БЕТОН И ЕГО СВОЙСТВА

Бетон — искусственный камень, который получается в результате затвердения смеси из вяжущего вещества, воды, мелких и круп­ных инертных заполнителей. Благодаря химическому воздей­ствию происходит сцепление вяжущего вещества с заполнителя­ми и образуется цементный камень. В качестве вяжущего ве­щества применяется цемент, а инертных заполнителей — песок, гравий, щебень и бутовый камень.

Гравием называется материал рыхлых залеганий крепких горных пород, образовавшийся в результате их естественного разрушения. По крупности гравий подразделяется на мелкий (5—20 мм), средний (20—40 мм) и крупный (40—150 мм). Ще­бень получают путем искусственного дробления крепких горных пород на обломки от 5 до 150 мм. По плотности бетон подраз­деляется на тяжелый или обычный, облегченный и легкий. Инертные заполнители для тяжелого бетона — щебень, гравий и песок, для облегченного — кирпичный щебень, для легкого — шлак, керамзит, туф и др.

Для фундаментов в основном применяют тяжелый бетон. Наиболее распространенным вяжущим веществом для тяжелого бетона служит портландцемент.

Прочность бетона (цементного камня) зависит от водоцементного отношения (В/Ц) и активности (марки) цемента. Водоцементное отношение определяет расход воды в кг на 1 кг цемента. Максимальная прочность бетона при водоцементном отношении в пределах 0,35—0,40. При меньшем значении водо-цементного отношения прочность бетона уменьшается. Это объ­ясняется тем, что раствор получается очень густой, плотно рас­пределить его между заполнителями не удается, и образуются пустоты, которые снижают прочность бетона. При большем зна­чении водоцементного отношения прочность бетона также сни­жается. В этом случае часть воды не вступает в реакцию с це­ментом и испаряется, образуя в цементном камне пустоты, что также снижает прочность бетона.

Прочность тяжелого бетона с учетом марки цемента и инерт­ных заполнителей определяется по формуле Rб=KRц(Ц/В-0,5)

где Rб — предел прочности бетона после 28 дней твердения, МПа; К — коэффициент, зависящий от вида инертного заполни­теля (для гравия K=0,5, для щебня K=0,55); Rц— марка (пре­дел прочности) цемента, МПа; Ц/В — цементно-водное отноше­ние (величина, обратная водо-цементному отношению).

Бетонные смеси в зависимости от их свойств разделяются на подвижные и жесткие. Подвижная бетонная смесь обладает способностью растекаться без расслоения и заполнять форму под действием собственной массы или небольшого механического воздействия. Подвижность и жесткость бетонной смеси зависит главным образом от количества содержащейся в ней воды, а для получения требуемой прочности бетона необходимо соблюдать водоцементное отношение.

Предел прочности бетона, МПа, соответствует его классу. Установлены следующие классы тяжелого бетона по прочности на сжатие: В5, В7,5; В10, В15, В20, В25, ВЗО, В40, В50. В зави­симости от класса бетона для приготовления бетонной смеси рекомендуется применять цементы соответствующих марок:

Класс тяжелого бетона . B5 B7,5 B10 B15 B20 B30 B40 B50

Марка цемента . 20 20-30 40 50 50-60

С целью экономии цемента низкоклассные бетонные смеси можно приготовлять на высокомарочных цементах с введением в бетонную смесь добавок-наполнителей или активных мине­ральных добавок.