения. Показатель варьируется от В3,5 до В60. Некоторые бетоны набирают прочность постепенно. Подвижность бетонов - это показатель осадки бетонной смеси (обозначение - буква П, коэффициент - от 1 до 5). Измеряется он посредством залива смеси в бетонный конус: после отвердевания конус убирают и меряют осадок. Для стандартных монолитных работ применяют бетон подвижности П2 - П3.

В маркировке бетона имеется буква F с цифрами от 50 до 350, она обозначает уровень морозостойкости - способность бетонной смеси выдерживать изменения температур, цикл «замораживание - оттаивание - замораживание». Иногда после цифры, обозначающей уровень морозостойкости, может следовать маленькая буква латинского алфавита. Ее наличие свидетельствует о том, что лабораторные испытания проходили в экстремальной для бетонной смеси среде (обычно в среде, содержащей соли). На практике это означает, что такие бетонные смеси имеют «иммунитет» к коррозии.

Водонепроницаемость обозначается буквой W. Чем больше стоящая рядом цифра, тем выше показатель водонепроницаемости. Зная особенности различных видов бетонных смесей, их эксплуатационные характеристики, даже неспециалист сможет без негативных последствий справиться с выбором и применением бетонных материалов. Хотя помощью профессионалов никогда не следует пренебрегать.