В мире строительства существует множество способов классификации бетона, и одна из них – по его "весу" или плотности. Часто можно услышать о легком и тяжелом бетоне, но что же это означает на практике и в чем их принципиальные отличия? Давайте разберемся.
Основные понятия: плотность как ключевой фактор
Легкий бетон – это строительная смесь, в основе которой лежат цемент, вода, песок и, что самое главное, пористые заполнители. Именно эти пористые компоненты придают бетону его отличительную особенность – низкую плотность. Удельная масса одного кубического метра легкого бетона, как правило, не превышает 1,8 тонны.
К категории легких бетонов относятся такие распространенные материалы, как:
- Шлакобетон: изготавливается с использованием доменного шлака в качестве заполнителя.
- Керамзитобетон: в его составе присутствует керамзит – обожженная глина в виде пористых гранул.
- Высокопористые изделия: сюда же относят газобетон, пенобетон (с ячеистой структурой), полистиролбетон (с шариками пенополистирола) и даже полимербетон.
Главные достоинства легкого бетона – это его отличные теплоизоляционные свойства и значительно меньший вес конструкций по сравнению с тяжелыми аналогами. Это делает его привлекательным для определенных видов строительных работ.
Тяжелый бетон, напротив, изготавливается из тех же базовых компонентов – цемента и воды, но с использованием плотных заполнителей. В качестве таких заполнителей выступают:
- Крупные фракции: гравий, гранит, известняк, диабаз.
- Мелкие фракции: песок.
Сочетание этих плотных материалов существенно увеличивает плотность бетона. Удельная масса одного кубического метра тяжелого бетона находится в диапазоне от 1,8 до 2,5 тонн.
Разновидностью тяжелого бетона является пескобетон или мелкозернистый бетон, где в качестве заполнителя используется только смесь песка различных фракций.
Существуют также особо тяжелые бетоны, удельная масса которых может достигать до 7 тонн на кубический метр. Их применение обусловлено высочайшими требованиями к безопасности и прочности. Для достижения такой плотности используются заполнители с высокой молекулярной массой, такие как:
- Барит
- Гематит
- Магнетит
- Металлический скрап
Такие бетоны незаменимы при строительстве объектов повышенной ответственности, например, ядерных реакторов и атомных электростанций.
Область применения: где легкий и тяжелый бетон незаменимы
-Легкий бетон находит свое применение в следующих областях:
- Перекрытия: монолитные плиты из легкого бетона, особенно керамзитобетонные, часто используются для создания перекрытий. Это позволяет снизить нагрузку на несущие конструкции и уменьшить теплопотери в помещениях, что ведет к экономии на отоплении. Поэтому легкий бетон часто применяют для перекрытий чердаков.
- Нижние этажи зданий: при строительстве зданий без подвалов легкий бетон может использоваться для возведения нижних этажей, опять же, с целью снижения нагрузки и улучшения теплоизоляции.
- Высотное строительство: благодаря своему низкому весу, железобетонные изделия из легкого бетона активно применяются при монолитной высотной застройке, где снижение общей массы здания имеет критическое значение. Важно отметить, что необходимая прочность в таких конструкциях обеспечивается арматурным каркасом.
- Ограждающие конструкции и стеновые материалы: Легкий бетон используется для изготовления ограждающих конструкций, а также в качестве кладочных материалов, таких как керамзитобетон, шлакобетон, пенобетонные и газобетонные блоки.
Однако, стоит помнить, что пониженная прочность и несущая способность легких бетонов накладывают ограничения на их применение. Для капитального строительства, где требуются высокие нагрузки и долговечность, легкие бетоны без использования металлических каркасов и армопоясов применяются редко. Тем не менее, благодаря постоянным исследованиям и разработкам новых видов легкого бетона, ученые работают над минимизацией его недостатков, что в будущем может расширить сферу его применения.
-Тяжелый бетон является основным строительным материалом для большинства ответственных конструкций благодаря своей высокой прочности и долговечности. Его основная область применения включает:
- Фундаменты: Тяжелый бетон – это основа для большинства фундаментов, как ленточных, так и плитных, так как он способен выдерживать огромные нагрузки от зданий и сооружений.
- Несущие стены и колонны: В многоэтажном строительстве и при возведении промышленных объектов тяжелый бетон используется для создания несущих стен, колонн и других элементов, воспринимающих значительные вертикальные и горизонтальные нагрузки.
- Перекрытия и балки: Для создания прочных и надежных перекрытий, балок, ригелей и других конструктивных элементов, подверженных изгибающим нагрузкам, применяется тяжелый бетон.
- Мостовые конструкции: Строительство мостов, эстакад и других инженерных сооружений требует бетона с высокой прочностью и устойчивостью к внешним воздействиям, поэтому тяжелый бетон является основным материалом.
- Дорожное строительство: Тяжелый бетон используется для устройства дорожных покрытий, аэродромных полос и других объектов, подверженных интенсивным механическим нагрузкам.
- Гидротехнические сооружения: Плотины, дамбы, каналы и другие гидротехнические сооружения, где требуется высокая водонепроницаемость и устойчивость к агрессивным средам, строятся с применением тяжелого бетона.
- Особо тяжелые бетоны: Как уже упоминалось, особо тяжелые бетоны с высокой удельной массой применяются в специфических областях, таких как защита от радиации (например, в атомной энергетике) или для создания массивных защитных сооружений.
Таким образом, выбор между легким и тяжелым бетоном определяется конкретными задачами строительства, требованиями к нагрузкам, теплоизоляции, весу конструкций и, конечно же, экономическими соображениями. Легкий бетон предлагает преимущества в теплоизоляции и снижении веса, в то время как тяжелый бетон является синонимом прочности и надежности для большинства ответственных конструкций.
Раздел «Всё о бетоне»: https://nerudbeton.ru/vse-o-betone
Данная статья опубликована: https://nerudbeton.ru/vse-o-betone/post/legkij-i-tyazhelyj-beton-v-chem-raznica-i-gde-primenyaetsya