| чений в особо тяжёлые Б. обычно вводят добавку карбида бора или др. добавки, содержащие лёгкие элементы - водород, литий, кадмий.
Наиболее распространены тяжёлые бетоны, применяемые в железобетонных и бетонных конструкциях пром. и гражд. зданий, в гидротехнич. сооружениях (см. Гидротехнический бетон), на строительстве каналов, транспортных и др. сооружений. Особое значение в гидротехнич. строительстве приобретает стойкость Б., подвергающихся воздействию морских и пресных вод и атмосферы. К заполнителям для тяжёлых Б. предъявляются спец. требования по гранулометрич. составу и чистоте. Суровые климатич. условия ряда районов Сов. Союза привели к необходимости разработки и внедрения методов зимнего бетонирования. В районах с умеренным климатом большое значение имеют процессы ускорения твердения Б., что достигается применением быстро-твердеющих цементов, тепловой обработкой (электропрогрев, пропаривание, автоклавная обработка), введением хим. добавок и др. способами. К тяжёлым Б. относится также силикатный Б., в к-ром вяжущим является кальциевая известь. Промежуточное положение между тяжёлыми и лёгкими Б. занимает крупнопористый (беспесчаный) бетон, изготовляемый на плотном крупном заполнителе с поризованным при помощи газо- или пенообразователей цементным камнем.
Лёгкие бетоны изготовляют на гидравлич. вяжущем и пористых искусств, или природных заполнителях. Существует много разновидностей лёгкого Б.; они названы в зависимости от вида применённого заполнителя - вер-микулитобетон, керамзитобетон, пемзобетон, перлитобетон, туфобетон и др.
По структуре и степени заполнения межзернового пространства цементным камнем лёгкие Б. подразделяются на обычные лёгкие Б. (с полным заполнением межзернового пространства), малопесчаные лёгкие Б. (с частичным заполнением межзернового пространства), крупнопористые лёгкие Б., изготовляемые без мелкого заполнителя, и лёгкие Б. с цементным камнем, поризованные при помощи газо- или пенообразователей. По виду вяжущего лёгкие Б. на пористых заполнителях разделяются на цементные, цементно-известковые , известково-шлаковые и силикатные. Рациональная область применения лёгких Б.- наружные стены и покрытия зданий, где требуются низкая теплопроводность и малый вес. Высокопрочный лёгкий Б. используется в несущих конструкциях пром. и гражд. зданий (в целях уменьшения их собств. веса). К лёгким Б. относятся также конструктивно-теплоизоляционные и конструктивные ячеистые бетоны с объёмной массой от 500 до 1200 кг/м3. По способу образования пористой структуры ячеистые Б. разделяются на газобетоны и пенобетоны, по виду вяжущего - на газо- и пено-бетоны, получаемые с применением портландцемента или смешанных вяжущих; на газо- и пеносиликаты, изготовляемые на основе извести; газо- и пеношлакобето-ны с применением молотых доменных шлаков. При использовании золы вместо кварцевого песка ячеистые Б. называются газо- и пенозолобетонами, газо- и пенозо-лосиликатами, газо- и пеношлакозолобе-тонами.
Особо лёгкие бетоны применяют гл. обр. как теплоизоляционные материалы.
Области применения Б. в совр. строительстве постоянно расширяются. В перспективе намечается использование высокопрочных Б. (тяжёлых и лёгких), а также Б. с заданными физико-технич. 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 теоретич. вопросов технологии тяжёлых, лёгких и ячеистых Б.: макро- и микроструктурной теорий прочности Б. с учётом внутр. напряжений и микротрещинообразова-ния, теорий кратковременных и длительных деформаций Б. и др.
Физико-технические свойства Б. Осн. свойства Б.- плотность, содержание связанной воды (для особо тяжёлых Б.), прочность при сжатии и растяжении, морозостойкость, теплопроводность и технич. вязкость (жёсткость смеси). Прочность Б. характеризуется их маркой (временным сопротивлением на сжатие, осевое растяжение или растяжение при изгибе). Марка по прочности на сжатие тяжёлых цементных, особо тяжёлых, лёгких и крупнопористых Б. определяется испытанием на сжатие бетонных кубов со стороной, равной 200 мм, изготовленных из рабочего состава и испытанных после определённого срока выдержки. Для образцов монолитного Б. пром. и гражд. зданий и сооружений срок выдержки при норм, твердении (при темп-ре 20°С и относит, влажности не ниже 90% ) равен 28 сут. Прочность Б. в возрасте 28 сут R28нормального твердения можно определять по формуле: Я28 = аRц(Ц/В-б), где Rц - активность (прочность) цемента; Ц/В - цементно-водное отношение; а - 0,4-0,5 и 6 - 0,45-0,50 -коэфф., зависящие от вида цемента и заполнителей. Для установления марки Б. гидротехнических массивных сооружений срок выдержки образцов равен 180 сут. Срок выдержки и условия твердения образцов Б. сборных изделий указываются в соответствующих ГОСТах. За марку силикатных и ячеистых Б. принимают временное сопротивление в кгс/см2на сжатие образцов тех же размеров, но прошедших автоклавную обработку одновременно с изделиями (1 кгс/см2~=0,1 Мн/м2). Особо тяжёлые Б. имеют марки от 100 до 300 (~10-30 Мн/м2), тяжёлые Б.-от 100 до 600 (~10-60 Мн/м2). Марки высокопрочных Б.-800-1000 (~80-100 Мн/м2). Применение высокопрочных Б. наиболее целесообразно в центрально-сжатых или сжатых с малым эксцентриситетом колоннах многоэтажных пром. и гражд. зданий, фермах и арках больших пролётов. Лёгкие Б. на пористых заполнителях имеют марки от 25 до 200 (~2,5-20 Мн/м2), высокопрочные Б.- до 400 (~40 Мн/м2); крупнопористые Б. - от 15 до 100 (~1,5-10 Мн/м2), ячеистые Б.- от 25 до 200 (~ 2,5-20 Мн/м2), особо лёгкие Б.-от 5 до 50 (~0,5-5 Мн/м2). Прочность Б. на осевое растяжение ниже прочности Б. на сжатие примерно в 10 раз.
Требования по прочности на растяжение при изгибе могут предъявляться, напр., к Б. дорожных и аэродромных покрытий. К Б. гидротехнич. и спец. сооружений (телевизионные башни, градирни и др.), кроме прочностных показателей, предъявляются требования по морозостойкости, оцениваемой испытанием образцов на замораживание и оттаивание (попеременное) в насыщенном водой состоянии от 50 до 500 циклов. К сооружениям, работающим под напором воды, предъявляются требования по водонепроницаемости, а для сооружений, находящихся под воздействием морской воды или др. агрессивных жидкостей и газов,-требования стойкости против коррозии. При проектировании состава тяжёлого цементного Б. учитываются требования к его прочности на сжатие, подвижности бетонной смеси и её жёсткости (технической вязкости), а при проектировании состава лёгких и особо тяжёлых Б.- также и к плотности. Сохранение заданной подвижности особенно важно при современных индустриальных способах производства; чрезмерная подвижность ведёт к перерасходу цемента, а недостаточная затрудняет укладку бетонной смеси имеющимися средствами и нередко приводит к браку продукции. Подвижность бетонной смеси определяют размером осадки (в см) стандартного бетонного конуса (усечённый конус выс. 30 см, диаметром нижнего основания 20 см, верхнего -10 см). Жёсткость устанавливается по упрощённому способу проф. Б. Г. Скрам-таева либо с помощью технич. вискозиметра и выражается временем в сек, необходимым для превращения конуса из бетонной смеси в равновеликую призму или цилиндр. Эти исследования производят на стандартной лабораторной виброплощадке с автоматич. выключателем, используемой также при изготовлении контрольных образцов. Градации подвижности бетонной смеси приводятся в табл.
Градации подвижности бетонной смеси
Бетонная смесь
Жёсткость по техническому вискозиметру (сек)
Осадка конуса(см)
Жёсткая
более 60
0
Умеренно жёсткая
30-60
0
Малоподвижная
15-30
1-5
Подвижная
5-15
5-10
Сильноподвижная
-
10-15
Литая
-
15-25
Выбор бетонной смеси по степени её подвижности или жёсткости производят в зависимости от типа бетонируемой конструкции, способов транспортирования и укладки Б. Наряду с ценными конструктивными свойствами Б. обладает также и декоративными качествами. Подбором компонентов бетонной смеси и подготовкой опалубок или форм можно видоизменять окраску, текстуру и фактуру Б.; фактура зависит также и от способов механич. и химич. обработки поверхности Б. Пластич. выразительность сооружений и скульптуры из Б. усиливается его пористой, поглощающей свет поверхностью, а богатая градация декоративных свойств Б. используется в отделке интерьеров и в декоративном иск-ве.
Лит.: М а л ю г а И. Г., Состав и способ приготовления цементного раствора (бетона) для получения наибольшей крепости, СПБ, 1895; Самович И., Составление пропорций цементных растворов и бетонов, "Инженерный журнал", 1890, № 7-8 и 9; Беляев Н. М., Метод подбора состава бетона, Л., 1927; Скрамтаев Б. Г., Исследование прочности бетона и пластичности бетонной смеси, М., 1936 (Дисс.); Москвин В. М., Бетон для морских гидротехнических сооружений, М., 1949; Шестоперов С. В., Долговечность бетона транспортных сооружений, 3 изд., М., 1966; Миронов С. А., МалининаЛ. А., Ускорение твердения бетона, 2 изд., М., 1964; СНиП, ч. 1, разд. В, гл. 3. Бетоны на неорганических вяжущих и заполнителях, М., 1963; Д е-сов А. Е., Тяжелые и гидратные бетоны. (Для защиты от радиоактивных воздействий), М., 1956; Некрасов К. Д., Жароупорный бетон, М., 1957; Суздальцева А. Я., Бетон в современной архитектуре, М., 1968; Т а у 1 о г W. Н., Concrete technology and practice, 2 ed., N. Y., 1967.
Библ.: Библиографический справочник литературы по технологии бетона за 1895-1940, под ред. Б. Г. Скрамтаева, М., 1941.
А. Е. Лесов.
"БЕТОН И ЖЕЛЕЗОБЕТОН", ежемесячный научно-технич. и производств, журнал, орган Гос. комитета Сов. Мин. СССР по делам строительства. Издаётся с 1955 в Москве. Освещает вопросы исследования, проектирования, произ-ва и применения новых видов бетонов и арматуры, бетонных и железобетонных конструкций, в т. ч. сборных и предварительно напряжённых; публикует работы в области теории бетона и железобетона, расчёта и проектирования железобетонных конструкций, их типизации и унификации, долговечности, перспективного развития строит. индустрии по произ-ву бетонных и железобетонных изделий. Тираж (1970) 21 тыс. экз.
БЕТОННАЯ ПЛОТИНА, наиболее распространённый в совр. гидротехнич. строительстве тип плотины, осн. конструкции к-рой выполнены из бетона. К бетону плотин предъявляются спец. требования в отношении его состава, способов приготовления и укладки (см. Гидротехнический бетон). Б. п. сооружают глухими (не пропускающими воду) и водосбросными, они могут быть гравитационными, арочными и контрфорсными (см. Плотина). Для уменьшения расхода бетона и стоимости сооружения массивные гравитац. Б. п. в ряде случаев заменяются облегчёнными конструкциями с расширенными швами и продольными полостями у основания, снижающими фильтрац. давление на подошву плотины и улучшающими условия её работы. Применяют также анкеровку Б. п. стальными тяжами в скальное основание, а также конструкции, в которых бетон внутренних зон частично заменён камнем или грунтом. Высота Б. п. достигает 300 М. А. Р.Березинский.
БЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ И ИЗДЕЛИЯ, элементы зданий и сооружений, выполненные из бетона. Вследствие малой прочности бетона на растяжение они применяются в тех случаях, когда воспринимают преим. сжимающие усилия. При необходимости воспринимать растягивающие усилия в Б. к. и и. включают стальную арматуру. Конструкции, в которых используется совместная работа бетона и арматуры, называются железобетонными (см. Железобетонные конструкции и изделия). Наиболее распространённые Б. к. и и.: фундаменты, камни и блоки стеновые, элементы гидротехнических сооружений, трубы, бортовые камни для дорог и др. Весьма эффективны сборные бетонные конструкции преим. из унифицированных стандартных элементов заводского изготовления. Конструкции массивных сооружений (напр., плотин, крупных фундаментов, подпорных стенок) обычно выполняют из монолитного бетона (см. Бетонные работы).
БЕТОННЫЕ РАБОТЫ, работы при возведении монолитных бетонных и железобетонных конструкций и сооружений из цементного бетона. (Б. р. при произ-ве сборного железобетона см. в ст. Железобетонные конструкции и изделия.) Б. р. включают след. осн. процессы: приготовление бетонной смеси, доставку её на строит, площадку, подачу, распределение и уплотнение смеси в форме (опалубке), "уход" за твердеющим бетоном, контроль качества Б. р. В СССР к 1975 объём Б. р., выполняемых при возведении пром. и гражд. зданий и сооружений из монолитного бетона и железобетона, достигнет примерно 150-160 млн. м3в год. На крупных гидротехнич. сооружениях объём укладываемого бетона составляет 5 - 7 млн. м3.
Приготовление бетонной смеси обычно осуществляют на бетонных заводах либо в передвижных бетоносмесительных установках. Применяют также инвентарные (сборно-разборные) заводы, оборудование к-рых может размещаться в укрупнённых блоках, транспортируемых на ж.-д. платформах или автоприцепах. Производительность бетонных заводов и установок, выпускаемых в СССР, от 5 до 240 м31ч. В состав бетонных з-дов входят устройства для приёма компонентов бетона из транспортных средств, склады цемента и заполнителей, устройства для подачи материалов со складов в расходные бункеры, расходные бункеры, дозировочное и смесительное отделения. По характеру технологич. процесса различают бетонные з-ды цикличного действия (рис. 1), на к-рых приготовление и выдача бетонной смеси ведутся последовательно отд. порциями, соответствующими ёмкостям бетоносмесителей, и з-ды непрерывного действия, когда осн. технологические операции производятся одновременно и готовая смесь поступает непрерывным потоком.
[0321-19.jpg]
Рис. 1. Технологическая схема бетонного завода цикличного действия: 1 - приёмный бункер для песка и щебня; 2 - ленточный конвейер; 3 - поворотная воронка для загрузки расходных бункеров песка и щебня; 4- водонапорные баки; 5 - дозатор воды; 6 -дозатор цемента; 7 - дозаторы песка и щебня; 8 - бетоносмесители; 9 - бункер выдачи готовой смеси.
Осн. технологические процессы на бетонных з-дах - дозирование, смешение компонентов бетонной смеси и транспортнс-складские операции - автоматизированы. Материалы с автоматизиров. складов Цемента и заполнителей подаются по сигналам датчиков уровня материала в соответствующем расходном бункере. Авто-матич. дозаторы по заданной рецептуре отвешивают необходимые порции каждого компонента (на з-дах цикличного действия) или выдают поток материалов заданной производительности (на заводах непрерывного действия). Компоненты перемешиваются в бетоносмесителях. Управление всеми технологии, процессами осуществляется оператором дистанционно с центр. пульта. Существуют также заводы-автоматы, приготовляющие бетонную смесь после опускания (шофёром бетоновоза) в программно-считывающее устройство перфокарты или жетона, содержащих код требуемого состава и количества смеси.
Доставка бетонной смеси к строит. объекту производится, как правило, автотранспортом. Помимо автомобилей-самосвалов, применяют специально оборудованные для перевозки бетонной смеси бетоновозы; для дальних расстояний - автобетоносмесители, загружаемые на бетонном з-де сухими составляющими смеси и перемешивающие их с водой в пути либо по прибытии на стройку. В автобетоносмесителях можно транспортировать и готовую бетонную смесь. Если разгрузка бетонной смеси из кузова автомобиля непосредственно в опалубку невозможна, то смесь разгружают в бадьи, которые затем перемещаются к месту бетонирования кранами (автомобильными, гусеничными, башенными и др.).
Подача бетонной смеси осуществляется ленточными транспортёрами, бетононасосами, бетоноподъёмниками, пневмонагне-тателями, виброжелобами. Подача и распределение бетонной смеси при бетонировании фундаментов под строительные конструкции и оборудование промышленных зданий осуществляются также самоходными бетоноу кладчиками, оборудованными поворотными ленточными транспортёрами. При строительстве дорог распределение бетонной смеси по ширине бетонируемой полосы производится преим. бетоноукладчиками, передвигающимися по рельс-формам. Перспективны безрельсовые бетоноукладчи-ки со скользящими формами и автоматическим выдерживанием отметок бетонируемой полосы.
Уплотнение бетонной смеси- важнейший процесс Б. р., обеспечивающий плотное заполнение смесью всех промежутков между стержнями арматуры и между арматурой и опалубкой с целью достижения требуемой прочности, водонепроницаемости и морозостойкости бетона. Осн. способ уплотнения - вибрирование бетонной смеси -принудительное воздействие на смесь колебательных импульсов большой частоты, при к-ром она приобретает подвижность (текучесть) и уплотняется под действием собств. веса. Вибрирование позволяет применять т. н. жёсткие и малоподвижные бетонные смеси, экономить цемент и лолучать бетоны высокой прочности. В зависимости от вида бетонируемой конструкции применяют внутренние (погружаемые в бетонную смесь, рис. 2), поверхностные (уплотняющие смесь сверху) и иногда наружные (прикрепляемые к опалубке) вибраторы. На крупных объектах гидротехнич. строительства используют пакеты мощных вибраторов, перемещаемые механизированным способом. При необходимости поверхность уплотнённого бетона может заглаживаться бетоноотделочными машинами (рис. 3).
"Уход" за бетоном состоит в создании необходимого для твердения уплотнённой бетонной смеси температурно-влаж-ностного режима и в защите бетона от сотрясений, ударов и т. п. Эффективные методы "ухода" за бетоном - укрытие его поверхности защитной полимерной плёнкой или нанесение водно-битумной эмульсии, лака этиноль и др. составов, препятствующих испарению влаги. Горизонтальные поверхности после укладки бетона можно также покрывать песком или опилками при периодическом их увлажнении.
Б. р. при возведении тонкостенных конструкций (напр., резервуаров, оболочек и т. п.) иногда выполняю |
