Бетон по своей природе это искусственный каменный материал, который получается путём затвердевания специально подготовленной смеси, которая состоит из воды, наполнителей и главного вяжущего вещества, а также может содержать и специальные добавки, такие как пластификаторы или ускорители твердения.
До того как бетон затвердеет, данную смесь называют бетонной смесью, она обладает неплохой текучестью и может быть залита практически в любую форму.
Самое распространенное вяжущее вещество, используемое для приготовления бетонной смеси, является цемент. Данное вяжущее вещество, будучи перемешанное с водой, является обволакивающей оболочкой для бетонных наполнителей, которое в процессе высыхания связывает все наполнители вместе и превращает всю эту смесь в один сплошной монолитный камень – бетон.
В качестве наполнителей в бетоне чаще всего выступают песок и щебень, ещё вместо щебня часто используют гравий. Все эти наполнители могу занимать в бетонной смеси 80-85% объёма, так как именно за счёт наполнителей образуется жесткий «скелет» готового бетона, который в свою очередь препятствует усадке уже готового бетона. Кроме того, при использовании и перемешивании разного рода наполнителей, можно придать готовому бетону разные механические свойства, такие как жаропрочность или теплоизоляционность.
О веществах составляющих бетон, по порядку.
Вода.
Желательно, для изготовления бетонной смеси применять воду, не содержащую разного рода примесей, которые могут препятствовать перемешиванию и нормальному твердению бетона. К таким примесям можно отнести сахара, жиры, а так же минеральные и органические кислоты и сульфаты. Так же не рекомендуется для изготовления бетона использовать промышленную воду, так как она не имеет достаточной степени очистки и фильтрации.
Песок.
Песок в бетонных смесях используется в качестве мелкого наполнителя и чаще всего размеры частиц используемого песка имеют диаметр от 0.15 до 5 мм.
Природный песок. Природные пески делятся на речные, морские и горные. Речные и морские пески имеют округлую и гладкую форму зёрен, что обеспечивает им хорошую сыпучесть. Но для лучшего укрепления бетона, желательно использовать горный песок, ещё его называют овражным, так как он имеет угловатую форму зёрен и тем самым обеспечивает хорошую сцепляемость компонентов бетона.
При этом горный песок очень часто имеет множество вредных и ненужных примесей, от которых тяжело избавиться, в то время как речной и морской пески практически не имеют никаких примесей.
Искусственный песок. Его получают путём дробления твёрдых горных пород, что сказывается на его стоимости, но при этом, такой песок имеет большую прочность в сравнении с природным. Поэтому для придания большей прочности бетону, но не сильно увеличивая его стоимость, искусственный песок чаще всего мешают с природным, для того чтобы получить лучшее соотношение цена/качество.
Зёрна песка делят на крупные, средние, мелкие и очень мелкие. При этом существует особая формула того, как получить лучшую смесь зёрен в песке для того, чтобы получить прочный и хороший наполнитель для бетона. Для этого отделяют зёрна, чей размер превышает 10 мм, при этом объём больших зёрен в песке, 5-10 мм, не должен превышать 5%. А так же количество очень мелки частиц, которые меньше 0.15 мм не должно превышать 10% от объёма.
Щебень и гравий.
Щебень и гравий в бетонной смеси используется в качестве крупного заполнителя и может составлять большую часть от её объёма.
Щебень.
Щебень получают путём дробления больших кусков разнообразных горных пород, при этом получаются зёрна размером от 5 до 70 мм, которые позже разделяют и классифицируют по фракциям.
Гравий.
Гравий это такая же смесь зерен, как и щебень, от 5 до 70 мм, но имеющие округлую форму и полученные путём естественных природных явлений, таких как выветривание и воздействие температур. Гравий, так же как и песок, делится на речной, морской и горный.
Горный гравий, так же как и горный песок имеет шероховатую поверхность и обеспечивает лучшее сцепление с другими элементами бетонной смеси, но при этом он имеет и большое количество не нужных примесей, таких как пыль, глина, песок и органические вещества. Речной и морской гравий чище, но при этом имеет гладкую поверхность, что ухудшает его сцепные свойства, а для того чтобы их улучшить, такой гравий подвергают дроблению.
Так как и щебень и гравий имеют примерно одинаковый размер своих зёрен от 5 до 70 мм, то для того чтобы их как-то классифицировать по размеру, и щебень и гравий делят на фракции.
Данные фракции классифицируются так:
- 5 – 10 мм,
- 10 – 20 мм,
- 20 – 40 мм,
- 40 – 70 мм.
В каждой из фракций, обязательно должны содержаться зёрна всех размеров входящие в данную фракцию.
