СВОЙСТВА БЕТОНА. Самым важным свойством бетона является его прочность, т. е. способность сопротивляться внешним силам не разрушаясь. Как и природный камень, бетон лучше всего сопротивляется сжатию, поэтому за критерий прочности бетона строители приняли предел прочности бетона при сжатии. Чтобы определить прочность бетона, из него изготовляют Эталонный кубик с ребром 200 мм, если разрушился при нагрузке 80 тонн, то предел прочности при сжатии будет равен 20 МПа. В зависимости от прочности на сжатие бетон делится на марки.
Марку бетона строители определяют по пределу прочности эталонного кубика с ребром 200 мм. Так, в России в строительстве применяют следующие марки бетона 600 , 500 , 400 , 300 , 250 , 150 , 100 и ниже. Выбор марки зависит от тех условий, в которых будет работать бетон.
Прочность бетона зависит от прочности каменного заполнителя щебня, гравия и от качества растворенного в воде цемента бетон будет тем прочнее, чем прочнее каменные заполнители и чем лучше они будут скреплены цементным клеем. Прочность природных камней не изменяется со временем, а вот прочность бетона со временем растет. Другим важным свойством бетона является плотность - отношение массы материала к его объему. Плотность бетона всегда меньше 100 . Плотность сильно влияет на качество бетона, в том числе и на его прочность чем выше плотность бетона, тем он прочнее.
Поры в бетоне, как правило, появляются при его изготовлении в результате испарения излишней воды, не вступившей в химическую реакцию с цементом при его твердении, при недостатке цемента. С плотностью связано и обратное свойство бетона - пористость - отношение объема пор к общему объему материала.
Пористость как бы дополняет плотность бетона до 100 . Как бы ни был плотен бетон, в нем всегда есть поры! Водостойкость - свойство бетона противостоять действию воды не разрушаясь. Чтобы определить водостойкость бетона, изготовляют два образца один в сухом виде раздавливают на прессе и определяют его нормальную прочность. Другой образец предварительно погружают в воду, а после насыщения водой также разрушают на прессе. Из-за ослабления связей между частицами прочность образца уменьшается.
Отношение прочности насыщенного водой образца к прочности образца в сухом виде коэффициентом размягчения материала. Для бетона он больше 0,8. Поэтому бетон является водостойким и может применяться для сооружения конструкций, подвергающихся действию воды - плотин, пирсов, молов. Теплопроводность характеризует способность бетона передавать через свою толщину тепловой поток, возникающий из-за разности температур на поверхностях бетона.
Теплопроводность бетона почти в 50 раз меньше, чем у стали, но зато выше, чем у строительного кирпича. Сравнительно невысокая теплопроводность обеспечивает бетону высокую огнестойкость - способность материала выдерживать действие высоких температур. Бетон может выдержать в течение длительного времени температуру выше 1000 С. При этом он не разрушается и не трескается. Все знают, что если в поры камней проникает вода, то, замерзая, она расширяется и тем самым разрушает даже самые крепкие горные породы.
Бетон же при насыщении водой может выдерживать многократное замораживание и оттаивание. При этом он не разрушается и почти не снижает своей прочности. Это свойство называется морозостойкостью. А вот еще одно свойство бетона - объемная масса. У бетона объемная масса может быть равной. Она зависит от заполнителей, которые используются в бетоне. По этому признаку бетоны делятся на три вида тяжелый, легкий и особо легкий. Эта классификация зависит от массы заполнителя, применяемого при изготовлении бетона.
Так, например, бетон на естественных заполнителях из гранита, известняка, доломита имеет объемную массу 2200 - 2400 кг мі, а прочность его достигает 60 МПа или 600 кгс смІ . Такой бетон называют тяжелым бетоном. А вот бетон на щебне из легких каменных пород пемза или туф имеет меньшую объемную массу - обычно 1600 - 1800 кг мі и называется легким бетоном. Если бетон изготовить на искусственных легких пористых заполнителях из обожженных до спекания глиняных материалов, как, например, керамзит, аглопорит, шлаковая пемза, зольный гравий и т. п то можно получить целую гамму легких бетонов разной объемной массы - до 1800 кг мі. Их прочность колеблется от 7,5 до 40 МПа 75 до 400 кгс смІ . Применение в сооружении тяжелого или легкого бетона определяется типом конструкции и условиями ее эксплуатации.
По назначению бетоны подразделяются на бетон обычный - для изготовления колонн, балок, плит и т. п. конструкций бетон гидротехнический - для плотин, шлюзов, облицовки каналов бетон для подземных сооружений - для изготовления труб колодцев, резервуаров бетон для дорожных покрытий бетоны специального назначения на специальных видах цемента - кислотоупорный, жаростойкий и т. п.