Тяжелый бетон

Тяжелым называется бетон плотной структуры, приготовленный на цементном вяжущем, мелком и крупном заполнителях. Это — искусственный строительный материал сложной структуры, состоящий из зерен заполнителей различных размеров, сцементированных в монолит цементным камнем.

Структура бетона

Структура бетона — пространственное расположение взаимосвязанных между собой частиц различной дисперсности. В бетоне различают макро- и микроструктуру.

Макроструктура бетона включает:

• ? крупный заполнитель (щебень, гравий);
• ? мелкий заполнитель (песок);
• ? цементный камень;
• ? крупные воздушные поры (образуются при недоуплотне- нии бетонной смеси и защемлении воздуха);
• ? соединительные полосы и трещины (например, от усадки цементного камня или иных причин).

Различают два вида макроструктуры: контактную и с «плавающим» заполнителем.

При высокой концентрации зерен заполнителя и малом объеме цементного вяжущего формируется структура с контактным расположением зерен заполнителя. В этом случае зерна заполнителя скреплены друг с другом тонким слоем цементного камня, а пустоты между ними заполнены цементным раствором (рис. 5.3, а). Такая структура обеспечивает повышенную прочность бетона при сжатии, снижает опасность трещинообразования.

При увеличенном расходе цемента (подвижные, пластичные смеси) концентрация заполнителей снижается, их зерна не соприкасаются друг с другом. В результате создается структура с «плавающим» расположением зерен заполнителя (рис. 5.3, б). В этом случае применение высокопрочного за-

Рис. 5.3. Виды макроструктуры бетона: а — контактная; б — с «плавающим» заполнителем

Рис. 5.4. Микроструктура бетона:

1 — зерно заполнителя; 2 — контактная (пограничная) зона цементного камня; 3 — объемный цементный камень, заполняющий межпустотное пространство

полнителя не эффективно: прочность бетона не увеличивается. Она определяется только прочностью растворной составляющей.

Микроструктура представляет собой неоднородную систему, которая состоит из цементного камня и контактной зоны между цементным камнем и заполнителем (рис. 5.4). Микроструктура видна при большом увеличении под микроскопом. Она включает:

• ? новообразования из прореагировавших с водой зерен цемента;
• ? микропоры различных размеров и строения.

К новообразованиям относятся кристаллические сростки и гелеобразные массы. Структурная пористость бетона определяется, прежде всего, микропористостью цементного камня, зависящей от начального водосодержания бетонной смеси, и воздухововлечением при ее перемешивании.