бетон иванов

Купить бетон в МО

Приготовление раствора цементного застройщик имеет одну заветную цель — сделать качественный материал, в котором гармонично соединены как энергосберегающие характеристики, так и прочность. Как показывает практика, к сожалению, эти свойства противоположны друг другу. Решением проблемы является симбиоз или компромисс между этими характеристиками. Удачный тому пример — керамзитобетонные блоки. Дом из керамзитобетонных блоков намного теплее простого кирпичного, да и к тому же еще легче. Если учитывать устойчивость к нагрузкам, то сравнить материал можно с пено- и газобетоном.

Бетон иванов что такое фибробетон и в чем особенности

Бетон иванов

Способность некоторых природных материалов после обжига приобретать свойство затвердевать, будучи смешанными с водой, была известна давно. Наиболее древними вяжущими строительными материалами были известь и гипс, которые не требовали тонкого размола и высоких температур для их изготовления.

Постепенное развитие конструкций обжигательных печей и размольного оборудования позволило создать условия, необходимые для получения высококачественных цементов. Производство современного портланд-цемента, дающего высокую прочность бетону и способного быстро затвердевать в смеси с водой и продолжать твердение под водой, возникло сравнительно недавно — в начале XIX века.

Первые указания о производстве таких цементов — предшественников современных цементов — имеются в работах русского академика М. Севергина г. Титульный лист книги Егора Челиева. В книге Челиева, изданной в г. В книге дается описание свойств и технологии приготовления наиболее совершенного для того времени цемента, более совершенного, чем цемент англичанина Аспдина, который в тот же период работал над способом получения цемента, названного впоследствии портланд-цементом по имени города Портлэнд, около которого добывался естественный камень, похожий по внешнему виду на затвердевший бетон.

Большие работы по исследованию способов получения цементов были проведены в начале XIX века известным французским ученым Вика и его учениками. Интересно, что до настоящего времени для определения сроков схватывания цементного теста применяется прибор, который по имени его изобретателя называется иглой Вика. Заслуга Егора Челиева, первого русского исследователя, получишнего высококачественный цемент, достойно оценена в нашей стране. Большие работы по исследованию свойств цементов провели русские ученые Р.

Шуляченко, А. Байков, В. Кинд, С. Дружинин, В. Юнг, П. Будников, В. Журавлев и др. Производство цемента в России до Великой Октябрьской социалистической революции развивалось сравнительно медленно. В настоящее время советская цементная промышленность выпускает во все возрастающем количестве высококачественные цементы. Растет выпуск и специальных цементов. По плану шестой пятилетки производство цемента должно вырасти в 2,2 раза.

Производство цемента быстро растет, но и потребность в нем непрерывно увеличивается. По темпам развития, по организации технического контроля за качеством наша цементная промышленность занимает ведущее положение в мире. Для того чтобы правильно и экономно использовать этот замечательный и ценный строительный материал, необходимо хорошо знать его свойства и особенности.

Что же происходит при смешении, или, как говорят строители, при затворении цемента с водой? Чтобы лучше понять явления, происходящие при этом, сравним процессы, действующие в смеси цемента2 с водой — цементном тесте, с тем, что происходит в таком общеизвестном и простом материале, как глиняное тесто. Глина, замешанная с водой, образует глиняное тесто, которое при хранении во влажных условиях например, под сырой тряпкой не изменит своего состояния и останется таким же мягким, каким оно было в момент замеса.

Глиняное тесто затвердевает только при высушивании, но, если его опять смочить водой, оно размокнет. Так, например, размокает кирпич-сырец, не подвергавшийся обжигу. Высушенное гдиняное тесто имеет меньший вес, чем влажное. Свободное удаление воды путем высушивания и возможность повторного получения теста при увлажнении свидетельствуют о том, что химического соединения воды с глиной не происходит. Если замешать порошок цемента с водой, образуется пластичная масса-тесто, которое может быть залито или уложено в заранее приготовленную форму.

В зависимости от количества добавленной в него воды тесто будет более или менее жидким. Оставленное в покое, оно постепенно густеет, теряет текучесть, подвижность, как говорят, «схватывается», а затем постепенно затвердевает, обращаясь в прочное камневидное тело, называемое цементным камнем. Прочность цементного камня возрастает со временем, и ее увеличение продолжается в течение длительных сроков, исчисляемых месяцами и годами.

При хранении теста во влажных условиях, исключающих высыхание, оказывается, что вес цементного камня не изменяется со временем. При длительном твердении теста, а затем цементного камня па воздухе оно не высыхает полностью, часть воды остается и может быть удалена из него только при повышенной температуре. Это свидетельствует о химическом связывании воды с минералами, которые составляют цементный клинкер, в новые прочные соединения. Затвердевший цементный камень уже не размягчается водой.

Это важнейшее свойство цементного камня позволяет широко применять цементы для строительства сооружений, непрерывно находящихся в воде или подвергающихся периодическому ее действию. Как бы мы ни старались размочить цементный камень, ничего из этого не получится. Наоборот, в воде он приобретает еще большую прочность, чем на воздухе.

При действии воды на порошок цемента составные части его вступают в реакцию с водой. При этом процессе выделяется известь и образуются не растворимые в воде новые соединения, так называемые гидросиликаты и гидроалюминаты кальция. Связав химически часть воды, новые соединения, обладая меньшей растворимостью, выпадают из раствора в виде мельчайших кристаллов, невидимых даже под обычным микроскопом.

Эти кристаллы срастаются, переплетаясь между собой и образуя плотное камневидное тело. Наиболее полную теорию твердения цементов создал русский ученый, академик А. Эта теория расширена и углублена в многочисленных работах советских ученых.

В настоящее время наиболее полные представления о процессах твердения цементов развиваются в работах академика П. Ребиндера и его учеников. Вещества, образующиеся при взаимодействии цемента с водой, по своему кристаллическому строению близки к минералам, составляющим обычные горные породы, поэтому они хорошо сцепляются с их поверхностью.

Затвердевший цемент под электронным микроскопом. Чтобы улучшить свойства цемента, к нему при помоле добавляют небольшие количества гипса. Небольшая добавка гипса сильно влияет на сроки загустевания цементного теста — сроки его схватывания, удлиняя их до нескольких часов, что позволяет перевозить и укладывать бетонную смесь в конструкции. Кроме того, гипс увеличивает прочность и стойкость цемента. Происходит это потому, что гипс химически соединяется с наиболее слабой составной частью цемента — с трехкальциевым алюминатом, превращая его в более стойкое вещество.

Цементы без гипса или с малым его количеством часто загустевают уже во время перемешивания, и это создает неудобства при работе с цементом. Сроки схватывания зависят и от температуры материалов для бетона и от температуры бетонной смеси после затворения. Чем выше температура, тем быстрее наступает загустевание. Прочность бетона в наибольшей степени зависит от прочности цементного камня. В свою очередь прочность цементного камня в большой степени зависит от состава цемента, качества его обжига, тонкости измельчения и от количества воды, взятой для затворения.

Чем больше воды взято на замес, тем меньше прочность цементного камня и, следовательно, бетона. Но в состав бетонной смеси приходится вводить большее количество воды для придания бетонной смеси подвижного удобоукладываемого состояния за счет образования подвижного цементного теста, которое смазывает поверхность песка и каменных материалов. Излишек воды по сравнению с количеством, необходимым для химических реакций, раздвигает частицы песка и каменных материалов в составе бетона и увеличивает объем пустот в нем.

Цементный клей становится разбавленным и прочность его понижается. Уменьшается и плотность бетона, а от плотности зависит долговечность бетона. Для дорожного бетона допускается водоцементное отношение не более 0,,55 в зависимости от климатических условий, в которых он будет работать.

Для уменьшения количества воды в составе бетонной смеси в нее может добавляться небольшое количество особых, так называемых поверхностно-активных веществ. Научные основы действия таких веществ разработаны в нашей стране академиком П. Эти вещества, распределяясь по поверхности частиц цемента, покрывают их тончайшей пленкой, создают смазывающий слой; при этом увеличивается подвижность — пластичность бетонной смеси.

Такие вещества называют пластификаторами. Пластификаторы добавляются в очень небольшом количестве — десятые доли процента от веса цемента, но, несмотря на это, действие их очень сильное. В то время как в обычном цементном тесте отдельные частицы слиплись в крупные хлопья, с добавкой же пластификатора все эти частицы разделились и, таким образом, увеличилась пластичность теста.

Микроснимки цемента: вверху — с добавкой пластификатора; внизу — цемент без пластифицирующей добавки. В качестве пластификаторов применяется отход бумажного производства — сульфитно-спиртовая барда. Добавка пластификатора не только повышает пластичность бетонной смеси, но и улучшает технические свойства бетона, например его морозостойкость. Если при добавке пластификатора не увеличивать пластичность бетонной смеси, а сократить водоцементпое отношение, то можно увеличить прочность бетона или уменьшить расход цемента.

Цементная промышленность выпускает пластифицированные цементы в массовом количестве. Для бетонных дорожных покрытий важное значение имеет добавление в состав бетонной смеси веществ, которые повышают долговечность бетона. В условиях климата средней полосы и севера СССР основным фактором, вызывающим разрушение дорожного покрытия, является многократное замораживание бетона в то время, когда он насыщен водой.

Улучшение морозостойкости делает бетон более долговечным. Необходимое повышение морозостойкости достигается введением в бетон очень маленьких количеств специальных веществ, обладающих способностью образовывать небольшие количества пены в составе бетонной смеси. Количество вспенивающих веществ, называемых воздухововлекающими добавками, составляет всего несколько сотых процента от веса цемента. В качестве таких добавок применяется обычно канифольное мыло промышленное название — абиетиновая смола.

Воздухововлекающие добавки должны найти широкое применение в дорожном строительстве, так как позволят значительно повысить долговечность бетонных дорожных покрытий. Среди специальных цементов, обладающих важными свойствами, следует отметить разработанный советскими учеными М.

Хигеровичем и Б. Скрамтаевым гидрофобный цемент. Само название цемента говорит о том, что это цемент, который боится воды. Гидрофобный цемент получается путем добавления к цементу при помоле небольшого количества веществ, которые не смачиваются водой. На поверхности частиц цемента образуется тонкая молекулярная пленка такого вещества. Гидрофобный цемент, находясь даже во влажном воздухе, не теряет своей активности.

Он гораздо устойчивее к длительному хранению, чем обычный портланд-цемент. Когда же в составе бетонной смеси гидрофобный цемент попадает в бетономешалку, то под действием трения о частицы песка и щебня жировая пленка на его поверхности прорывается, и он смачивается водой. Гидрофобный цемент придает бетону повышенную морозостойкость по сравнению с обычным портланд-цементом. Так же как и пластифицированный цемент, гидрофобный цемент является улучшенной разновидностью портланд-цемента.

На основе портланд-цементного клинкера выпускается целый ряд цементов с добавками. В зависимости от вида добавки изменяется и название цемента. Если портланд-цемент смешивается с доменными шлаками, то такой цемент называют шлакопортланд-цементом. Если в качестве добавки используются природные материалы, обладающие способностью химически соединяться с известью так называемые пуццоланы , то такие цементы называются пуццолановыми портланд-цементами.

И шлакопортланд-цемент и пуццолановый портланд-цемент обладают более медленным твердением по сравнению с портланд-цементом и менее морозостойки, поэтому их применение для дорожных покрытий не допускается. Они могут быть использованы для подводных и подземных сооружений и для конструкций, повергающихся обычным ятмосферным воздействиям. Из специальных цемепов представляет интерес глиноземистый цемент. Он отличается большой скоростью твердения.

Этот цемент полностью затвердевает в течение трех суток, приобретая за это время полную прочность. Однако такое быстрое твердение сопровождается большим выделением тепла, способным привести к растрескиванию конструкций в результате неравномерного нагрева.

Глиноземистый цемент применяют в тех случаях, когда нужно быстро восстановить или забетонировать какую-нибудь конструкцию. Этот цемент применим только для тонкостенных сооружений. Его применение ограничено из-за большой стоимости в 2 раза более высокой, чем портланд-цемент и дефицитности сырья для его приготовления.

Одним из серьезных недостатков портланд-цемента является усадка, т. В последнее время созданы цементы, не обладающие этим недостатком и даже расширяющиеся в процессе твердения. Михайлова и Б. Расширяющийся цемент характеризуется увеличением объема в первые часы и сутки твердения.

Если изготовить из расширяющегося цемента изделие длиной в 1 метр, то через трое суток оно удлинится на 15 миллиметров. Дорожное покрытие из такого цемента на третьи сутки дало бы увеличение длины на 15 метров на каждый километр. Этот цемент как бы растет при затвердевании. Такое замечательное свойство расширяющегося цемента позволяет использовать его с наибольшим успехом для заделки швов в различных сооружениях. В частности, расширяющийся цемент применяется для уплотнения швов между тюбингами в тоннелях московского метро.

Расширяющийся цемент находит применение для ремонта конструкций, когда важно обеспечить плотное прилегание их частей. Недостаточная морозостойкость бетона на таком цементе не позволяет применять его для сооружений, к которым предъявляются требования высокой морозостойкости. Есть и другие виды специальных цементов: магнезиальный, кислотостойкий и др. Их описание читатель найдет в специальных руководствах. Для строительства дорожных покрытий обычно применяется портланд-цемент.

Однако необходимо, чтобы этот цемент обладал высокой прочностью, небольшой изнашиваемостью, высокой стойкостью к воздействию атмосферных условий морозостойкостью и хорошей устойчивостью к переменам температуры. Не все заводы выпускают портланд-цементы, удовлетворяющие этим требованиям. Марка дорожного цемента должна быть не ниже Для растворов каменной кладки должны и могут успешно применяться цементы на местных материалах: извести, шлаках, гипсе.

Производство таких цементов с использованием в качестве активной составляющей молотой извести-кипелки развивается в нашей стране на основе предложений И. Смирнова и разработанной им совместно с Б. Осиным теории. Такие цементы значительно дешевле, чем обычный портланд-цемент, и обладают необходимыми строительными качествами.

Применение извести-кипелки внесло переворот в технику использования извести. Активная энергия, заключенная в обожженной извести и терявшаяся прежде во время гашения, теперь используется при ее твердении. Бетон приобретает прочность в процессе твердения в сооружении, — поэтому строитель должен быть уверен в нужном качестве применяемого цемента.

Для этого цемент испытывается заранее и только после определения его основных технических свойств может применяться в дело. Определение качества этих свойств производится в лаборатории. В СССР применяются стандартные, обязательные для всех методы испытания. Стандартизация позволяет получить сравнимые данные при испытании цемента на заводе и на строительных объектах.

Основное свойство цемента, определяемое при предварительных испытаниях, — прочность. Она выражается в той нагрузке, которую может выдержать образец из цементного камня, раствора или бетона. Прочность выражается в килограммах на 1 квадратный сантиметр поперечного сечения образца. Портланд-цемент выпускается марок ; ; ; и Марка цемента — условная величина и обозначает, что прочность при сжатии образцов из цементного раствора, приготовленных и испытанных в точном соответствии со стандартом, не ниже цифры, обозначающей марку.

Прочность бетона, приготовленного на цементе определенной марки, будет различной в зависимости от расхода цемента, качества материалов и условий твердения. При проектировании конструкций пользуются также условной величиной — маркой бетона.

Марка бетона показывает, какую прочность должен иметь бетон. Определяют прочность бетона путем испытания образцов, изготовленных из бетонной смеси и твердевших во влажных условиях. Образцы имеют форму куба с ребром 20 сантиметров и должны изготавливаться в точном соответствии с указаниями стандарта. Нормированы следующие марки бетона: 50; ; ; ; ; ; и выше. Возможно проектирование бетонов промежуточных марок.

Например, в стандарте на дорожные покрытия предусматривается применение бетона марок ; и Бетон должен быть не только прочным, но и, в зависимости от предстоящих условий его службы, морозостойким, плотным и трудноистираемым. Обычно бетон резделяют по видам строительства на бетон гидротехнический, дорожный, обычный и т. Эта классификация не совсем точна, и правильнее разделять бетон так, как это было предложено С. Шестоперовым в зависимости от условий работы бетона в сооружении: бетон морозостойкий, водостойкий, атмосфероустойчивый и бетон внутренних частей сооружений.

Научные основы производства бетона были заложены в конце XIX века трудами ученых различных стран. Русские ученые внесли свой вклад в это дело. Малюга разработал правила получения наиболее прочного бетона с минимальным расходом цемента. Работы инженера Малюги имели большое значение в деле создания стройной теории бетона.

Большие работы в области цементов и бетона были проведены А. Шуляченко, изучавшим способы усовершенствования производства цемента и строительства морских бетонных сооружений. Известный русский ученый и инженер-строитель Н. Белелюбский построил первый в мире маяк из железобетона. Исследования свойств бетонов, технологии, производства бетонных работ широко развернулись в СССР.

Большие работы в области технологии бетона проведены коллективами научно-исследовательских организаций под руководством Н. Беляева, Б. Скрамтаева, С. Миронова, С. Шестоперова и многими другими советскими исследователями. Эти материалы называют заполнителями для бетона. Естественные каменные материалы гораздо дешевле искусственного цементного камня, поэтому понятно стремление строителей ввести в состав бетона как можно больше заполнителей и использовать цементный камень только для склеивания естественных материалов и для придания бетонной смеси подвижности — удобоукладываемости.

Какие размеры зерен каменных материалов будут наилучшими для приготовления экономичной бетонной смеси? Когда испытываются естественные каменные материалы для их последующего использования в бетоне, основное внимание уделяется возможности составления из них смеси с наименьшим объемом пустот. На первый взгляд кажется, что объем пустот в смеси из зерен различных размеров определяется размером зерен: чем крупнее зерна, тем меньше промежутков между ними.

Но это далеко не так. Представим себе, что мы хотим заполнить кубический ящик со стороной в 1 метр шарами одинакового размера: в одном случае поместим в ящик один шар диаметром в 1 метр, в другом восемь шаров диаметром в 0,5 метра. Простой подсчет показывает, что в обоих случаях объем, заполненный материалом, и объем пустот будут одинаковыми.

Он равен разнице в объемах куба и вписанного в него шара рис. Объем пустот при заполнении пространства частицами одинаковых размерим не зависит от их величины и определяется только способом укладки. Подобрать такое соотношение между зернами разного размера, при котором процент пустот в смеси был бы наименьшим, — не такая простая задача, как кажется вначале.

Инженеры пользуются несколькими практическими и теоретическими способами для этой цели. С ними читатель может познакомиться в специальной литературе по технологии бетона. Существуют два основных направления в подборе зернового состава смеси. В одном случае смесь подбирается из частиц, имеющих различные размеры, — от наименьшего до наибольшего; это так называемые смеси с непрерывной гранулометрией; в другом случае смесь составляется из набора частиц, в котором отсутствуют частицы в пределах определенных размеров; это так называемые смеси с прерывистой гранулометрией.

У плотного бетона этот объем должен быть заполнен цементным камнем. Если к бетону не предъявляется требование высокой плотности например, для стен зданий применяется в настоящее время крупнопористый бетон , необходимое количество цементного камня определяется требованиями, предъявляемыми к прочности бетона. В случае армирования бетон должен иметь определенную плотность для предохранения стали от действия воздуха, с тем чтобы она не ржавела внутри железобетонной конструкции.

В качестве заполнителя для бетона могут применяться различные каменные материалы из горных пород. Для этих целей пригодны и используются только прочные и устойчивые породы3. В естественных каменных материалах содержатся примеси, ненужные и вредные для бетона. Это глина, пыль, органические вещестиа. Если содержание примесей выше пределов, допускаемых стандартами, то песок, гравий или щебень должны быть просеяны и промыты перед употреблением в дело. Для бетона дорожных покрытий допускается применение щебня, полученного только из прочных пород.

Применение в бетоне естественных каменных материалов, кроме чисто экономических преимуществ, имеет еще и технические. Дело в том, что при твердении цемента происходит выделение значительного количества тепла, так же, например, как при гашении извести. Выделяющееся тепло очень медленно отдается в окружающую атмосферу вследствие малой теплопроводности бетона. Поскольку горячие участки куба расширяются, между внутренними нагретыми и наружными остывающими частями куба возникнут большие температурные напряжения, и он в конце концов будет разрушен образовавшимися трещинами.

В чайнике, помещенном внутри куба из цементного теста со стороной 2 метра, вода закипит на третьи сутки. Кроме этого, цементный камень на обычных цементах дает усадку, т. Поэтому количество цементного камня в бетоне должно быть по возможности наименьшим, и создание жесткого каркаса — «каменного скелета» — из стойких, не изменяющих свой объем материалов — заполнителей бетона имеет целью уменьшить влияние этих вредных явлений. Чем ближе свойства каменного материала к свойствам цементного камня, тем лучше их взаимное сцепление, тем выше качество бетона.

Каменные материалы неправильно называют «заполнителями». Они не просто заполняют объем конструкции, но и испытывают напряжения и принимают на себя значительную долю нагрузки, которой подвергается бетон. По существу, именно цементный камень заполняет пустоты «каменного скелета», а не наоборот. Поэтому на вопрос, что же является заполнителем в бетоне, трудно ответить, и название «заполнитель», хотя оно и применяется в настоящее время во многих официальных технических документах, по меньшей мере неточно по отношению к каменным материалам, а еще более старое название «инертные материалы» вовсе ошибочно.

В природе есть и совсем не «инертные» заполнители для бетона. Установлено, что на поверхности контакта цементного камня с каменными материалами могут образоваться соединения, создающие прочное сцепление между ними. Некоторые горные породы, вступая в химические реакции с составными частями цементного камня, могут образовать соединения, способствующие разрушению бетона; так, например, происходит, когда в породе содержится опаловидный кремнезем. От вида заполнителей зависит важная характеристика бетона — его объемный вес.

Задача уменьшения веса бетона имеет большое значение в жилищном и промышленном строительстве, a в гидротехническом строительстве и в устройствах для защиты от радиоактивных излучений, наоборот, требуется возможно более тяжелый бетон. Изменить объемный вес бетона можно, применяя заполнители с различным объемным весом: для легкого бетона — пемзу, туф, керамзит, пористые шлаки; для тяжелого — магнетит, тяжелый шпат и др.

Чтобы из таких разнородных по свойствам веществ, как вода, цемент, песок и щебень или гравий, получить материал с вполне определенными свойствами — бетон, нужно выполнить ряд операций. При этом важно соблюдать указания технических правил и инструкций.

Производство бетона хотя и происходит часто непосредственно на строительной площадке, но и в этом случае напоминает нам любое заводское производство. Из хорошего цемента и каменных материалов можно получить прочный и устойчивый бетон, но можно и испортить его, если нарушить правила приготовления и составления бетона. Прежде всего необходимо определить состав бетонной смеси — соотношение всех материалов для нее.

Сколько нужно взять цемента и других материалов и в каком соотношении, определяет лаборатория, существующая на каждом строительстве. До подбора состава бетона должны быть известны требования к этому бетону. В проекте сооружения в зависимости от назначения бетона к нему предъявляются те или иные требования по прочности и другим техническим свойствам.

Прочность бетона указывается в виде марки. Долговечность бетона в большинстве случаев выражается в требовании к его морозостойкости. Для климатических условий нашей страны необходим бетон с очень высокой морозостойкостью. Чтобы бетон удовлетворял этим требованиям, должен применяться портланд-цемент определенного минералогического состава и марки не ниже ; каменные материалы можно использовать только проверенные на морозостойкость, а водоцементное отношение смеси следует принять не выше 0, При соблюдении всех этих требований бетон будет обладать высокой морозостойкостью.

Не менее важно при назначении состава бетона предусмотреть, чтобы свойства бетонной смеси соответствавали имеющимся механизмам для ее уплотнения и укладки. Это соответствие достигается таким подбором состава смеси, который придает ей определенную подвижность. Скорость разжижения бетонной смеси при вибрировании называют еще удобоукладываемостью. Подвижность бетонной смеси определяют следующим способом. Бетонной смесью наполняют металлическуюформу — конус, не имеющий дна и установленный на ровной подставке.

Конус снимают и измеряют оседание оплывание бетонной смеси после его снятия. Подвижность бетонной смеси выражают в сантиметрах осадки смеси по сравнению с первоначальной высотой. Для определения удобоукладываемости конус устанавливают в форму образцов — кубов с размером сторон 20 сантиметров.

Форму с конусом закрепляют на лабораторной виброплощадке рис. Конус заполняют бетонной смесью, так же как и при определении подвижности, снимают форму-конус, включают виброплощадку и определяют время расплывания бетонной смеси в форме. Показателем удобоукладываемости является время в секундах, которое затрачивается на расплывание смеси в форме. Определение удобоукладываемости бетонной смеси: слева — форма с конусом, заполненным бетонной смесью, до вибрирования; справа — форма с бетонной смесью после вибрирования.

Для обычного дорожного бетона применяется смесь с осадкой конуса сантиметра и удобоукладываемостью секунд. Для тонкостенных и густоармированных конструкций осадка конуса бетонной смеси должна составлять сантиметров при удобоукладываемости секунд. Основное требование, которого обычно придерживаются при подборе состава бетона для дорожных покрытий и для армированных конструкций, — это заполнение всех пустот между частицами более крупного материала мелкими частицами. Кроме этого, необходимо создание смазывающего слоя из цементного теста на поверхности частиц заполнителя для получения подвижной смеси.

Схема подбора состава бетона. Ha рис. Сначала задаются количеством цемента или по вспомогательным таблицам подсчитывают количество воды, необходимое для данной смеси. Это отношение очень важно для характеристики качества и свойств цементного камня и бетона. Понятно, что чем более разбавлен цементный клей, тем меньше его прочность.

При большом объеме работ рекомендуется подбирать состав бетона заранее, в лаборатории, определяя зависимость прочности бетона от водоцементного отношения на опыте для данных материалов. Определив расход цемента и воды, рассчитывают количество минеральных материалов — песка и щебня — таким образом, чтобы их объем в сумме с объемом цементного теста составил литров 1 кубометр. После предварительных расчетов обязательно производят пробное затворение бетонной смеси с проверкой ее удобоукладываемости и с изготовлением контрольных образцов.

Если при проверке удобоукладываемость бетонной смеси окажется отличающейся от заданной, производят исправление состава бетона изменением содержания в нем цемента и воды, оставляя неизменным водоцементное отношение. График зависимости марки бетона от водоцементного отношения для цементов разных марок цифры над кривыми обозначают марку цемента.

Когда установлен состав бетона, он передается на бетонный завод. Для точного отвешивания составляющих на современных бетонных заводах применяются автоматические весовые дозаторы, которые устанавливаются для отвешивания заданной порции любого сыпучего материала или воды. На небольших бетоносмесительных установках пользуются более простыми дозаторами, например бункерами или ящиками, смонтированными на обычных сотенных весах. Точное отмеривание составных частей бетона необходимо для того, чтобы его свойства совпадали с заданными и гарантировалась необходимая однородность смеси.

Кроме того, неточность в дозировании ведет к перерасходу цемента — наиболее дорогой составной части бетона. Поэтому современные технические правила требуют обязательного применения несовой дозировки всех материалов. Следующая операция это перемешивание бетонной смеси. Перемешивание производится в специальных машинах — бетономешалках. Наша промышленность для разных условий работы выпускает передвижные и стационарные бетономешалки разной мощности с объемом смесительного барабана от до литров.

Для приготовления жестких смесей выпускаются бетономешалки с принудительным перемешиванием. Обычные бетономешалки перемешивают бетонную смесь за счет переваливания ее лопастями при вращении барабана. После перемешивания смесь выгружается путем наклона барабана при его грушевидной форме или через лоток, вдвигаемый внутрь барабана. Бетономешалки различной конструкции. Обычные бетономешалки работают по такому периодическому циклу. Но существуют и бетономешалки непрерывного действия, имеющие значительно большую производительность при меньших размерах.

Производительность бетономешалки периодического действия изменяется в зависимости от их емкости. При средней емкости она вмещает при загрузке литров сухих материалов и выдает около литров готовой бетонной смеси. Ее часовая производительность составляет примерно 15 кубометров смеси. Бетономешалка непрерывного действия более экономична и проектируется на производительность кубометров в час. В дорожном строительстве широко применяются передвижные бетономешалки, так как при поступлении материалов железнодорожным или водным транспортом и больших расстояниях от баз до места укладки перевозка бетонной смеси затрудняется и становится технически недопустимой.

При длительной перевозке смеси изменяется ее подвижность и ухудшается качество; поэтому дорожники стремятся перевозить сухие материалы, а смешивать их на месте укладки в передвижной бетономешалке. Последнее достижение техники в области приготовления бетона — современные автоматизированные заводы для крупных строек. Круглые сутки на таком заводе работают затворы дозаторов, сыплется с грохотом в бункеры щебень и песок, льется вода.

Готовая бетонная смесь вываливается в кузова мощных самосвалов, которые везут ее на сооружения, выгружают и снова возвращаются на завод. Работы по дальнейшему усовершенствованию способов приготовления и укладки бетонной смеси продолжаются. Чтобы плотно уложить бетонную смесь при наименьшем содержании в ней воды, а следовательно, при наименьшем расходе цемента, в настоящее время широко применяется вибрирование бетонной смеси.

В чем же заключается его действие. Каждому известно, что встряхивание зернистого материала, например сухого песка, позволяет поместить и один и тот же ящик гораздо больше материала, чем без такого потряхивания: материал укладывается плотнее.

Если встряхивать с большой частотой бетонную смесь, то цементным раствор разжижается, и смесь приобретает свойства жидкости. В таком состоянии бетонная смесь плотно заполняет несь объем опалубки, не оставляя в ней пустот — раковин. Вибратор совершает несколько тысяч колебаний в минуту, и эти колебания передаются окружающей его бетонной смеси. Смесь, приобретая свойства тяжелой жидкости, растекается по опалубке, заполняя ее и обволакивая арматуру.

Щебет, и гравий при этом тонут в цементном растворе и равномерно распределяются по всей массе бетона. Применяя вибрацию, можно уложить значительно менее подвижные смеси, чем вручную. Уменьшая количество воды для таких смесей, мы улучшаем технические свойства бетона. Поэтому вибрированный бетон обладает более высоким качеством по сравнению с бетоном, уложенным вручную. Наша промышленность выпускает различные виды вибраторов, предназначенных для укладки бетона в массивные и тонкостенные, неармированные и армированные конструкции.

Внешний вид вибраторов: а-внутренний вибратор; б — поверхностный вибратор. Внутренний вибратор при работе погружается в бетонную массу. Для конструкции небольшой толщины и с большой горизонтальной поверхностью, как, например, дорожные покрытия, плиты мостов и перекрытий и т. Колебания площадки передаются бетонной смеси. Они наиболее широко раопространены в дорожном строительстве. Для уплотнения бетона в изделиях форма с изделием устанавливается на специальный вибростол.

При включении вибратора колебаниям подвергается вся форма вместе с бетонной смесью; в результате достигается высокая степень уплотнения. Можно передать колебания бетонной смеси и закрепив вибратор на опалубке; такие вибраторы называются наружными или тисковыми, так как крепятся к опалубке при помощи тисков. Техника уплотнения бетона, особенно при изготовлении сборных бетонных изделий, быстро совершенствуется: увеличиваются мощность и частота колебаний вибраторов, вводится одновременное вибрирование на вибростоле и поверхностным вибратором, вибрирование с пригрузкой бетонной смеси по всей площади изделия.

Можно предполагать, что в ближайшие годы технология укладки и уплотнения бетона сделает значительный шаг вперед на пути дальнейшего технического прогресса. При строительстве дорог применяются сложные комплексные бетоноотделочные машины, производящие разравнивание смеси, уплотнение ее вибрированием и трамбованием, профилирование поверхности и трамбование ее.

Современный агрегат для устройства цементобетонного дорожного покрытия рис. Дорожный бетоноукладчик. Весь цикл устройства дорожного покрытия выполняется несколькими машинами. По профилированному и уплотненному основанию устанавливаются рельс-формы; они отграничивают полосу будущего покрытия проезжей части, являются опалубкой для плиты дорожного покрытия и в то же время служат рельсами для движения бетоноукладочных машин.

Цепочка автомобилей-самосвалов доставляет бетонную смесь с завода и сбрасывает ее в ковш распределителя. Из ковша смесь перегружается в бункер-распределитель и укладывается п рыхлом состоянии на основание между рельс-формами слоем определенной толщины. Вслед за распределителем движется бетоноотделочная машина, уплотняющая, выравнивающая и профилирующая покрытие; за ней передвигаются устройства для нарезки температурных швов.

За сутки такой агрегат может пройти метров, оставив после себя готовое дорожное покрытие. После укладки бетона поверхность его закрывают слоем песка или пленкой какого-либо лака или битума, предохраняя этим от высыхания. В случае когда укрытие сделано песком, его регулярно поливают водой.

Для средней полосы СССР продолжительность строительного сезона составляет около суток. За это время один комплект машин сможет приготовить 60 километров первоклассной дороги. А какое огромное количество строительных материалов надо перевезти для этого! Только для сооружения покрытия понадобится свыше тонн материалов на километр дороги, а на все протяжение дороги — свыше тонн.

Для перевозки всей этой массы песка, щебня, бетонной смеси и т. От момента изготовления бетонной смеси до полного ее затвердевания проходит определенный период созревания, приобретения прочности, продолжающийся в зависимости от вида цемента и внешних условий температуры и влажности от нескольких дней до нескольких месяцев и даже лет.

За это время бетон из подвижность пластичной массы превращается в прочный искусственный камень. Это превращение происходит постепенно. Первый период созревания бетона называется периодом схватывания. Он длится обычно несколько часов.

В это время цементное тесто теряет свою подвижность. Вода частично вступает в химические соединения, а частично распределяется по поверхности вновь образовавшихся соединений, бетонная смесь теряет свою подвижность и приобретает минимальную прочность. Период схватывания невозможно резко отделить от следующего периода — периода твердения.

Однако через несколько часов после укладки наступает момент, когда бетонная смесь становится неподвижной и не может быть провибрирована без разрушения. Этот момент можно считать концом периода схватывания. Чтобы процессы химического соединения воды с минералами цемента шли достаточно эффективно, необходимо поддерживать бетон во влажном состоянии.

Твердение прекращается не только при пониженной температуре, но и при недостаточной влажности. В этом отношении бетон напоминает растение: его надо поливать и держать в тепле, чтобы он хорошо окреп. При обычной температуре бетон на портланд-цементе приобретает основную прочность в течение суток твердения.

Благоприятное действие на скорость твердения оказывает повышение температуры, которое, как известно, ускоряет химические реакции. Для расчетов обычно принимают прочность, которую бетон достигает к сроку твердения 28 суток. Повышение температуры позволяет получить эту же прочность в значительно более короткие сроки. На основании изучения процесса твердения выработаны условия получения хорошего бетона: умеренное количество воды при затворении, влажные и теплые условия твердения.

От соблюдения этих условий зависит качество конструкций. Сравнительно суровые климатические условия почти на всей территории СССР неблагоприятны для твердения бетона; поэтому строителям часто приходится искусственно создавать уложенному бетону влажную и теплую среду. Советские ученые и инженеры разработали высокоэффективные методы укладки бетона в зимних условиях, позволяющие вести работы круглый год. Зимой приходится подогревать материалы для бетона и предохранять их от остывания или даже обогревать уложенный в сооружение бетон, пока он не приобретет нужной прочности.

Но за последние годы разработан способ, позволяющий вести работы при отрицательных температурах и без обогрева материалов и бетона. Самый простой способ создать благоприятные условия для твердения бетона в зимнее время — это способ «термос а», разработанный свыше 40 лет назад проф. При этом способе конструкцию хорошо изолируют от окружающей среды так, чтобы она длительное время оставалась в тепле.

Принцип этого метода — тот же, что и у обычного термоса. Выделяющееся во время твердения цемента тепло при отсутствии потерь разогревает конструкцию изнутри. Таким способом можно укладывать бетон в массивные сооружения, поверхность которых невелика по сравнению с объемом. Для менее массивных конструкций применяют искусственный обогрев: сооружение одевают деревянным тепляком это наименее выгодный прием или прогревают паром, устанавливая вокруг опалубки специальный кожух, под который пропускают пар, или, наконец, прогревают сооружение электрическим током.

Широкое применение при производстве бетонных работ зимой находит способ, основанный на введении в бетонную смесь добавок солей, понижающих температуру замерзания бетонной смеси и ускоряющих процессы твердения бетона. К таким солям относятся хлористые соли: хлористый кальций и хлористый натрий. При небольших добавках солей возможно строительство любых ответственных сооружений в условиях заморозков и слабых морозов без принятия специальных мер по обогреву бетона. Пропариваиие бетона применяют и в летнее время на базах по производству сборных железобетонных деталей для ускорения твердения бетона и увеличения оборачиваемости форм.

Способы прогрева бетона зимой: а — способ «термоса»; б — паропрогрев; в — электропрогрев. Методы производства бетонных работ зимой, ускоренные способы созревания бетона путем прогрева и пропаривания нашли в советской строительной технике самое широкое распространение. Круглогодичное производство работ, изготовление сборных изделий на заводах становятся основными приемами, характеризующими отечественную технику бетонных работ, в том числе и на дорожных стройках. В строительстве гигантских сооружений цементному бетону принадлежит важнейшая роль, как одному из наиболее долговечных строительных материалов современности.

На первый взгляд мертвые, неподвижные сооружения из бетона живут и сложных и напряженных условиях, подвергаясь разрушительным изменениям. Понять жизнь бетона, его свойства и болезни, научиться управлять его жизнью по своему желанию — вот задача человека, создавшего бетон.

Бетон хотя и очень стоек, но со временем «дряхлеет», покрывается трещинами, рассыпается и погибает. Дело в том, что бетон сохранялся бы практически вечно, если бы не подвергался воздействиям окружающей среды. Наиболее сильное разрушающее действие на сооружения из бетона оказывает вода.

Существует древняя латинская поговорка «капля точит камень». Эта поговорка верна не только в переносном, но и в прямом смысле. Нередко можно видеть на старом каменном тротуаре углубления, образовавшиеся в камне в местах постоянного падения капель воды с крыши. Они появились потому, что происходит медленное растворение камня в воде. Частицы падающей воды отрывают молекулы вещества, составляющего камень, с его поверхности, окружают их и уносят с собой. В течение длительного времени даже кварцевый речной песок постепенно растворяется в больших количествах воды.

В природных условиях в течение длительных периодов времени, измеряемых десятками и сотнями тысяч лет, непрерывно происходят процессы растворения одних пород и образования новых. Растворение естественных и искусственных каменных материалов может значительно увеличиться, если вода содержит углекислоту и некоторые другие вещества.

Такой широко распространенный природный каменный материал, как известняк, растворяется в еще больших количествах в воде, чем кварц. Для растворения 1 грамма известняка нужно около литров воды. Присутствие углекислого газа в воде резко повышает растворимость известняка.

В природных залежах известняка в результате растворения его водой образуются огромные подземные пещеры. Мы подробно рассказываем об устойчивости горных пород, так как бетон по существу представляет собой искусственную горную породу, и процессы его разрушения сходны с разрушением естественных горных пород.

Затвердевший бетон содержит известь, вещество хорошо растворимое в воде. Да и другие вещества, составляющие цементный камень, могут постепенно растворяться в воде. Академик А. Байков, изучивший долговечность бетонов, указывал, что все бетонные сооружения из портланд-цемента неизбежно должны подвергаться процессу выщелачивания извести и по истечении известного времени утрачивать всякую связность и разрушаться.

В дорожных сооружениях наибольшую опасность растворение представляет для мостовых опор. В дорожном покрытии растворяющему действию воды подвергается поверхностный слой. Кроме растворяющего действия, вода особенно опасна в тех случаях, когда бетонное вооруженно подвергается попеременному намоканию в воде и последующему замораживанию.

Многократное повторение таких циклов приводит к быстрому разрушению бетона. При замораживании бетона, насыщенного водой, разрушение происходит вследствие известной из физики аномалии воды. В противоположность большинству веществ вода, как известно, при замерзании, т. Всем известно, что нельзя оставлять на морозе наполненную водой и закупоренную бутыль: вода замерзнет, и бутыль может лопнуть, так как замерзающая иода может развить давление свыше атмосфер рис.

Даже стальные водопроводные трубы, уложенные в земле, в сильные морозы могут лопнуть в результате замерзания находящейся в них воды. Увеличение объема воды при замерзании использовалось прежде в каменоломнях для раскалывания добываемого камня. Такие же явления происходят в затвердевшем бетоне, когда он подвергается замораживанию. Вода, находящаяся в порах бетона, замерзает в них и, расширяясь, вызывает напряжения, способные разрушить бетонное сооружение. Большая или меньшая устойчивость бетона к разрушающему действию воды и мороза зависит прежде всего от строения цементного камня.

Задачей строителя-дорожника, возводящего бетонные сооружения, является создание всех условий для получения морозостойкого долговечного бетона. Для этого бетон должен быть возможно более плотным, а это значит, что он должен быть приготовлен при минимальных количествах воды, плотно уложен и выдержан в благоприятных условиях для твердения. В подводных и подземных частях сооружений нет опасности разрушения бетона от замораживания, на здесь возможно растворяющее действие воды, которое может быть усилено химическим действием солей, растворенных в природных водах.

Природные воды подземные и речные могут иметь резко различный состав в зависимости от состава горных пород, с которыми они соприкасаются на своем пути. Для бетона особенно вредно содержание в воде сернокислых солей сульфатов. Сернокислый кальций, сернокислый магний, сернокислый натрий опасны потому, что, попадая в водном растворе внутрь бетона, вступают в химическое взаимодействие с составными частями затвердевшего цементного камня, образуя новые соединения.

Когда в затвердевшем цементном камне начинаются химические реакции с образованием новых веществ, то, естественно, сцепление частиц цементного камня нарушается и его прочность, а следовательно, и прочность бетона падает. Кроме этого, сульфаты образуют с составными частями цементного камня — известью и алюминатами кальция — новое соединение — сульфоалюминат кальция, который занимает объем в 2,5 раза больший, чем исходные материалы.

Кристаллизация сульфоалюмината кальция4 приводит к разбуханию и растрескиванию цементного камня, а следовательно, и конструкций из цементного бетона. Различные виды агрессивного химического воздействия природных вод на бетон могут быть сведены к трем основным видам, представленным на рис. Основные виды разрушения бетона агрессивными водами. Проектируя и строя долговечные сооружения, инженеры учитывают условия, в которых эти сооружения будут находиться, и рассчитывают их службу на заранее заданные сроки.

Отдельные элементы железобетонных или бетонных конструкций могут изготавливаться на заводе, а затем на строительной площадке из них собирается сооружение. Смесь цемента, воды, песка и щебня или гравия в подвижном состоянии именуется бетонной смесью.

Затвердевший камневидный материал, как было сказано выше, называется бетоном. Приготовление бетона на строительной площадке ведется строителями; поэтому они имеют возможность влиять на свойства бетона в процессе его изготовления, имеют возможность регулировать свойства получаемого материала.

Бетон обладает высокой прочностью, в особенности при сжатии. Бетонный кубик со стороной 10 сантиметров может выдержать нагрузку в тонн, т. Современные бетоны имеют еще большую прочность, выдерживая нагрузку в килограммов на каждый квадратный сантиметр площади. Прочность бетона на растяжение значительно меньше. Если образец или конструкцию из бетона растягивать, то разрушение произойдет при усилиях в раз меньших, чем при сжатии. В этом отличие свойств бетона от стали и других металлов, имеющих примерно одинаковую прочность и при растяжении и при сжатии.

Многие строительные конструкции при работе подвергаются действию изгибающих сил. В этом случае в сопротивлении бетона действию разрушающих сил основное значение имеет прочность его на растяжение. Открытие и широкое применение в строительстве нового материала - железобетона устранило недостатки бетона как конструктивного материала.

Железобетон завоевал прочное место в современном строительстве 1. В нем свойства бетона - большая прочность при сжатии, стойкость к действию воды и воздуха, огнестойкость - сочетаются с такими свойствами стали, как прочность при растяжении, упругость. В железобетонных конструкциях, там, где эти конструкции подвергаются действию растягивающих сил, установлены стальные стержни, которые и воспринимают действие этих сил.

Количество стали и ее расположение в бетоне определяются расчетом. На рис. Железобетон в настоящее время распространен очень широко; из него возводятся плотины и мосты, дорожные покрытия автомобильных магистралей и покрытия взлетно-посадочных площадок для самолетов, строятся тоннели, трубы, резервуары, изготовляются конструкции жилых и промышленных зданий колонны, балки, плиты перекрытий, лестницы и др.

Бетон совершенно без стали, или, как ее называют, «арматуры», применяется теперь редко, но свойства цементного бетона во многом определяют и свойства железобетона. В дорожном строительстве применение бетона быстро растет, поэтому каждый строитель-дорожник должен хорошо знать свойства этого материала. Бетон обладает высокой стойкостью к таким природным воздействиям, как увлажнение и высушивание, охлаждение и нагревание, замораживание и оттаивание, истирание и размывание.

Он является незаменимым материалом для долговечных сооружений, которые должны существовать десятки и сотни лет. Важное преимущество бетона - это возможность использования местных материалов для его изготовления. Только одну десятую часть бетона по весу составляет искусственный материал - цемент, остальные девять десятых - это естественные каменные материалы и вода, которые нужно только добыть и доставить на место строительства.

Ни в какое сравнение нельзя поставить бетон с древесными материалами, которые разрушаются в результате гниения, легко загораются и непригодны поэтому для возведения долговечных сооружении. Сталь сравнительно быстро разрушается под действием влажного воздуха. Она не может быть использована для постройки стен зданий, так как легко проводит тепло; учитывая это свойство, стены из стали пришлось бы делать и 40 раз толще бетонных, сталь втрое тяжелее бетона.

Для строительства автомобильных дорог, по которым быстро движутся потоки автомобилей различных видов, бетон - незаменимый материал. Мосты, водопропускные сооружения, подпорные стенки и виадуки возводятся из железобетона. Дорожные покрытия на магистралях и основания под асфальтобетонные покрытия все в больших масштабах выполняются из цементобетона. По решению партии и правительства в нашей стране широко развивается заводское производство сборного железобетона, применение которого приводит к индустриализации строительства, позволяет на строительной площадке только собирать сооружение из готовых деталей.

В дорожных покрытиях бетон противостоит изнашивающему действию проезжающего по дороге транспорта, передает и распределяет нагрузку от колес автомобиля на грунт. В конструкциях мостов бетон выдерживает тяжелые нагрузки от проходящих по мосту автомобилей, автобусов и трамваев, а также сопротивляется размывающему действию воды на опоры моста; о бетонные быки разламываются мощные льдины, которые несет в ледоход река. Теперь трудно даже представить, как велось бы строительство, если бы человек не располагал цементным бетоном.

Многие сооружения, возводимые в наши дни из железобетона и бетона, потребовали бы гораздо больше труда и затрат при попытке использовать другие материалы, а иные были бы и совсем неосуществимы. Если сравнить каменный мост с мостом из современного железобетона, обнаружится огромная разница в количестве материалов, во внешнем виде сооружений рис. Каждому ясно, что чем меньше материалов идет на строительство, тем дешевле сооружение, тем оно выгоднее. Цемент представляет собой тонкоразмолотый минеральный порошок, способный при смешении с водой образовывать пластичную массу, с течением времени затвердевающую в камневиднос тело.

Обжиг производится в специальных печах. Обычно цементообжигательная печь - это огромный, длиной метров, горизонтально расположенный цилиндр, выложенный внутри огнеупорным кирпичом и медленно вращающийся. Печь устанавливается с наклоном; благодаря этому материалы в ней, пересыпаясь, постепенно передвигаются от одного конца к другому.

При обжиге получается спекшийся материал, часть которого расплавилась и застыла в стекловидном состоянии. Этот материал носит название цементного клинкера. Из рисунка видно, что цементный клинкер состоит из кристаллических минералов, соединенных стекловидным веществом. Схема производства цемента показана на рис.

Цементный клинкер имеет сложный состав. В него входят соединения извести с окисью кремния, так называемые силикаты кальция. Большое влияние на свойства клинкера оказывает содержание в нем соединений окиси алюминия с окисью кальция, которые называются алюминатами кальция. Одно из этих соединений, преимущественно представляющее алюминаты кальция, - трехкальциевый алюминат, в большой степени влияет на технические свойства цемента. Это вещество очень быстро соединяется с водой, но не дает устойчивых соединений.

В зависимости от вида исходных материалов и условий обжига состав цементного клинкера, а следовательно, и его технические свойства изменяются. Портланд-цемент, выпускаемый различными заводами, имеет общее название и общие характеристики по прочности, но может отличаться по составу.

Различие в составе клинкера определяет такие важные технические свойства цемента, как скорость затвердевания, устойчивость в природных водах, морозостойкость и др. Состав и свойства минералов, входящих в цементный клинкер, изучаются специальной отраслью химии - химией цемента. Однако там, где требуется высокая морозостойкость, как, например, в дорожных покрытиях, рекомендуется применять цемент, полученный размолом цементного клинкера, без каких-либо добавок, кроме гипса.

Помимо портланд-цемента, выпускаются большие количества различных цементов, отличающихся составом сырья, из которого их получают, способом производства и свойствами. Советская цементная промышленность выпускает специальные цементы, предназначенные для особых условий службы бетона и специальных целей.

Значительное количество разновидностей цементов получается на основе портланд-цементного клинкера путем добавки к нему различных веществ. В приведенной на стр. Цементное тесто, растворы и бетоны способны затвердевать под водой. Основную прочность приобретает за месяц твердения. В дорожных, гидротехнических и промышленных сооружениях, в конструкциях, подверженных действию атмосферных условий.

Твердеет более медленно, чем портланд-цемент. Бетон на этом цементе более водоустойчив и плотен, но легче разрушается от действия мороза. Смешанные цементы состоят из портланд-цемента и минеральных добавок или из местных вяжущих материалов: извести, шлаков. Для восстановления поврежденных железобетонных конструкций, для водонепроницаемых штукатурок. Быстро твердеет, выделяет большое количество тепла при твердении.

Стоек в растворах гипса и других солей кроме сернокислого натрия и щелочей. Чем тщательнее подобран состав сырья, чем лучше проведен процесс обжига и чем тоньше размолот цемент, тем выше его качества и тем большую прочность может он обеспечить при затворении его водой. Но более активный цемент всегда более чувствителен к действию влаги и углекислоты, содержащихся в воздухе, и при хранении быстрее теряет активность. Это видно из рис. Чем мельче частицы цемента, тем больше их поверхность на каждый грамм цемента и тем больше процент потерь при образовании на их поверхности пленки одинаковой толщины.

Поэтому современные тонкомолотые высокоактивные цементы требуют тщательной упаковки и хранения и быстрого употребления в дело. Схема действия водяного пара и углекислоты воздуха на цементные частицы разной крупности. Способность некоторых природных материалов после обжига приобретать свойство затвердевать, будучи смешанными с водой, была известна давно.

Наиболее древними вяжущими строительными материалами были известь и гипс, которые не требовали тонкого размола и высоких температур для их изготовления. Постепенное развитие конструкций обжигательных печей и размольного оборудования позволило создать условия, необходимые для получения высококачественных цементов. Производство современного портланд-цемента, дающего высокую прочность бетону и способного быстро затвердевать в смеси с водой и продолжать твердение под водой, возникло сравнительно недавно - в начале XIX века.

Первые указания о производстве таких цементов - предшественников современных цементов - имеются в работах русского академика М. Севергина г. В книге Челиева, изданной в г. В книге дается описание свойств и технологии приготовления наиболее совершенного для того времени цемента, более совершенного, чем цемент англичанина Аспдина, который в тот же период работал над способом получения цемента, названного впоследствии портланд-цементом по имени города Портлэнд, около которого добывался естественный камень, похожий по внешнему виду на затвердевший бетон.

Большие работы по исследованию способов получения цементов были проведены в начале XIX века известным французским ученым Вика и его учениками. Интересно, что до настоящего времени для определения сроков схватывания цементного теста применяется прибор, который по имени его изобретателя называется иглой Вика. Заслуга Егора Челиева, первого русского исследователя, получишнего высококачественный цемент, достойно оценена в нашей стране.

Большие работы по исследованию свойств цементов провели русские ученые Р. Шуляченко, А. Байков, В. Кинд, С. Дружинин, В. Юнг, П. Будников, В. Журавлев и др. Производство цемента в России до Великой Октябрьской социалистической революции развивалось сравнительно медленно.

В настоящее время советская цементная промышленность выпускает во все возрастающем количестве высококачественные цементы. Растет выпуск и специальных цементов. По плану шестой пятилетки производство цемента должно вырасти в 2,2 раза. Производство цемента быстро растет, но и потребность в нем непрерывно увеличивается. По темпам развития, по организации технического контроля за качеством наша цементная промышленность занимает ведущее положение в мире. Для того чтобы правильно и экономно использовать этот замечательный и ценный строительный материал, необходимо хорошо знать его свойства и особенности.

Что же происходит при смешении, или, как говорят строители, при затворении цемента с водой? Чтобы лучше понять явления, происходящие при этом, сравним процессы, действующие в смеси цемента 2 с водой - цементном тесте, с тем, что происходит в таком общеизвестном и простом материале, как глиняное тесто.

Глина, замешанная с водой, образует глиняное тесто, которое при хранении во влажных условиях например, под сырой тряпкой не изменит своего состояния и останется таким же мягким, каким оно было в момент замеса. Глиняное тесто затвердевает только при высушивании, но, если его опять смочить водой, оно размокнет. Так, например, размокает кирпич-сырец, не подвергавшийся обжигу.

Высушенное гдиняное тесто имеет меньший вес, чем влажное. Свободное удаление воды путем высушивания и возможность повторного получения теста при увлажнении свидетельствуют о том, что химического соединения воды с глиной не происходит. Если замешать порошок цемента с водой, образуется пластичная масса-тесто, которое может быть залито или уложено в заранее приготовленную форму. В зависимости от количества добавленной в него воды тесто будет более или менее жидким.

Оставленное в покое, оно постепенно густеет, теряет текучесть, подвижность, как говорят, «схватывается», а затем постепенно затвердевает, обращаясь в прочное камневидное тело, называемое цементным камнем. Прочность цементного камня возрастает со временем, и ее увеличение продолжается в течение длительных сроков, исчисляемых месяцами и годами. При хранении теста во влажных условиях, исключающих высыхание, оказывается, что вес цементного камня не изменяется со временем.

При длительном твердении теста, а затем цементного камня па воздухе оно не высыхает полностью, часть воды остается и может быть удалена из него только при повышенной температуре. Это свидетельствует о химическом связывании воды с минералами, которые составляют цементный клинкер, в новые прочные соединения. Затвердевший цементный камень уже не размягчается водой.

Это важнейшее свойство цементного камня позволяет широко применять цементы для строительства сооружений, непрерывно находящихся в воде или подвергающихся периодическому ее действию. Как бы мы ни старались размочить цементный камень, ничего из этого не получится. Наоборот, в воде он приобретает еще большую прочность, чем на воздухе. При действии воды на порошок цемента составные части его вступают в реакцию с водой. При этом процессе выделяется известь и образуются не растворимые в воде новые соединения, так называемые гидросиликаты и гидроалюминаты кальция.

Связав химически часть воды, новые соединения, обладая меньшей растворимостью, выпадают из раствора в виде мельчайших кристаллов, невидимых даже под обычным микроскопом. Эти кристаллы срастаются, переплетаясь между собой и образуя плотное камневидное тело. Наиболее полную теорию твердения цементов создал русский ученый, академик А.

Эта теория расширена и углублена в многочисленных работах советских ученых. В настоящее время наиболее полные представления о процессах твердения цементов развиваются в работах академика П. Ребиндера и его учеников. Вещества, образующиеся при взаимодействии цемента с водой, по своему кристаллическому строению близки к минералам, составляющим обычные горные породы, поэтому они хорошо сцепляются с их поверхностью. Чтобы улучшить свойства цемента, к нему при помоле добавляют небольшие количества гипса.

Небольшая добавка гипса сильно влияет на сроки загустевания цементного теста - сроки его схватывания, удлиняя их до нескольких часов, что позволяет перевозить и укладывать бетонную смесь в конструкции. Кроме того, гипс увеличивает прочность и стойкость цемента. Происходит это потому, что гипс химически соединяется с наиболее слабой составной частью цемента - с трехкальциевым алюминатом, превращая его в более стойкое вещество.

Цементы без гипса или с малым его количеством часто загустевают уже во время перемешивания, и это создает неудобства при работе с цементом. Сроки схватывания зависят и от температуры материалов для бетона и от температуры бетонной смеси после затворения. Чем выше температура, тем быстрее наступает загустевание. Прочность бетона в наибольшей степени зависит от прочности цементного камня. В свою очередь прочность цементного камня в большой степени зависит от состава цемента, качества его обжига, тонкости измельчения и от количества воды, взятой для затворения.

Чем больше воды взято на замес, тем меньше прочность цементного камня и, следовательно, бетона. Но в состав бетонной смеси приходится вводить большее количество воды для придания бетонной смеси подвижного удобоукладываемого состояния за счет образования подвижного цементного теста, которое смазывает поверхность песка и каменных материалов.

Излишек воды по сравнению с количеством, необходимым для химических реакций, раздвигает частицы песка и каменных материалов в составе бетона и увеличивает объем пустот в нем. Цементный клей становится разбавленным и прочность его понижается.

КУПИТЬ ФОРМЫ ДЛЯ ФОНТАНОВ ИЗ БЕТОНА

Ничего подобного не происходит при действии других сред, окружающих бетоны. Отметим еще ряд отличительных признаков биокоррозии. К одному из них можно отнести синергизм разрушения на последней ее стадии, что является результатом воздействия ряда факторов, взаимно стимулирующих процесс деструкции, а также развития биоценоза. Согласно [5, 6] все мероприятия по защите материала в этот период являются бесполезными. Очевидно, что кривые изменения прочности 3 и 4 рис.

Другой особенностью биокоррозии является ее избирательность к материалу и возможность адаптации микроорганизмов в случае его совершенствования. Появление защищенных от биокоррозии цементных бетонов ускоряет эволюцию микроорганизмов.

Они совершенствуют свой аппарат по выработке ферментов и усиливают агрессивность продуктов метаболизма, в результате чего защита материала также должна с течением времени совершенствоваться. Нельзя не отметить особенность микробиологических трансформаций по сравнению с химическими реакциями и процессами.

Трансформации осуществляются, как правило, действием нескольких ферментов. В результате жизнедеятельности микроорганизмов продуцируется сочетание агрессивных сред например, органических кислот. Грибы на загрязненных цементных материалах могут образовывать биоценозы, то есть сообщества разных видов грибов или совместно с бактериями. Известно, что эти сообщества оказывают на цементные материалы более разрушительное действие, чем каждый вид в отдельности.

Процесс разрушения цементного бетона может начинаться с поселением специфических для данного материала микроорганизмов с соответствующими ферментами и продуктами метаболизма. С течением времени эти микроорганизмы могут сменяться другими, более приспособленными, для которых пищей могут служить продукты жизнедеятельности начальных микроорганизмов.

И наконец, наступает очередь микроорганизмов, которые питаясь загрязнениями и продуктами жизнедеятельности других видов, продуцируют агрессивные среды, приводящие к быстрому разрушению. То есть микроорганизмы создают условия для отбора агрессивных сред. Если скорость обычной химической реакции при определенном соотношении взаимодействующих веществ непрерывно уменьшается с течением времени, так как эти вещества постепенно расходуются и концентрации их становятся все меньше и меньше.

При биокоррозии, в результате развития микроорганизмов и выделения продуктов их жизнедеятельности концентрации агрессивных реагентов могут пополняться. Очевидно, что при биокоррозии на границах материала возникают условия, которые отличаются от условий при действии сред, вызывающих коррозию I, II и III видов.

Имеются также существенные отличия при воздействиях на цементные бетоны микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности от действия на них обычных физически и химически активных сред. Воздействие микроорганизмов, например грибов, может быть прямым и косвенным. Однако если прямое воздействие микроорганизмов на полимерные материалы характеризуется их использованием в качестве источника углерода или других питательных веществ, то прямое воздействие грибов на цементные материалы имеет иной характер.

Одним из отличительных признаков грибов как среды является наличие мицелия. Отдельные его участники могут превращаться в специальные образования, служащие для сохранения или для размножения вида. При этом росте развивается высокое давление, а поскольку цементный бетон имеет капиллярно-пористое строение, то мицелий может проникать на значительное расстояние в материал, при этом нарушая его целостность и приводя к разрушению.

Очевидно, что в этом случае должно происходить специфическое разрушение цементного бетона в начальный период времени. Следует отметить, что этот период воздействия грибов на цементные бетоны изучен в недостаточной степени, хотя и очевидно, что в результате нарушения поверхностной целостности материала, а соответственно уменьшения его поверхностной энергии, ожидаемо значительное снижение прочности.

Авторы же в своих исследованиях большее внимание уделяют косвенному воздействию, которое характеризуется действием на материал ферментов и продуктов метаболизма микроорганизмов в основном органических кислот. Приведенные выше отличительные признаки, которые характеризуют действие микроорганизмов на цементные бетоны, позволяют сделать вывод, что биокоррозия является самостоятельным, особым видом коррозии. Выделение биокоррозии цементных бетонов в особый отдельный вид определяет и особые меры защиты материала механические, физические, химические, биологические , которые по своей сути в корне отличаются от мероприятий, используемых для борьбы с коррозией I, II и III видов [6, 10, 14].

Вместе с тем следует отметить, что разрушения цементных бетонов при биокоррозии, как и при других видах, определяются процессами массопереноса и химических реакций. В общем случае для оценки и прогнозирования сопротивления цементных бетонов при действии на них микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности можно применить выражение.

Известно, что перенос вещества в капиллярно-пористых материалах с участием коллоидной структуры, то есть в цементных бетонах, обусловлен суммарным действием механизмов, характерных как для непористых, так и для капиллярно-пористых материалов [11]. Перенос вещества в непористых материалах, как, например, в полимербетонах, происходит по типу молекулярной диффузии и описывается известным законом Фика, математическая формулировка которого имеет вид.

Перенос вещества в цементном бетоне может происходить не только в результате молекулярной диффузии, но и других ее видов, основными из которых являются термодиффузия и бародиффузия. Общий вектор плотности потока переноса вещества в цементном бетоне можно получить, если сложить отдельные векторы.

Теоретический анализ процессов тепломассопереноса в цементных бетонах, включая все его виды, в настоящее время не представляется возможным и поэтому находит применение объединение всех возможных элементарных видов переноса в виде некоторого эффективного массопереноса [13]. Очевидно, что основные элементарные виды тепломассопереноса имеют градиентный характер. Это дает возможность описать сложную совокупность элементарных актов переноса единым эквивалентным переносом в форме I уравнения Фика:.

В результате массопереноса и химических реакций в цементных бетонах, вызванных деятельностью микроорганизмов, могут возникать и в основном разрываться связи. Изменение количества связей в материале отражается на его прочности. Именно в этой связи показатель прочности в настоящее время следует принимать в качестве основной характеристики при оценке и прогнозировании сопротивления материалов, в том числе цементных бетонов, воздействию микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности.

В общем случае изменение показателя прочности материала в результате биокоррозии может быть вызвано как физическими, так и химическими факторами, то есть. Очевидно, что вклад каждого составляющего выражения 5 в изменении прочности и взаимодействие факторов будет во многом определяться особенностями коррозионных процессов и даже самих материалов. Действие физических факторов при коррозии цементных бетонов I, II и III видов в большинстве случаев приводит к обратимым потерям прочности.

При биокоррозии, напротив, в большинстве случаев потери прочности необратимы. Поселение микроорганизмов в поверхностном слое цементного бетона может в первое же время вызвать необратимые изменения его поверхностного слоя, а соответственно и прочности. Решение уравнения 6 становится возможным, если известно распределение концентрационного поля внутри материала в любой момент времени.

Решение уравнения 7 зависит от начальных и граничных условий. При этом, если начальные условия для облегчения решения задачи мы можем принять нулевыми, то граничные условия будут определяться закономерностью изменения на поверхности материала агрессивной среды, продуцируемой микроорганизмами.

Очевидно, что изменение агрессивной среды на поверхности материала граничное условие будет определяться развитием на ней микроорганизмов как органической системы и выражаться логической кривой рис. Изменение концентрации агрессивной среды на поверхности материала в зависимости от длительности воздействия микроорганизмов.

При этом концентрация среды с течением времени возрастает и может сохраняться длительное время в таком виде. Возможно также уменьшение концентрации агрессивной среды ввиду деградации микроорганизмов. Не исключается и усиление агрессивности среды, если на смену деградированной системе микроорганизмов приходит более жизнеспособная ее разновидность.

Как частный случай, при быстром поселении микроорганизмов и выделении продуктов их метаболизма, можно принять, что концентрация агрессивной среды на поверхности материала с самого начала биокоррозии является постоянной величиной, то есть. В зависимости от соотношения скоростей массопереноса и химических реакций разрушение цементного бетона под воздействием микроорганизмов может протекать в различных кинетических областях.

Внутренняя кинетическая область. Реализуется в случаях проницаемых цементных бетонов, когда микроорганизмы ввиду большой пористости материала могут быстро поселяться во всем его объеме. Диффузионная кинетическая область. Реализуется в случаях, когда имеются условия, благоприятствующие большей скорости реакции,чем скорости проникновения. Материал разрушается с поверхности с постепенным смещением зоны реакции вглубь изделия.

Поверхностный слой не имеет связей, которые не подверглись бы коррозии. Переходная кинетическая область. Реализуется в случаях, когда скорости проникновения среды и ее взаимодействия с составляющими материала сопоставимы между собой. В области бетона, подвергнутого коррозии, в этом случае остаются еще неразорванные связи.

Для показателя биологического сопротивления, определяемого протеканием химических реакций по всему объему изделия, получим выражение. Во втором случае определяется глубина фронта проникновения реакции, для чего применяют известные решения диффузионного уравнения [15, 17, 18], которые сводятся к виду.

Очевидно, что, зная координату фронта проникновения реакции, можно оценить количество разорванных связей в материале в любой момент времени, а соответственно и его прочность. В последнем случае при наличии переходной области необходимо решать уравнение 6 при заданных начальных и граничных условиях.

При этом найденное общее решение позволит переходить при изменении условий среды к решениям 8 и 9. Однако следует отметить. Калашников В. Меркулов С. Обзвонил все компании, но только здесь согласились выполнить мои условия по срочности без увеличения цены бетона! Сотрудничаем с Вами 2-ой год. Из плюсов, это бесплатная доставка за деня и отсрочка платежа.

Успехов Вашей компании! Изучали поставщиков на Ивановском рынке, в итоге остановились на компании «Иваново Бетон». Только Вы смогли предложить нам приемлимые цены и хорошую быструю доставку. Работаем круглосуточно и ежедневно! Работаем по Иваново и области! Бесплатная доставка бетона! Если вы хотите купить бетон в Иванове, звоните нам прямо сейчас и вы получите хороший бетон с качеством от производителя и оперативную доставку в любой уголок области. Многие процессы современного строительства требуют использования готовых бетонных смесей.

Вместе с тем изготовление бетона самостоятельно экономически нецелесообразно. Кроме того непосредственно на строительной площадке достаточно сложно соблюдать точную технологию. Поэтому, если вы покупаете бетон у нас, мы гарантируем полный контроль качества и строгое соблюдение ГОСТа. Наша продукция отличается высоким качеством и приемлемой ценой, производится на современном оборудовании и оперативно доставляется в любую точку Московской области. При производстве учитываются следующие параметры, которые невозможно проконтролировать замешивание бетонную смесь на месте строительства:.

Кроме контроля производственного процесса большую важность имеет доставка готовой смеси товарного бетона на строительную площадку. При транспортировке необходимо избежать расслоения смеси. Для поддержания необходимого уровня гомогенности наше предприятие осуществляет доставку бетона специальным транспортом — автобетоносмесителем.

Опытные логисты рассчитывают маршрут таким образом, чтобы бетон в оптимальной готовности был доставлен на строительную площадку заказчика точно к началу запланированных работ по бетонированию. В разных уголках нашей великой Родины — в Крыму и на Урале, на Волге и в Туркмении, в степях Казахстана и в Сибири — растут гигантские стройки.

Советские люди заняты мирным трудом. Социалистическая промышленность быстрыми темпами неуклонно движется вперед, из года в год увеличиваются объемы строительных работ. Вступают в строй десятки и сотни новых предприятий. В широких масштабах развертывается жилищное и культурно-бытовое строительство.

Гидроэлектростанции, плотины и каналы сооружаются небывалыми в мире темпами. Развиваются транспортные связи между промышленными районами, между городом и деревней. Увеличивается сеть автомобильных магистралей, сооружаемых по последнему слову строительной техники. Новые прочные мосты перебрасывают свои пролеты над течением многочисленных рек нашей страны.

Все большее значение для этих гигантских работ приобретает в числе других материалов цементный бетон — прочный и долговечный материал, из которого строят дорожные покрытия, мосты, плотины, промышленные цеха и другие сооружения. Способам получения цементного бетона, его многообразным свойствам и особенностям посвящена эта брошюра. Бетонами называют искусственные материалы, получающиеся в результате склеивания скрепления естественных каменных материалов — песка и гравия или щебня — в монолитный прочный камень.

Бетоны различаются по вяжущему веществу, которым скрепляются зерна естественных каменных материалов. Наибольшее распространение имеет цементный бетон, в котором вяжущим веществом являются цементы. В дорожном строительстве широко применяются асфальтобетон и дегтебетон; в них вяжущим служат битумы и дегти. Существуют и другие виды бетонов: гипсобетон, известковый бетон и т. Наша брошюра посвящена описанию свойств цементного бетона.

В дальнейшем мы будем его называть просто бетоном. Бетон — широко распространенный строительный материал. Сооружения из него можно часто видеть и на дорогах. По внешнему виду бетонное сооружение, будь то опора моста, водопропускная труба или бетонное покрытие дороги, производит впечатление выполненного из серого камня. Со словом «камень» у нас обычно связано представление о мертвом, неподвижном материале, не изменяющем своих свойств в течение десятилетий и веков.

Представление о цементном бетоне, как о таком камне, правильно только с внешней стороны. На самом деле бетон — это искусственный камень, в котором непрерывно идут процессы развития, роста, старения, камень, который растет, крепнет, стареет и умирает. Действительно, основной особенностью цементного бетона по сравнению с другими камнями является формирование его свойств непосредственно на строительной площадке — в конструкции.

Уже это придает всем работам, которые ведутся с бетоном, своеобразный характер. Бетон нужно не только приготовить, но и уплотнить, а затем создать такие условия, при которых он приобрел бы высокую прочность. Цементное тесто в составе бетона, затвердевая, скрепляет, склеивает отдельные песчинки, отдельные щебенки в монолит, обладающий высокой прочностью, зависящей от прочности цементного камня, прочности каменных материалов и прочности сцепления цементит и камня с каменными материалами.

Смесь цемента, воды и песка называется растворной смесью, а после затвердевания — раствором. Смесь цемента, воды, песка и щебня или гравия в подвижном состоянии именуется бетонной смесью. Затвердевший камневидный материал, как было сказано выше, называется бетоном. Приготовление бетона на строительной площадке ведется строителями; поэтому они имеют возможность влиять на свойства бетона в процессе его изготовления, имеют возможность регулировать свойства получаемого материала.

Бетон обладает высокой прочностью, в особенности при сжатии. Бетонный кубик со стороной 10 сантиметров может выдержать нагрузку в тонн, т. Современные бетоны имеют еще большую прочность, выдерживая нагрузку в килограммов на каждый квадратный сантиметр площади. Прочность бетона на растяжение значительно меньше.

Если образец или конструкцию из бетона растягивать, то разрушение произойдет при усилиях в раз меньших, чем при сжатии. В этом отличие свойств бетона от стали и других металлов, имеющих примерно одинаковую прочность и при растяжении и при сжатии. Многие строительные конструкции при работе подвергаются действию изгибающих сил. В этом случае в сопротивлении бетона действию разрушающих сил основное значение имеет прочность его на растяжение.

Открытие и широкое применение в строительстве нового материала — железобетона устранило недостатки бетона как конструктивного материала. Железобетон завоевал прочное место в современном строительстве1. В нем свойства бетона — большая прочность при сжатии, стойкость к действию воды и воздуха, огнестойкость — сочетаются с такими свойствами стали, как прочность при растяжении, упругость.

В железобетонных конструкциях, там, где эти конструкции подвергаются действию растягивающих сил, установлены стальные стержни, которые и воспринимают действие этих сил. Количество стали и ее расположение в бетоне определяются расчетом. На рис. Примеры для сравнения свойств бетона и железобетона. Железобетон в настоящее время распространен очень широко; из него возводятся плотины и мосты, дорожные покрытия автомобильных магистралей и покрытия взлетно-посадочных площадок для самолетов, строятся тоннели, трубы, резервуары, изготовляются конструкции жилых и промышленных зданий колонны, балки, плиты перекрытий, лестницы и др.

Бетон совершенно без стали, или, как ее называют, «арматуры», применяется теперь редко, но свойства цементного бетона во многом определяют и свойства железобетона. В дорожном строительстве применение бетона быстро растет, поэтому каждый строитель-дорожник должен хорошо знать свойства этого материала. Бетон обладает высокой стойкостью к таким природным воздействиям, как увлажнение и высушивание, охлаждение и нагревание, замораживание и оттаивание, истирание и размывание.

Он является незаменимым материалом для долговечных сооружений, которые должны существовать десятки и сотни лет. Важное преимущество бетона — это возможность использования местных материалов для его изготовления. Только одну десятую часть бетона по весу составляет искусственный материал — цемент, остальные девять десятых — это естественные каменные материалы и вода, которые нужно только добыть и доставить на место строительства.

Ни в какое сравнение нельзя поставить бетон с древесными материалами, которые разрушаются в результате гниения, легко загораются и непригодны поэтому для возведения долговечных сооружении. Сталь сравнительно быстро разрушается под действием влажного воздуха. Она не может быть использована для постройки стен зданий, так как легко проводит тепло; учитывая это свойство, стены из стали пришлось бы делать и 40 раз толще бетонных, сталь втрое тяжелее бетона.

Для строительства автомобильных дорог, по которым быстро движутся потоки автомобилей различных видов, бетон — незаменимый материал. Мосты, водопропускные сооружения, подпорные стенки и виадуки возводятся из железобетона.

Дорожные покрытия на магистралях и основания под асфальтобетонные покрытия все в больших масштабах выполняются из цементобетона. По решению партии и правительства в нашей стране широко развивается заводское производство сборного железобетона, применение которого приводит к индустриализации строительства, позволяет на строительной площадке только собирать сооружение из готовых деталей.

В дорожных покрытиях бетон противостоит изнашивающему действию проезжающего по дороге транспорта, передает и распределяет нагрузку от колес автомобиля на грунт. В конструкциях мостов бетон выдерживает тяжелые нагрузки от проходящих по мосту автомобилей, автобусов и трамваев, а также сопротивляется размывающему действию воды на опоры моста; о бетонные быки разламываются мощные льдины, которые несет в ледоход река.

Теперь трудно даже представить, как велось бы строительство, если бы человек не располагал цементным бетоном. Многие сооружения, возводимые в наши дни из железобетона и бетона, потребовали бы гораздо больше труда и затрат при попытке использовать другие материалы, а иные были бы и совсем неосуществимы. Если сравнить каменный мост с мостом из современного железобетона, обнаружится огромная разница в количестве материалов, во внешнем виде сооружений рис.

Каждому ясно, что чем меньше материалов идет на строительство, тем дешевле сооружение, тем оно выгоднее. Мост, сооруженный из железобетона, и мост из естественного камня. Цемент представляет собой тонкоразмолотый минеральный порошок, способный при смешении с водой образовывать пластичную массу, с течением времени затвердевающую в камневиднос тело.

Обжиг производится в специальных печах. Обычно цементообжигательная печь — это огромный, длиной метров, горизонтально расположенный цилиндр, выложенный внутри огнеупорным кирпичом и медленно вращающийся. Печь устанавливается с наклоном; благодаря этому материалы в ней, пересыпаясь, постепенно передвигаются от одного конца к другому. При обжиге получается спекшийся материал, часть которого расплавилась и застыла в стекловидном состоянии. Этот материал носит название цементного клинкера. Из рисунка видно, что цементный клинкер состоит из кристаллических минералов, соединенных стекловидным веществом.

Частица цементного клинкера в разрезе при увеличении в раз. Схема производства цемента показана на рис. Схема производства цемента. Цементный клинкер имеет сложный состав. В него входят соединения извести с окисью кремния, так называемые силикаты кальция. Большое влияние на свойства клинкера оказывает содержание в нем соединений окиси алюминия с окисью кальция, которые называются алюминатами кальция.

Одно из этих соединений, преимущественно представляющее алюминаты кальция, — трехкальциевый алюминат, в большой степени влияет на технические свойства цемента. Это вещество очень быстро соединяется с водой, но не дает устойчивых соединений. В зависимости от вида исходных материалов и условий обжига состав цементного клинкера, а следовательно, и его технические свойства изменяются. Портланд-цемент, выпускаемый различными заводами, имеет общее название и общие характеристики по прочности, но может отличаться по составу.

Различие в составе клинкера определяет такие важные технические свойства цемента, как скорость затвердевания, устойчивость в природных водах, морозостойкость и др. Состав и свойства минералов, входящих в цементный клинкер, изучаются специальной отраслью химии — химией цемента.

Однако там, где требуется высокая морозостойкость, как, например, в дорожных покрытиях, рекомендуется применять цемент, полученный размолом цементного клинкера, без каких-либо добавок, кроме гипса. Помимо портланд-цемента, выпускаются большие количества различных цементов, отличающихся составом сырья, из которого их получают, способом производства и свойствами. Советская цементная промышленность выпускает специальные цементы, предназначенные для особых условий службы бетона и специальных целей.

Значительное количество разновидностей цементов получается на основе портланд-цементного клинкера путем добавки к нему различных веществ. В приведенной на стр. Цементное тесто, растворы и бетоны способны затвердевать под водой. Основную прочность приобретает за месяц твердения. В дорожных, гидротехнических и промышленных сооружениях, в конструкциях, подверженных действию атмосферных условий.

Твердеет более медленно, чем портланд-цемент. Бетон на этом цементе более водоустойчив и плотен, но легче разрушается от действия мороза. Смешанные цементы состоят из портланд-цемента и минеральных добавок или из местных вяжущих материалов: извести, шлаков. Быстро твердеет, выделяет большое количество тепла при твердении. Стоек в растворах гипса и других солей кроме сернокислого натрия и щелочей. Чем тщательнее подобран состав сырья, чем лучше проведен процесс обжига и чем тоньше размолот цемент, тем выше его качества и тем большую прочность может он обеспечить при затворении его водой.

Но более активный цемент всегда более чувствителен к действию влаги и углекислоты, содержащихся в воздухе, и при хранении быстрее теряет активность. Это видно из рис. Чем мельче частицы цемента, тем больше их поверхность на каждый грамм цемента и тем больше процент потерь при образовании на их поверхности пленки одинаковой толщины.

Поэтому современные тонкомолотые высокоактивные цементы требуют тщательной упаковки и хранения и быстрого употребления в дело. Схема действия водяного пара и углекислоты воздуха на цементные частицы разной крупности. Способность некоторых природных материалов после обжига приобретать свойство затвердевать, будучи смешанными с водой, была известна давно. Наиболее древними вяжущими строительными материалами были известь и гипс, которые не требовали тонкого размола и высоких температур для их изготовления.

Постепенное развитие конструкций обжигательных печей и размольного оборудования позволило создать условия, необходимые для получения высококачественных цементов. Производство современного портланд-цемента, дающего высокую прочность бетону и способного быстро затвердевать в смеси с водой и продолжать твердение под водой, возникло сравнительно недавно — в начале XIX века. Первые указания о производстве таких цементов — предшественников современных цементов — имеются в работах русского академика М.

Севергина г. Титульный лист книги Егора Челиева. В книге Челиева, изданной в г. В книге дается описание свойств и технологии приготовления наиболее совершенного для того времени цемента, более совершенного, чем цемент англичанина Аспдина, который в тот же период работал над способом получения цемента, названного впоследствии портланд-цементом по имени города Портлэнд, около которого добывался естественный камень, похожий по внешнему виду на затвердевший бетон.

Большие работы по исследованию способов получения цементов были проведены в начале XIX века известным французским ученым Вика и его учениками. Интересно, что до настоящего времени для определения сроков схватывания цементного теста применяется прибор, который по имени его изобретателя называется иглой Вика. Заслуга Егора Челиева, первого русского исследователя, получишнего высококачественный цемент, достойно оценена в нашей стране. Большие работы по исследованию свойств цементов провели русские ученые Р.

Шуляченко, А. Байков, В. Кинд, С. Дружинин, В. Юнг, П. Будников, В. Журавлев и др. Производство цемента в России до Великой Октябрьской социалистической революции развивалось сравнительно медленно. В настоящее время советская цементная промышленность выпускает во все возрастающем количестве высококачественные цементы. Растет выпуск и специальных цементов. По плану шестой пятилетки производство цемента должно вырасти в 2,2 раза.

Производство цемента быстро растет, но и потребность в нем непрерывно увеличивается. По темпам развития, по организации технического контроля за качеством наша цементная промышленность занимает ведущее положение в мире. Для того чтобы правильно и экономно использовать этот замечательный и ценный строительный материал, необходимо хорошо знать его свойства и особенности. Что же происходит при смешении, или, как говорят строители, при затворении цемента с водой?

Чтобы лучше понять явления, происходящие при этом, сравним процессы, действующие в смеси цемента2 с водой — цементном тесте, с тем, что происходит в таком общеизвестном и простом материале, как глиняное тесто. Глина, замешанная с водой, образует глиняное тесто, которое при хранении во влажных условиях например, под сырой тряпкой не изменит своего состояния и останется таким же мягким, каким оно было в момент замеса.

Глиняное тесто затвердевает только при высушивании, но, если его опять смочить водой, оно размокнет. Так, например, размокает кирпич-сырец, не подвергавшийся обжигу. Высушенное гдиняное тесто имеет меньший вес, чем влажное.

Свободное удаление воды путем высушивания и возможность повторного получения теста при увлажнении свидетельствуют о том, что химического соединения воды с глиной не происходит. Если замешать порошок цемента с водой, образуется пластичная масса-тесто, которое может быть залито или уложено в заранее приготовленную форму. В зависимости от количества добавленной в него воды тесто будет более или менее жидким.

Оставленное в покое, оно постепенно густеет, теряет текучесть, подвижность, как говорят, «схватывается», а затем постепенно затвердевает, обращаясь в прочное камневидное тело, называемое цементным камнем. Прочность цементного камня возрастает со временем, и ее увеличение продолжается в течение длительных сроков, исчисляемых месяцами и годами.

При хранении теста во влажных условиях, исключающих высыхание, оказывается, что вес цементного камня не изменяется со временем. При длительном твердении теста, а затем цементного камня па воздухе оно не высыхает полностью, часть воды остается и может быть удалена из него только при повышенной температуре. Это свидетельствует о химическом связывании воды с минералами, которые составляют цементный клинкер, в новые прочные соединения.

Затвердевший цементный камень уже не размягчается водой. Это важнейшее свойство цементного камня позволяет широко применять цементы для строительства сооружений, непрерывно находящихся в воде или подвергающихся периодическому ее действию. Как бы мы ни старались размочить цементный камень, ничего из этого не получится.

Наоборот, в воде он приобретает еще большую прочность, чем на воздухе. При действии воды на порошок цемента составные части его вступают в реакцию с водой. При этом процессе выделяется известь и образуются не растворимые в воде новые соединения, так называемые гидросиликаты и гидроалюминаты кальция. Связав химически часть воды, новые соединения, обладая меньшей растворимостью, выпадают из раствора в виде мельчайших кристаллов, невидимых даже под обычным микроскопом. Эти кристаллы срастаются, переплетаясь между собой и образуя плотное камневидное тело.

Наиболее полную теорию твердения цементов создал русский ученый, академик А. Эта теория расширена и углублена в многочисленных работах советских ученых. В настоящее время наиболее полные представления о процессах твердения цементов развиваются в работах академика П. Ребиндера и его учеников. Вещества, образующиеся при взаимодействии цемента с водой, по своему кристаллическому строению близки к минералам, составляющим обычные горные породы, поэтому они хорошо сцепляются с их поверхностью. Затвердевший цемент под электронным микроскопом.

Чтобы улучшить свойства цемента, к нему при помоле добавляют небольшие количества гипса. Небольшая добавка гипса сильно влияет на сроки загустевания цементного теста — сроки его схватывания, удлиняя их до нескольких часов, что позволяет перевозить и укладывать бетонную смесь в конструкции.

Кроме того, гипс увеличивает прочность и стойкость цемента. Происходит это потому, что гипс химически соединяется с наиболее слабой составной частью цемента — с трехкальциевым алюминатом, превращая его в более стойкое вещество. Цементы без гипса или с малым его количеством часто загустевают уже во время перемешивания, и это создает неудобства при работе с цементом. Сроки схватывания зависят и от температуры материалов для бетона и от температуры бетонной смеси после затворения.

Чем выше температура, тем быстрее наступает загустевание. Прочность бетона в наибольшей степени зависит от прочности цементного камня. В свою очередь прочность цементного камня в большой степени зависит от состава цемента, качества его обжига, тонкости измельчения и от количества воды, взятой для затворения. Чем больше воды взято на замес, тем меньше прочность цементного камня и, следовательно, бетона.

Но в состав бетонной смеси приходится вводить большее количество воды для придания бетонной смеси подвижного удобоукладываемого состояния за счет образования подвижного цементного теста, которое смазывает поверхность песка и каменных материалов. Излишек воды по сравнению с количеством, необходимым для химических реакций, раздвигает частицы песка и каменных материалов в составе бетона и увеличивает объем пустот в нем.

Цементный клей становится разбавленным и прочность его понижается. Уменьшается и плотность бетона, а от плотности зависит долговечность бетона. Для дорожного бетона допускается водоцементное отношение не более 0,,55 в зависимости от климатических условий, в которых он будет работать. Для уменьшения количества воды в составе бетонной смеси в нее может добавляться небольшое количество особых, так называемых поверхностно-активных веществ.

Научные основы действия таких веществ разработаны в нашей стране академиком П. Эти вещества, распределяясь по поверхности частиц цемента, покрывают их тончайшей пленкой, создают смазывающий слой; при этом увеличивается подвижность — пластичность бетонной смеси. Такие вещества называют пластификаторами. Пластификаторы добавляются в очень небольшом количестве — десятые доли процента от веса цемента, но, несмотря на это, действие их очень сильное.

В то время как в обычном цементном тесте отдельные частицы слиплись в крупные хлопья, с добавкой же пластификатора все эти частицы разделились и, таким образом, увеличилась пластичность теста. Микроснимки цемента: вверху — с добавкой пластификатора; внизу — цемент без пластифицирующей добавки. В качестве пластификаторов применяется отход бумажного производства — сульфитно-спиртовая барда. Добавка пластификатора не только повышает пластичность бетонной смеси, но и улучшает технические свойства бетона, например его морозостойкость.

Если при добавке пластификатора не увеличивать пластичность бетонной смеси, а сократить водоцементпое отношение, то можно увеличить прочность бетона или уменьшить расход цемента. Цементная промышленность выпускает пластифицированные цементы в массовом количестве.

Для бетонных дорожных покрытий важное значение имеет добавление в состав бетонной смеси веществ, которые повышают долговечность бетона. В условиях климата средней полосы и севера СССР основным фактором, вызывающим разрушение дорожного покрытия, является многократное замораживание бетона в то время, когда он насыщен водой. Улучшение морозостойкости делает бетон более долговечным. Необходимое повышение морозостойкости достигается введением в бетон очень маленьких количеств специальных веществ, обладающих способностью образовывать небольшие количества пены в составе бетонной смеси.

Количество вспенивающих веществ, называемых воздухововлекающими добавками, составляет всего несколько сотых процента от веса цемента. В качестве таких добавок применяется обычно канифольное мыло промышленное название — абиетиновая смола. Воздухововлекающие добавки должны найти широкое применение в дорожном строительстве, так как позволят значительно повысить долговечность бетонных дорожных покрытий. Среди специальных цементов, обладающих важными свойствами, следует отметить разработанный советскими учеными М.

Хигеровичем и Б. Скрамтаевым гидрофобный цемент. Само название цемента говорит о том, что это цемент, который боится воды. Гидрофобный цемент получается путем добавления к цементу при помоле небольшого количества веществ, которые не смачиваются водой. На поверхности частиц цемента образуется тонкая молекулярная пленка такого вещества.

Гидрофобный цемент, находясь даже во влажном воздухе, не теряет своей активности. Он гораздо устойчивее к длительному хранению, чем обычный портланд-цемент. Когда же в составе бетонной смеси гидрофобный цемент попадает в бетономешалку, то под действием трения о частицы песка и щебня жировая пленка на его поверхности прорывается, и он смачивается водой.

Гидрофобный цемент придает бетону повышенную морозостойкость по сравнению с обычным портланд-цементом. Так же как и пластифицированный цемент, гидрофобный цемент является улучшенной разновидностью портланд-цемента. На основе портланд-цементного клинкера выпускается целый ряд цементов с добавками. В зависимости от вида добавки изменяется и название цемента.

Если портланд-цемент смешивается с доменными шлаками, то такой цемент называют шлакопортланд-цементом. Если в качестве добавки используются природные материалы, обладающие способностью химически соединяться с известью так называемые пуццоланы , то такие цементы называются пуццолановыми портланд-цементами. И шлакопортланд-цемент и пуццолановый портланд-цемент обладают более медленным твердением по сравнению с портланд-цементом и менее морозостойки, поэтому их применение для дорожных покрытий не допускается.

Они могут быть использованы для подводных и подземных сооружений и для конструкций, повергающихся обычным ятмосферным воздействиям. Из специальных цемепов представляет интерес глиноземистый цемент. Он отличается большой скоростью твердения. Этот цемент полностью затвердевает в течение трех суток, приобретая за это время полную прочность. Однако такое быстрое твердение сопровождается большим выделением тепла, способным привести к растрескиванию конструкций в результате неравномерного нагрева.

Глиноземистый цемент применяют в тех случаях, когда нужно быстро восстановить или забетонировать какую-нибудь конструкцию. Этот цемент применим только для тонкостенных сооружений. Его применение ограничено из-за большой стоимости в 2 раза более высокой, чем портланд-цемент и дефицитности сырья для его приготовления. Одним из серьезных недостатков портланд-цемента является усадка, т. В последнее время созданы цементы, не обладающие этим недостатком и даже расширяющиеся в процессе твердения.

Михайлова и Б. Расширяющийся цемент характеризуется увеличением объема в первые часы и сутки твердения. Если изготовить из расширяющегося цемента изделие длиной в 1 метр, то через трое суток оно удлинится на 15 миллиметров. Дорожное покрытие из такого цемента на третьи сутки дало бы увеличение длины на 15 метров на каждый километр.

Этот цемент как бы растет при затвердевании. Такое замечательное свойство расширяющегося цемента позволяет использовать его с наибольшим успехом для заделки швов в различных сооружениях. В частности, расширяющийся цемент применяется для уплотнения швов между тюбингами в тоннелях московского метро.

Расширяющийся цемент находит применение для ремонта конструкций, когда важно обеспечить плотное прилегание их частей. Недостаточная морозостойкость бетона на таком цементе не позволяет применять его для сооружений, к которым предъявляются требования высокой морозостойкости. Есть и другие виды специальных цементов: магнезиальный, кислотостойкий и др. Их описание читатель найдет в специальных руководствах.

Для строительства дорожных покрытий обычно применяется портланд-цемент. Однако необходимо, чтобы этот цемент обладал высокой прочностью, небольшой изнашиваемостью, высокой стойкостью к воздействию атмосферных условий морозостойкостью и хорошей устойчивостью к переменам температуры. Не все заводы выпускают портланд-цементы, удовлетворяющие этим требованиям.

Марка дорожного цемента должна быть не ниже Для растворов каменной кладки должны и могут успешно применяться цементы на местных материалах: извести, шлаках, гипсе. Производство таких цементов с использованием в качестве активной составляющей молотой извести-кипелки развивается в нашей стране на основе предложений И. Смирнова и разработанной им совместно с Б. Осиным теории. Такие цементы значительно дешевле, чем обычный портланд-цемент, и обладают необходимыми строительными качествами.

Применение извести-кипелки внесло переворот в технику использования извести. Активная энергия, заключенная в обожженной извести и терявшаяся прежде во время гашения, теперь используется при ее твердении. Бетон приобретает прочность в процессе твердения в сооружении, — поэтому строитель должен быть уверен в нужном качестве применяемого цемента.

Для этого цемент испытывается заранее и только после определения его основных технических свойств может применяться в дело. Определение качества этих свойств производится в лаборатории. В СССР применяются стандартные, обязательные для всех методы испытания.

Стандартизация позволяет получить сравнимые данные при испытании цемента на заводе и на строительных объектах. Основное свойство цемента, определяемое при предварительных испытаниях, — прочность. Она выражается в той нагрузке, которую может выдержать образец из цементного камня, раствора или бетона. Прочность выражается в килограммах на 1 квадратный сантиметр поперечного сечения образца.

Портланд-цемент выпускается марок ; ; ; и Марка цемента — условная величина и обозначает, что прочность при сжатии образцов из цементного раствора, приготовленных и испытанных в точном соответствии со стандартом, не ниже цифры, обозначающей марку. Прочность бетона, приготовленного на цементе определенной марки, будет различной в зависимости от расхода цемента, качества материалов и условий твердения.

При проектировании конструкций пользуются также условной величиной — маркой бетона. Марка бетона показывает, какую прочность должен иметь бетон. Определяют прочность бетона путем испытания образцов, изготовленных из бетонной смеси и твердевших во влажных условиях.

Образцы имеют форму куба с ребром 20 сантиметров и должны изготавливаться в точном соответствии с указаниями стандарта. Нормированы следующие марки бетона: 50; ; ; ; ; ; и выше. Возможно проектирование бетонов промежуточных марок.

Например, в стандарте на дорожные покрытия предусматривается применение бетона марок ; и Бетон должен быть не только прочным, но и, в зависимости от предстоящих условий его службы, морозостойким, плотным и трудноистираемым. Обычно бетон резделяют по видам строительства на бетон гидротехнический, дорожный, обычный и т.

Эта классификация не совсем точна, и правильнее разделять бетон так, как это было предложено С. Шестоперовым в зависимости от условий работы бетона в сооружении: бетон морозостойкий, водостойкий, атмосфероустойчивый и бетон внутренних частей сооружений. Научные основы производства бетона были заложены в конце XIX века трудами ученых различных стран. Русские ученые внесли свой вклад в это дело.

Малюга разработал правила получения наиболее прочного бетона с минимальным расходом цемента. Работы инженера Малюги имели большое значение в деле создания стройной теории бетона. Большие работы в области цементов и бетона были проведены А.

Шуляченко, изучавшим способы усовершенствования производства цемента и строительства морских бетонных сооружений. Известный русский ученый и инженер-строитель Н. Белелюбский построил первый в мире маяк из железобетона. Исследования свойств бетонов, технологии, производства бетонных работ широко развернулись в СССР. Большие работы в области технологии бетона проведены коллективами научно-исследовательских организаций под руководством Н.

Беляева, Б. Скрамтаева, С. Миронова, С. Шестоперова и многими другими советскими исследователями. Эти материалы называют заполнителями для бетона. Естественные каменные материалы гораздо дешевле искусственного цементного камня, поэтому понятно стремление строителей ввести в состав бетона как можно больше заполнителей и использовать цементный камень только для склеивания естественных материалов и для придания бетонной смеси подвижности — удобоукладываемости.

Какие размеры зерен каменных материалов будут наилучшими для приготовления экономичной бетонной смеси? Когда испытываются естественные каменные материалы для их последующего использования в бетоне, основное внимание уделяется возможности составления из них смеси с наименьшим объемом пустот.

На первый взгляд кажется, что объем пустот в смеси из зерен различных размеров определяется размером зерен: чем крупнее зерна, тем меньше промежутков между ними. Но это далеко не так. Представим себе, что мы хотим заполнить кубический ящик со стороной в 1 метр шарами одинакового размера: в одном случае поместим в ящик один шар диаметром в 1 метр, в другом восемь шаров диаметром в 0,5 метра. Простой подсчет показывает, что в обоих случаях объем, заполненный материалом, и объем пустот будут одинаковыми.

Он равен разнице в объемах куба и вписанного в него шара рис. Объем пустот при заполнении пространства частицами одинаковых размерим не зависит от их величины и определяется только способом укладки. Подобрать такое соотношение между зернами разного размера, при котором процент пустот в смеси был бы наименьшим, — не такая простая задача, как кажется вначале. Инженеры пользуются несколькими практическими и теоретическими способами для этой цели.

С ними читатель может познакомиться в специальной литературе по технологии бетона. Существуют два основных направления в подборе зернового состава смеси. В одном случае смесь подбирается из частиц, имеющих различные размеры, — от наименьшего до наибольшего; это так называемые смеси с непрерывной гранулометрией; в другом случае смесь составляется из набора частиц, в котором отсутствуют частицы в пределах определенных размеров; это так называемые смеси с прерывистой гранулометрией.

У плотного бетона этот объем должен быть заполнен цементным камнем. Если к бетону не предъявляется требование высокой плотности например, для стен зданий применяется в настоящее время крупнопористый бетон , необходимое количество цементного камня определяется требованиями, предъявляемыми к прочности бетона. В случае армирования бетон должен иметь определенную плотность для предохранения стали от действия воздуха, с тем чтобы она не ржавела внутри железобетонной конструкции.

В качестве заполнителя для бетона могут применяться различные каменные материалы из горных пород. Для этих целей пригодны и используются только прочные и устойчивые породы3. В естественных каменных материалах содержатся примеси, ненужные и вредные для бетона. Это глина, пыль, органические вещестиа. Если содержание примесей выше пределов, допускаемых стандартами, то песок, гравий или щебень должны быть просеяны и промыты перед употреблением в дело.

Для бетона дорожных покрытий допускается применение щебня, полученного только из прочных пород. Применение в бетоне естественных каменных материалов, кроме чисто экономических преимуществ, имеет еще и технические. Дело в том, что при твердении цемента происходит выделение значительного количества тепла, так же, например, как при гашении извести. Выделяющееся тепло очень медленно отдается в окружающую атмосферу вследствие малой теплопроводности бетона.

Гидроэлектростанции, плотины и каналы сооружаются небывалыми в мире темпами. Развиваются транспортные связи между промышленными районами, между городом и деревней. Увеличивается сеть автомобильных магистралей, сооружаемых по последнему слову строительной техники. Новые прочные мосты перебрасывают свои пролеты над течением многочисленных рек нашей страны.

Все большее значение для этих гигантских работ приобретает в числе других материалов цементный бетон - прочный и долговечный материал, из которого строят дорожные покрытия, мосты, плотины, промышленные цеха и другие сооружения. Способам получения цементного бетона, его многообразным свойствам и особенностям посвящена эта брошюра.

Бетонами называют искусственные материалы, получающиеся в результате склеивания скрепления естественных каменных материалов - песка и гравия или щебня - в монолитный прочный камень. Бетоны различаются по вяжущему веществу, которым скрепляются зерна естественных каменных материалов. Наибольшее распространение имеет цементный бетон, в котором вяжущим веществом являются цементы. В дорожном строительстве широко применяются асфальтобетон и дегтебетон; в них вяжущим служат битумы и дегти.

Существуют и другие виды бетонов: гипсобетон, известковый бетон и т. Наша брошюра посвящена описанию свойств цементного бетона. В дальнейшем мы будем его называть просто бетоном. Бетон - широко распространенный строительный материал.

Сооружения из него можно часто видеть и на дорогах. По внешнему виду бетонное сооружение, будь то опора моста, водопропускная труба или бетонное покрытие дороги, производит впечатление выполненного из серого камня. Со словом «камень» у нас обычно связано представление о мертвом, неподвижном материале, не изменяющем своих свойств в течение десятилетий и веков. Представление о цементном бетоне, как о таком камне, правильно только с внешней стороны.

На самом деле бетон - это искусственный камень, в котором непрерывно идут процессы развития, роста, старения, камень, который растет, крепнет, стареет и умирает. Действительно, основной особенностью цементного бетона по сравнению с другими камнями является формирование его свойств непосредственно на строительной площадке - в конструкции. Уже это придает всем работам, которые ведутся с бетоном, своеобразный характер.

Бетон нужно не только приготовить, но и уплотнить, а затем создать такие условия, при которых он приобрел бы высокую прочность. Цементное тесто в составе бетона, затвердевая, скрепляет, склеивает отдельные песчинки, отдельные щебенки в монолит, обладающий высокой прочностью, зависящей от прочности цементного камня, прочности каменных материалов и прочности сцепления цементит и камня с каменными материалами.

Смесь цемента, воды и песка называется растворной смесью, а после затвердевания - раствором. Смесь цемента, воды, песка и щебня или гравия в подвижном состоянии именуется бетонной смесью. Затвердевший камневидный материал, как было сказано выше, называется бетоном. Приготовление бетона на строительной площадке ведется строителями; поэтому они имеют возможность влиять на свойства бетона в процессе его изготовления, имеют возможность регулировать свойства получаемого материала.

Бетон обладает высокой прочностью, в особенности при сжатии. Бетонный кубик со стороной 10 сантиметров может выдержать нагрузку в тонн, т. Современные бетоны имеют еще большую прочность, выдерживая нагрузку в килограммов на каждый квадратный сантиметр площади.

Прочность бетона на растяжение значительно меньше. Если образец или конструкцию из бетона растягивать, то разрушение произойдет при усилиях в раз меньших, чем при сжатии. В этом отличие свойств бетона от стали и других металлов, имеющих примерно одинаковую прочность и при растяжении и при сжатии. Многие строительные конструкции при работе подвергаются действию изгибающих сил.

В этом случае в сопротивлении бетона действию разрушающих сил основное значение имеет прочность его на растяжение. Открытие и широкое применение в строительстве нового материала - железобетона устранило недостатки бетона как конструктивного материала. Железобетон завоевал прочное место в современном строительстве 1. В нем свойства бетона - большая прочность при сжатии, стойкость к действию воды и воздуха, огнестойкость - сочетаются с такими свойствами стали, как прочность при растяжении, упругость.

В железобетонных конструкциях, там, где эти конструкции подвергаются действию растягивающих сил, установлены стальные стержни, которые и воспринимают действие этих сил. Количество стали и ее расположение в бетоне определяются расчетом. На рис. Железобетон в настоящее время распространен очень широко; из него возводятся плотины и мосты, дорожные покрытия автомобильных магистралей и покрытия взлетно-посадочных площадок для самолетов, строятся тоннели, трубы, резервуары, изготовляются конструкции жилых и промышленных зданий колонны, балки, плиты перекрытий, лестницы и др.

Бетон совершенно без стали, или, как ее называют, «арматуры», применяется теперь редко, но свойства цементного бетона во многом определяют и свойства железобетона. В дорожном строительстве применение бетона быстро растет, поэтому каждый строитель-дорожник должен хорошо знать свойства этого материала.

Бетон обладает высокой стойкостью к таким природным воздействиям, как увлажнение и высушивание, охлаждение и нагревание, замораживание и оттаивание, истирание и размывание. Он является незаменимым материалом для долговечных сооружений, которые должны существовать десятки и сотни лет. Важное преимущество бетона - это возможность использования местных материалов для его изготовления.

Только одну десятую часть бетона по весу составляет искусственный материал - цемент, остальные девять десятых - это естественные каменные материалы и вода, которые нужно только добыть и доставить на место строительства. Ни в какое сравнение нельзя поставить бетон с древесными материалами, которые разрушаются в результате гниения, легко загораются и непригодны поэтому для возведения долговечных сооружении.

Сталь сравнительно быстро разрушается под действием влажного воздуха. Она не может быть использована для постройки стен зданий, так как легко проводит тепло; учитывая это свойство, стены из стали пришлось бы делать и 40 раз толще бетонных, сталь втрое тяжелее бетона. Для строительства автомобильных дорог, по которым быстро движутся потоки автомобилей различных видов, бетон - незаменимый материал.

Мосты, водопропускные сооружения, подпорные стенки и виадуки возводятся из железобетона. Дорожные покрытия на магистралях и основания под асфальтобетонные покрытия все в больших масштабах выполняются из цементобетона. По решению партии и правительства в нашей стране широко развивается заводское производство сборного железобетона, применение которого приводит к индустриализации строительства, позволяет на строительной площадке только собирать сооружение из готовых деталей.

В дорожных покрытиях бетон противостоит изнашивающему действию проезжающего по дороге транспорта, передает и распределяет нагрузку от колес автомобиля на грунт. В конструкциях мостов бетон выдерживает тяжелые нагрузки от проходящих по мосту автомобилей, автобусов и трамваев, а также сопротивляется размывающему действию воды на опоры моста; о бетонные быки разламываются мощные льдины, которые несет в ледоход река. Теперь трудно даже представить, как велось бы строительство, если бы человек не располагал цементным бетоном.

Многие сооружения, возводимые в наши дни из железобетона и бетона, потребовали бы гораздо больше труда и затрат при попытке использовать другие материалы, а иные были бы и совсем неосуществимы. Если сравнить каменный мост с мостом из современного железобетона, обнаружится огромная разница в количестве материалов, во внешнем виде сооружений рис.

Каждому ясно, что чем меньше материалов идет на строительство, тем дешевле сооружение, тем оно выгоднее. Цемент представляет собой тонкоразмолотый минеральный порошок, способный при смешении с водой образовывать пластичную массу, с течением времени затвердевающую в камневиднос тело. Обжиг производится в специальных печах. Обычно цементообжигательная печь - это огромный, длиной метров, горизонтально расположенный цилиндр, выложенный внутри огнеупорным кирпичом и медленно вращающийся.

Печь устанавливается с наклоном; благодаря этому материалы в ней, пересыпаясь, постепенно передвигаются от одного конца к другому. При обжиге получается спекшийся материал, часть которого расплавилась и застыла в стекловидном состоянии. Этот материал носит название цементного клинкера. Из рисунка видно, что цементный клинкер состоит из кристаллических минералов, соединенных стекловидным веществом. Схема производства цемента показана на рис.

Цементный клинкер имеет сложный состав. В него входят соединения извести с окисью кремния, так называемые силикаты кальция. Большое влияние на свойства клинкера оказывает содержание в нем соединений окиси алюминия с окисью кальция, которые называются алюминатами кальция. Одно из этих соединений, преимущественно представляющее алюминаты кальция, - трехкальциевый алюминат, в большой степени влияет на технические свойства цемента.

Это вещество очень быстро соединяется с водой, но не дает устойчивых соединений. В зависимости от вида исходных материалов и условий обжига состав цементного клинкера, а следовательно, и его технические свойства изменяются. Портланд-цемент, выпускаемый различными заводами, имеет общее название и общие характеристики по прочности, но может отличаться по составу. Различие в составе клинкера определяет такие важные технические свойства цемента, как скорость затвердевания, устойчивость в природных водах, морозостойкость и др.

Состав и свойства минералов, входящих в цементный клинкер, изучаются специальной отраслью химии - химией цемента. Однако там, где требуется высокая морозостойкость, как, например, в дорожных покрытиях, рекомендуется применять цемент, полученный размолом цементного клинкера, без каких-либо добавок, кроме гипса. Помимо портланд-цемента, выпускаются большие количества различных цементов, отличающихся составом сырья, из которого их получают, способом производства и свойствами.

Советская цементная промышленность выпускает специальные цементы, предназначенные для особых условий службы бетона и специальных целей. Значительное количество разновидностей цементов получается на основе портланд-цементного клинкера путем добавки к нему различных веществ. В приведенной на стр. Цементное тесто, растворы и бетоны способны затвердевать под водой. Основную прочность приобретает за месяц твердения. В дорожных, гидротехнических и промышленных сооружениях, в конструкциях, подверженных действию атмосферных условий.

Твердеет более медленно, чем портланд-цемент. Бетон на этом цементе более водоустойчив и плотен, но легче разрушается от действия мороза. Смешанные цементы состоят из портланд-цемента и минеральных добавок или из местных вяжущих материалов: извести, шлаков.

Для восстановления поврежденных железобетонных конструкций, для водонепроницаемых штукатурок. Быстро твердеет, выделяет большое количество тепла при твердении. Стоек в растворах гипса и других солей кроме сернокислого натрия и щелочей.

Чем тщательнее подобран состав сырья, чем лучше проведен процесс обжига и чем тоньше размолот цемент, тем выше его качества и тем большую прочность может он обеспечить при затворении его водой. Но более активный цемент всегда более чувствителен к действию влаги и углекислоты, содержащихся в воздухе, и при хранении быстрее теряет активность. Это видно из рис. Чем мельче частицы цемента, тем больше их поверхность на каждый грамм цемента и тем больше процент потерь при образовании на их поверхности пленки одинаковой толщины.

Поэтому современные тонкомолотые высокоактивные цементы требуют тщательной упаковки и хранения и быстрого употребления в дело. Схема действия водяного пара и углекислоты воздуха на цементные частицы разной крупности. Способность некоторых природных материалов после обжига приобретать свойство затвердевать, будучи смешанными с водой, была известна давно.

Наиболее древними вяжущими строительными материалами были известь и гипс, которые не требовали тонкого размола и высоких температур для их изготовления. Постепенное развитие конструкций обжигательных печей и размольного оборудования позволило создать условия, необходимые для получения высококачественных цементов. Производство современного портланд-цемента, дающего высокую прочность бетону и способного быстро затвердевать в смеси с водой и продолжать твердение под водой, возникло сравнительно недавно - в начале XIX века.

Первые указания о производстве таких цементов - предшественников современных цементов - имеются в работах русского академика М. Севергина г. В книге Челиева, изданной в г. В книге дается описание свойств и технологии приготовления наиболее совершенного для того времени цемента, более совершенного, чем цемент англичанина Аспдина, который в тот же период работал над способом получения цемента, названного впоследствии портланд-цементом по имени города Портлэнд, около которого добывался естественный камень, похожий по внешнему виду на затвердевший бетон.

Большие работы по исследованию способов получения цементов были проведены в начале XIX века известным французским ученым Вика и его учениками. Интересно, что до настоящего времени для определения сроков схватывания цементного теста применяется прибор, который по имени его изобретателя называется иглой Вика.

Заслуга Егора Челиева, первого русского исследователя, получишнего высококачественный цемент, достойно оценена в нашей стране. Большие работы по исследованию свойств цементов провели русские ученые Р. Шуляченко, А. Байков, В. Кинд, С. Дружинин, В. Юнг, П. Будников, В. Журавлев и др. Производство цемента в России до Великой Октябрьской социалистической революции развивалось сравнительно медленно. В настоящее время советская цементная промышленность выпускает во все возрастающем количестве высококачественные цементы.

Растет выпуск и специальных цементов. По плану шестой пятилетки производство цемента должно вырасти в 2,2 раза. Производство цемента быстро растет, но и потребность в нем непрерывно увеличивается. По темпам развития, по организации технического контроля за качеством наша цементная промышленность занимает ведущее положение в мире. Для того чтобы правильно и экономно использовать этот замечательный и ценный строительный материал, необходимо хорошо знать его свойства и особенности.

Что же происходит при смешении, или, как говорят строители, при затворении цемента с водой? Чтобы лучше понять явления, происходящие при этом, сравним процессы, действующие в смеси цемента 2 с водой - цементном тесте, с тем, что происходит в таком общеизвестном и простом материале, как глиняное тесто.

Глина, замешанная с водой, образует глиняное тесто, которое при хранении во влажных условиях например, под сырой тряпкой не изменит своего состояния и останется таким же мягким, каким оно было в момент замеса. Глиняное тесто затвердевает только при высушивании, но, если его опять смочить водой, оно размокнет.

Так, например, размокает кирпич-сырец, не подвергавшийся обжигу. Высушенное гдиняное тесто имеет меньший вес, чем влажное. Свободное удаление воды путем высушивания и возможность повторного получения теста при увлажнении свидетельствуют о том, что химического соединения воды с глиной не происходит. Если замешать порошок цемента с водой, образуется пластичная масса-тесто, которое может быть залито или уложено в заранее приготовленную форму. В зависимости от количества добавленной в него воды тесто будет более или менее жидким.

Оставленное в покое, оно постепенно густеет, теряет текучесть, подвижность, как говорят, «схватывается», а затем постепенно затвердевает, обращаясь в прочное камневидное тело, называемое цементным камнем. Прочность цементного камня возрастает со временем, и ее увеличение продолжается в течение длительных сроков, исчисляемых месяцами и годами.

При хранении теста во влажных условиях, исключающих высыхание, оказывается, что вес цементного камня не изменяется со временем. При длительном твердении теста, а затем цементного камня па воздухе оно не высыхает полностью, часть воды остается и может быть удалена из него только при повышенной температуре. Это свидетельствует о химическом связывании воды с минералами, которые составляют цементный клинкер, в новые прочные соединения.

Затвердевший цементный камень уже не размягчается водой. Это важнейшее свойство цементного камня позволяет широко применять цементы для строительства сооружений, непрерывно находящихся в воде или подвергающихся периодическому ее действию.

Здесь случайно, виды форм для бетонов Преувеличиваете

Обычно, ближайшее время доставки по городу составляет около часов. Мы сможем доставить бетон почти в любую точку по Ленинградской области после внесения предоплаты. У нас есть вся необходимая техника для работы. Вам не нужно беспокоиться и дополнительно обращаться в другие компании. Вы покупаете бетон напрямую у завода производителя мы не дилеры, не перекупщики, не перевозчики. Доставка по городу и области, по цене, которая ниже рыночной. Широкий географический охват.

Прокачка бетона на территории области. При необходимости готовы доставить технику в соседние регионы. Наша продукция полностью сертифицирована. Система контроля качества продукции и собственная лаборатория. Выбор неплохой, представлены разные марки, есть доставка. Впервые сделал заказ, раньше покупал бетон в других местах. Что могу сказать, очень доволен. Бетон отличный, доставили на бетоносмесителе в положенные сроки, теперь я ваш клиент.

С тех пор, как узнал о компании "ЭкспрессБетон", больше не беспокоюсь о том, где брать качественный бетон, раствор и др. У них все есть, включая доставку на специальном транспорте. Вполне неплохая компания. Иногда заказываем у низ бетон или щебень. Сотрудники вежливые и компетентные. Чувствуется, что стараются угодить. С весовкой все нормально, не обвешивают. Настоящим свободно, своей волей и в своем интересе даю согласие ИП Цуриков Александр Евгеньевич, находящемуся по адресу , Тюменская область, Ишимский р-н п.

Плодопитомник, ул. Светлая, д. Также даю свое согласие на предоставление Оператором моих персональных данных третьим лицам и на осуществление трансграничной передачи персональных данных для достижения заявленных целей обработки персональных данных. В целях обеспечения реализации требований законодательства в области обработки персональных данных Оператор может:. Настоящее согласие вступает в силу с момента подтверждения и действует в течение 5 лет, если иное не установлено действующим законодательством РФ.

Отзыв согласия на обработку персональных данных осуществляется путем направления заявления в письменной форме на юридический адрес Оператора. Я подтверждаю, что мне известно о праве отозвать свое согласие посредством составления соответствующего письменного документа, который может быть направлен мной в адрес Оператора. В случае моего отзыва согласия на обработку персональных данных Оператор вправе продолжить обработку персональных данных без моего согласия при наличии оснований, указанных в пунктах части 1 статьи 6, части 2 статьи 10 и части 2 статьи 11 Федерального закона от Тип оплаты Выберите тип оплаты Наличный расчет Безналичный расчет.

Расстояние, км. Выберите Автобетононасос Нужен автобетононасос. Ваш телефон. Подтвердите условия Согласен на обработку и передачу персональных данных в соответствии с пользовательским соглашением. Отправить заявку. Наши преимущества. Варианты оплаты Наличными в офисе компании Оплата наличными денежными средствами в офисе нашей компании. Банковский перевод После подтверждения заказа мы вышлем Вам счет с реквизитами для оплаты, который Вы сможете оплатить в любом отделении банка.

Банковской картой «Сбербанка» или «Интернет-банкинг» Заказ оплачивается банковской картой «Сбербанк» или через «Интернет-банкинг». Варианты доставки Доставка по Санкт-Петербургу Обычно, ближайшее время доставки по городу составляет около часов. Доставка по Ленинградской области Мы сможем доставить бетон почти в любую точку по Ленинградской области после внесения предоплаты.

Уточнить стоимость доставки. Вся необходимая техника У нас есть вся необходимая техника для работы. Миксер с лотком Время бесплатной выгрузки: 1 час В наличии: 8 миксеров Объем: 5м3, 7м3, 9м3, 10м3. Длина лотка у миксера: 1, м Высота подачи: 0,5м. Условия и цены. Миксер с лентой подачи Время бесплатной выгрузки: 1 час В наличии: 2 миксера Объем: 6м3, 8м3. Длина ленты: 10м Высота подачи: до 3м. Условия и цены на прокачку автобетононасосом В наличии: 5 бетононасосов.

Длина подачи: 15м. Прокачиваем бетон с фиброй. Условия и цены на прокачку стационарным бетононасосом В наличии: 1 стационарный бетононасос. Высота подачи: м.. Длина подачи: м.. У нас вы можете заказать. Наши услуги. Ответы на часто задаваемые вопросы Что влияет на стоимость бетона? От производителя. Товарный бетон. Расстояние Стоимость доставки, руб. Аренда бетононасоса АБН. Аренда бетононасоса производиться минимум на одну смену. Длина стрелы Цена за смену 8 ч руб.

Цена за дополнительный час руб. Соответствие заявленному качеству. Почему выбирают нас? Заказ бетона напрямую с завода - прозводителя, без посредников Прямой договор с бетонным заводом - производителем Мы несем ответственность за тот бетон, который отгружаем на ваш объект. Выезд специалиста на объект Специалист оценит подъездные пути к объекту, возможность установки на вашем объекте спецтехники, произведет точный расчет общего объема бетона.

Большой автопарк При доставке бетона мы учитываем каждый километр, при выборе объема бетона перерасчет цен. Круглосуточно Без выходных и праздничных дней бесперебойная доставка бетона на объекты заказчика. С нами удобно. Этапы работы. Безналичным расчетом, Наличными, Банковской картой. Постоянным клиентам даем отсрочку платежа до 1 месяца. Автопарк 6-ти, 8-ми и ти метровый транспорт. Возможен выезд автомобилей с погрузочным устройством. Чтобы узнать цену за доставку куба бетона, выберите ближайшую к объекту станцию метро или населенный пункт из списка.

Пакет документов: 1. Покупатель должен обеспечить беспрепятственный подъезд нашего транспорта к месту разгрузки. Закажите бетон уже сейчас! Отправьте заявку со своим номером и мы перезвоним. Заполните поле.