Виды бетона
По плотности различают следующие основные виды бетона: а) особо тяжелые (р > 2500 кг/м3), изготовляемые на особо тяжелых заполнителях (магнетит, лимонит, барит, чугунная дробь, обрезки стали и т. п.). и применяемые в специальных конструкциях для защиты от излучения; б) тяжелые (р = 2200...2500 кг/м3), изготовляемые на песке и крупном заполнителе из плотных горных пород, используемые во всех несущих конструкциях; в) легкие на пористых заполнителях (р =800...2200 кг/м3), применяемые в основном для ограждающих (при плотности не более 1600 кг/м3) или для несущих конструкций (при р > 1200 кг/м3).
По структуре бетоны разделяют на следующие виды: плотный; поризованный — с заполнителем и искусственной пористостью затвердевшего вяжущего между зернами заполнителя, ячеистый — без заполнителя, с искусственно созданными замкнутыми порами.
По виду вяжущего различают бетоны: а) цементные, изготовляемые преимущественно на портландцементе, шлакопортландцементе, пуццолановом портландцементе и их разновидностях; такие бетоны имеют универсальное применение для несущих и ограждающих конструкций в промышленном, гражданском и жилищном строительстве, за исключением тех случаев, когда предъявляются особые требования, например жаростойкость, химическая стойкость и т. п.; б) силикатные, изготовляемые на известковом вяжущем и применяемые только для сборных бетонных и железобетонных элементов заводского изготовления; в) на гипсовом вяжущем, использование которых вследствие низкой водостойкости вяжущего допускается только для внутренних ограждающих конструкций; г) на смешанных вяжущих (например, известково-цементных, известково-шлаковых, известково-зольных и т. п.), идущие на изготовление бетонных изделий и конструкций; д) на специальных вяжущих (органических или неорганических), применяемые лишь при наличии специальных требований, например по химической стойкости, жаростойкости и т. д.
По зерновому составу заполнителей различают бетоны: крупнозернистый — с крупным и мелким заполнителем; мелкозернистый — только с мелким заполнителем.
В зависимости от условий твердения (набор прочности) выделяют следующие разновидности бетона: естественного твердения, используемый преимущественно в летних условиях для монолитных конструкций; подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении, применяемый для изготовления сборных изделий и конструкций в заводских условиях; подвергнутый автоклавной обработке, используемый преимущественно в конструкциях заводского изготовления из силикатных, ячеистых и мелкозернистых бетонов.
Технические требования к основным свойствам бетона — прочности, морозостойкости, водонепроницаемости, плотности (для легких бетонов), устанавливаемые ГОСТами,— сводятся к тому, что бетон должен приобретать определенную прочность в заданный срок твердения, а бетонная смесь должна быть удобной в укладке и экономичной. При использовании в незащищенных от внешней среды конструкциях бетон должен иметь повышенные плотность, морозостойкость и коррозионную стойкость. В зависимости от назначения и условия эксплуатации бетона в сооружении предъявляются соответствующие требования к составляющим его материалам.
Цемент для изготовления бетона необходимо выбирать такой марки, чтобы его количество в бетоне по возможности было минимальным. Снижение расхода цемента как наиболее дорогостоящего компонента важно по экономическим причинам; кроме того, при снижений расхода цемента уменьшается усадка бетона, возрастает его трещиностойкость. В массивных конструкциях, например гидротехнических сооружениях, большой расход цемента вызывает значительное тепловыделение, которое может привести к растрескиванию бетонного массива в результате неравномерного разогрева (экзотермии).
Быстротвердеющие цементы целесообразно использовать при изготовлении сборных железобетонных изделий, так как при быстром наборе прочности ускоряется оборачиваемость металлических форм. Однако такие цементы вследствие большой экзотермии не рекомендуются для бетонов в массивных конструкциях гидротехнических сооружений. Для повышения морозостойкости бетона рекомендуется использовать цементы с органическими добавками — гидрофобный и пластифицированный.
Для бетонов, применяемых в несущих железобетонных конструкциях и рассматриваемых в данном курсе, будем пользоваться следующими сокращенными названиями. 1. Тяжелый (обычный) бетон — это бетон плотной структуры, по плотности тяжелый, на цементном вяжущем, на плотных заполнителях (песчаник, гранит, диабаз и др.), по зерновому составу — крупнозернистый. 2. Легкий бетон — то же, но на естественных или искусственных пористых заполнителях (пемза, туф, перлит, керамзит и др.)- 3. Мелкозернистый бетон — то же, что и тяжелый бетон, но по зерновому составу мелкозернистый (только с мелким заполнителем).