Ранее в нашей статье мы рассказывали о составе и производстве цементобетона, а также о его достоинствах и недостатках. Сегодня мы продолжим говорить об этом материале.
Итак, роль цементобетона в современном мире трудно переоценить. Эта простая на первый взгляд смесь щебня, песка, цемента и воды находит применение во всех областях бытового и промышленного строительства, а также в благоустройстве территории и смелых дизайнерских проектах.
Виды цементобетона
Бетон на основе цемента широко применяется с XIX века. За это время появилось большое количество его разновидностей, предназначенных для конкретных задач.
С полной классификацией бетонов вы можете ознакомиться в статье Виды бетона. Здесь же мы рассмотрим только самые важные из них – те, с которыми сталкиваются даже непрофессиональные строители.
Цементобетон можно разделить на виды по:
- Назначению
- Заполнителю
- Структуре
- Средней плотности
Давайте остановимся на каждой классификации немного подробнее.
По назначению
В каждом виде работ к материалу предъявляются свои требования. Например, при строительстве зданий и фундаментов большую роль играют прочность и долговечность бетона. А при возведении плотины к этому списку добавляется еще и водонепроницаемость.
Чтобы строителям не приходилось каждый раз подбирать характеристики бетона «с нуля», были разработаны классификации материала в соответствии с его назначением.
Тут цементобетон делится на две большие группы:
- Конструкционный
Его еще можно назвать обычным или строительным. Это бетон, предназначенный для возведения несущих и ограждающих конструкций зданий: фундаментов, перекрытий, стен, перегородок, столбов, колонн, лестниц и так далее. Именно с ним чаще всего имеют дело на стройке. Главная характеристика такого материала – это его класс (или марка) по прочности. - Специальный
Это бетон с улучшенными характеристиками, предназначенный для использования в специфических условиях эксплуатации. Сюда относятся гидротехнические, огнеупорные, дорожные, кислотоупорные, архитектурные и многие другие разновидности материала.
По заполнителю
На долю заполнителя приходится около 70% общей массы бетона. Поэтому неудивительно, что от него зависят многие важные характеристики материала.
Здесь можно выделить две основные группы:
- Бетоны на плотных заполнителях
К этому виду относятся бетоны, в которых жесткий каркас сформирован гравием, щебнем из плотных горных пород (гранита, диорита, известняка, серпентинита и других) или обычным песком. Как правило, они имеют хорошие показатели прочности и большой удельный вес. - Бетоны на пористых заполнителях
В них основная доля объема приходится на зерна с плотностью до 1200 кг/м3: керамзитовый гравий или щебень, вулканический туф, вспученный перлит и другие. Такие виды бетона обычно имеют пониженную прочность и потому не используются, например, для возведения фундаментов домов. Однако они отличаются повышенными показателями тепло- и звукоизоляции и хорошо подходят для обустройства полов и стен.
По структуре
Это еще одно важное деление, которое во многом определяет сферу применения материала. Оно тесно связано с рассмотренным выше.
В зависимости от структуры цементобетоны делятся на:
- Плотные
Это такой вид материала, в толще которого пространство максимально занято зернами заполнителя и вяжущим веществом. Для его изготовления используют плотные заполнители: щебень или гравий с песком или отсевом. - Поризованные
Для производства такого вида цементобетона используют пористые заполнители (керамзит, туф и прочие), а также вносят в смесь воздухововлекающие добавки. В результате получается легкий материал, в котором до 25% объема составляют воздушные полости. - Крупнопористые
Такой бетон может изготавливаться как на пористых, так и на плотных заполнителях. Его главное отличие – это отсутствие в составе зерен до 5 мм (песка и отсева). Поскольку полости между крупными зернами остаются пустыми, в бетонном камне образуется много открытых пор-каналов. Такой материал способен пропускать сквозь себя воду – так что его еще называют «дренажным». - Ячеистые
Этот вид бетона производится на мелком кремнеземистом наполнителе (обычно кварцевом песке) без использования крупного щебня или гравия. В состав смеси также вводятся специальные порообразователи, которые вспучивают ее и создают большое количество воздушных пор в толще камня. В результате получается очень легкий материал с превосходными изоляционными характеристиками.
По средней плотности
Как вы знаете, плотность показывает, сколько будет весить определенный объем (обычно 1 м3) материала. Этот показатель очень важен в строительстве зданий и сооружений, ведь без него невозможно правильно рассчитать нагрузку на несущие элементы.
Все бетоны можно поделить на такие группы:
- Особо легкие (до 800 кг/м3)
- Легкие (от 800 до 2000 кг/м3)
- Тяжелые (от 2000 до 2500 кг/м3)
- Особо тяжелые (от 2500 кг/м3)
Тяжелые бетоны обычно используются для заливки фундаментов, а легкие и особо легкие – для возведения стен и обустройства теплоизоляции. Особо тяжелые разновидности, способные задерживать излучение, в основном используются при строительстве атомных электростанций и хранилищ радиоактивных отходов.
Помимо этих классификаций, большое значение в строительстве имеют марки материала. Давайте остановимся на них подробнее.
Марки цементобетона
Есть ряд характеристик бетона, которые играют огромную роль практически во всех видах работ. У каждой из них есть свое буквенно-числовое обозначение, которое указывается в сопроводительной документации на готовую смесь.
Например, в ней могут быть даны:
- Класс по прочности
Он обозначается буквой B и числом, которое указывает на максимальную механическую нагрузку, которую материал может выдержать, не разрушаясь. Самую низкую прочность имеет материал с маркировкой B3,5, а самую высокую – B60. - Марка по средней плотности
Обозначается буквой D и числом, обозначающим плотность бетона в кг/м3. Так, 1 куб особого легкого бетона марки D500 будет весить всего 500 кг/м3. - Марка по морозостойкости
Для ее обозначения применяется буква F с числом, обозначающим количество циклов заморозки-оттаивания, которые бетон может перенести без потери своих свойств. Например, морозостойкий бетон марки F400 останется прочным и надежным даже после 400 заморозок. - Марка по водонепроницаемости
Обозначается буквой W и определяется путем специальных лабораторных испытаний. Наиболее низкие характеристики по этому параметру имеет материал марки W2, тогда как бетон марки W20 считается максимально водонепроницаемым. - Марка по истираемости
По этому критерию выделяются три вида бетонов: G1, G2 и G3. Бетон марки G1 наиболее устойчив к изнашиванию и может применяться в самых суровых условиях – например, в качестве покрытия скоростных дорог и автомагистралей.
Теперь вы знаете, что из себя представляет такой материал как цементобетон: как он производится, на какие виды делится и какими свойствами обладает. В продолжении статьи мы затронем вопрос о том, где его можно использовать.
Сфера применения цементобетона
Цементный бетон – это действительно универсальный материал, без которого не обходится ни одна стройка. И область его использования очень велика.
Можно выделить такие основные сферы применения бетона:
- Бытовое строительство
Возведение фундаментов, стен, полов, перекрытий, лестниц, столбов – проще будет сказать, где бетон не используется при строительстве жилых домов и прочих зданий. Даже если вы хотите построить деревянный дом, основание под ним все равно будет бетонное. - Строительство объектов особого назначения
Все сложные сооружения – от мостов до атомных реакторов – в современном мире возводятся из специализированных видов бетона и железобетона. Лучшего по своим характеристикам (и при этом доступного по цене) для этих целей материала пока не придумали. - Дорожное строительство
Во многих развитых странах строят дороги с покрытием из бетона вместо асфальта. Они долговечны и требуют меньше расходов на текущее содержание и ремонт. В России эта область развита хуже. Но и у нас бетон используется для возведения надежных оснований под загруженными трассами, центральными улицами и взлетно-посадочными полосами аэродромов. - Благоустройство территории
Бетон часто применяется для заливки дорожек, тротуаров, парковок, подъездов и различных площадок – из него получается долговечное и неприхотливое покрытие. Кроме того, из бетона возводятся скамьи, искусственные водоемы, бассейны, фонтаны и многие другие элементы уличного оформления. - Декор
Цементобетон в чистом виде не имеет особых декоративных свойств. Однако это весьма податливый материал, который, благодаря специальной обработке, легко превращается в имитацию природного камня или тротуарной плитки. Отдельно стоит упомянуть бетонные мозаичные полы, которые вы наверняка не раз видели в торговых и бизнес-центрах, муниципальных учреждениях, отелях, ресторанах и прочих общественных заведениях. - Производство готовых изделий
В этом случае речь идет в первую очередь о железобетонных изделиях (ЖБИ): фундаментных блоках, дорожных и аэродромных плитах, перекрытиях, бетонных кольцах, балках и многих других. Также большой популярностью пользуются стеновые бетонные блоки, которые используются вместо традиционных кирпичей. Наконец, из бетона часто изготавливают тротуарную и облицовочную плитку и брусчатку.
Этот список можно продолжать еще очень долго. Статуи, камины, уличная мебель, барные стойки, даже предметы домашнего обихода – все это можно сделать (и часто делают) из бетона. Подробнее узнать об этом вы можете в статье Применение бетона.
А в заключительном разделе статьи мы немного поговорим о том, когда и как появился этот поистине универсальный материал.
История применения цементобетона
Надо сказать, что при всей своей нынешней популярности цементный бетон – относительно новое изобретение.
Самые ранние постройки из бетона, датированные примерно 6500-ми годами до нашей эры, были обнаружены на территории современных Иордании и Сирии. Другими словами, базовую технологию изготовления бетона изобрели наши очень далекие предки. Но это еще не был привычный нам цементобетон. Роль связующего вещества в нем выполняли известь, гипс, глина и их различные комбинации.
Современное вяжущее для бетона было изобретено уже в Новое время. Первая его разновидность – романцемент – была запатентована в 1796 году англичанином Джеймсом Паркером. Это вяжущее вещество получали путем обжига смеси известняка и глины с последующим перемалыванием в муку – то есть так же, как делают цемент в наши дни. Но температура обжига составляла всего около 800-900°C, что недостаточно для спекания породы.
Цементный клинкер, образующийся при температуре около 1450°С, изобрел французский инженер Луи Жозеф Вика в 1817 году. А 11 лет спустя он продемонстрировал качество полученного материала, построив первый в мире подвесной мост из цемента.
Надо сказать, что в этой истории отметился и наш соотечественник. Это Егор Челиев, который в 1825 году описал усовершенствованную технологию производства вяжущего вещества на основе обожженной смеси известняка и глины. При жизни он был удостоен множества наград и получил чин статского советника, но после смерти, к сожалению, был практически забыт. И только в 1948 году его работы были обнаружены заново.
Наконец, мы подошли к изобретению портландецмента – той самой разновидности цемента, которая в наше время используется повсеместно. Технологию его изготовления запатентовал англичанин Джозеф Аспдин в 1824 году. Свое название материал получил потому, что цветом напоминал знаменитый «портлендский камень», добываемый на острове Портленд, который использовался для облицовки многих памятников архитектуры как в Британии, так и в других странах.
Спустя пару десятков лет сын Джозефа, Уильям Аспдин, доработал отцовскую технологию изготовления вяжущего вещества. Это был еще один шаг на пути к тому, что мы сейчас понимаем под словом «портландцемент». Однако работа над созданием новых, усовершенствованных видов цемента продолжается по сей день.
Как видите, история производства цемента насчитывает чуть более 200 лет. Но нам уже сложно представить современную стройку без него. От заливки фундамента под забор до возведения атомных реакторов из железобетона – во всех этих работах используется бетон на основе цемента.
Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
#бетон #виды бетонов #полезные советы #строительные советы #цементный бетон #бетоны #строительные материалы #стройматериалы #цементобетон #вяжущее