Портландцемент и его разновидности являются основным вяжущим материалом в современном строительстве. Портландцемент представляет собой порошкообразное гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, состоящее главным образом из силикатов кальция. Получают портландцемент тонким измельчением клинкера с гипсом (3…7%), допускается введение в смесь активных минеральных добавок (10…15%). Клинкер – продукт обжига (до полного спекания) искусственной сырьевой смеси, состоящей приблизительно из 75% карбоната кальция (обычно известняка) и 25% глины.
Бетонами называют искусственные каменные материалы, получаемые при затвердении тщательно перемешанной уплотненной смеси из вяжущего вещества, мелкого и крупного заполнителей, затворителя (воды), взятых в определенных количествах. До затвердения эта смесь называется бетонной. В строительстве широко используются бетоны, приготовленные цементах и других минеральных вяжущих веществах. В качестве заполнителей используются преимущественно местные горные породы, отходы производства (шлак и т. п.), искусственные заполнители (керамзит, аглопорит и т.п.).
Применение заполнителей исключает большие усадки цементного камня и снижает стоимость бетона, так как заполнитель и вода составляют 85…90% массы бетона, а цемент – 10…15%.
По назначению различают бетоны конструкционные и специальные. Конструкционные–большая часть бетонов, используемых для изготовления несущих и ограждающих конструкций всех зданий и сооружений. К ним предъявляются требования, характеризующие механические свойства, а в необходимых случаях такие, как морозостойкость, водонепроницаемость и др., характеризующие стойкость против климатических воздействий и воздействий внешней среды.
Специальные: жаростойкие, химически стойкие, декоративные, радиационно-защитные, теплоизоляционные и др. – используются для возведения специальных конструкций или элементов конструкций. К ним, как можно судить по назначению, в первую очередь предъявляются специальные требования, требования к механическим свойствам являются сопутствующими.
Легкие бетоны. К большой группе бетонов, имеющих среднюю плотность до 1800 кг/м3, относятся бетоны на пористых заполнителях, крупнопористые и поризованные бетоны, ячеистые бетоны.
Применение бетонов на пористых заполнителях позволяет снизить массу строительных изделий и конструкций за счет снижения средней плотности бетона, а также за счет уменьшения сечения конструкции, обусловленного снижением средней плотности и лучшими теплотехническими качествами. По назначению легкие бетоны на пористых заполнителях разделяют: конструкционные, конструкционно - теплоизоляционные и теплоизоляционные.
Конструкционные бетоны класса 100 и выше со средней плотностью 1400 кг/см3 применяют в мостостроении при изготовлении ферм, балок, плит покрытий и перекрытий. Они обладают несколько большей деформативностью, но существенно легче. Указанные свойства делают их использование предпочтительным, особенно в сейсмостойком строительстве.
Конструкционно-теплоизоляционные бетоны классов В2,5 и выше со средней плотностью до 1400 кг/см3 и коэффициентом теплопроводности 0,18…0,64 Вт(м С) удачно сочетают способность нести небольшую нагрузку с хорошими теплоизоляционными свойствами. Эти качества предопределили их широкое применение в крупнопанельном гражданском и промышленном строительстве в виде ограждающих конструкций (панели наружных стен).
Ячеистые бетоныпредставляют собой искусственный пористый камень с равномерно распределенными порами, крупность которых не превышает 2 мм. Ячеистые бетоны получают из смеси вяжущего, воды, тонкомолотого кремнеземистого компонента и порообразователя. Поризация смеси осуществляется либо химическим путем, либо смешением с пеной, приготовленной ранее механическим путем. В нашей стране ячеистые бетоны широко используются главным образом как стеновой материал, имеются отдельные случаи их применения для изготовления покрытий и перекрытий. Основным недостатком ячеистых бетонов является повышенная влагоемкость, что исключает их применение в сооружениях с относительной влажностью более 75%.
Железобетонпредставляет собой строительный материал, в котором выгодно сочетается совместная работа бетона и арматурной стали. Идея сочетания в железобетоне двух крайне различающихся свойствами материалов основана на том, что прочность бетона при растяжении значительно (в 10…20 раз) меньше, чем при сжатии, поэтому в железобетонных конструкциях он предназначается для восприятия сжимающих усилий; сталь же, обладающая высоким временным сопротивлением при растяжении и вводимая в бетон в виде арматуры, используется главным образом для восприятия растягивающих усилий.