Что представляет из себя бетон как строительный материал?

Бетон – это строительный материал, используемый почти во всех видах возводимых конструкций, которые применяют в разных видах строительства: жилищном, промышленном, дорожном, мостовом, гидротехническом и аэродромном. 

История открытия бетона

История открытия бетона начинается с того момента, когда появляется цемент как вяжущее вещество. Этот факт привязывают к 1824 году и его изобретателем считают строителя Д. Асидно из города Портланд. Именно поэтому материал получает название – портландцемент. В СССР в эпоху борьбы с космополитизмом, данное открытие присваивали Егору Челиеву, а название материала поменяли на силикатный цемент. Правда, в дальнейшем новое авторство и название не нашли своего применения. Как самостоятельный строительный материал цемент не нашёл использования, и дальнейшее его развитие было связано с изготовлением бетона и изделий из него. В следующие двести лет состав материала практически не менялся.

Состав бетона

Цемент является гидравлически вяжущим веществом, которое твердеет при контакте с водой. В состав цемента входит 75% известняка и 25% глины, изготавливают его методом обжига составляющих в печах, которые вращаются, температура в них достигает 1450 градусов. В результате чего получают вещество, называемое клинкер, к нему добавляют 6% гипса. Методом смешивания воды, цемента, песка щебня или гравия, получают бетон. Например, чтобы изготовить 1 м³ бетона марки 200 понадобится: цемент марки 400-300 кг, вода – 180 литров, гравия или щебня 0,9 кубического метра, песка – 0,45 м³. Такое соотношение материалов обеспечит бетонной смеси требуемую подвижность и технологичность. Подобающую прочность и требуемую структуру, обеспечивают песок, щебень и гравий, потому что они являются пассивными материалами, которые не вступают в химическую реакцию с цементом. 
Для подсчёта необходимого количества каждого материала, надо использовать данные, которые используют, чтобы приготовить 1 м³ бетона. Например, для приготовления 0,1 м³ бетона понадобится: цемента – 30 кг, воды – 18 литров, гравия или щебня – 0,1 кубометра, песка – 0,042 кубометра. По такой же аналогии можно рассчитать надобность материалов и для иных количеств бетонной смеси. 

Технология изготовления бетона

Для промышленных масштабов бетонную смесь изготавливают в бетономешалках объёмом 600–1200 литров методом тщательного перемешивания составляющих. Для строительства коттеджей можно использовать малогабаритные передвижные бетоносмесители, которые выпускает промышленность, это поможет существенно сэкономить, по сравнению, если бы бетонная смесь заказывалась в крупных предприятиях по её изготовлению. Схватывается бетонная смесь во временных границах от 1,5 до 4 часов, после этого происходит загустение.
Применять воду для разжижения бетона категорически нельзя, потому что это приведёт к существенной потере прочности. Если необходимо небольшое количество бетонной смеси, тогда можно использовать для его приготовления дощатый щит, при этом необходимо непрерывно перемешивать цемент, щебень и песок и постепенно подливать воду.

Использование бетона в строительстве

Бетон очень широко используется в строительстве, и это является неоспоримым фактом. Его можно использовать, например, в морской воде, которая является агрессивной средой, этого достигают методом введения соответствующих добавок. Во всех видах промышленного, шахтного, сельскохозяйственного и гражданского строительства, применяют бетон и железобетон. С их помощью делают элементы и детали мостов, шпунтовые опоры, возводят ограждающие и несущие конструкции. 

При строительстве жилых помещений железобетон используют для изготовления плит перекрытий, конструкций для стен и кровли. Для промышленного строительства изготавливают колонны, балки, фермы, фундаментальные блоки и другие необходимые элементы. Интересен тот факт, что применяют железобетон не только в стандартных средах использования, но также и в судостроении. Англия в предвоенные и военные годы строила суда из железобетона типа «Либерти» они входили в состав северных конвоев, которые доставляли грузы в СССР. На сегодняшний день морская отрасль, с большим успехом эксплуатируют железобетонные дебаркадеры, доки сухие и плавучие, понтоны и даже яхты. 

Будущее бетона в строительстве

Развитие нынешних технологий изготовления конструкций из бетона и железобетона, способствует применению их для реконструкции устаревших сооружений и зданий. Например, на сегодняшний день это широко применяется в машиностроительной, горно-рудных и металлургических отраслях промышленности. Бетон нашёл своё применение для замены старого жилищного фонда, например, пятиэтажные дома, построенные после войны. Также его используют для строительства современных общественных сооружений, таких как школы, отели, больницы, дошкольные заведения, торговые центры и другие необходимые объекты современного города. Чтобы выполнить поставленные задачи будет необходима реконструкция индустрии строительства, которая является поставщиком конструкций из бетона и железобетона, они будут применяться в народном хозяйстве и частном секторе.