Бетон (классический бетон) состоит из щебня, песка, цемента, воды и специальных добавок.
Щебень и песок образуют скелет-основу, а цемент, вода и добавки образуют цементный клей, который склеивает каждую частичку заполнителя между собой в прочный искуственный камень — бетон.
Основные составляющие для изготовления бетона:
- вяжущее вещество (цемент)
- заполнители (песок, щебень, керамзит и т.д.)
- вода
- добавки
Первые три составляющих обязательны (без них не обойтись), четвертая — желательна.
Теперь подробнее.
Вяжущее вещество
Это вещество полученное в результате помола и смешивания портландцементного клинкера, гипса и минеральных добавок (шлак, зола, пуццаланы и т.д.) в определенной пропорции.
Фракция цемента (размер его частичек) очень мелкая, практически как пыль.
Портландцементный клинкер получают путем обжига при температуре около 1450°С из смеси пород, содержащих карбонады (известняк, мергель, мел), глины и других минералов тщательно перемешанных в определенной пропорции.
Цемент — это гидравлическое минеральное вяжущее вещество, которое твердеет после смешивания с водой в результате протекания реакции гидратации.
Заполнители для бетона
Для использования в качестве заполнителя для бетона подходят материалы, которые не влияют на процессы твердения цемента и к поверхности которых цементный камень имеет максимальную адгезию.
Самыми основными и распространенными заполнителями для бетона являются щебень и песок.
Щебень
От качества заполнителей зависит прочность и долговечность бетона, а оптимальное использование их размера только улучшает качество бетона.
Для получения высококачественного бетона песок и щебень очищают и разделяют по фракциям с помощью таких механических процессов, как дробление, просеивание и промывка.
Так же существуют такие виды бетонов, как керамзитобетон (вместо щебня используется более легкий заполнитель — керамзит), пенополистиролбетон (в качестве одного из заполнителей для облегчения и утепления используются шарики пенополистирола),
пескобетон (в качестве заполнителей используется разнофракционный песок).
Вода
Не вся вода подходит для затворения бетона. Пригодность воды зависит от ее происхождения.
- питьевая вода — подходит для бетона, не требует испытаний
- грунтовые воды — могут использоваться для бетона, но необходима проверка
- техническая вода — может использоваться для бетона, но необходима проверка
- морская вода — может использоваться для неармированного бетона, но не подходит для железобетона
- сточные воды — не подходят для изготовления бетона
Добавки для бетона и цементного раствора
Основные добавки:
- пластификатор (суперпластификатор) — основная его функция это снижение водопотребности бетона. Пластификатор позволяет снизить содержание воды бетонной/цементной смеси без изменения консистенции или повысить текучесть (удобоукладываемость) смеси без изменения содержания воды, или получить оба эффекта
- ускоритель схватывания — сокращает время начала схватывания цемента в бетоне, увеличивает начальную прочность бетона
- ускоритель твердения — увеличивает раннюю прочность бетона. Может как сокращать, так и не сокращать время начала схватывания цемента (зависит от свойств)
- замедлитель схватывания (твердения) — замедляет время начала схватывания цемента в бетоне и дольше сохраняет начальную консистенцию смеси
- воздухововлекающая добавка— в процессе замешивания бетона/раствора приводит к получению определенного количества мелких пор, заполненных воздухом, которые остаются в затвердевшем бетоне
- стабилизатор — снижает водоотделение (расслоение) бетонной смеси
- гидрофобная добавка — добавка, повышающая водонепроницаемость бетона
- антиморозная добавка — добавка, позволяющая работать с бетоном в зимний период (при отрицательных температурах)
Если в бетон добавляется более одной добавки, то их совместимость должна быть проверена специальными испытаниями.
Пример состава бетона — пропорции и расход материалов