Бетон є штучним будівельним матеріалом, який найбільше використовується на землі. Він широко застосовується в будівництві будівель, мостів, доріг і дамб. Його застосування варіюється від будівельних конструкцій до тротуарів, бордюрів, труб та водостоків.
Бетон - композитний матеріал, що складається в основному з цементу, води і наповнювача (гравію, піску або породи). При змішуванні цих матеріалів вони утворюють робочий розчин, який поступово твердне.
Історія
Матеріал, схожий на бетон, був вперше розроблений єгиптянами, він складався з вапна і гіпсу. Як правило, вапняні, крейдяні або устричні черепашки продовжували використовуватися в якості цементоутворювача до початку 1800-х років.
В 1824 році портландцемент, суміш вапняку і глини запекли і подрібнили, і з тих пір така субстанція залишається домінуючим цементувальних агентом, використовуваним у виробництві бетону.
Переваги бетону
Існує безліч позитивних аспектів бетону:
- Це відносно дешевий матеріал, який має порівняно довгий термін служби при незначних витратах на технічне обслуговування.
- Він стійкий до стиснення.
- Перед затвердением він дуже пластичний, легко приймає задану форму.
- Негорючий.
Обмеження бетону
Обмеження, пов'язані з бетоном, включають в себе:
- Відносно низька міцність на розтягнення в порівнянні з іншими будівельними матеріалами.
- Низька пластичність.
- Низьке відношення міцності до ваги.
- Схильність до розтріскування.
Характеристики бетону
Характеристики бетону залежать від заповнювача, цементу, а також методу, його виробництва. Співвідношення води до цементу є визначальним фактором. У звичайному конструкційному бетоні з більш низьким вмістом води бетон виходить більш міцним.
Це, однак, знижує працездатність (і плинність) бетону. Аналогічний вплив можуть здійснити градація, форма, текстура і частка заповнювача. Якщо потрібно особливо міцний бетон, кількість заповнювача може бути зменшено по відношенню до цементу. Однак цемент є істотним витратним фактором, і збільшення його частки в суміші збільшує загальну вартість.
Міцність бетону
Міцність бетону визначається силою, необхідною для його дроблення, і вимірюється в кілограмах на квадратний сантиметр. На міцність можуть впливати багато змінних, включаючи вологість і температуру.
Міцність бетону на розтягненя може бути поліпшена при додаванні металевої арматури, дроту, тросів або сітки. Там, де очікуються дуже високі розтягуючі напруги (наприклад, в широких безопорний прольотах дахів або мостів), бетон може включати в себе попередньо натягнутий сталевий дріт. Це створює в бетоні стискаючі сили, які допомагають компенсувати розтягуючі сили, які впливають на конструкцію.
Опалубка
Опалубка являє собою тимчасову форму, в яку заливається і формується бетон. Традиційно опалубка виготовляється з дерева, але також може бути виготовлена зі сталі, армованого скловолокном пластику та інших матеріалів.
Опалубка може бути тимчасовою, багаторазовою чи стаціонарною. Існує також ряд запатентованих систем, наприклад, для підтримки вертикальної опалубки при затвердінні бетону, що складаються з серії труб і стяжок.
Ефективність в бетонному будівництві підвищується за рахунок застосування гібридних рішень і інновацій в опалубці, наприклад, самопідйомних опалубок.
Стійкість
Бетон має високу внутрішнью енергію, що походить з його видобутку, виробництві і транспортуванні. До складу бетонної суміші можуть включатися також певного види відходи.
Бетон є дуже міцним, що не вимагає особливого догляду матеріалом і може забезпечувати термальну масу, допомагаючи знизити енергоспоживання експлуатованих будівель.
Читайте також:
Долгожданный самовосстанавливающийся бетон
Будет ли бетон использоваться для строительства на Марсе?
