Глава 8. Бетоны

§ 45. Общие сведения о батонах и их классификация

Батоном называют искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения рационально по­добранной, тщательно перемешанной и уплотненной сме­си минерального вяжущего вещества, воды, заполнителей и в необходимых случаях специальных добавок. Смесь указанных компонентов до начала ее затвердевания на­зывают бетонной смесыо.

Вяжущее вещество и вода — активные составляющие бетона. В результате химического взаимодействия меж­ду ними образуется новое соединение в виде клейкого теста, которое обволакивает тонким слоем зерна мелкого и крупного заполнителя, а затем со временем затверде­вает и связывает их, превращая бетонную смесь в проч­ный монолитный камень — бетон.

Заполнители (песок, щебень или гравий) занимают до 80—85 % объема бетона и образуют его жесткий ске­лет, препятствующий усадке. Применяя заполнители с различными свойствами, можно получать бетоны с раз­нообразными физико-механическими показателями, на­пример легкие, жароупорные и пр. На рис, 45 показана структура обыкновенного тяжелого бетона.

Большой вклад в разработку основ науки о бетоне внес И. Г. Малюга. В его труде «Состав и способ приготовления цемент­ного раствора (бетона) для получения наибольшей крепости» (1895 г.) обобщены не только имевшийся производственный опыт, ко и результаты исследований зависимости прочности бетона от водо­цементного отношения, расхода цемента, вида заполнителя и других факторов.

Н. М. Беляев, И. П. Александрин, К. С. Завриев, Б. Г. Скрам- таев, И. М. Френкель, Ю. М. Баженов и др. разработали научные методы подбора состава бетона, способствующие повышению его качества и экономии цемента. Большой вклад в создание раз­личных видов бетона — легкого, кислотоупорного, жаростойкого внесли Н. А. Попов, В. М. Моск­вин, К. Д. Некрасов и др. Изу­чению технологии приготовления и уплотнения бетонных смесей посвящены работы А. Е. Десова, В. В. Михайлова, О. А. Гершбер- га и др. Над повышением долго­вечности бетона работали С. В. Шестоперов, Г. И. Горчаков, Н. А. Мощанский, Ф. М. Иванов и др.

В настоящее время бе­тон является весьма рас­пространенным строитель­ным материалом. Из бето­на изготовляют самые раз­нообразные по форме и раз­мерам бетонные и железо­бетонные строительные из­делия и конструкции.

Основными признаками для классификации бетонов служат средняя плотность, вид применяемого вяжущего вещества, структура, вид заполнителя, а также назначе­ние бетона.

По средней плотности бетоны подразделяют на особо тяжелые — более 2500 кг/м³, тяжелые — 1800— 2500 кг/м³, легкие — 500—1800 кг/м³ и особо легкие (теплоизоляционные) — менее 500 кг/м³.

По виду применяемого вяжущего вещества бетоны разделяют на цементные (приготовляемые на клинкер­ных цементах — портландцементе, шлакопортландцемен- те, пуццолановом портландцементе и др.); силикатные автоклавного твердения (на известково-песчаном, извест­ково-шлаковом и других вяжущих); гипсовые (на гип­совых и гипсоцементно-пуццолановых вяжущих); асфаль­тобетоны (на битумном вяжущем); полимерцементные бетоны и полимербетоны (на синтетических смолах).

Для приготовления бетонов различных видов исполь­зуют разнообразные природные и искусственные запол­нители. Особо тяжелые бетоны приготовляют с примене­нием специальных природных и искусственных рудосо- держащих заполнителей (магнетит, барит, чугунный скрап, стальная стружка и др.). В состав тяжелых бето­нов входят обычные плетные заполнители (кварцевый песок, гравий, щебень и др.). Для приготовления легких бетонов используют естественные и искусственные пори­стые заполнители.

В зависимости от структуры бетоны разделяют на бе­тоны плотной структуры, у которых все пространство между зернами заполнителя занимают затвердевшее вя­жущее и поры вовлеченного в него воздуха, в том числе образующиеся благодаря применению поверхностно-ак- тивных добавок; бетоны поризованной структуры, прост­ранство между зернами заполнителя которых заполнено затвердевшим вяжущим и поризованным пено- или газообразователем; ячеистые бетоны, состоящие из затвер­девшего вяжущего и кремнеземистого компонента и пор, равномерно распределенных и образованных газо- или пенообразователями; бетоны крупнопористой структуры, у которых пространство между зернами крупного запол­нителя не полностью заполнено мелкими заполнителями и затвердевшими вяжущими.

По назначению бетоны подразделяют на конструкци­онные — для бетонных и железобетонных несущих кон­струкций зданий и сооружений (фундаментные блоки, колонны, балки, плиты и др.); гидротехнический — для возведения плотин, шлюзов, облицовки каналов и др.; бетон для стен зданий и легких перекрытий; дорожный — для устройства дорожных и аэродромных покрытий; спе­циальные — химически стойкие, жаростойкие, декоратив­ные, особо тяжелый для биологической защиты, бетоно- полимеры, полимербетоны и др.¹.