Бетон, раствор, песок на строительство

Искусственный камень

Бетон — это искусственный камень. Он получается в результате отвердевания смеси из вяжущего вещества, воды и различного размера каменных частиц заполнителей (песка, гравия или щебня), взятых в определенных соотношениях. Вяжущее вещество, смешанное с водой, образует тесто, способное склеивать каменные частицы между собой, создавая из них бетон. До затвердевания смесь каменных частиц с вяжущим веществом и водой носит название бетонной смеси, и лишь когда она окаменеет, ее называют бетоном.

Бетон в наши дни в основном изготовляют на искусственном минеральном вяжущем веществе — цементе. Однако, кроме цемента, для производства бетона пользуются и другими минеральными вяжущими: известью, гипсом и глиной. Для приготовления бетонов пользуются и органическими вяжущими (битумом, дегтем, различными смолами), применяемыми обычно для производства асфальтового бетона, известного чаще всего под названием асфальта.

Иногда зимой, в особенности в северных районах нашей страны, при устройстве сооружений применяется так называемый ледяной бетон, в котором роль связующего выполняет замерзшая вода — лед. Этот вид бетона называется «бетоном» условно (в нем нет вяжущего, он существует лишь зимой), поэтому в дальнейшем в книге он нами не рассматривается.

Для изготовления железобетона применяется цементный бетон, то есть бетон, полученный на основе цемента. Доставка на стройку песка.

Сходное с бетоном строение имеют некоторые природные камни. Таковы, например, песчаники, конгломераты, брекчии.

Песчаник состоит в основном из мелких зерен песка, конгломерат — из более крупных округленных каменных частиц — гравия и гальки, а брекчия — из обломочных каменных частиц. Все эти частицы склеены, сцементированы различными природными вяжущими — глиной, известью, гипсом, кремнеземом и др.

Миллионы лет уходят на образование естественных камней в природных условиях. Бетон же на цементе изготовляют в течение всего нескольких дней, а иногда, в пропарочных камерах или автоклавах, даже за 12—16 часов!

Цемент, при помощи которого в настоящее время приготовляют современный цементный бетон, изобретен сравнительно недавно — в начале XIX века.

Бетон же, как искусственный каменный строительный материал, на других минеральных вяжущих известен с глубокой древности. Почти 6000 лет назад в Египте из искусственных камней была построена пирамида Нимуса. Сохранились остатки вавилонских бетонных сооружений. Бетон на известковом растворе применялся древними греками и карфагенянами. Из него в те времена выполнялись стены крепостей и зданий, резервуары для воды, водоводы и дороги.

Значительная часть Великой Китайской стены, сооруженная в III веке до нашей эры, воздвигнута также из искусственных каменных материалов. Доставим щебень, керамзит и грунт самосвалами.

Применялся бетон и в древнем Риме. Знаменитый храм Пантеон, воздвигнутый римлянами в начале нашей эры, был перекрыт бетонным куполом диаметром в 40 метров. Римлянами бетон использовался также в подводных частях сооружений. Некоторые из них частично сохранились до настоящего времени: мол в Поццуоли близ Неаполя, так называемый мост Калигулы и другие. В Мексике найдены бетонные фундаменты зданий, построенных несколько тысяч лет назад.

Так же давно началось применение бетона на территории нашей Родины. В древнем государстве Урарту еще в VIII веке до нашей эры бетон был применен при постройке города Аргиштихинили (ныне город Армавир). Различного вида бетоны применялись также и в древнерусских городах: Новгороде, Киеве, Москве, Владимире и других.

Чем же строители в древности склеивали камни?

Вначале они для приготовления бетона применяли глину, а затем, с развитием строительной техники, гипс и известь.

Главную массу бетона составляют заполнители. В один кубический метр бетона входит почти один кубиче­ский метр щебня или гравия. Чем тяжелее заполнители, тем больший вес имеет и сам бетон.

В зависимости от веса бетоны подразделяются на две группы: тяжелые и легкие.

Тяжелые, или обычные, бетоны, о которых говорилось выше, наиболее распространены в строительстве. Один кубический метр обычного бетона весит до 2,5 тонны и выше, то есть примерно столько, сколько весят и природ­ные камни — гранит, известняк, доломит.

Если при изготовлении бетона в качестве заполнителя применены тяжелый шпат (барит) или стальные опилки, получается особо тяжелый бетон с весом одного кубиче­ского метра выше 2,7 тонны.

Бетон на баритовом заполнителе (баритобетон) при определенной толщине слоя является непроницаемым для ренгена и заменяет собою свинец. Более подробно о нем говорится в главе «Бетон и противоатомная защита».

Бетон на стальных опилках (стальбетон) применяется там, где требуется большая сопротивляемость бе­тона истиранию: для бетонных полов, ступеней, на дорогах, для изготовления плит, применяемых для облицовки стенок каналов и бункеров. Доставка миксером город Воскресенск.

Обычный тяжелый бетон обладает, как мы уже гово­рили, многими ценными свойствами: высокой прочностью на сжатие, долговечностью, стойкостью против действия воды и холода, достаточной огнестойкостью. Его изготовляют в основном из материалов, которые встречаются почти повсеместно. Однако этот бетон имеет ряд недо­статков. У него большой объемный вес (недаром его на­зывают тяжелым), такой бетон плохо изолирует от звуков и слабо задерживает тепло.

Эти недостатки можно уменьшить, если бетон изготов­лять без песка или на легких, обладающих значительной пористостью, заполнителях. Бетон, изготовленный на од­ном лишь крупном заполнит еле — гравии или щебне, без песка, известен под названием беспесчаного, или круп­нопористого. В нем области, обычно занимаемые песком, заполнены воздухом.

Крупнопористый бетон начали применять совсем не­давно — в 1950 году — при строительстве санаториев и жилых зданий на Черноморском побережье. Стены из крупнопористого бетона обычно оштукатуриваются с на­ружной и внутренней сторон.

Теплопроводность этого бетона меньше, чем у обыч­ного, тяжелого. Поэтому стены, изготовленные из беспес­чаного бетона, могут быть примерно в два раза тоньше, чем из обычного.

Лучший по качеству беспесчаный бетон получается из зерен гравия или щебня диаметром в 1—2 сантиметра.

Так как в этом виде бетона нет песка, его применение в строительстве позволяет экономить цемент — самую до­рогую часть бетона. Если подсчитать поверхность всех зе­рен гравия или щебня, которые находятся в одном куби­ческом метре бетона, то она составит около 200 квадрат­ных метров. Общая же поверхность песка в этом же объе­ме достигает 5000 квадратных метров, то есть в 25 раз больше. Отсюда понятно, почему для изготовления круп­нопористого бетона требуется значительно меньше це­мента, ведь вся поверхность заполнителей при изготовле­нии бетонов обычно должна быть покрыта цементным клеем.

Для приготовления легкого бетона используют шлаки, битый кирпич и щебень из легких вулканических или осадочных горных пород, например, туфа или пемзы. Бетоны, изготовленные на туфе или пемзе, называют туфобетоном или пемзобетоном.

Часто для получения легкого бетона искусственно из­готовляют специальные заполнители: из вспученных глин — керамзит, из вспученных доменных шлаков — тер­мозит, вспученных сланцев, спекаемых зол и топливных шлаков — агломерат.

Керамзитобетон отличается от других видов легких бетонов большой огнестойкостью, пемзобе­тон — легкостью и другими качествами.

Кубический метр легкого бетона весит почти в два раза меньше обычного.

В настоящее время существует много различных бето­нов: тяжелых и легких, плотных и пористых. О них мы расскажем дальше. Вначале познакомимся со свойствами наиболее распространенного, обычного, или тяжелого, бетона, изготовляемого на природном песке, гравии или щебне из тяжелых горных пород — гранита, известняка, песчаника.

Бетон характеризуется чрезвычайно разнообразными свойствами: прочностью, морозостойкостью, водонепрони­цаемостью, огнестойкостью и другими. Однако редко бы­вает так, чтобы от бетона для какого-либо сооружения требовались сразу все эти свойства. Так, например, от бе­тона обычных сооружений требуется определенная проч­ность, а для конструкций, находящихся на открытом воздухе, — еще и морозостойкость. От бетона, применяе­мого в гидротехнических сооружениях, требуется водо­стойкость, водонепроницаемость, морозостойкость, а так­же и прочность. Гидротехнический бетон должен иметь также небольшие усадку и набухание. У бетона для стен зданий должны быть малые теплопроводность и объемный вес. Бетон для дорожных и аэродромных покрытий дол­жен быть трудно стираемым, морозостойким, хорошо со­противляющимся изгибу. Бетоны же в фортификационных сооружениях должны хорошо сопротивляться удару и взрывам.

Прежде всего поговорим о прочности бетона. Прочность, то есть способность сопротивляться внешним силам, не разрушаясь при этом, — основное свойство всех строительных материалов. Поэтому уметь измерять ее, выражать прочность какими-то числами, необходимо. Нельзя же, в самом деле, говорить просто так: этот мате­риал прочный, а вот этот нет. А насколько прочнее? Как это узнать?

Как измеряют прочность бетона? Чтобы определить прочность бетона, из него изготовляют кубики со стороной в 20 сантиметров. Через 28 дней после изготовления на особых прессах их подвергают действию сжимающей нагрузки. Испытание доводят до разрушения кубика. Проч­ность бетона на сжатие определяют величиной разрушаю­щей нагрузки, приходящейся на единицу площади попе­речного сечения образца. Она измеряется в килограммах на квадратный сантиметр (кг/см²). В зависимости от прочности на сжатие бетон делится на ряд марок. Напри­мер, марка бетона «100» означаем, что его прочность должна быть не ниже 100 кг/см². Другими словами, ку­бик со стороной в 20 сантиметров, изготовленный из бе­тона марки «100», должен выдержать, не разрушаясь, на­грузку 100X20X20 =40 000 килограммов, или 40 тонн. Это — вес двух железнодорожных вагонов. Доставим бетон и грунт по подмосковью.

В строительстве применяют различные марки бетона— от «50» до «600» и выше.

Некоторые из природных камней, например известня­ки, имеют примерно такую же прочность.

В фундаментах зданий применяют бетон прочностью от 50 до 100 кг/см². При строительстве гидротехнических сооружений — плотин, шлюзов, причалов — используют бетон прочностью от 100 кг/см² и выше, а для сборных железобетонных конструкций, конструкций, несущих боль­шие нагрузки, и в особенности в фортификационных соо­ружениях, применяются наиболее прочные бетоны.

От чего же зависит прочность бетона? Почему одни бетоны имеют очень большую прочность, скажем 500— 600 кг/см², а другие всего 50 кг/см².

Прочность бетона зависит главным образом от проч­ности цементного камня и заполнителей. Чем они прочнее, тем прочнее и сам бетон.

И вот что интересно и важно. Если прочность кирпича, дерева, железа, природных камней со временем не ме­няется, то бетон в течение длительного времени способен упрочняться. Более подробно о прочности бетона будет рассказано в дальнейшем в специальной главе «Рецепт прочности».

Свежеизготовленный бетон похож, на тяжелую жид­кость. Ее даже можно перекачивать насосами. Поэтому только что приготовленный бетон называют не бетоном, а, как указывалось, бетонной смесью. Затем эта смесь затвердевает, превращается в камень. Это свойство бетона позволяет воздвигать из него сооружения и кон­струкции любой формы и любых очертаний. Это же свой­ство бетона является особенно ценным при производстве восстановительных работ или при переустройстве или рас­ширении различных сооружений.

После установки ОК-1 верхнего и нижнего монтажных блоков производили контрольную геодезическую съемку и сварку выпусков продольной арматуры, приварку стыковых накладок. На все виды нагрузки, приложенные после монтажа (снег, бетон замоноличивания), складка работала по неразрезной схеме.

При сборке большинства складок применялся порядок монтажа «снизу вверх», однако наряду с этим для поддержания высоких темпов монтажа при ограниченных размерах строительной площадки сначала монтировали несколько верхних секций. Закрепление от смещения конструкций в радиальном направлении обеспечивалось приваркой арматурных выпусков среднего шва к фонарному кольцу. После этого устанавливались ОК-1 и нижние блоки.

Одновременно с монтажом блоков производили укрупнительную сборку монтажных секций на сборочных стендах.

По мере установки складчатых оболочек выполняли сборку и монтаж контурных арок, состоящих из двух полуарок. Далее монтировали верхний монтажный блок дополняющей оболочки, который вверху опирался на столик, приваренный в узле стыкования элементов кольцевой распорки. К этому столику приваривали выпуски продольной арматуры. Затем монтировали нижнюю секцию, которая опиралась внизу на столики контурной арки. После сварки продольной арматуры и накладных деталей устанавливали одиночные плиты.

Монтаж сборных элементов оболочки Даниловского рынка производился в осенне-зимний период. На первом этапе бетонировали кольцевые швы складчатых оболочек и швы в консольных оболочках. На втором этапе радиальные швы между складками в зоне фонарного кольца. Завершающим этапом было устройство монолитных участков.