Арматура
Если нужно армировать какую-либо железобетонную конструкцию, как правило, используют стержневую и проволочную арматуру гладкого и периодического профиля и канаты из низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Эти конструкции для большей прочности закаляют с прокатного нагрева и подвергают холодной или теплой деформации.
Железобетонные конструкции армируются проволокой, отдельными стержнями, сетками и пространственными каркасами (рис. 1).
Бетон
Бетоном называется сложный материал, который получается вследствии формования и твердения определенным образом подобранной бетонной смеси, которая обеспечивает самому бетону все необходимые характеристики: прочность, водонепроницаемость, морозостойкость и др.
Как правило, бетонная смесь состоит из следующих ингредиентов: вяжущее вещество, вода, заполнители и специальные добавки. Бетонная смесь должна соответствовать основным характеристикам материала: иметь хорошую удобоукладывае-мость, соответствующую используемому способу уплотнения, и при транспортировке и укладке сохранять однородность, полученную при изготовлении. В идеальном варианте пропорции по массе бетонной смеси должны составлять 8—15 % цемента, 80—85 % заполнителей.
Все бетоны обладают различной плотностью и в зависимости от этого подразделяются на следующие группы:
— особо тяжелые бетоны, у которых плотность более 2500 кг/м3. Такие бетоны изготавливаются на основе особо тяжелых заполнителей, например, барита, магнетита, чугунного скрапа и используют в строительстве защитных сооружений специальной конструкции;
— тяжелые бетоны, плотностью 2200—2500 кг/м3. Изготавливаются на основе песка, гравия, щебня из прочных горных пород и используются в строительстве всех несущих конструкций;
— облегченные бетоны, плотность которых 1800— 2200 кг/м3. В основном такие бетоны используются в несущих конструкциях;
— легкие бетоны, плотностью 500—1800 кг/м3. В свою очередь эти бетоны подразделяются на:
— 1 легкие бетоны на пористых природных и искусственных заполнителях;
— 2 ячеистые бетоны (газобетон и пенобетон), в состав которых входят вяжущая основа, вода, тонкодисперсный кремнеземистый компонент и преобразователь;
— 3 крупнопористые или беспесчаные бетоны, основанные на плотном или пористом крупном заполнителе без использования мелкого заполнителя;
— особо легкие бетоны, плотностью не более 500 кг/м3. Они, как правило, ячеистые и основаны на пористых заполнителях. Используются обычно для теплоизоляции.
Компоненты бетона
А. Цемент. Марка цемента зависит от проектной марки бетона по прочности при сжатии.
Марка цемента определяется следующим образом:
Марка бетона М150 - Марка цемента МЗОО
Марка бетона М200 - Марка цемента МЗОО М400
Марка бетона М250 - Марка цемента М400
Марка бетона МЗОО - Марка цемента М400 М500
Марка бетона М350 - Марка цемента М400 М500
Марка бетона М400 - Марка цемента М500 М600
Марка бетона М450 - Марка цемента М550 М600
Марка бетона М500 - Марка цемента М600
Марка бетона М600 и выше - Марка цемента М600
В том случае, если маркировка цемента выше рекомендованной для того или иного типа бетона, высокоактивный цемент необходимо разбавить тонкомолотым активным ингредиентом. Это позволит избежать перерасхода высокомарочного цемента.
Б. Заполнитель мелкий. В качестве мелкого заполнителя подходит песок. Но при, этом необходимо принимать во внимание тот факт, что мелкие частицы, такие, как пыль, глина, ил, увеличивают водопотребность бетонной смеси и дальнейший расход цемента. Таким образом, прежде чем добавлять песок, его необходимо очистить от примесей путем промывки.
В. Заполнитель крупный. В качестве крупного заполнителя для бетона используют гравий, щебень, размер зерен которых 5—70 мм. Если же бетон предназначается для довольно массивных конструкций, величина зерен щебня может достигать и 150 мм.
Любой заполнитель, как крупный, так и мелкий, следует проверять на наличие в них радионуклидов.
Г. Вода. Вода, которая применяется для замешивания бетонной смеси и поливки бетона должна быть очищена от вредных примесей, которые могут снизить схватывание и твердение вяжущей добавки. Для этих целей лучше всего использовать водопроводную питьевую воду или же воду из естественных водоемов. Водородный показатель воды рН должен быть не меньше 4. Вода должна содержать минеральные соли в составе не более 5000 мг/л (сульфатов не более 2700 мг/л). Следует избегать использования болотной, сточной бытовой и промышленной воды, либо тщательно ее очищать.
Для того чтобы приготовить бетонную смесь в домашних условиях, рекомендуются следующие материалы и их пропорции: цемент — 1 часть, песок — 2 части, щебень — 2 части, вода — 0,7 части.
Необходимо учитывать, что для того, чтобы избежать дальнейшего ее расслоения, бетонная смесь не должна быть слишком подвижной.
Один из недостатков бетона, как впрочем и любого другого каменного материала, — его малая прочность при растяжении. Она примерно в 10— 15 раз ниже прочности бетона на сжатие. В железобетоне такого недостатка нет, так как растягивающее напряжение приходится главным образом на арматуру. Близость коэффициентов температурного расширения и прочное сцепление обеспечивают совместную работу бетона и стальной арматуры в железобетонной конструкции как единого целого.
Именно поэтому бетон и железобетонные конструкции широко используются в современном строительстве.
Бетонные блоки
Применяются обычно для возведения сборных ленточных фундаментов. На рисунке 2 и 3 показаны размеры стеновых блоков и фундаментных подушек.
Для того чтобы сократить расход бетона и максимально уменьшить вес всей конструкции, блоки, которые используются в строительстве стен подвалов, изготавливают пустотелыми с узкими сквозными пустотами. Ширина таких пустот должна быть не более 40 мм. Или же пустотелые плиты могут быть с широкими замкнутыми пустотами.
В грунтах, которые перенасыщены влагой, блоки с пустотами использоваться не могут, поскольку пустоты могут накапливать воду, которая при замерзании может разрушить стенки бетонных блоков.
