Строительные работы требуют использования особых высокопрочных материалов. К ним относятся цемент и бетон.
Разновидности цемента
Цемент при соединении с водой превращается в пластичную массу, которая после застывания образует плотное и очень твердое вещество.
Сфера применения цемента определяется его эксплуатационными качествами. Обычно цемент в мешках классифицируют в зависимости от вида компонентов, добавленных в него. Наиболее распространенные марки:
• быстроотвердевающий;
• цемент с ПАВ (поверхностно-активные вещества);
• гидрофобизирующий;
• глиноземистый – быстро затвердевает, его используют при аварийных работах, скоростном строительстве.
• шлаковый – известково-шлаковый (ИЩЦ) и шлакопортландцемент (ШПЦ).
Выделяют группу расширяющихся цементов (компоненты вступают в химическую реакцию, обеспечивая приращение объема).
Свойства бетона
Бетон на основе цемента - универсальный материал. Поэтому доставка бетона — самая востребованная услуга на строительном рынке.
Эксплуатационные характеристики бетона определяются маркой – чем она выше, тем выше прочность и износостойкость. Марку цемента выбирают, исходя из марки бетона. Не рекомендуется брать марку цемента выше рекомендуемой для данного вида бетона. Это влечет за собой перерасход материала.
Реология бетонной смеси
Реологические свойства смеси определяет количество воды. Независимо от марки, бетон должен соответствовать основным требованиям – удобоукладываемость (удобоформуемость – способность к заполнению формы), сохранение однородности при укладке и транспортировке. Удобоукладываемость оценивают по:
— подвижности (П) - характеристика структурной прочности смеси;
— жесткости (Ж) - показатель динамической вязкости смеси;
— связности - водоотделение бетона после отстаивания смеси.
Требуемая прочность достигается при сохранении постоянной величины водоцементного соотношения, так как возрастание потребности воды приводит к перерасходу цемента. Поэтому лучше применять обогащенные крупными заполнителями (щебень, гравий, галька) мелкие пески с добавлением пластифицирующих добавок, снижающих потребность в воде. Чем крупнее частицы заполнителя, тем меньше расход цемента и экономичнее производство бетона.
В зависимости от вида и пропорционального объема заполнителя получают легкие, декоративные, жароупорные виды бетона.
Песок — один из основных компонентов бетона. Он повышает прочность и водостойкость покрытия, продлевает срок его службы. Современные производители вместо речного или карьерного песка предпочитают купить кварцевый песок, получаемый путем дробления природного кварца. Такой песок имеет высокую пористость, однородную структуру, лучше переносит механические, химические, атмосферные воздействия.
Усадка бетона
В процессе твердения на воздухе бетон сжимается, а его линейные размеры уменьшаются. Вследствие этого в бетонных сооружениях наблюдается усадочное напряжение, поэтому длинные конструкции разделяют усадочными швами (предупреждение появления трещин). Большая масса раствора быстрее высыхает снаружи, хотя внутри смесь еще долго остается влажной. При неравномерной усадке в наружных слоях конструкции, по линии контакта с заполнителем образуются трещины.
Введение в смесь заполнителей уменьшает количество вяжущего материала, образуя каркас из зерен заполнителя. Это препятствует усадке.
Водопроницаемость бетона
Уменьшение количества макропор ведет к снижению водопроницаемости и, соответственно, к повышению морозостойкости бетона. Для уменьшения водопроницаемости в бетонную смесь вводят уплотняющие и гидрофобизующие добавки. Нефтепродукты (бензин, керосин) легко проникают в бетон, так как имеют меньшее, чем у воды, поверхностное натяжение. А специальные добавки (хлорное железо) еще больше снижают фильтрационные свойства нефтепродуктов.
