 |
|
Бетон. Самые важные свойства
|
|
Трудно делать общие утверждения о бетоне, ведь это не природное вещество с заданными свойствами, а строительная смесь, составленная человеком. Гибкость – его основная черта. Строительная химия разработала множество добавок, с помощью которых можно индивидуально влиять на свойства искусственного камня. Тем не менее, у бетона есть несколько общих характеристик бетона ниже. За последние 150 он стал самым важным строительным материалом в мире. Например, архитектура современных небоскребов или мостов была бы немыслима без (армированного) бетона. Одним из непревзойденных преимуществ строительного материала является то, что ему можно придать любую форму, он чрезвычайно универсален, может очень эффективно обрабатываться и, что не менее важно, является относительно недорогим. Все эти свойства вряд ли привели бы к большому успеху, если бы строительный материал не характеризовался еще одним ключевым свойством: высокой прочностью на сжатие. Прочность на сжатиеНа практике немногие другие строительные материалы могут выдерживать такие сильные сжимающие усилия. Здесь тоже нужно указать на разнообразие материала. На практике существует бесчисленное множество составов, каждый из которых имеет свою прочность на сжатие. Для многих применений используется бетон, имеющий прочность на сжатие 20 ньютонов на квадратный миллиметр (Н/мм2). Такие искусственные камни выдерживают вес до 200 кг на квадратный сантиметр каменной поверхности, не имея разрушений. В зависимости от используемой породы дерева древесина имеет прочность на сжатие от 40 Н/мм2 (ель) до более 100 Н/мм2 (некоторые тропические деревья).
Однако особенностью является то, что его свойства можно очень гибко варьировать путем изменения рецептуры в зависимости от предполагаемого использования. Это означает, что сегодня, возможно, производить даже высокопрочный материал с прочностью более 150 Н/мм2. Они используются для компонентов, которые особенно подвержены давлению, таких как фундаменты зданий, колонны и стены в высотных зданиях, опоры мостов или туннели. Прочность определяется в ходе специальных испытаний под давлением. Виды материала проверяются на упругость через 28 дней после смешивания. Это происходит двумя способами:
Высокая прочность на сжатие обусловлена высокой объемной плотностью материала. Поэтому материал в значительной степени становятся непроницаемым для жидкостей. Он часто используется в местах, где работают с опасными химическими веществами или где важно защитить компоненты от проникновения влаги. Широкая водонепроницаемость высокопрочного бетона также означает, что он обладает высокой морозостойкостью. Однако эти положительные свойства предполагают, что он содержит как можно меньше воздушных пустот. При недостаточном сжатии материал не является непроницаемым для воды, а также достигает гораздо низких показателей прочности. Что является преимуществом в плане прочности и влагостойкости естественно имеет недостатки в плане теплоизоляции. Обычный бетон имеет относительно высокую теплопроводность 2,1 Вт/мК из-за малого объема пор. Для сравнения: силикатный кирпич — сам по себе не что иное, как «изоляция» — по-прежнему достигает значений до 0,50 Вт/мК, в зависимости от исходной плотности. А перфорированные кирпичи даже достигают значений теплопроводности до 0,08 Вт/мК. Но у бетона есть еще одно преимущество: благодаря своей массе строительный материал обладает высокой теплоемкостью. Летом бетонные стены и потолки поглощают избыточное тепло в помещениях и отдают его обратно в комнатный воздух только тогда, когда он остывает. Еще одним большим преимуществом является огнестойкость: даже при воздействии огня материал остается в значительной степени твердым и не способствует распространению огня. Кроме того, не выделяются токсичные дымовые газы или другие опасные вещества. Недостаток: прочность на растяжениеОсновным недостатком, который необходимо учитывать при планировании здания, является низкая прочность бетона на растяжение. Эмпирическое правило заключается в том, что прочность на растяжение обычного бетона составляет всего около 10% от прочности на сжатие. Поэтому в случае напряжения растяжения искусственный камень может относительно быстро треснуть. Поэтому на практике очень часто бетон монтируют со стальной арматурой. Металл в значительной степени поглощает растягивающие усилия, действующие на бетонный элемент. Материал предоставлен компанией "ПРОМ БЕТОН" (сайт компании: prom-beton.ru). |
