Бетон и железобетон широко применяют во всех странах для возведения самых разнообразных объектов. И в дальнейшем они останутся наиболее используемыми материалами по всех областях строительства.
Общими предпосылками к широкому применению бетона являются:
практически неисчерпаемые запасы сырья для производства вяжущих и заполнителей бетона;
экологическая целесообразность использовании отходов промышленности в качестве сырья для вяжущих и заполнителей;
возможность снижения средней плотности бетона путем замены природных заполнителей искусственными, пористыми;
возможность
удовлетворения возрастающих и разнообразных требований гражданского и
промышленного троительства, включая создание подземных, подводных и
плавучих сооружений;
низкая энергоемкость технологического процесса изготовления конструкций, сравнительная простота технологии, возможность придания изделиям из бетона любой формы и отделки;
конструктивная совместимость бетона со многими строительными и отделочными материалами в целях придания железобетонным конструкциям требуемых эксплуатационных и архитектурных свойств.
Развитию железобетона сопутствовали и в значительной степени его
определяли факторы, которые можно условно разделить на две группы:
факторы,
обеспечивающие возможность совершенствования конструктивных решений
или появления новых конструкций, что позволило решать их достаточно
эффективными и надежными способами, организовать выпуск железобетонных
изделий и возведение монолитных конструкций во все возрастающих объемах;
факторы,
определяющие потребность в совершенствовании параметров конструкций и
сооружений, оказавших влияние на состав номенклатур железобетонных
изделий для различных областей строительства, а также на направления дальнейшего обновления проектных решений.
К первой группе факторов относятся:
развитие теории бетона и железобетона и практических методов расчета;
создание
различных видов бетона (тяжелых, легких, ячеистых, жаростойких и др.),
эффективных арматурных сталей и арматурных изделий, разработка новых и
совершенствование существующих технологий в роизводственных
процессов, создание мощной разветвленной промышленности для заводского
производства елезобетонных изделий и конструкций.
Вторая группа факторов включает развитие объемно-планировочных решений
производственных, общественных и жилых зданий, унификацию и типизацию
конструкций, расширение применения железобетонных конструкций в новых
видах строительства (сооружения транспорта, связи, атомной энергетики,
подземные, плавучие, подводные сооружения, троительство в районах Севера
и др.).
Высокая надежность и долговечность бетонных и
железобетонных конструкций, стойкость их к воздействию высоких
температур и агрессивных сред, способность бетона твердеть и наращивать
прочность под водой, возможность возведения из бетона и железобетона
зданий, сооружений и конструкций самых разнообразных форм в соответствии
с их назначением и эксплуатационными требованиями издавна привлекала
строителей.
Бетон классифицируют по виду применяемого вяжущего:
бетон
на неорганических вяжущих (цементные бетоны, гипсобетоны, силикатные
бетоны, кислотоупорные бетоны, жаростойкие бетоны и др. специальные
бетоны);
бетон на органических вяжущих (асфальтобетоны, пластбетоны).
Цементные бетоны в зависимости от объёмной массы (в кг/м3) подразделяются на:
особо тяжёлые (более 2500);
тяжёлые (от 1800 до 2500);
лёгкие (от 500 до 1800);
особо лёгкие (менее 500).
Особо тяжёлые бетоны предназначены для специальных защитных
сооружений (от радиоактивных воздействий); они изготовляются
преимущественно на портландцементах и природных или искусственных
заполнителях (магнетит, лимонит, барит, чугунный скрап, обрезки
арматуры). Для улучшения защитных свойств от нейтронных излучений в
особо тяжёлые бетоны обычно вводят добавку карбида бора или др. добавки,
содержащие лёгкие элементы - водород, литий, кадмий.
Наиболее распространены тяжёлые бетоны, применяемые в железобетонных и
бетонных конструкциях промышленных и гражданских зданий, в
гидротехнических сооружениях, на строительстве каналов, транспортных и
др. сооружений. Особое начение в гидротехническом строительстве
приобретает стойкость бетона, подвергающийся воздействию морских и
пресных вод и атмосферы. К заполнителям для тяжёлых бетонов
предъявляются специальные требования. Суровые климатические условия ряда
районов России привели к необходимости разработки и внедрения методов
зимнего бетонирования. В районах с умеренным климатом большое значение
имеют процессы ускорения твердения бетона, что достигается применением
быстро твердеющих цементов, тепловой обработкой (электропрогрев,
пропаривание, автоклавная обработка), введением химических добавок и др.
способами. К тяжёлым бетонам относится также силикатный бетон, в
котором вяжущим является кальциевая известь. Промежуточное положение
между тяжёлыми и лёгкими бетонами занимает крупнопористый (беспесчаный)
бетон, изготовляемый на плотном крупном заполнителе с поризованным при
помощи газо- или пенообразователей цементным камнем.
Лёгкие бетоны изготовляют на гидравлическом вяжущем и пористых
искусственных или природных заполнителях. Существует много
разновидностей лёгкого бетона; они названы в зависимости от вида
примененного заполнителя - вермикулитобетон, керамзитобетон, пемзобетон,
перлитобетон, туфобетон и др. По структуре и степени заполнения
ежзернового пространства цементным камнем лёгкие бетоны подразделяются
на:
обычные лёгкие бетоны (с полным заполнением межзернового пространства);
малопесчаные лёгкие бетоны (с частичным заполнением межзернового пространства);
крупнопористые лёгкие бетоны, изготовляемые без мелкого заполнителя;
лёгкие бетоны с цементным камнем, поризованные при помощи газо- или пенообразователей.
По виду вяжущего лёгкие бетоны на пористых заполнителях разделяются на:
цементные;
цементно-известковые;
известково-шлаковые;
силикатные.
Рациональная область применения лёгких бетонов - наружные стены и
покрытия зданий, где требуются низкая теплопроводность и малый вес.
Высокопрочный лёгкий бетон используется в несущих конструкциях
промышленных и ражданских зданий (в целях уменьшения их собственного
веса).
Особо лёгкие бетоны применяют главным образом как теплоизоляционные материалы.
Области применения бетона в современном строительстве постоянно
расширяются. В перспективе намечается использование высокопрочных
бетонов (тяжёлых и лёгких), а также бетонов с заданными
физико-техническими свойствами: малой усадкой и ползучестью,
морозостойкостью, долговечностью, трещиностойкостью, теплопроводностью,
жаростойкостью и защитными свойствами от радиоактивных воздействий. Для
достижения этого потребуется проведение широкого круга исследований,
предусматривающих разработку важнейших теоретических вопросов технологии
тяжёлых, лёгких и ячеистых бетонов: макро- и микроструктурной теорий
прочности бетона с учётом внутренних напряжений и
микротрещинообразования, теорий кратковременных и длительных деформаций
бетона и др.
Сегодняшняя жизнь без бетона немыслима. Его
можно встретить повсюду, но часто он служит нам даже незримо. Мосты,
тоннели, улицы, дома обязаны ему своими достоинствами. Особенно ценными
являются такие его специфические качества как прочность, гибкость,
влаго и шумонепроницаемость и пожаростойкость. Развитие строительства не
стоит на месте, появляются новые проекты, новые требования к материалам
и методике их обработки.
Общими предпосылками к широкому применению бетона являются:
практически неисчерпаемые запасы сырья для производства вяжущих и заполнителей бетона;
экологическая целесообразность использовании отходов промышленности в качестве сырья для вяжущих и заполнителей;
возможность снижения средней плотности бетона путем замены природных заполнителей искусственными, пористыми;
возможность
удовлетворения возрастающих и разнообразных требований гражданского и
промышленного строительства, включая создание подземных, подводных и
плавучих сооружений;
низкая энергоемкость
технологического процесса изготовления конструкций, сравнительная
простота технологии, возможность придания изделиям из бетона любой
формы и отделки;
конструктивная совместимость бетона
со многими строительными и отделочными материалами в целях придания
железобетонным конструкциям требуемых эксплуатационных и архитектурных
свойств.
Развитию железобетона сопутствовали и в значительной степени его определяли факторы, которые можно условно разделить на две группы:
факторы,
обеспечивающие возможность совершенствования конструктивных решений
или появления новых конструкций, что позволило решать их достаточно
эффективными и надежными способами, организовать выпуск железобетонных
изделий и возведение монолитных конструкций во все возрастающих
объемах;
факторы, определяющие потребность в
совершенствовании параметров конструкций и сооружений, оказавших
влияние на состав номенклатур железобетонных изделий для различных
областей строительства, а также на направления дальнейшего обновления
проектных решений.
К первой группе факторов относятся:
развитие теории бетона и железобетона и практических методов расчета;
создание
различных видов бетона (тяжелых, легких, ячеистых, жаростойких и
др.), эффективных арматурных сталей и арматурных изделий, разработка
новых и совершенствование существующих технологий в производственных
процессов, создание мощной разветвленной промышленности для заводского
производства железобетонных изделий и конструкций.
Вторая группа факторов включает развитие объемно-планировочных решений
производственных, общественных и жилых зданий, унификацию и типизацию
конструкций, расширение применения железобетонных конструкций в новых
видах строительства (сооружения транспорта, связи, атомной энергетики,
подземные, плавучие, подводные сооружения, строительство в районах
Севера и др.).
Высокая надежность и долговечность бетонных и
железобетонных конструкций, стойкость их к воздействию высоких
температур и агрессивных сред, способность бетона твердеть и наращивать
прочность под водой, возможность возведения из бетона и железобетона
зданий, сооружений и конструкций самых разнообразных форм в соответствии
с их назначением и эксплуатационными требованиями издавна привлекала
строителей.
Бетон классифицируют по виду применяемого вяжущего:
бетон
на неорганических вяжущих (цементные бетоны, гипсобетоны, силикатные
бетоны, кислотоупорные бетоны, жаростойкие бетоны и др. специальные
бетоны);
бетон на органических вяжущих (асфальтобетоны, пластбетоны).
Цементные бетоны в зависимости от объёмной массы (в кг/м3) подразделяются на:
особо тяжёлые (более 2500);
тяжёлые (от 1800 до 2500);
лёгкие (от 500 до 1800);
особо лёгкие (менее 500).
Особо тяжёлые бетоны предназначены для специальных защитных
сооружений (от радиоактивных воздействий); они изготовляются
преимущественно на портландцементах и природных или искусственных
заполнителях (магнетит, лимонит, барит, чугунный скрап, обрезки
арматуры). Для улучшения защитных свойств от нейтронных излучений в
особо тяжёлые бетоны обычно вводят добавку карбида бора или др. добавки,
содержащие лёгкие элементы - водород, литий, кадмий.
Наиболее распространены тяжёлые бетоны, применяемые в железобетонных
и бетонных конструкциях промышленных и гражданских зданий, в
гидротехнических сооружениях, на строительстве каналов, транспортных и
др. сооружений. Особое значение в гидротехническом строительстве
приобретает стойкость бетона, подвергающийся воздействию морских и
пресных вод и атмосферы. К заполнителям для тяжёлых бетонов
предъявляются специальные требования. Суровые климатические условия
ряда районов России привели к необходимости разработки и внедрения
методов зимнего бетонирования. В районах с умеренным климатом большое
значение имеют процессы ускорения твердения бетона, что достигается
применением быстро твердеющих цементов, тепловой обработкой
(электропрогрев, пропаривание, автоклавная обработка), введением
химических добавок и др. способами. К тяжёлым бетонам относится также
силикатный бетон, в котором вяжущим является кальциевая известь.
Промежуточное положение между тяжёлыми и лёгкими бетонами занимает
крупнопористый (беспесчаный) бетон, изготовляемый на плотном крупном
заполнителе с поризованным при помощи газо- или пенообразователей
цементным камнем.
Лёгкие бетоны изготовляют на
гидравлическом вяжущем и пористых искусственных или природных
заполнителях. Существует много разновидностей лёгкого бетона; они
названы в зависимости от вида примененного заполнителя -
вермикулитобетон, керамзитобетон, пемзобетон, перлитобетон, туфобетон и
др. По структуре и степени заполнения межзернового пространства
цементным камнем лёгкие бетоны подразделяются на:
обычные лёгкие бетоны (с полным заполнением межзернового пространства);
малопесчаные лёгкие бетоны (с частичным заполнением межзернового пространства);
крупнопористые лёгкие бетоны, изготовляемые без мелкого заполнителя;
лёгкие бетоны с цементным камнем, поризованные при помощи газо- или пенообразователей.
По виду вяжущего лёгкие бетоны на пористых заполнителях разделяются на:
цементные;
цементно-известковые;
известково-шлаковые;
силикатные.
Рациональная область применения лёгких бетонов - наружные стены и
покрытия зданий, где требуются низкая теплопроводность и малый вес.
Высокопрочный лёгкий бетон используется в несущих конструкциях
промышленных и гражданских зданий (в целях уменьшения их собственного
веса).
Особо лёгкие бетоны применяют главным образом как теплоизоляционные материалы.
Области применения бетона в современном строительстве постоянно
расширяются. В перспективе намечается использование высокопрочных
бетонов (тяжёлых и лёгких), а также бетонов с заданными
физико-техническими свойствами: малой усадкой и ползучестью,
морозостойкостью, долговечностью, трещиностойкостью, теплопроводностью,
жаростойкостью и защитными свойствами от радиоактивных воздействий. Для
достижения этого потребуется проведение широкого круга исследований, предусматривающих разработку важнейших теоретических вопросов технологии тяжёлых, лёгких и ячеистых
бетонов: макро- и микроструктурной теорий прочности бетона с учётом
внутренних напряжений и микротрещинообразования, теорий кратковременных и
длительных деформаций бетона и др.