Понятие о железобетоне

Как мы уже отмечали, бетон имеет большую прочность на сжатие, однако прочность на растяжение у него в 7-10 раз меньше прочности на сжатие. Поэтому во всех конструкциях, подвергающихся в процессе эксплуатации изгибу, прочность бетона в зоне растяжения окажется недостаточной и не соответствующей сопротивлению бетона в сжатой зоне. Чтобы уравновесить это несоответствие в растянутую зону изгибаемых конструкций закладывают в процессе изготовления стальные стержни, арматуру. Стальная арматура хорошо сцепляется с бетоном и вместе с ним воспринимает растягивающее напряжение. Бетон защищает арматуру от коррозии, температурные деформации стали и бетона примерно одинаковые. Все это делает удивительно гармоничным сочетание стали и бетона в железобетонных конструкциях - так их называют.

Железобетонные конструкции изготавливают сборными и монолитными. Сборные конструкции изготавливают на заводе и из них на строительной площадке собирают здания и сооружения. Монолитные возводятся на месте строительства. Для этого в заводских условиях в металлические инвентарные формы укладывают вначале стальную арматуру в виде пространственного стального каркаса, затем бетонную смесь. Бетон уплотняют вибрированием. Для ускорения твердения его прогревают в паровой среде при температуре около 90 С.

Изготовленные изделия транспортируют на строительную площадку и здесь из них монтируют стены, перекрытия, фундаменты и пр.

Если не учитывать специальные виды бетонов, которые почти не применяются в строительстве зданий торговли и общественного питания, то более наглядной будет классификация бетонов по объемной массе и виду заполнителей. Обычный тяжелый бетон с объемной массой до 2500 кг/м³ изготавливается на основе щебня или гравия из плотных горных пород. Применяется для изготовления несущих частей здания и фундаментов, колонн, перекрытий, лестниц.

Легкий бетон на пористых заполнителях с объемной массой 500-1800 кг/м³ изготавливают из портландцемента, мелкого заполнителя в виде мелкозернистых отсевов легкого заполнителя или кварцевого песка, крупного заполнителя в виде щебня или гравия естественного или искусственного происхождения и воды. Крупный заполнитель получают дроблением легких горных пород (пемзы, пористых известняков и др.) или специальным изготовлением (гранулированный доменный шлак, керамзитовый гравий, перлит, аглопорит, шлаковая пемза и др.) Название легкого бетона связывают с видом заполнителя - керамзитбетон, шлакобетон, аглопоритобетон и др.

Легкий бетон на пористых заполнителях применяется преимущественно для изготовления стеновых блоков, панелей, плит утеплителя.

Мелкозернистый бетон с объемной массой от 400 до 1800 кг/м³ изготавливают на основе вяжущего (портландцемента, извести) и порошкообразного кремнеземистого компонента (молотого кварцевого песка, золы тепловых электростанций). Различают плотный силикатный бетон и ячеистые бетоны.

Плотный силикатный бетон изготавливают формованием известково-песчаной смеси в инвентарных формах с последующей тепловой обработкой в автоклаве. Из такого бетона изготавливают преимущественно стеновые блоки и камни.

Ячеистые бетоны с объемной массой от 400 до 1200 кг/м³ в зависимости от порообразования подразделяют на газобетоны и пенобетоны, которые могут быть автоклавного и неавтоклавного твердения. Газобетон изготавливается из цемента, воды и тонкомолотого кварцевого песка или золы ТЭЦ. Для образования пор в смесь сметанообразной консистенции вводят алюминиевую пудру. Чтобы активизировать алюминиевую пудру (частички ее покрыты парафиновой оболочкой) ее обрабатывают в водном растворе поверхностно активных веществ. После тщательного перемешивания в бетонной смеси начинается реакция газообразования. Частички алюминия вступают в реакцию с известковым тестом (гидроокисью кальция) при этом выделяется водород. Каждая частичка алюминия выделяет маленький пузырек водорода, который, постепенно увеличиваясь, вспучивает еще не затвердевшую массу, образуя в теле начинающего затвердевать бетона множество мельчайших пор. Газобетонные изделия изготавливают в инвентарных металлических формах, куда заливают газобетонную массу еще до начала газообразования.

Избыток массы, образовавшейся над бортом формы, удаляют или разравнивают и отформованное изделие направляют для твердения в автоклав. При отсутствии автоклавов твердение можно осуществлять в пропарочных камерах, получая при этом свойства газобетона, уступающие автоклавным.

Пенобетон изготавливают по аналогичной схеме, но в отличие от газобетона здесь порообразователь в виде заранее приготовленной устойчивой пены смешивается с компонентами.

Ячеистые бетоны применяются для изготовления стеновых панелей, блоков, плит покрытия, плитного утеплителя. Это один из самых дешевых и перспективных видов легких бетонов.