Строительные материалы

Бетон как строительный материал

Бетон как строительный материал

Бетон является наиболее широко используемым искусственным строительным материалом на земле. Он широко применяется в строительстве зданий, мостов, дорог и плотин. Его применение варьируется от строительных конструкций до тротуаров, бордюров, труб и водостоков.

Бетон - композитный материал, состоящий в основном из цемента, воды и наполнителя (гравия, песка или породы). При смешивании этих материалов они образуют рабочий раствор, который постепенно затвердевает.


История

Материал, похожий на бетон, был впервые разработан египтянами, он состоял из извести и гипса. Как правило, известковые, меловые или устричные ракушки продолжали использоваться в качестве цементообразователя до начала 1800-х годов.

 1824 году портландцемент, смесь известняка и глины запекли и измельчили, и с тех пор такая субстанция остается доминирующим цементировочным агентом, используемым в производстве бетона.

Преимущества бетона
Существует множество положительных аспектов бетона:

  • Это относительно дешевый материал, имеющий сравнительно долгий срок службы при незначительных затратах на техническое обслуживание.
  • Он устойчив к сжатию.
  • Перед затвердением он очень пластичен, легко принимает заданную форму.
  • Негорюч.

Ограничения бетона
Ограничения, связанные с бетоном, включают в себя:

  • Относительно низкая прочность на растяжение по сравнению с другими строительными материалами.
  • Низкая пластичность.
  • Низкое отношение прочности к весу.
  • Склонность к растрескиванию.

Бетон как строительный материалХарактеристики бетона

Характеристики бетона зависят от используемого заполнителя, цемента, а также метода, его производства. Соотношения воды к цементу является определяющим фактором. В обычном конструкционном бетоне с более низким содержанием воды бетон получается более прочным.

Это, однако, снижает работоспособность (и текучесть) бетона. Аналогичное влияние могут оказывать градация, форма, текстура и доля заполнителя. Если требуется особенно прочный бетон, количество заполнителя может быть уменьшено по отношению к цементу. Однако цемент является существенным затратным фактором, и увеличение его доли в смеси увеличивает общую стоимость.

Прочность бетона

Прочность бетона определяется силой, необходимой для его дробления, и измеряется в килограммах на квадратный сантиметр. На прочность могут влиять многие переменные, включая влажность и температуру.

Прочность бетона на растяжение может быть улучшена при добавлении металлической арматуры, проволоки, тросов или сетки. Там, где ожидаются очень высокие растягивающие напряжения (например, в широких безопорных пролетах крыш или мостов), бетон может включать в себя предварительно натянутую стальную проволоку. Это создает в бетоне сжимающие силы, которые помогают компенсировать растягивающие силы, воздействующие на конструкцию.

Опалубка

Опалубка представляет собой временную форму, в которую заливается и формируется бетон. Традиционная опалубка изготавливается из дерева, но также может быть изготовлена из стали, армированного стекловолокном пластика и других материалов.

Опалубка может быть временной, многоразовой или стационарной. Существует также ряд запатентованных систем, например, для поддержки вертикальной опалубки при затвердевании бетона, состоящих из серии труб и стяжек.

Эффективность в бетонном строительстве повышается за счет применения гибридных решений и инноваций в опалубке, например, самоподъемных опалубок.

Устойчивость

Бетон обладает относительно высокой внутренней энергией, получаемой при его добыче, производстве и транспортировке. В состав бетонной смеси могут включаться также определенного виды отходы.

Бетон является очень прочным, не требующим особого ухода материалом и может обеспечивать терамальную массу, помогая снизить энергопотребление эксплуатируемых зданий.

 

Читайте также:

Долгожданный самовосстанавливающийся бетон

Сверхплотный бетон крикрит

Будет ли бетон использоваться для строительства на Марсе?

Монолитное строительство: достоинства и недостатки

Самовостанавливающийся бетон