Бетон - важнейший строительный материал нашего времени. Он состоит из вяжущего
(например, цемента), заполнителя (например, гравия) и воды. Эта смесь способна
хорошо перемешиваться, загустевать и затвердевать в сплошную камнеобразную
массу.
Бетон, как и всякий естественный или искусственный камень, работает на
сжатие; снабженный стальной арматурой он, однако, в отличие от всякого
другого камня выдерживает и значительные нагрузки на растяжение. Благодаря
этим свойствам железобетон незаменим в любом индустриальном строительстве.
Цемент представляет собой гидравлическое вяжущее вещество. Его изготовляют из минерального сырья (силикатов кальция, глинозема и др.), которое измельчают и обжигают до спекания; обожженный цементный клинкер подвергают тонкому помолу. Изменяя состав сырья и тонкость помола, можно прогнозировать свойства цемента.
В книге мы расскажем только о стандартных цементах, свойства которых регламентируются соответствующими нормативами. Наиболее распространен портландцемент. Его используют почти во всех работах, о которых пойдет речь.
При совместном помоле клинкера портландцемента и доменного шлака получают
шлакопортландцемент различных марок в зависимости от количества добавляемого
шлака. Некоторые из них превосходят по прочности портландцемент. Для наших
работ пригодны все эти цементы.
Портландцементы по составу еще называют силикатными, а шлакопортландцементы
- шлаковыми. Портландцемент (силикатный) выпускается марок 200-600, шлако-портландцемент
(шлаковый)-марок 150-500, которые характеризуют предел прочности на сжатие
(кгс/см2) стандартного образца из цементно-песчаного раствора состава 1
:3 на 28-е сутки. Достоинства цемента состоят не столько в том, что он
сообщает бетону высокую прочность, сколько в коротком сроке схватывания.
Быстрое твердение сокращает время нахождения бетона в опалубке.
Все гидравлические вяжущие вещества, в том числе и цемент, обладают свойством схватываться как на воздухе, так и в воде. Из этого следует, что хранить цемент нужно непременно в сухом месте. Кроме того, рекомендуется по возможности применять только свежий цемент, так как при долгом хранении он под воздействием влажного воздуха может частично схватиться. Однако такой старый цемент все же может быть употреблен для второстепенных работ.
Заполнители-преимущественно песок, гравий и щебень - различают по крупности зерна (зернистости, размеру кусков). Песок мелкозернистый имеет размеры частиц 0,1-0,25 мм; среднезернистый 0,25-0,50 мм; крупнозернистый 0,5-1 0 мм; грубозернистый 2-2,5 мм, гравий 2-10 мм и щебень 3—150 мм.
Для легких бетонов в качестве заполнителя применяют доменный шлак, пористую обожженную глину, пемзу, вулканический туф, ракушечник, бой кирпича, керамзит и т. д. Заполнители не должны содержать вредных примесей: разного рода глин, органических веществ, гумуса. Кроме того, нельзя применять в качестве заполнителя определенные минеральные вещества (гипс, ангидрит и др.), которые приводят к деформациям вследствие кристаллизационного давления.
Важно знать, что мерилом качества бетона служит не столько прочность заполнителя, сколько форма его частиц и их размер. В заполнителе частицы должны находиться в таком процентном соотношении, чтобы при затвердевании все пустые пространства, образующиеся между крупными кусками заполнителя, были заполнены более мелкой фракцией. Цемент служит только «клеем», связующим отдельные частицы друг с другом. И заметьте: угловатые заполнители повышают качество бетона.
Вода для приготовления раствора и бетона используется любая, встречающаяся в природе, но не загрязненная, например, промышленными отходами или нечистотами. В зависимости от того, сколько воды добавляется в смесь, консистенция еще не схватившегося бетона определяется как жесткая, пластичная и особо подвижная. Излишняя вода при твердении испаряется, вследствие чего в бетоне остаются поры, пустоты. Поэтому целесообразно добавлять воды ровно столько, сколько требуется для необходимой консистенции.
Арматурная сталь применяется в виде стержней, связываемых проволокой или свариваемых. Использовать листовую сталь для железобетонных работ запрещено Упрочение железобетонных изделий обусловлено тем, что стальная арматура способна воспринимать напряжения растяжения и сдвига. |
