п. 1. Введение
Конструкционные бетоны — это смесь крупного и мелкого заполнителя с вяжущим, затворённая жидкостью. Они обеспечивают такой уровень прочности и жёсткости, которого достаточно для ограждающих и несущих конструкций. К этой классификационной группе относят ряд разновидностей ячеистых, тяжёлых и лёгких бетонных смесей.
п. 2. Тяжелые бетоны конструкционного типа
Наиболее часто встречаются составы на основе цементного вяжущего.
В смесь входят следующие компоненты:
- Вяжущий компонент: применяют цемент. Наиболее востребован портландцемент марок прочности М400 и М500 с добавлением минеральных добавок в массовой доле не более 20%;
- Мелкозернистый заполнитель: чаще всего песок. Для получения качественного бетона нужен сыпучий компонент, соответствующий требованиям строительных нормативов. Подойдут карьерный (сеянный или намывной) и речной песок после очистки от органики, глинистых частиц и илистых включений;
- Крупный заполнитель: чаще всего гравий или щебень из гранита, отдельные виды из известняка. В качестве наполнителя допустимы отходы металлургии и ТЭС, если они полностью соответствуют нормативным требованиям. Иначе бетон не получит нужные характеристики: химическую и физическую стойкость, влагостойкость, прочность на сжатие, морозостойкость и другие эксплуатационные параметры. Если класс прочности до В20, в смесь добавляют гравий или щебень из мягких пород; от В22,5 выбирают щебень из гранита. Не везде гранит уместен из‑за повышенного природного радиационного фона. При выборе гранитного наполнителя обязательно изучают гигиенический сертификат аккредитованной лаборатории с указанием класса радиоактивности крупного заполнителя;
- Вода: замес выполняют на воде питьевого качества из городского водопровода или на воде, прошедшей лабораторную проверку на отсутствие недопустимых примесей, ухудшающих качество готового бетона;
- Специализированные добавки: позволяют ускорить или замедлить схватывание, вести работы в холодное время года, повышают прочность, водонепроницаемость, устойчивость к агрессивным средам, снижают риск трещинообразования и т.п.
Тяжёлые бетоны с армированием конструкционного типа отличаются повышенной прочностью, долговечностью и надёжностью, сохраняют целостность в сложных климатических условиях.
Среди недостатков называют:
- значительный вес, из‑за чего сооружения требуют массивного усиленного фундамента. Средняя плотность бетонной смеси: 2000–2500 кг/м³.
Области применения тяжёлых конструкционных бетонов зависят от показателя прочности:
| Класс бетона |
Цемент |
Наполнитель |
Область применения |
| В12,5 |
Портландцемент М400, М500 |
Гравий, щебень (гранит или известняк) |
Заливка фундаментов для лёгких сооружений |
| В15 |
Портландцемент М400, М500 |
Гравий, щебень (гранит или известняк) |
Небольшие фундаменты, подпорные стены, лестницы |
| В20 |
Портландцемент М400, М500 |
Гравий, щебень (гранит или известняк) |
Плиты перекрытия при малых нагрузках, лестницы, подпорные стены, небольшие фундаменты |
| В22,5 |
Портландцемент М400, М500 |
Щебень (гранит) |
Стены, лестницы и фундаменты в малоэтажном строительстве |
| В25 |
Портландцемент М400, М500 |
Щебень (гранит) |
Фундаменты многоэтажных зданий, балки, плиты перекрытия, несущие колонны, чаши бассейнов, монолитные дома |
| В30 и выше |
Портландцемент М500 |
Щебень (гранит) |
Особо ответственные объекты (метро, гидротехника, хранилища) |
п. 3. С легкими заполнителями крупного типа
Лёгкие бетоны в ряде случаев дают достаточную прочность для несущих конструкций. Они легче за счёт меньшей плотности. Их получают с гидравлическими вяжущими и пористыми крупными заполнителями, поэтому выделяют:
- туфобетон;
- пемзобетон;
- вермикулитобетон;
- перлитобетон;
- керамзитобетон.
Если сравнивать виды по степени заполнения в составе смеси, выделяют:
- с полным заполнением пространства между зёрнами заполнителя;
- малопесчаные, когда заполнение частичное;
- беспесчаные крупнопористые.
В качестве вяжущих применяют комбинации извести и шлака или цемента и извести, силикаты, цемент.
Средняя плотность на кварцевом песке и высокопористых заполнителях — от 1,6 до 1,8 т/м³.
п. 4. Легкие ячеистые бетонные смеси
Получают разными технологиями. По структуре различают газобетон и пенобетон.
Чаще всего вяжущее — портландцемент или смешанный вариант. При добавлении доменных шлаков получают газошлаковые или пеношлаковые разновидности.
К конструкционным относят разновидности с плотностью более 1000 кг/м³.
Различия между пенобетоном и газобетоном связаны с технологией: в пенобетон вводят реагенты для пены; смесь пластична и требует качественного замеса; после застывания — пористый материал с развитой ячеистой структурой.
В газобетон в смесь добавляют алюминиевый порошок; в результате реакции образуется материал с губчатой структурой.
Лёгкие конструкционные бетоны заменяют тяжёлые материалы, например кирпич, при возведении несущих конструкций: ниже нагрузка на грунт и фундамент, проще монтаж и перевозка, ниже транспортные расходы за счёт меньшей массы.
