Россия, 117279, г. Москва,
ул. Островитянова д.31, оф.229
+7(495) 120-39-30
+7(499) 390-69-77
favorit-stroy-gbi@ya.ru

ФАВОРИТ-СТРОЙ

Изготовление и продажа железобетонных изделий ЖБИ

Vinaora Nivo SliderVinaora Nivo SliderVinaora Nivo SliderVinaora Nivo SliderVinaora Nivo Slider

Современное общество сложно представить без электричества (интернет, телефон); водопровода, канализации, отопления и множества других благ свойственных нашему времени. Эту комфортную и благоустроенную жизнь человеку обеспечивают-городские инженерные коммуникации.

Инженерные коммуникации – комплекс сооружений и систем, подводимых к потребителям и обеспечивающие их необходимыми элементами коммунальных удобств или потребностей производства.

Виды инженерных коммуникаций

  1. Системы водоснабжения:

- внешние: источники водоснабжения, гидротехнические сооружения, водопроводные и канализационные очистные станции, коллекторы, насосные станции, внутриквартальные сети;

- внутренние: системы водоснабжения и водоотведения зданий и сооружений;

  1. Системы теплоснабжения:

- внешние: городские теплосети, тепловые пункты и внутриквартальные сети;

- внутренние: системы горячего водоснабжения и отопления зданий и сооружений;

  1. Системы электроснабжения:

- внешние: линии электропередачи, трансформаторные и тяговые подстанции и т. д.;

- внутренние: (домовые сети с напряжением до 380 В);

  1. Системы вентиляции и кондиционирования воздухажилых и общественных зданий и сооружений и объектов инженерного обеспечения;
  2. Системы газоснабжения:газораспределительные пункты, регуляторы давления, фильтры, предохранительные клапаны, счетчики, газопроводы и т. п.
  3. Системы наружного освещенияулиц, дорог, витрин, стендов и т. д. и относящихся к ним линий электропередачи напряжением 10 кВ и ниже;
  4. Внешние сети связи;

Внутренние сети связи (телефонная сеть, структурированная кабельная система, система автоматизированного диспетчерского управления, система контроля доступа, система визуализации).

вернуться к статьям

Марки бетона. Класс бетона.

Основным показателем свойств бетона является прочность на сжатие.

При нормировании прочности бетона используется характеристика - марка бетона

Марка бетона по прочности - это средний показатель прочности, а класс бетона - это показатель гарантированной прочности.

Марка бетона по прочности на сжатие — предел нагрузки (кгс/см²), которую может выдержать базовый образец бетона с геометрическими размерами 15×15×15 см на 28 день после изготовления. Эта та характеристика, которая гарантирует получение бетона заданной прочности. Марка бетона по прочности на сжатие обозначается латинской буквой «М» и определяет прочность, цифра означает прочность на сжатие, выраженная в кгс/см².

По плотности бетоны подразделяют на особо тяжёлыетяжёлые (плотность D = 1800..2500 кг/м³ ), легкие и особо легкие. По размерам заполнителя тяжелые бетоны подразделяют на бетоны на крупных заполнителях и мелкозернистые бетоны. Плиты перекрытий, плиты дорожных покрытий, перемычки, элементы оград, подвалов и фундаментов, детали колодцев и столбы освещения изготавливают на основе тяжёлого бетона.

Классы бетона по прочности на сжатие (В), осевое растяжение (В), растяжение при изгибе (Btb ) характеризуются соответствующей прочностью бетонов базового размера в установленном проектном возрасте (как правило – 28 суток). Таблица зависимости показателей прочности тяжёлого бетона от его класса приведена ниже.

Марка бетона по средней плотности (D) определяется фактическим показателем массы бетона в сухом состоянии в единице объёма образцов (кг/м³ ).

Марка бетона по морозостойкости (F) определяется количеством попеременных циклов замораживания и оттаивания в различных средах, которые выдерживают контрольные образцы без снижения прочности на сжатие более регламентируемой (для Московского региона F должна быть не менее 35).

Марка бетона по водонепроницаемости (W) определяется величиной давления воды, при котором не наблюдается ее просачивания через контрольные образцы.

Требования к бетону в нормативных документах указываются именно в классах, но при заказе бетона строительными компаниями бетон обычно заказывается в марках. Данные показатели определяют в каких целях можно будет использовать бетон заданной прочности и должны полностью соответствовать проектной документации. Понятия марки и класса бетона используются совместно.

Нормируемые показатели качества бетона должны быть обеспечены подбором его состава, выполнением технологических режимов приготовления, уплотнения бетонных смесей, твердения бетонных изделий и контролироваться на производстве.

Таблица 1. Класс тяжёлого бетона и показатели прочности.                 

Класс бетона

Сжатие осевое (призменная прочность), МПа

Растяжение осевое, МПа

В 15

11,00

1,15

В 20

15,00

1,40

В 25

18,50

1,60

В 30

22,00

1,80

В 35

25,50

1,95

В 40

29,00

2,10

В 45

32,00

2,20

В 50

36,00

2,30

В 55

39,50

2,40

В 60

42,00

2,50

Назначение бетона по марке и классу

В зависимости от класса и марки бетона по прочности составлены рекомендации по применению и назначение в различных областях строительства:

М 100 (B 7,5) – марка бетона, предназначенная для проведения работ, которые имеют предварительный характер. Они обычно предшествуют арматурным работам, созданию стяжки в помещениях, а также заливке бордюров. Эта марка, относящаяся к легким видам бетона, не предполагает больших нагрузок.

М 150 (В 12,5) – марка, также считающаяся легким видом бетона, предназначается для специальных работ, имеющих подготовительный характер и проводящихся в период работы над фундаментом и заливкой плит, относящихся к монолитному типу. Этот бетон также можно применять в качестве фундамента, предназначенного для небольших зданий и сооружений.

М 200 (В 15) – прочность марки выше предыдущих, обычно используется при воздвижении подпорных стен. Она также применяется для изготовления лестниц, с ее помощью заливают площадку, создают бетонную подушку, используемую при строительстве дорог для бордюров.

М 250 (В 20) – имеет свойства марки М200, но отличающаяся прочностью. Используется так же, как М200. Дополнительно применяется при производстве плит с небольшой нагрузкой.

М 300 (В 22,5) – марка бетона, пользующаяся большим спросом, находит применение при работе над фундаментом монолитного типа. Этой маркой заливаются площадки и изготавливаются лестницы.

М 350 (В 25) – отличается большой прочностью, находит применение при строительстве конструкций монолитного и перекрывающего типа и создания фундамента многоэтажных зданий. Высокая прочность этой марки способствует тому, что этот бетон используется при постройке таких важных объектов, как плиты бассейнов, аэропортов, а также несущих колонн.

М 400 (В 30) – марка, которая не отличается большой популярностью, так как довольно дорого стоит и практически сразу схватывается. Эта марка достаточно надежная и прочная, поэтому ее часто используют при возведении больших комплексов – развлекательных и торговых, – аквапарков, банковских хранилищ, железобетонных изделий и конструкций гидротехнического типа.

М 500 (В 40) – отличается большой концентрацией цемента и прочностью, что позволяет применять бетон при строительстве таких крупных сооружений, как гидротехнические и имеющие особое назначение железобетонные конструкции, а также банковские хранилища.

Марка и класс бетона определяется компонентами, входящими в его состав, а также соотношением этих компонентов. Дополнительными характеристиками бетона являются морозоустойчивость, водонепроницаемость и укладываемость.

Соотношение между классами бетона по прочности на сжатие и марками (ГОСТ 26633-91*)

Класс бетона 
по прочности

Средняя прочность 
бетона, R (кгс/м²)

Марка бетона 
по прочности

B3.5

45,8

M50

B5

65,5

M75

B7.5

98,2

M100

B10

131,0

M150

B12.5

163,7

M150

B15

196,5

M200

B20

261,9

M250

B22,5

294,7

M300

B25

327,4

M350

B27,5

360,2

M350

B30

392,9

M400

B35

458,4

M450

B40

523,9

M550

B45

589,4

M600

B50

654,8

M700

B55

720,3

M700

B60

785,8

M800

B65

851,3

M900

B70

916,8

M900

B75

982,3

M1000

B80

1047,7

M1000

вернуться к статьям

Изобретению железобетона предшествовало открытие цемента — особого вяжущего вещества, способного затвердевать после добавления к нему воды.

В 1796 году англичанин Паркер путем обжига смеси глины и извести получил романцемент — первую в истории марку цемента. В последующие годы были открыты новые рецепты получения цемента. Смешанный в определенных пропорциях с гравием, песком и водой цемент образовывал бетон. Благодаря своим пластическим свойствам (сырой его массе можно придать любую форму, которая потом сохранялась после застывания) бетон в первой половине XIX века широко вошел в употребление при строительных работах.

Конструкции из бетона обладали высокой прочностью на сжатие, огнестойкостью, водостойкостью, жесткостью и долговечностью. Но они, как и любой камень, плохо выдерживали нагрузку на растяжение, поэтому их использование было достаточно ограниченным. Бетон применяли в основном для сооружения тонких перегородок и балок пролетом до 4 м. Основным материалом для несущих конструкций служило железо в виде разного рода кованых стержней и полос. В отличие от бетонных, железные конструкции прекрасно выдерживали нагрузку на сжатие, растяжение и изгиб, но на открытом воздухе они быстро теряли эти качества из-за коррозии. К тому же было замечено, что при нагревании свыше пятисот градусов железо становится текучим и теряет свою прочность. В результате, при сильных пожарах высотные дома, где несущая нагрузка была возложена на железные части, разрушались.

К концу XIX века стала ощущаться сильная потребность в новом строительном материале, который сочетал бы в себе достоинства железа и бетона, но не имел бы их недостатков. Именно таким материалом и стал железобетон. Применяя по отдельности бетон и железо, строители долго не задумывались над тем, что их можно соединить вместе. К этому пришли опытным путем. Между тем положенная в опалубку арматура легко обволакивалась бетоном и оказывалась включенной в его массу. Вследствие большой силы сцепления железа с бетоном оба материала начинали работать как одно целое (очень важно, что бетон и железо имеют одинаковый коэффициент температурного расширения).
Железобето́н впервые был запатентован в 1867 году Жозефом Монье как материал для изготовления кадок для растений. Термин «железобетон» абстрактен и употребляется обычно в выражении «теория железобетона». Если речь идёт о конкретном объекте, будет правильнее говорить «железобетонная конструкция», «ж/б конструкция», «железобетонный элемент».


В 1802 г. при строительстве Царскосельского дворца российские зодчие использовали металлические стержни для армирования перекрытия, выполненного из известкового бетона. В 1829 г. английский инженер Фокс реализовал армированное металлом бетонное перекрытие. В 1849 г. во Франции Ламбо построил лодку из армоцемента. В 1854 г. Уилкинсон в Англии получил патент на огнестойкое железобетонное перекрытие. В 1861 г. во Франции Куанье опубликовал книгу о 10-летнем опыте применения железобетона. Он же в 1864 г. построил церковь из железобетона. В 1865 г. Уилкинсон построил дом из железобетона. И только в 1867 г. Монье, которого часто считают "автором" железобетона, получил патент на кадки из армоцемента. В 1868 г. Монье построил железобетонный бассейн, а с 1873 по 1885 гг. получил патенты на железобетонный мост, железобетонные шпалы, железобетонные перекрытия, балки, своды и железобетонные трубы. В 1877 г. первая книга по железобетону опубликована Т. Хайэтом в США. С 1884 по 1887 гг. в Москве осуществлялось применение железобетона при устройстве плоских перекрытий, сводов, резервуаров. В это же время проводились испытания конструкций, были реализованы железобетонные перекрытия по металлическим балкам. В 1886 г. в США П. Джексон подал заявку на патент на использование преднапряжения арматуры при строительстве мостов. В 1888 г. патент на преднапряжение получен в Германии В. Дерингом, в 1896 г. в Австрии И. Мандлем, в 1905-07 гг. в Норвегии И. Лундом, в 1906 г. в Германии М. Кененом. В 1886 г. в Германии (фирма Вайс) под руководством проф. Баушингера проведены испытания плит и сводов. В 1886-87 гг. М. Кенен в Германии разрабатывает способ расчета железобетонных конструкций. В 1891 г. в России проф. Н. А. Белелюбский проводит широкомасштабные исследования железобетонных плит, балок, мостов. В этом же году выходит книга инж. Д.Ф. Жаринцева «Слово о бетонных постройках», а в 1893 г. – «Железобетонные сооружения». С 1892 по 1899 г. во Франции Ф. Геннебиком реализовано более 300 проектов с применением железобетона. В 1895 г. на 2 съезде зодчих в России выступает А. Ф. Лолейт, создавший впоследствии основные положения современной теории железобетона. В 1899 г. инженерный совет министерства официально разрешает применять железобетон в России. Первые нормы по проектированию и применению железобетонных конструкций появились в 1904 г. в Германии и Швеции, в 1906 г. во Франции, в 1908 г. в России. Развитие теории железобетона в России в первой половине 20 в. связано с именами А. Ф. Лолейта, А. А. Гвоздева, В. В. Михайлова, М. С. Боришанского, А. П. Васильева, В. И. Мурашева, П. Л. Пастернака, Я. В. Столярова, О. Я. Берга и др.


В XX веке железобетон является наиболее распространённым материалом в строительстве 
К положительным качествам железобетонных конструкций относятся:
• долговечность; 
• невысокая цена — железобетонные конструкции значительно дешевле стальных; 
• пожаростойкость — в сравнении со сталью; 
• технологичность — несложно при бетонировании получать любую форму конструкции; 
• химическая и биологическая стойкость; 
• высокая сопротивляемость статическим и динамическим нагрузкам. 
К недостаткам железобетонных конструкций относятся:
• невысокая прочность при большой массе — прочность бетона при растяжении в среднем в 10 раз меньше прочности стали. В больших конструкциях железобетон «несёт» больше своей массы, чем полезной нагрузки. 
Выделяют сборный железобетон (ж/б конструкции изготавливаются в заводских условиях, затем монтируются в готовое сооружение) и монолитный железобетон (бетонирование выполняется непосредственно на строительной площадке).
Изготовление железобетонных конструкций
Изготовление железобетонных конструкций включает в себя следующие технологические процессы:
— Подготовка арматуры
— Опалубочные работы
— Армирование
— Бетонирование
— Уход за твердеющим бетоном
Изготовление сборных железобетонных конструкций
Сущность сборных железобетонной конструкций, против монолитных, состоит в том, что конструкции изготавливаются на заводах ЖБИ, а затем доставляются на стройплощадку и монтируются в проектное положение. Основное преимущество технологии сборного железобетона в том, что ключевые технологические процессы происходят на заводе. Это позволяет достичь высоких показателей по срокам изготовления и качеству конструкций. Кроме того, изготовление предварительно напряженных ЖБК возможно, как правило, только в заводских условиях.
Недостатком заводского способа изготовления является невозможность выпускать широкий ассортимент конструкций. Особенно это относится к разнообразию форм изготавливаемых конструкций, которые ограничиваются типовыми опалубками. Фактически, на заводах ЖБИ изготавливаются только конструкции, требующие массового применения. В свете этого обстоятельства, широкое внедрение технологии сборного железобетона приводит к появлению большого количества однотипных зданий, что, в свою очередь, приводит к деградации архитектуры региона. Такое явление наблюдалось в СССР в период массового строительства.
Большое внимание на заводе ЖБИ уделяется технологической схеме изготовления. Используется несколько технологических схем:
• Конвейерная технология. Элементы изготовляют в формах, которые перемещаются от одного агрегата к другому. Технологические процессы выполняются последовательно, по мере перемещения формы. 
• Поточно-агрегатная технология Технологические операции производят в соответствующих отделениях завода, а форма с изделием перемещается от одного агрегата к другому кранами. 
• Стендовая технология. Изделия в процессе изготовления остаются неподвижными, а агрегаты перемещаются вдоль неподвижных форм. 
В предварительно напряженных конструкциях применяют два способа создания предварительного напряжения: натяжение на упоры и натяжение на бетон, а также два основных способа натяжения арматуры: электротермический и электротермомеханический.
Изготовление монолитных железобетонных конструкций
При изготовлении монолитных железобетонных конструкций следует учитывать, что физико-механические характеристики арматуры относительно стабильны, а вот те же характеристики бетона изменяются во времени. Необходимо всегда находить компромисс между запасами при конструировании и проектировании (выбор форм и сечений — выбор между надежностью, «жизнью», но тяжестью массивных конструкций и между изяществом, ажурностью, легкостью, но «мертвостью» конструкций с большим модулем поверхности), стоимостью и качеством исходных материалов, затратами на изготовление монолитных железобетонных конструкций, усилением оперативного контроля работниками ИТР на всех этапах, назначением мероприятий по уходу за бетоном, защитой его во времени (созданием условий для наращивания во времени его характеристик, что может понадобится к моменту начала эксплуатации для сопротивления прогрессирующему разрушению), контролем динамики набора основных прочностных и деформативных характеристик бетона. То есть, очень много зависит от того, с чьих позиций проектируют конструкции и технологию, исполняют и контролируют работы, и что ставится во главу угла: надежность и долговечность, экономичность, технологичность выполнения, безопасность эксплуатации, возможность дальнейшего применения путем усилений и реконструкций, так называемый рациональный (англ. sustainable) подход, то есть проектирование от обратного (сначала думаем, как следующие поколения будут все это разбирать и заново использовать). 
Защита железобетонных конструкций полимерными материалами
Для защиты железобетонных конструкций применяются специальные полимерные составы, позволяющие изолировать поверхностный слой железобетона от негативных влияний внешней среды (химические агенты, механические воздействия). Для защиты железобетонного основания применяют различные типы защитных конструкций, позволяющих модифицировать эксплуатационные свойства минеральной поверхности — увеличить износостойкость, уменьшить пылеотделение, придать декоративные свойства (цвет и степень блеска), улучшить химическую стойкость. Полимерные покрытия, наносимые на железобетонные основания, классифицируют по типам: обеспыливающие пропитки, тонкослойные покрытия, наливные полы, высоконаполенные покрытия.
Другой метод защиты железобетонных конструкций заключается в покрытии арматуры фосфатом цинка. Фосфат цинка медленно реагирует с коррозирующим химикатом (например щёлочью) образуя устойчивое апатитное покрытие.


Одна из самых высоких статуй в мире - Родина Мать на Мамаевом кургане - построена из железобетона.

вернуться к статьям

Бетон как материал для железобетонных конструк­ций должен обладать вполне определенными, наперед заданными физико-механическими свойствами: необхо­димой прочностью, хорошим сцеплением с арматурой, до­статочной плотностью (непроницаемостью) для защиты. арматуры от коррозии.

В зависимости от назначения железобетонной конст­рукции и условий ее эксплуатации бетон должен еще удовлетворять специальным требованиям: морозостойко­сти при многократном замораживании и оттаивании (на­пример, в панелях наружных стен здании, в открытых со­оружениях и др.), жаростойкости при длительном воз­действии высоких температур, коррозионной стойкости ври агрессивном воздействии среды и др. Бетоны подразделяют по ряду признаков: а) структуре — плотной структуры, у которых прост­ранство между зернами заполнителя полностью занято "затвердевшим вяжущим; крупнопористые малопесчаные и беспесчаные; поризованные, т. е. с заполнителями и ис­кусственной пористостью затвердевшего вяжущего; яче­истые с искусственно созданными замкнутыми порами; І б)средней плотности — особо тяжелые со средней Пилотностью более 2500 кг/м3; тяжелые — со средней плот­ностью более 2200 н до 2500 кг/м3; облегченные со сред - |Ней плотностью более 1800 и до 2200 кг/м3; легкие со Средней плотностью более 500 и до 1800 кг/м3; || в) виду заполнителей — на плотных заполнителях; пористых заполнителях; специальных заполнителях, удов­летворяющих требованиям биологической защиты, жа­ростойкости и др.;

Г) Зерновому составу - г - крупнозернистые с крупными н мелкими заполнителями; мелкозернистые с мелкими заполнителями;

Д) Условиям твердения — бетон естественного тверде­ния; бетон, подвергнутый тепловлажностной обработке при атмосферном давлении; подвергнутый автоклавной обработке при высоком давлении.

Сокращенное наименование бетонов, применяемых для несущих железобетонных конструкций, установлено сле­дующее:

Тяжелый бетон — бетон плотной структуры, на плот­ных заполнителях, крупнозернистый, на цементном вя­жущем, при любых условиях твердения;

Мелкозернистый бетон — бетон плотной структуры, тяжелый, на мелких заполнителях, на цементном вяжу­щем при любых условиях твердения;

Легкий бетон — бетон плотной структуры, на пори­стых заполнителях, крупнозернистый, на цементном вя­жущем, при любых условиях твердения.

В качестве плотных заполнителей для тяжелых бето­нов применяют щебень из дробленых горных пород — песчаника, гранита, диабаза н др. — н природный квар­цевый песок. Пористые заполнители могут быть естест­венными — перлит, пемза, ракушечник н др. — или искус­ственными — керамзит, шлак н т. п. В зависимости от вида пористых заполнителей различают керамзитобетон, шлакобетон, перлнтобетон н т. д.

Бетоны поризованные, ячеистые, а также на пористых заполнителях со средней плотностью 1400 кг/м3 н менее применяют преимущественно для ограждающих конст­рукций. Бетоны особо тяжелые применяют в конструк­циях для биологической защиты от излучений. Чтобы получить бетон, обладающий заданной прочностью н удов­летворяющий перечисленным выше специальным требо­ваниям, подбирают по количественному соотношению не­обходимые составляющие материалы: цементы различ­ного вида, крупные н мелкие заполнители, добавки различного вида, обеспечивающие удобоукладываемость смеси или морозостойкость, н т. п.

На прочность бетона оказывают влияние многие фак­торы: зерновой состав (его подбирают так, чтобы объем пустот в смеси заполнителей был наименьшим), проч­ность заполнителей н характер их поверхности, марка цемента н его количество, количество воды н др. При шероховатой и угловатой поверхности заполнителей повышается их сцепление с цементным раствором, поэтому батоны, приготовленные на щебне, имеют большую проч­ность, чем бетоны, приготовленные на гравии. Вопросы подбора состава бетона излагаются в курсах строитель­ных материалов.

Необходимая плотность бетона достигается подбором зернового состава, высококачественным уплотнением бе­тонной смеси при формовании, применением достаточно­го количества цемента, которое колеблется от 250 до 500 кг/м3. Повышение плотности бетона ведет и к повы­шению его прочности. Чтобы сократить расход цемента, марка его должна быть выше требуемой прочности бе­тона.

Структура бетона и ее влияние на прочность и деформативность

Структура бетона оказывает большое влияние на прочность и деформативность бетона. Чтобы уяснить этот вопрос, рассмотрим схему физико-химического про­цесса образования бетона. При затворении водой смеси из заполнителей и цемента начинается химическая реак­ция соединения минералов цемента с водой, в результа­те которой образуется гель — студнеобразная пористая масса со взвешенными в воде, еще не вступившими в хи­мическую реакцию, частицами цемента и незначительны­ми соединениями в виде кристаллов. В процессе переме­шивания бетонной смеси гель обволакивает отдельные зерна заполнителей, постепенно твердеет, а кристаллы постепенно соединяются в кристаллические сростки, рас­тущие с течением времени. Твердеющий гель превраща­ется в цементный камень, скрепляющий зерна крупных и мелких заполнителей в монолитный твердый матери­ал— бетон.

Существенно важным фактором, влияющим на струк­туру и прочность бетона, является количество воды, при­меняемое для приготовления бетонной смеси, оценивае­мое водоцементным отношением W/C (отношением взве­шенного количества воды к количеству цемента в едини­це объема бетонной смеси). Для химического соединения с цементом необходимо, чтобы W/C«0,2. Однако по технологическим соображениям — для достижения до­статочной подвижности и удобоукладываемости бетон-

Ной смеси — количество воды берут с некоторым избыт­ком, Так, подвижные бетонные смеси, заполняющие фор­му ЦОД влиянием текучести, имеют W/C=0,5...0,6, а жест­кие бетонные смеси, заполняющие форму под влиянием механической виброобработки, имеют W/C=0,3...0,4.

Избыточная, химически несвязанная вода частью вступает впоследствии в химическое соединение с менее активными частицами цемента, а частью заполняет мно­гочисленные поры и капилляры в цементном камне и по­лостях между зернами крупного заполнителя и стальной арматурой и, постепенно испаряясь, освобождает их. По данным исследований, поры занимают около трети объе­ма цементного камня; с уменьшением W/C пористость цементного камня уменьшается и прочность бетона уве­личивается. Поэтому в заводском производстве железо­бетонных изделий применяют преимущественно жесткие бетонные смеси с возможно меньшим значением W/C. Бетоны из жестких смесей обладают большей прочно­стью, требуют меньшего расхода цемента и меньших сро­ков выдержки изделий в формах.

Таким образом, структура бетона оказывается весьма неоднородной: она образуется в виде пространственной решетки из цементного камня, заполненной зернами пес­ка и щебня различной крупности и формы, пронизанной большим числом микропор и капилляров, содержащих химически несвязанную воду, водяные пары и воздух. Физически бетон представляет собой капиллярно-пори­стый материал, в котором нарушена сплошность массы и присутствуют все три фазы — твердая, жидкая и газо­образная. Цементный камень также обладает неоднород­ной структурой и состоит из упругого кристаллического сростка и наполняющей его вязкой массы — геля.

Длительные процессы, происходящие в таком матери­але— изменение водного баланса, уменьшение объема твердеющего вязкого геля, рост упругих кристалличес­ких сростков — наделяют бетон своеобразными упругопластическими свойствами. Эти свойства проявляются в характере деформирования бетона под нагрузкой, во взаимодействии с температурно-влажностным режимом окружающей среды.

Исследования показали, что теории прочности, пред­ложенные для других материалов, к бетону непримени­мы. Зависимость между составом, структурой бетона, его прочностью и деформативностью представляет собой за­дачу, над которой работают исследователи. Суждения о прочности и деформативности бетона основаны на боль­шом числе экспериментов, выполненных в лабораторных и натурных условиях.

 

Усадка бетона и начальные напряжения

Бетон обладает свойством уменьшаться в объеме при затвердении в обычной воздушной среде (усадка бетона) и увеличиваться в объеме при твердении в воде (набухание бетона). Бетоны, приготовленные на специальном це­менте (расширяющемся или безусадочном^, не дают усадки. Усадка бетона, как показывают опыты, зависит от ряда причин: 1) количества и вида цемента — чем больше цемента на единицу объема бетона, тем больше усадка, при этом высокоактивные и глиноземистые це­менты дают большую усадку: 2) количества воды — чем больше W/C, тем больше усадка; 3) крупности заполни­телей — при мелкозернистых песках и пористом щебне усадка больше.

Влияние заполнителей на уменьшение усадки тем сильнее, чем выше их способность сопротивляться дефор­мированию, т. е. чем выше их модуль упругости. При разной крупности зерен заполнителей и меньшем объеме пустот меньше и усадка. Различные гидравлические до­бавки и ускорители твердения (например, хлористый кальций), как правило, увеличивают усадку.

Обычно усадка бетона происходит наиболее интенсив­но в начальный период твердения и в течение первого года, в дальнейшем она постепенно затухает. Скорость усадки зависит от влажности окружающей среды — чем меньше влажность, тем больше усадочные деформации и выше скорость их роста. Усадка бетона под нагрузкой при длительном сжатии ускоряется, а при длительном растяжении, наоборот, замедляется.

Усадка бетона связана с физико-химическими про­цессами твердения и уменьшения объема цементного ге­ля, потерей избыточной воды на испарение во внешнюю среду, на гидратацию с еще непрореагировавшими час­тицами цемента. По мере твердения цементного геля, уменьшения его объема и образования кристаллических сростков усадка бетона затухает. Капиллярные явления в цементном камне, вызванные избыточной водой, также влияют на усадку бетона — поверхностные натяжения

Менисков вызывают давление на стенки капилляров, и" происходят объемные деформации.

Усадке цементного камня в период твердения бетона ' препятствуют заполнители, которые становятся внутрен­ними связями, вызывающими в цементном камне началь­ные растягивающие напряжения. По мере твердения геля образующиеся в нем кристаллические сростки становят­ся такого же рода связями. Неравномерное высыхание бетона приводит к неравномерной его усадке, что в свою очередь, ведет к возникновению начальных усадочных напряжений. Открытые, быстрее высыхающие поверхно­стные слои бетона испытывают растяжение, в то время как внутренние, более влажные зоны, препятствующие усадке поверхностных слоев оказываются сжатыми. Следствием таких начальных растягивающих напряже­ний являются усадочные трещины в бетоне.

Начальные напряжения, возникающие под влиянием усадки бетона, не учитывают непосредственно в расчете прочности железобетонных конструкций; их учитывают расчетными коэффициентами, охватывающими совокуп­ность характеристик прочности, а также конструктивны­ми мерами— армированием элементов. Уменьшить на­чальные усадочные напряжения в бетоне можно техно­логическими мерами — подбором состава, увлажнением среды при тепловой обработке твердеющего бетона, ув­лажнением поверхности бетона и др., а также конструк­тивными мерами— устройством усадочных швов в кон­струкциях.

вернуться к статьям