Бетон — это строительный материал, сделанный в виде смеси связующего и агрегата .
Для изготовленного бетона обычно используется цемент , гравий и песок и вода (ранее смешивающая вода ) заставляет связующее реагировать химически, тем самым затвердевая и образуя твердую, диспергированную смесь строительных материалов. В этом процессе вода в основном химически связана. Поэтому свежий бетон не сушит во время установки, но требует воды для склеивания развивать свою силу. Бетон может также содержать бетонные примеси иСодержите бетонные примеси, которые влияют на его свойства.
Бетон часто используется в современных применениях не один, а как основной компонент композитного материала. В сочетании с армирующей сталью или напрягаемой сталью может железобетонный или предварительно напряженный бетон может быть произведен. Путем добавления стальных, пластиковых или стеклянных волокон может быть получен волокнистый бетон . Когда текстильно-технические трикотажные ткани, изготовленные из стекла AR (щелочно-стойкие) или углеродные волокна, используются вкачестве неагрессивной арматуры, это называется текстильным бетоном .
Основные свойства и использование бетона
заказать бетон, который характеризуется прочностью на сжатие . Бетон, используемый в строительстве как строительный материал, обычно имеет, по меньшей мере, прочность на сжатие 20 ньютонов на квадратный миллиметр (Н / мм?). Это примерно соответствует весу 200 килограммов на квадратный сантиметр . Бетон с более низкой прочностью обычно является только самодельным материалом, например. B. для слоев чистоты или обратных засыпок. Напротив, современные высокопроизводительные бетоны теперь достигают прочности более 150 Н / мм?. У всех бетонов есть общее, что они имеют растягивающие напряженияможет поглощать только в ограниченной степени. Для наиболее часто используемых обычных бетонов эмпирическое правило состоит в том, что прочность на растяжение составляет около 10% от прочности на сжатие. Поэтому бетон преимущественно изготавливается в виде железобетона путем размещения армирующей стали в виде прутков или матов в тех областях, где растягивающие напряжения следует ожидать под нагрузкой, поскольку современные арматурные стержни имеют прочность на растяжение более 400 Н / мм?. С одной стороны, высокое значение содержания бетона в бетоне защищает сталь от коррозии, С другой стороны, сталь не подвергается воздействию высокой температуры в случае пожара и, таким образом, сохраняет свою прочность дольше, чем незащищенная сталь.
Сегодня железобетон используется во многих областях. При строительстве домов в основном для потолков , колонн и кольцевых якорей , в больших зданиях часто для стен и фундаментов . Высотные здания, тоннели, мосты, подпорные стены и т. Д. Недавно были выполнены почти исключительно в бетонном строительстве.
Неармированный бетон всегда используется, когда преобладает давление и не возникает больших растягивающих напряжений. Это, как правило, подвальные стены, небольшие фундаменты и плиты перекрытий, но также предпочтительные стены плотины из-за их изогнутой формы. Другие применения включают сборные элементы, такие как блоки для кладки или промытые бетонные плиты. Из-за низкой стоимости любая формуемость и относительно высокая плотность около 2,4 тонны на кубический метр (т / м?) бетона — z. Б. также используется для противовесов на кранах или в качестве волнореза .
Бетон также имеет два зависящих от времени свойства, которые могут быть более или менее выражены в зависимости от точного состава. При сжатии объем компонента уменьшается за счет дегидратации и химических процессов. Ползучесть происходит на всех загруженных компонентах и ??указывает на возрастающую деформацию с течением времени, несмотря на постоянную нагрузку.
Дифференциаторы
Бетон можно отличить множеством функций. Общие различия основаны на
плотность сухого в легком бетоне , обычного бетона и тяжелого бетона ,
прочность, с силой сжатия, играющей самую важную роль,
место производства в строительстве или готовом бетоне,
предполагаемого использования, например, в непроницаемом бетоне , подводном бетоне ,
упрочняющее состояние в свежем и закаленном бетоне,
консистенция в классах от жесткой до (очень) текучего
тип уплотнения в вибрационном бетоне, штампованном бетоне, рулонном бетоне, жидком бетоне, торкретбетоне, …
тип агрегата в песочнице, гравии, щебнях, …
Важно разграничить бетон от раствора . Раствор представляет собой смесь такого связующего . Цемент и мелкий заполнитель , который по определению не может превышать 4 мм в диаметре. Бетон, с другой стороны, представляет собой смесь цемента и крупного заполнителя.
Свежий бетон
Как новый бетон, еще не затвердевший бетон называется. Цементная паста, поэтому смесь воды, цемента и других мелкозернистых компонентов еще не связана. В результате свежий бетон по-прежнему обрабатывается, который является податливым и частично текучим . Во время установки цементной пасты бетон называется молодым бетоном или зеленым бетоном . После установки цементной пасты бетон называется закаленным бетоном.
Ингредиенты и композиция
Состав бетона определяется до промышленного производства в конкретном рецепте , который создается эмпирическими ценностями и экспериментами. Композиция зависит, в частности, от желаемого класса прочности, условий окружающей среды, которым будет подвергаться более поздний компонент, желаемой технологичности и, возможно, также архитектурных аспектов, таких как, например, B. цвет. Соответственно, цемент, вода, заполнители, бетонные добавки и примеси бетона смешиваются в определенном соотношении в зависимости от применения .
В непромышленном производстве, в основном в DIY , бетон также смешивается с использованием простых эмпирических правил. Одним из таких эмпирических правил является, например: 300 кг цемента, 180 л воды и 1890 кг заполнителя, составляют 1 куб. М бетона, что примерно соответствует классу прочности С25 / 30. Однако, чтобы достоверно оценить свойства отвержденного бетона, информации недостаточно. Как цемент, так и агрегат могут существенно влиять на прочность в зависимости от выбранного продукта, поэтому такие простые составы не должны использоваться при строительстве несущих конструкций.
Консистенция
Консистенция свежего бетона просто описывает, как «жидкий» или «жесткий» свежий бетон. Его следует выбирать заранее, чтобы бетон можно было транспортировать, устанавливать и практически полностью уплотнять без какой-либо значительной сегрегации. Решающим свежим конкретным свойством является технологичность. Свежая консистенция бетона должна быть определена до начала строительства и соблюдена при строительстве.
Стандартизованная консистенция варьируется от «(очень) жесткой», «пластичной», «мягкой» и «очень мягкой» до «(очень) свободной». Измеренные значения связаны с последовательностью областей со стандартным, методы сайта-ориентированным , такими как тест осадки конуса , в тесте осадки конуса и испытание на сжатие может быть проверены и контролируются. Последующее смешивание воды с готовым свежим бетоном, z. B. По прибытии на стройплощадку , хотя и улучшает свойства потока, недопустимо в соответствии с немецкими правилами, в результате стоимость цементного раствора(значение w / c), и, как следствие, негативное влияние на свойства отвержденного бетона. Однако готовый бетон можно смешивать с суперпластификатором на месте, чтобы улучшить обрабатываемость. Максимально допустимое количество составляет два литра / м3, что превращает пластмассовый бетон в легко текучий бетон.
Условия установки определяют необходимую согласованность. Для компонентов со сложной геометрией или высокой степенью армирования требуется более текучий бетон. Продвижение нового бетона определяет необходимую согласованность. Если бетон должен транспортироваться, например, с помощью бетонного насоса , консистенция бетона должна быть, по крайней мере, в пластмассовом диапазоне, d. час Класс спада F2, лучше F3, есть.
Установка и уплотнение
Бетон должен быть установлен как можно скорее после смешивания или подачи и уплотнения с подходящим оборудованием. Сжав воздушные карманы, выталкиваются, так что плотная бетонная конструкция с небольшим количеством воздушных пор. Встряхивание, прядение, измельчение, ковка, напыление и прокат — подходящие методы уплотнения в зависимости от консистенции бетона и способа установки. В качестве компактирующего устройства на строительных площадках строительства в настоящее время обычно используется внутренний вибратор (также называемый «бутылка» или «шейкер« Таучер »). При производстве высоких компонентов или с очень узкой арматурой могут быть также внешние вибраторы(«Вибрационный вибратор»). При установке бетона для дорог или полов в зале часто используется уплотнение с использованием вибрационных балок. Вибрационные столы используются в сборной фабрике .
Уже во время установки убедитесь, что бетон не разделяется. ч. Более крупные зерна располагаются и образуют на поверхности слой воды или воды. Поэтому свежий бетон не должен выпадать с большей высоты в опалубку. Продвигаясь вниз, вниз по трубам или шлангам, бетон следует вводить в опалубку, чтобы максимальная высота свободного падения не превышала 1,5 м. Для того, чтобы затем быть способным хорошо уплотняться, бетон также должен быть установлен в слоях высотой не более 50 см. Только после сжатия одного слоя следует следующее.
Сегрегация, которая образуется на поверхности водной цементной суспензии, также может быть установлена ??с слишком большой продолжительностью вибрации. Изолирующая воды на поверхность бетона после установки, также упоминаются как «кровотечение». Разделение имеет особенно негативное влияние на прочность и долговечность бетона. При правильном уплотнении и правильной консистенции на поверхности образуется только тонкий слой мелкого строительного раствора. В остальной части конкретного тела зерна распределены приблизительно равномерно.
При установке свежего бетона температура бетона должна быть между +5 ° C и +30 ° C, в противном случае требуются специальные меры. Зимой это z. Как нагрев опалубки с воздуходувками. Летом может потребоваться охлаждение бетона.