Вяжущие материалы. Бетон и железобетон

Вяжущие материалы — это органические и минеральные вещества, которые применяют для приготовления разных типов бетонов и строительных растворов, для скрепления (омоноличивания) отдельных элементов строительных конструкций, либо для гидроизоляции (создания водонепроницаемых покрытий).

К органическим вяжущим материалам относятся вещества органического происхождения, обладающие способностью под влиянием физических или химических процессов переходить из пластич-ного состояния в твердое или малопластичное (битум, асфальт и др.). Эти вещества в метростроении используются обычно для гидроизоляции конструкций.

К минеральным вяжущим веществам относятся порошкообразные материалы, образующие при смешивании с водой пластичную массу, которая постепенно затвердевает и образует прочное камневидное тело. Различают следующие гидравлические вяжущие — материалы, которые после смешивания с водой и предварительного затвердевания на воздухе сохраняют свою твердость и продолжают упрочняться («набирать» прочность) в воде — это гидравлическая известь. Воздушные вяжущие — это материалы, которые твердеют и сохраняют прочность только на воздухе (гипс, воздушная известь, жидкое стекло).

Показателем прочности цемента выступает его марка (чем выше марка, тем больше прочность). Выпускают портландцементы пяти марок: 300, 400, 500, 550 и 600.
На основе глиноземистого клинкера изготавливают глиноземистый и гипсоглиноземистый цементы. Их используют для приготовления быстротбердеющих строительных растворов и бетонов. Глиноземистый цемент - продукт тонкого помола клинкера, который получают путем обжига до оглавления смеси бокситов и известняков. Бывают марки: 400, 500 и 600. Этот цемент применяют в случае, когда портландцемент не обеспечивает требуемой долговечности конструкций или необходим их быстрый ввод в эксплуатацию.

На основе глиноземистого цемента созданы быстротвердеющие гидравлические вяжущие вещества — расширяющиеся и безусадочные цементы (марки БУС), применяемые при чеканке швов сборной тоннельной обделки.

Бетон - искусственный строительный материал, получаемый в результате твердения смеси из вяжущего, воды, заполнителей (песка, гравия или щебня) и в необходимых случаях — специальных добавок. Активными веществами в бетоне являются цемент и вода. Состав бетона условно обозначается соотношением: 1 : х : у. Это значит, что в состав бетона входят одна часть (по массе) цемента, к частей песка и у частей щебня или гравия. Прочность бетона зависит от прочности заполнителей, активности цемента и водоцементного отношения. Излишняя вода снижает качество бетона, так как при ее испарении образуются поры.
Прочность бетона определяют испытанием кубиков размерами 15х15х15 см через 28 сут твердения. Предел кубиковой прочности бетона определяет марку бетона. Бетон марок М50, М75 и М100 применяют для конструкций и сооружений с низкими напряжениями (фундаменты, внутренние массивы и т. д.). Для железобетонных конструкций в промышленном и гражданском строительстве используют бетоны более высоких марок: М200, М250 и МЗОО. В тоннельных конструкциях применяют бетоны марок от М200 до М400, в отдельных конструкциях — до М600. Так, для изготовления железобетонных шпал применяют бетон М500, а тюбингов обделки тоннеля — М600.

Железобетон - сочетание бетона и стальной арматуры, монолитно соединенных и работающих в конструкции как единое целое. Совместная работа материалов в железобетоне обеспечивается прочным сцеплением бетона с арматурой и близостью значений температурных коэффициентов линейного расширения обоих материалов. В этом материале бетон воспринимает сжимающие усилия, а арматура — растягивающие. Достоинства железобетона — высокая прочность, долговечность, простота формообразования. Термин «железобетон» иногда употребляют как собирательное название железобетонных конструкций и изделий.

В метростроении большинство сборных конструкций изготавливают из железобетона (это блоки и тюбинги тоннельной обделки, элементы цельносекционной обделки тоннелей мелкого заложения, колонны, плиты перекрытия и другие элементы станций, строящихся открытым способом).

Бетон Плиты перекрытия Блоки фундаментные Перемычки Вентиляционные блоки

Лестничные марши Сваи Панели ограждения Кольца Арматура