С начала XX века, с появлением стального армирования, бетон -
наиболее широко применяемый строительный материал в мире. Долговечный и
стойкий к коррозии, он противостоит солнечным лучам и влаге,
большинству микроорганизмов и химических элементов. Бетон
способен выдержать давление до 1000 кгс/см2, но при этом имеет
относительно низкую прочность на разрыв и изгиб. В зависимости от
доступности сырья и альтернативных строительных материалов он может быть
относительно недорогим в производстве и технологичным при изготовлении
сложных строительных конструкций
Бетон - это состав из портландцемента, мелкого и крупного наполнителя, воды, различных добавок и воздуха.
Портландцемент получил свое название в Англии в начале XIX века из-за
сходства со строительным камнем с острова Портланд. Изготавливается он
путем измельчения и смешивания известняка и глиносодержащих пород
(глинозема, глинистого сланца, доменного шлака). Смесь равномерно
обжигают до спекания в ротационной печи. Образующийся при этом продукт -
клинкер охлаждают и затем перемалывают в порошок. Это и есть
портландцемент. Добавляя небольшое количество ингредиентов, получают
различные типы цемента.
Цемент смешивают с мелким наполнителем (песок) и с водой. Из этого
раствора после последующего присоединения к нему крупного наполнителя
(щебень или гравий фракций 5-40 мм) образуется бетонная смесь.
В бетонную смесь вводят
специальные минеральные добавки - пуццоланы, представляющие собой
разновидности туфов, цементирующими веществами в которых являются пепел,
кремнезем, глина и продукты разложения пепла. Определенные рабочие
характеристики бетону придают
химически активные компоненты: влагоуменьшающие; замедляющие твердение;
ускоряющие твердение; воздухововлекающие добавки: латексные и акриловые
модификаторы. Добавки используются как для снижения стоимости бетона,
так и для изменения его характеристик, например удобоукладываемости,
сроков схватывания, плотности, пористости, долговечности и прочности.
В бетонной смеси обычно
содержится 3-8% воздуха, который появляется там при использовании
воздухововлекающих химических добавок для повышения морозостойкости
бетона, а также при замесе бетона и во время его укладки.
Все упомянутые компоненты, смешанные вместе, затвердевают и образуют
практически монолитную бетонную массу. Прочностные свойства бетона во
многом зависят от типа и качества компонентов и от отношения количества
воды к массе цемента. Чем меньше это отношение, называемое водоцементным
(В/Ц), тем выше прочность бетона.
