Классификация, назначение и сферы использования цементобетона

Цементобетон – распространенный строительный материал, используемый для возведения надежных и долговечных построек. Обеспечение требуемых эксплуатационных параметров сооружений происходит благодаря его многочисленным разновидностям.

Регулируя компонентный состав и технологию приготовления бетона, можно получить смесь с заданными свойствами, наиболее подходящую для решения конкретной задачи.

Классификация и виды цементобетона

Принцип классификации строительных материалов основан на различиях в их составе и характеристиках. Введение дополнительных компонентов изменяет свойства цементобетона за счет химического или физического взаимодействия.

Цементно-полимерный

Насыщение бетона полимерными высокомолекулярными наполнителями (латекс, винилацетат, смолы) способствует образованию на внутренней поверхности пор, капилляров и цементных зерен тонких пленок. Их наличие обеспечивает повышенную прочность сцепления минерального наполнителя и цементного камня, пластичность и морозостойкость.

Цементно-полимерные бетоны имеют свою классификацию. Они бывают двух типов – наполненные (20-50 % полимера) и каркасные (1-3 %).

• Наполненные композиции обладают наилучшими пластическими качествами, поскольку лишены полых дефектов.
• В каркасных структурах полимеры лишь способствуют повышенному сцеплению цементных зерен, немного улучшая прочностные параметры.

Цементно-серный

Данная разновидность (цементно-серный бетон) отличается от классического бетона способом приготовления и композицией, в которой содержится сера и отсутствует вода. Смешивание компонентов осуществляется в нагретом до температуры 140-150 ºС состоянии, необходимом для поддержания серы в расплавленном виде.

Такой бетон обходится почти в 2 раза дороже обычного цементного состава, однако отличается в лучшую сторону по всем эксплуатационным качествам. С его помощью изготавливают стойкие к истиранию и химическому воздействию покрытия, заливают стыки строительного камня и металлических конструкций.

Далее мы поговорим о таком виде цементобетона как дисперсно-армированный.

Дисперсно-армированный

Введение в состав цементобетона фибры является перспективным способом повысить его прочность на разрыв (изгиб), улучшить износостойкость и водонепроницаемость.

Использование стальных добавок в количестве 30-40 кг на 1 м³ раствора существенно повышает прочность бетонного монолита, а стекловолокно и органические полимеры обеспечивают его улучшенные прочностные и пластичные свойства. Дисперсионно-армированные бетоны обладают высокими гидроизоляционными качествами за счет слабого трещинообразования и гидрофобности полимерной фибры.

А теперь поговорим про высокопрочные модифицированные цементные бетоны.

Модифицированные

Под модификацией бетона понимается введение добавок, улучшающих его отдельные параметры в твердом или жидком состоянии. Модифицированные бетоны обладают рядом полезных качеств:

• биоцидность – предотвращает развитие колоний микроорганизмов на поверхности и внутри дефектов бетона;
• улучшенная перекачиваемость в жидком состоянии – снижение вязкости и адгезии с внутренней поверхностью трубопроводов;
• пластичность и морозостойкость;
• повышенная гидрофобность и гидроизоляция;
• кольматация (поры бетона заполняются нерастворимыми в воде веществами);
• ускоренный или замедленный процесс схватывания (степень полезности зависит от области применения).

Другие типы

К параметрам, используемым при классификации бетона, относится плотность. Чаще всего выделяют легкие, обычные и тяжелые (особо тяжелые) бетоны. При более детальном подходе различают пять разновидностей:

• особо легкие – представлены пенобетонами с плотностью менее 1000 кг/м³;
• легкие – получены с использованием пористых наполнителей (1000-1800 кг/м³);
• облегченные или средние – изготавливаются с легкими наполнителями и отличаются плотной компоновкой зерен (1800-2000 кг/м³);
• тяжелые – классические бетоны (2100-2600 кг/м³);
• особо тяжелые – производятся путем введения тяжелых наполнителей и имеют наиболее плотную структуру (свыше 2600 кг/м³).

Применение материала

Бетонные конструкции получили распространение во всех сферах строительства.

Основные направления использования – возведение зданий, обустройство и укладка дорожных покрытий цементобетоном, проведение ремонтных и восстановительных работ. Давайте для начала поговорим об усилении асфальтобетонных покрытий слоями цементобетона.

Усиление асфальтобетонных покрытий и дороги

Цементобетоны применяются в реконструкции и прокладке автомобильных дорог, пешеходных дорожек и аэродромных покрытий. В дорожных работах используют дисперсионно-армированные составы, содержащие мелкую металлическую стружку или полимерные нити.

Жидкий бетон незаменим для аварийного и планового ремонта взлетно-посадочных полос и скоростных магистралей. Использование нескольких слоев цементных смесей с разным составом обеспечивает повышенную прочность и универсальность, по сравнению с однослойным покрытием.

О применении цементобетона для дорог расскажет следующий видеосюжет:

Строительство

Наибольшее применение цементобетон получил в строительной сфере. Ни одна капитальная постройка не проводится без предварительной заливки бетонного фундамента. Функцию несущих стен и перекрытий в высотных зданиях всегда выполняют железобетонные плиты, выдерживающие высокие нагрузки.

При постройке домов в сейсмически опасных регионах может использоваться цельная железобетонная конструкция, полученная путем заливки по мере возведения стен. Обустройство портов и вокзалов не обходится без оборудованных бетонных участков и подъездных путей. В местах разгрузки товарных составов и судов такие покрытия являются единственным материалом, выдерживающим интенсивное движение транспорта и погрузочной техники.

Лишь с применением бетона стало возможно возведение небоскребов и других нагруженных конструкций. Сложные системы туннелей метро, мостов и арок реализованы с использованием цементобетона в качестве основного материала. Расчеты прочностных характеристик и подбор модификаторов позволяют строить конструкции, невозможные во времена кирпичной кладки.

Другие типы

Цементобетоны служат материалом для изготовления плотин, русел водных каналов, проведения экстренных подводных и надводных ремонтных работ. Благодаря высоким экологическим качествам цементного камня стало возможным широкомасштабное строительство комплексов водоснабжения и очистки. Из бетона выполнены системы канализации, трубы, сооружения промышленного и хозяйственного назначения.

Бетоны на основе цементного связующего можно приготовить самостоятельно. Для улучшения или модификации их параметров добавляются отдельные присадки, реализуемые в готовом к применению виде. Цементобетоны широко используются в комплексе с другими строительными материалами, чтобы повысить прочностные характеристики без существенного удорожания конструкции.