Структура бетона

Структура бетона

Особые свойства бетона обеспечиваются его структурой. От структуры бетона во многом зависят прочность и деформативность конечного элемента. За счет химического взаимодействия между водой и вяжущим (цементом) образуется цементное тесто, обволакивающее заполнитель, которое постепенно затвердевает и каменеет. Бетон — это неоднородный материал, даже цементный камень имеет неоднородную структуру. Структуру таким образом можно визуализировать как пространственную решетку, созданную цементным камнем, в котором сосредоточены зерна песка и щебня. Процесс твердения идет с выделением тепла. Прочность образуемого элемента будет зависит от отношения воды к весу цемента

Строение бетона рассматривается одновременно на трех уровнях:

• на макроуровне он представляет собой крупный заполнитель и прослойку цементно-песчаного камня. Эта структур видна глазом или при небольшом увеличении.
• на мезоуровне он представляет собой зерна песка и цементного камня;
• на микроуровне он представляет собой зерна гидратированного цемента и поры.

Стоит также разграничить понятия, разделяют бетонную смесь, свежеуложенный бетон, и бетон. Под бетоном понимается твердеющий бетон, после начала набора прочности. Под свежеуложенным бутоном понимают бетонную смесь, которую уложили в форму и уплотненную, но в которой еще не началось структурообразование. Бетонная смесь представляет собой многокомпонентную систему из заполнителя, цементного теста и добавок до укладки и уплотнения.

Определяющее влияние на структуру бетона оказывает реакция гидратации. В первом этапе мы наблюдаем формирование структуры, свежеуложенная бетонная смесь начинает упрочняться. К окончанию реакции количество новообразований увеличится, частицы продуктов сближаются и образуется кристаллизационная структура, которая обеспечивает возрастание прочности. То есть по первым формируется каркас кристаллизационной структуры, затем возникает срастание между кристаллами и обрастание каркаса.

Рисунок 1. Структура бетона. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Классификация бетонов

Рассмотрим применяемую сегодня классификацию бетонов:

• по основному назначению выделяют обычный бетон, гидротехнический бетон, жаростойкий бетон, конструкционно-теплоизоляционный бетон, коррозионностойкий бетон;
• по виду вяжущего бетоны делятся на цементные, известковые, лаковые, гипсовые и специальные;
• по виду заполнителя делятся на плотные, пористые и специальные;
• по структуре бетоны бывают плотными, пористыми, ячеистыми и крупнопористыми;
• по условиям твердения выделяют бетоны, твердеющие в естественных условиях и бетоны, твердеющие в условиях тепловой обработки;
• по прочности бетоны могут относиться к одной из двух категорий - высокопрочные или средней прочности;
• по скорости набора прочности выделяют медленнотвердеющие и быстротвердеющие бетоны;
• по морозостойкости бетоны бывают трех типов, низкой, средней и высокой морозостойкости;
• по водонепроницаемости также выделено три группе, высокая, средняя и низкая водонепроницаемость;
• по истираемость бетоны делят на три группы - с низкой, средней и высокой истираемостью.

Область применения бетонов зависит от их показателей. Так тяжелые и мелкозернистые бетона используют в жилищном и гражданском строительстве, при производстве дорожных покрытий и покрытий для аэродромов, для гидротехнических сооружений. Силикатный бетон применяется для сборных железобетонных конструкций, к примеру перемычек, колонн, плит. Химически стойкие бетоны применяются в тех условиях, где могут подвергаться воздействию минеральных кислот, органических кислот, аммиака или медного купороса. Легкие бетоны используют в теплоизоляционных изделиях, для ограждающих конструкций.

Применение различных видов материалов для строительных целей сегодня является распространенной практикой. Одну и ту же концепцию можно реализовать в металле, дереве и железобетоне, но стоимость будет отличаться, иногда в разы. Безусловно не каждое решение можно реализовать с любым материалом, но для многих объектов всегда рассматривают несколько вариантов. Бетон в любом технико-экономическом сравнении будет показывать высокие результаты, что абсолютно оправдано, этот материал еще долгое время будет востребован на рынке.