Основные свойства бетона

Бетонная смесь представляет собой грамотно составленную массу из бетонных компонентов, тщательно смешанную до начала затвердевания и схватывания. Состав определяется в соответствии с требованиями постройки. Цементное тесто является главным структурообразующим элементом.

Независимо от используемого материала, смесь должна сохранять изначальную однородность во время перевозки и укладки, а также иметь достаточную удобоукладываемость в соответствии с используемой методикой уплотнения.

Бетон под влиянием увеличивающегося усилия переносит сначала упругие деформации, а после изменения структурной прочности приобретает вид вязкой жидкости. Используется определение тиксотропии для описания характеристики разжижения при механическом влиянии и загустевания при его отсутствии.

Технические характеристики

Удобство укладки является наиболее важным свойством при бетонировании конструкций и создании изделий из железобетона. Оно обеспечивает необходимое заполнение формы с сохранением прежней структуры.

Характеризуется подвижность определяемой осадкой конуса, полученного из материала, проходящего испытания. Удобоукладываемость имеет высокий параметр жесткости при нулевой осадке конуса.

Жесткость вычисляется периодом вибрирования, которое потребовалось для уплотнения и разравнивания заранее приготовленного конуса смеси в специальном устройстве.

Основные свойства бетона и однородность объекта зависят от связности смеси. Особое значение имеет однородность массы во время транспортировки, монтажа и уплотнения. В бетонной подвижной смеси при уплотнении, составляющие зерен начинают сближаться, приводя к поднятию части воды. Предотвращение расслоения подвижных материалов и увеличение способности к удержанию воды достигается путем использования пластифицирующих составов, уменьшения общего количества воды для замеса и тщательного выбора зерновых составляющих.

Удобоформуемость

Главный фактор удобоукладываемости заключается в количестве жидкости, применяемой для затворения. Вода размещается между заполнителями и цементным тестом. От ее количества также зависят реологические свойства бетона, основанные на вязкости и максимальном напряжении перемещения.

Заполнитель приобретает большую водопотребность с повышением общей плоскости зерен, что характерно для мелких песков.

Требуется соблюдение неизменного уровня водоцементного соотношения для обеспечения прочности материала, так как его перерасход вызывается увеличением водопотребности. Применение мелкого песка рационально после добавления дробленного или природного крупного песка с пластифицирующими качествами.

Деформация

Применение бетона под нагрузкой отличается от использования металла и иных материалов с большей упругостью. От конгломератной основы зависят свойства бетона при увеличении осевой нагрузки. Он характеризуется упругими деформационными изменениями при нагрузке на небольшое время и при низком напряжении. Увеличение прочности повышает имеющийся модуль упругости, на который также оказывает влияние пористость бетона. Регулирование модуля материала возможно при управлении его структурой.

Ползучесть представляет собой повышение бетонной деформации под воздействием статической неизменной нагрузки. Такие свойства бетона зависят от окружающей влажности, условий применения, типа, состава материала и давности его изготовления, присутствия определенных заполнителей. Щебень из горных изверженных пород, относящийся к категории плотных заполнителей, и высокомарочный материал снижают общую ползучесть массы. При этом ее усиление отмечается при применении пористых заполнителей, поэтому тяжелый бетон отличается меньшей ползучестью в сравнении с легким.

Данные механические свойства бетона увеличиваются при преждевременном схватывании материала, что также негативно сказывается на структуре.

Набухание и усадка

Усадка цемента происходит при затвердевании на открытом воздухе, в это время отмечается сжатие цемента и сокращение линейных параметров элементов. Она зависит от конструкционной и влажностной составляющей. Бетонные и железобетонные объекты при усадке бетона приобретают соответствующие напряжения, поэтому используется разрезание усадочными швами для конструкций, имеющих большую протяженность, что позволяет предотвратить образование трещин.

Массивный бетон отличается быстрым внешним высыханием, при длительном сохранении влажности внутри. Неоднородная усадка приводит к возникновению скрытых трещин на цементном камне и в местах контакта с заполнителем из-за растягивающего внешнего напряжения.

Уменьшение бетонной усадки требуется для сохранения монолитных качеств объектов и регулировки усадочного напряжения. Благодаря добавлению заполнителя в единице общего объема снижается количество связующего, также отмечается формирование своеобразного заполняющего каркаса, предотвращающего большую усадку. Именно поэтому цементный камень ей подвержен сильнее, чем бетон и растворы.

Бетон, строительные свойства которого обеспечивают использование для дорог и гидротехнических строений, подвергается систематическому увлажнению и высыханию. Изменение уровня содержащейся влаги способствует попеременным деформациям, что соответственно приводит к возникновению трещин и сокращению периода эксплуатации объекта.

Стойкость к морозу

Определяется устойчивость к морозу при помощи попеременной заморозки и оттаивания в воде. Образцы, прошедшие тепловую обработку, подвергаются испытаниям через неделю либо через месяц при условии выдерживания в камере стандартного затвердевания. Зависит устойчивость от капиллярной пористости состава и используемых добавок. Морозостойкость и влагопроницаемость в большей степени определяются объемом капиллярных макропор. Отмечается увеличение данных характеристик при пористости до 7%.

Влагоустойчивость

Влагонепроницаемые свойства бетона сокращаются при снижении объема капиллярных пор, для этого используются гидрофобизирующие и уплотняющие элементы, вводимые при изготовлении. Поверхностное напряжение продуктов нефтепереработки меньше по сравнению с водой, в связи с этим они отличаются большей степенью проникновения в бетон. Используется добавление специальных добавок для уменьшения фильтрации нефтяных продуктов. Применение расширяющегося материала вместо портландцемента вызывает резкое снижение проницаемости нефтепродуктов и воды.

Теплофизические основные свойства бетона

Одной из самых важных характеристик является теплопроводность, которая приобретает особое значение для материала, используемого в ограждающих элементах строений.

Тяжелый бетон отличается высоким уровнем теплопроводности, что в некоторых случаях уменьшает возможности его применения. При изготовлении из него панелей внешних стен требуется использование внутреннего утеплителя.

Такие составляющие бетона, как раствор и крупные заполнители, обладают разными коэффициентами расширения и соответственно различающейся деформацией при температурных колебаниях. При больших изменениях возможно возникновение скрытого растрескивания, вызванного отличающимся уровнем теплового расширения раствора и заполнителя. Находятся трещины на плоскости заполнителя, также возможно их появление в слабых зернах и в растворе. Можно избежать внутреннего повреждения при грамотном выборе составляющих со схожими параметрами расширения.

Легкий бетон

В строительстве приобретает все большее распространение легкий бетон на основе пористого заполнителя ввиду достаточного уровня прочности при небольшой плотности и перечня таких положительных характеристик, как небольшая стоимость и теплопроводность, увеличенная стойкость к огню, влаге, морозу и долговечность. Такой материал является безопасным, экологически чистым благодаря использованию для изготовления сырья безвредных примесей и минеральной основы. Свойства легких бетонов позволяют их применять в монолитных и сборных несущих конструкциях. Увеличение качества заполнителей, расширение сырьевых источников, совершенствование и развитие технологии способствуют большим возможностям для использования.

Наибольше распространение отмечается в создании конструкций для ограждения и стеновых материалов для кладки. Но из-за относительно небольшой несущей способности и прочности легкий бетон используется в капитальном строительстве только при условии создания армированных поясов и каркасов из металла. Несмотря на это, имеющиеся недостатки бетона минимизируются за счет систематического изменения вида и форм материала.

Тяжелый бетон

Тяжелый бетон является наиболее популярным материалом с большой прочностью и повсеместным применением. Именно из него формируются монолитные части объектов. Отличительные свойства тяжелого бетона, простота монтажа и подачи, доступная стоимость позволили достигнуть такой распространенности. Снижение эффективности отмечается при создании легких перекрытий и стеновых конструкций, так как здесь требуется уменьшение тепловых потерь.

Ячеистый бетон: свойства, применение

Данный вид относится к категории экономичных и высокоэффективных материалов для строительства, позволяющих создавать объекты разного назначения с небольшим количеством этажей для эксплуатации в любых условиях климата.

Это один из видов легкого бетона, получаемый после застывания смеси из кремнеземистых, вяжущих компонентов, вспученной за счет использования порообразователя. За счет последнего формируется «ячеистая» структура, имеющая воздушные поры, равномерно расположенные по всему объему. Материал данного типа обладает достаточной прочностью, низкими теплопроводящими качествами и малой объемной массой. Такие свойства ячеистого бетона, в совокупности с легкой технологией и доступным сырьем, делают его удобным прогрессивным вариантом для покрытия объектов, созданных из железобетона легкого типа и стеновых конструкций. Основу бетона составляют привычные компоненты, не имеющие в своем составе вредных веществ.

Преимущества

В процессе производства возможна достаточно легкая регулировка пористости и получение материала с различным назначением и объемной массой.

При использовании материалов, имеющих небольшую плотность, пористый бетон формирует достаточную сопротивляемость посторонним звукам и шуму. Также возможна резка на любые виды форм и под различными углами. Для работ могут использоваться довольно распространенные инструменты, такие как рубанок или пила.

Ячеистый армированный бетон, состав, свойства которого позволяют активно применять в регионах, отличающихся высокой сейсмической опасностью, порой может стать незаменимым материалом. Жилые и технические объекты, для создания которых он использовался, имеют большую устойчивость во время землетрясения. Это обусловлено небольшой массой, уменьшающей общую нагрузку на конструкцию.