Состав бетона, его изготовление и применение

Бетон — один из важнейших материалов, широко применяющийся в промышленном и гражданском строительстве в виде раствора и готовых изделий. Он высоко ценится благодаря своей прочности, водонепроницаемости, морозоустойчивости и большой долговечности. Составные части бетонного раствора — это цемент, щебень, песок и вода, которые смешиваются в соотношении 1 : 4 : 2 : 0,5 (пропорции могут незначительно меняться). Чтобы получить бетон высокого качества и усилить необходимые в конкретных условиях качества смеси в неё вводят специальные добавки, доля которых в общей массе раствора может составлять до 5%.

качественный бетон 1

Основные компоненты

Как уже было сказано выше, основными компонентами бетонного раствора являются цемент, вода, песок и щебень. Причем первые два должны обеспечивать монолитность отливаемого конструкционного элемента здания или изготавливаемого железобетонного изделия. Но задача соблюдения точного соотношения связующего вещества (цемента) и воды решается с учетом влажности двух других компонентов — песка и щебня, а также степени водопоглощения и ряда других не менее важных параметров.

Тем не менее, даже самые точные пропорции при смешивании песка и цемента не смогут придать застывшему раствору прочность и долговечность, если не ввести в состав бетона мелкие и крупные наполнители в виде песка и щебня (гравии). Чистый цемент после застывания трескается, а под нагрузкой деформируется и дает большую усадку. Если же добавить песок и щебень (гранитный или известковый), то наполнители создадут подобие структурного каркаса, снижающего усадочные напряжения. Нельзя сбрасывать со счетов и экономию, которую дает добавление наполнителей: даже самый дорогой гранитный щебень фракции 5-20 стоит дешевле, чем обыкновенный цемент марки М250.

качественный бетон 3

Добавки для бетонного раствора

Сегодня производители бетона предлагают раствор с самыми разнообразными добавками, которые могут повлиять как на свойства смеси в процессе ее транспортировки и отвердевания, так и на характеристики готовой бетонной конструкции. Чтобы концентрация дополнительных компонентов была равномерной в общей массе, их вводят непосредственно перед смешиванием раствора. Различают следующие виды добавок:

  • противоморозные (при заливке бетона при температурах +15°С и ниже дают возможность сохранять время набора расчетной прочности порядка 28 дней);

  • армирующие (усиливают прочность ЖБИ за счет защиты металлической арматуры от поражения коррозией);

  • пластифицирующие (ингибиторы, замедляют процесс застывания смеси, позволяя перевозить ее на дальние расстояния, незначительно уменьшают расход цемента, повышает степень сцепления бетонной смеси с арматурой);

  • ускоряющие затвердевание (катализаторы, ускоряют затвердевание раствора, повышают водонепроницаемость готовой конструкции);

  • пигментирующие (окрашивающие);

  • воздухововлекающие (запускают химическую реакцию, в результате которой бетон наполняется пузырьками газа, приобретает повышенные теплоизоляционные свойства, становится более легким, но менее прочным).

качественный бетон 4

Гидроизоляционные добавки — это особая группа реагентов, которые не смешиваются с бетоном, а наносятся на его поверхность. Они представляют собой составы на основе силикатного клея, кальциевой серы и хлористого железа, эффект от их применения заключается в заполнении пустот с вытеснением из них воздуха в процессе затвердевания бетонного раствора.

Применение бетона

Наверное, трудно назвать хоть одно направление строительства, где бетон до сих пор не нашел своего применения. Он используется повсюду, независимо от масштабов стройки, географии возведения объектов, их назначения. Конечно, сегодня есть и более прочные, и более долговечные материалы, но ни один из них не может сравниться с бетоном и железобетоном с точки зрения доступности сырья и, конечно, рентабельности. Назовем самые распространенные области применения:

  • основания и фундаменты зданий в промышленно-гражданском строительстве, фундаменты под тяжелое оборудование, печи и камины, малые архитектурные формы;

  • основной материал для монолитного домостроения;

  • сырьё для производства ЖБИ — плит-перекрытий, свай, блоков, панелей, колец, лестничных маршей, перемычек и т.п.;

  • мостостроение и дорожное строительство,

  • гидросооружения, строительство метро, производство шпал;

  • стяжка пола, производство искусственного мрамора.

И это только малая часть той деятельности человека, где применяется бетон. Как это ни странно, этот грубый и неэстетичный на первый взгляд материал используется даже для декора.

качественный бетон 2

Искусственный мрамор из бетона

Для декорирования помещений, облицовки строений и отделки малых архитектурных форм применяется так называемый бетонный мрамор. В состав композиции для изготовления этого материала входят хорошо просеянный песок, портланд цемент марки М400 или М500, керамическая, кварцевая или иная каменная крошка, вода, пигментирующие добавки, пластификатор С3. Песок и цемент смешиваются в соотношении 3:1, к ним добавляются красители и наполнитель, затем вода (80% от общего объема). Смесь размешивают (чем тщательнее, тем меньше результат походит на натуральный мрамор). Затем в состав раствора вводится пластификатор, доля которого не должна превышать 1% от общей массы. Последней приливают воду (оставшиеся 20%), после чего смесь разливают по формам, в которые устанавливают армирующую сетку, и оставляют для застывания на 10 суток. 

качественный бетон 5

На последнем этапе готовую декоративную плитку из искусственного мрамора извлекают из формы и доводят ее поверхность до готовности. для матовой плитки используют шлифовку, для глянцевой — полировку более мягкими кругами или абразивами. Можно также добиться эффекта полуматовой поверхности, и этот метод часто практикуют с плитками белого или бежевого цвета. Монтаж искусственного мрамора ведется на плиточный клей или на клямммеры.