Что такое бетон и как он получается.

 

Человек использует бетон, как минимум, 4000 лет и технологии применения бетона развиваются вместе с развитием человечества. Наш век, вполне, можно назвать веком бетона. Он везде и всюду, массово заменяет другие строительные материалы. Мы живем в окружении бетона, но редко задумываемся, что он из себя представляет. И все же, порой, люди задаются этим вопросом, а потому стоит тему бетона раскрыть подробнее и рассказать о нем.

Бетон — представляет собой искусственный камень, который получается в результате смешивания различных заполнителей, вяжущих веществ, воды. Подобная масса тщательно перемешивается до однородной массы, а вяжущие вещества связывают частицы наполнителей друг с другом. В бетонах, вяжущими веществами выступают цемент и вода. В отдельности их сложно назвать вяжущими, но если их смешать, то начнется реакция, называемая гидратацией цемента. Во время этой химической реакции, из цемента и воды, образуются кристаллогидраты, которые преобразуют пластичную и однородную массу раствора в более плотную, снижая пластичность и текучесть, доводя эту массу до состояния окаменения. Этот процесс можно разделить на два этапа:

  • на первом этапе, однородная масса начинает схватываться и загустевать;
  • на втором этапе, идет процесс отвердевания и упрочнения получившегося монолита.  

Давайте подробнее рассмотрим процессы, вызывающие схватывание пластичной или жидкой смеси и почему эта масса раствора становится камнем. Цемент и вода, при смешивании, образуют кристаллогидраты, иглообразной формы, которые, при достаточном количестве, создают между собой пространственные связи. Этот процесс происходит на этапе схватывания и занимает порядка 6 часов. Еще через 2-4 часа из этих пространственных связей образуется некий скелет иглообразных кристаллов, пронизывающий весь объем раствора. После этого начинается второй этап — отвердевание. Процессы отвердевания или упрочнения также можно назвать застыванием и набором прочности. Такое обилие названий связано с более сложным процессом, происходящим после схватывания цементного раствора. Не будем вдаваться в подробности минерального состава цемента, а просто разъясним принципы затвердевания раствора цемента. После образования скелета иглообразных кристаллов, также начинается процесс образования кристаллов очень малого размера, которые образуют сплошную или гомогенную структуру. В итоге, их становится очень много и их плотность намного выше плотности скелета, образованного из иглообразных частиц. В течении суток, малые кристаллы начинают вытеснять иглообразные кристаллы, а спустя месяц этот скелет вытесняется из массы бетона полностью. Подобный процесс вызывает уменьшение прочностных показателей бетона, вытесняемые кристаллы образуют рыхлость структуры бетона. Чтобы минимизировать последствия этих процессов в раствор цемента добавляют гипс. Он снижает скорость образования первых, иглообразных, кристаллов, что дает время для образования малых кристаллов в большем объеме. Такой подход снижает рыхлость бетона.

 

 

У каждого вида бетона есть, вполне определенные, требования по характеристикам и бетоны должны их достигать, за определенное время. Это называется “возрастом бетона”. Так как бетон является смесью из нескольких компонентов, то важную роль играют качественные компоненты, входящие в раствор бетона, к тому же, не стоит забывать о правильных пропорциях компонентов, температуре окружающей среды, влажности и прочих тонкостях, которые так или иначе могут повлиять на процесс формирования бетона.

 

Как замешивается раствор.

Классический бетон делается довольно просто: берем цемент, песок, щебень, воду, также можно добавлять разного рода добавки и присадки для улучшения свойств бетона.

Как мы уже знаем, ключевую роль в образовании бетона играют вода и цемент. Цемент имеет свою градацию по маркам, они так и называются — марки цемента. В свою очередь, бетон, также имеет градацию марок и называется также просто — марки бетона. Оба вида марок имеют свои фиксированные характеристики, занесены в ГОСТы и должны отвечать определенным требованиям своих ГОСТов. Марка бетона, это показатель прочности бетона, в определенном возрасте, цифры в марке обозначают нагрузку, которую должен выдерживать бетон. Она измеряется в килограммах на квадратный сантиметр, а испытание проводят на пробе бетона, сделанной в виде куба с гранями по 20 см. Марка цемента обозначает прочность будущего  бетона, полученного из этого цемента. Но не забываем, что есть еще добавки в виде песка, щебня и воды. При добавлении их в раствор, показатель прочности бетона будет ниже показателя марки цемента. Например, используя цемент марки М400 мы можем получить бетон марки 200, смешав ингредиенты в пропорции 1:3:5:0,5. В этой формуле следующая очередность:

  • цемент;
  • песок;
  • щебень;
  • вода.

Вода играет очень важную роль в растворе и ее соотношение с цементом выведен в отдельный показатель В/Ц — водоцементное соотношение, либо водоцементный модуль. Чем ниже этот показатель, тем прочнее будет бетон. Минимальным считается показатель в 0,2 единицы, но такой замес раствора бетона будет иметь очень низкую пластичность, потому применяют показатель в 0,3-,05 единиц. Можно и выше, получится довольно жидкая и пластичная консистенция, но конечный показатель прочности бетона упадет. Нужно держаться оптимального водоцементного соотношения, для получения хорошего бетона.

 

 

Мы рассмотрели обычный цементный замес раствора бетона, не раскрывая подробностей состава компонентов. Но они, как и любой строительный материал, поделены на виды, классы, назначения. Также стоит отметить, что существуют несколько различных технологий производства бетона, производящих совершенно различные по характеристикам бетоны.

 

 

Продолжение можно найти здесь.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Top