БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (БЕ)

Наиболее распространены тяжёлые бетоны, применяемые в железобетонных и бетонных конструкциях промышленных и гражданских зданий, в гидротехнических сооружениях (см. Гидротехнический бетон ), на строительстве каналов, транспортных и др. сооружений. Особое значение в гидротехническом строительстве приобретает стойкость Б., подвергающихся воздействию морских и пресных вод и атмосферы. К заполнителям для тяжёлых Б. предъявляются специальные требования по гранулометрическому составу и чистоте. Суровые климатические условия ряда районов Советского Союза привели к необходимости разработки и внедрения методов зимнего бетонирования. В районах с умеренным климатом большое значение имеют процессы ускорения твердения Б., что достигается применением быстро-твердеющих цементов , тепловой обработкой (электропрогрев, пропаривание, автоклавная обработка), введением химических добавок и др. способами. К тяжёлым Б. относится также силикатный Б., в котором вяжущим является кальциевая известь. Промежуточное положение между тяжёлыми и лёгкими Б. занимает крупнопористый (беспесчаный) бетон , изготовляемый на плотном крупном заполнителе с поризованным при помощи газо- или пенообразователей цементным камнем.

Лёгкие бетоны изготовляют на гидравлическом вяжущем и пористых искусственных или природных заполнителях. Существует много разновидностей лёгкого Б.; они названы в зависимости от вида примененного заполнителя — вермикулитобетон , керамзитобетон , пемзобетон , перлитобетон , туфобетон и др.

По структуре и степени заполнения межзернового пространства цементным камнем лёгкие Б. подразделяются на обычные лёгкие Б. (с полным заполнением межзернового пространства), малопесчаные лёгкие Б. (с частичным заполнением межзернового пространства), крупнопористые лёгкие Б., изготовляемые без мелкого заполнителя, и лёгкие Б. с цементным камнем, поризованные при помощи газо- или пенообразователей. По виду вяжущего лёгкие Б. на пористых заполнителях разделяются на цементные, цементно-известковые, известково-шлаковые и силикатные. Рациональная область применения лёгких Б. — наружные стены и покрытия зданий, где требуются низкая теплопроводность и малый вес. Высокопрочный лёгкий Б. используется в несущих конструкциях промышленных и гражданских зданий (в целях уменьшения их собственного веса). К лёгким Б. относятся также конструктивно-теплоизоляционные и конструктивные ячеистые бетоны с объёмной массой от 500 до 1200 кг/м 3 . По способу образования пористой структуры ячеистые Б. разделяются на газобетоны и пенобетоны , по виду вяжущего — на газо- и пенобетоны, получаемые с применением портландцемента или смешанных вяжущих; на газо- и пеносиликаты, изготовляемые на основе извести; газо- и пеношлакобетоны с применением молотых доменных шлаков. При использовании золы вместо кварцевого песка ячеистые Б. называются газо- и пенозолобетонами, газо- и пенозолосиликатами, газо- и пеношлакозолобетонами.

Особо лёгкие бетоны применяют главным образом как теплоизоляционные материалы .

Области применения Б. в современном строительстве постоянно расширяются. В перспективе намечается использование высокопрочных Б. (тяжёлых и лёгких), а также Б. с заданными физико-техническими свойствами: малой усадкой и ползучестью, морозостойкостью, долговечностью, трещиностойкостью, теплопроводностью, жаростойкостью и защитными свойствами от радиоактивных воздействий. Для достижения этого потребуется проведение широкого круга исследований, предусматривающих разработку важнейших теоретических вопросов технологии тяжёлых, лёгких и ячеистых Б.: макро- и микроструктурной теорий прочности Б. с учётом внутренних напряжений и микротрещинообразования, теорий кратковременных и длительных деформаций Б. и др.

Физико-технические свойства Б.Основные свойства Б. — плотность, содержание связанной воды (для особо тяжёлых Б.), прочность при сжатии и растяжении, морозостойкость, теплопроводность и техническая вязкость (жёсткость смеси). Прочность Б. характеризуется их маркой (временным сопротивлением на сжатие, осевое растяжение или растяжение при изгибе). Марка по прочности на сжатие тяжёлых цементных, особо тяжёлых, лёгких и крупнопористых Б. определяется испытанием на сжатие бетонных кубов со стороной, равной 200 мм , изготовленных из рабочего состава и испытанных после определённого срока выдержки. Для образцов монолитного Б. промышленных и гражданских зданий и сооружений срок выдержки при нормальном твердении (при температуре 20 °С и относительной влажности не ниже 90%) равен 28 сут . Прочность Б. в возрасте 28 сут R 28 нормального твердения можно определять по формуле:

R 28= aR ц ( Ц/В - б ) ,

где Р ц— активность (прочность) цемента; Ц/В — цементно-водное отношение; а — 0,4—0,5 и б — 0,45—0,50 — коэффициенты, зависящие от вида цемента и заполнителей. Для установления марки Б. гидротехнических массивных сооружений срок выдержки образцов равен 180 сут . Срок выдержки и условия твердения образцов Б. сборных изделий указываются в соответствующих ГОСТах. За марку силикатных и ячеистых Б. принимают временное сопротивление в кгс/см 2 на сжатие образцов тех же размеров, но прошедших автоклавную обработку одновременно с изделиями (1 кгс/см 2 » 0,1 Мн/м 2 ). Особо тяжёлые Б. имеют марки от 100 до 300 (~10—30 Мн/м 2 ), тяжёлые Б. — от 100 до 600 (~10—60 Мн/м 2 ). Марки высокопрочных Б. — 800—1000 (~80—100 Мн/м 2 ). Применение высокопрочных Б. наиболее целесообразно в центрально-сжатых или сжатых с малым эксцентриситетом колоннах многоэтажных промышленных и гражданских зданий, фермах и арках больших пролётов. Лёгкие Б. на пористых заполнителях имеют марки от 25 до 200 (~2,5—20 Мн/м 2 ), высокопрочные Б. — до 400 (~40 Мн/м 2 ), крупнопористые Б. — от 15 до 100 (~1,5—10 Мн/м 2 ), ячеистые Б. — от 25 до 200(~2,5—20 Мн/м 2 ), особо лёгкие Б. — от 5 до 50 (~0,5—5 Мн/м 2 ). Прочность Б. на осевое растяжение ниже прочности Б. на сжатие примерно в 10 раз.

Требования по прочности на растяжение при изгибе могут предъявляться, например, к Б. дорожных и аэродромных покрытий. К Б. гидротехнических и специальных сооружений (телевизионные башни, градирни и др.), кроме прочностных показателей, предъявляются требования по морозостойкости, оцениваемой испытанием образцов на замораживание и оттаивание (попеременное) в насыщенном водой состоянии от 50 до 500 циклов. К сооружениям, работающим под напором воды, предъявляются требования по водонепроницаемости, а для сооружений, находящихся под воздействием морской воды или др. агрессивных жидкостей и газов, — требования стойкости против коррозии. При проектировании состава тяжёлого цементного Б. учитываются требования к его прочности на сжатие, подвижности бетонной смеси и её жёсткости (технической вязкости), а при проектировании состава лёгких и особо тяжёлых Б. — также и к плотности. Сохранение заданной подвижности особенно важно при современных индустриальных способах производства; чрезмерная подвижность ведёт к перерасходу цемента, а недостаточная затрудняет укладку бетонной смеси имеющимися средствами и нередко приводит к браку продукции. Подвижность бетонной смеси определяют размером осадки (в см ) стандартного бетонного конуса (усечённый конус высотой 30 см , диаметром нижнего основания 20 см, верхнего — 10 см ). Жёсткость устанавливается по упрощённому способу профессора Б. Г. Скрамтаева либо с помощью технического вискозиметра и выражается временем в сек , необходимым для превращения конуса из бетонной смеси в равновеликую призму или цилиндр. Эти исследования производят на стандартной лабораторной виброплощадке с автоматическим выключателем, используемой также при изготовлении контрольных образцов. Градации подвижности бетонной смеси приводятся в табл.