Бетон из чего сделан: пропорции, соотношение компонентов на куб готового бетона

Содержание

пропорции, соотношение компонентов на куб готового бетона

Бетон – строительный материал, широко применяемый в гражданском и промышленном строительстве. Существует множество его разновидностей.

 

Наиболее популярен тяжелый бетон, в котором в качестве вяжущего используется цемент. Его характеристики регламентирует ГОСТ 26633-2015. При высоких требованиях к теплоизоляционным свойствам используют легкие бетоны – газобетоны, пенобетоны, материалы на пористых заполнителях, соответствующие ГОСТу 25820-2014.

Среди легких бетонов индивидуальные застройщики чаще всего выбирают смеси с керамзитом в качестве заполнителя и цементом в качестве вяжущего.

Из чего состоит тяжелый бетон: основные компоненты смесей на цементном вяжущем

К тяжелым относятся бетонные смеси, плотность которых равна или превышает 2000 кг/м3. В состав тяжелого бетона входят: вяжущее, крупный и мелкий заполнители, модифицирующие добавки, красящий пигмент, вода.

Цемент

Чаще всего в строительстве в качестве вяжущего используется портландцемент марок М400 (В 32,5) и М500 (В42,5) с содержанием минеральных добавок 0-20 %. По новому ГОСТу 31108-2016 портландцементы с миндобавками обозначаются как ЦЕМ II с указанием класса прочности. В индивидуальном строительстве чаще всего используется вяжущее ЦЕМ II 32,5 (М400). Для сооружения объектов, рассчитанных на серьезные нагрузки, востребован ЦЕМ II 42,5 (М500).

При покупке вяжущего необходимо обращать внимание на целостность упаковки и срок годности материала. Свежий цемент представляет собой порошкообразный материал без комков и уплотнений.

Если в таре с вяжущим прощупываются уплотненные участки, то такой материал к употреблению не пригоден, поскольку он частично или полностью утратил вяжущие свойства.

Песок

В качестве мелкого заполнителя используется песок, соответствующий требованиям ГОСТа 8736-2014. Норматив ограничивает содержание в нем пылевидных и глинистых частиц, значительно ухудшающих характеристики пластичной бетонной смеси и готового бетона. В строительстве используется песок: карьерный сеяный или намывной, речной, промытый от илистых частиц. При приготовлении смеси необходимо учитывать влажность мелкого заполнителя. Все пропорции рассчитаны на использование сухого песка. Применение влажного сыпучего может нарушить оптимальное соотношение компонентов и привести к снижению прочности готового бетона.

Щебень

В качестве крупного заполнителя обычно применяется щебень – сыпучий материал, получаемый дроблением горных пород, гравия.

Оптимальная фракция щебня выбирается в соответствии с областью применения:

  • 5-10 – это материал с самым мелким зерном. Используется при производстве тонкостенных ЖБИ, для оптимизации фракционного состава бетонной смеси с крупнофракционным заполнителем.
  • 5-20 – сыпучее пользуется большим спросом при производстве ЖБИ, в малоэтажном строительстве, при сооружении мостовых конструкций.
  • 20-40 – средняя фракция. Востребована при возведении фундаментов многоэтажных зданий, строительстве объектов производственного назначения, автомобильных и железных дорог.
  • 40-70 – крупнозернистый материал. Используется при строительстве крупногабаритных объектов, автодорог. Таким щебнем отсыпают на участках строительства временные дороги, по которым будет передвигаться тяжелая техника.
  • 70-120. Это крупнофракционное сыпучее применяется при создании габионов, строительстве сооружений, для отделки водоемов и бассейнов.

При выборе щебня учитывают не только его фракцию, но и другие параметры:

  • Прочность. Эта характеристика зависит от прочности исходной породы. Наиболее прочными являются базальтовый и гранитный щебень марок 1200-1600. Недостатком гранитного щебня является высокий радиоактивный фон, присущий многим его месторождениям. Следующий по прочности – гравийный щебень марок 800-1000. Известняковый щебень М600-М800.
  • Морозостойкость. Это способность выдерживать определенное количество циклов замораживания/оттаивания. Характеризуется маркой. В строительстве используется щебень не ниже марки F300.
  • Радиоактивный фон. Для использования в жилом строительстве к использованию допускается только щебень I класса радиоактивности.

Вода

Для замешивания бетонной смеси используют воду из питьевого водопровода. Если питьевую воду достать в нужном количестве невозможно, то применять воду из других источников можно только после ее проверки в лаборатории. В ее составе не должны присутствовать вещества, способные негативно повлиять на характеристики пластичного раствора и отвердевшего бетона.

Добавки

При необходимости в состав бетона вводят специальные добавки различного назначения – пластифицирующие, противоморозные, гидрофобизирующие.

Состав тяжелого бетона: пропорции компонентов в смесях разных марок прочности

Номенклатура и соотношение компонентов определяются требуемой маркой прочности, соответствующей конкретной области применения:

  • М100 (В 7,5). Малопрочный материал, используемый на начальных этапах строительства для устройства подстилающего слоя перед заливкой ленточных и плитных фундаментов, установки бортового камня.
  • М150 (В 10, В 12,5). Применяется в подготовительных строительных работах, для устройства стяжек пола, не предназначенных для восприятия серьезных нагрузок, в дорожном строительстве, для монтажа бортового камня.
  • М200 (В 15) – М300 (В 22,5). Это популярные строительные материалы, используемые при возведении фундаментных конструкций, изготовлении ЖБИ, устройстве подпорных стен.
  • М350 (В 20). Бетон, используемый при производстве ЖБИ, предназначенных для восприятия серьезных нагрузок, – плит перекрытия, колонн, балок, чаш бассейнов.
  • М400 (В 30) и выше. Эти высокопрочные бетоны в рядовом гражданском и промышленном строительстве не используются. Их области применения – строительство мостов, банковских хранилищ, гидротехнических сооружений.

Таблица составов бетона разных марок прочности














Марка цемента

Марка бетона

Состав сухой бетонной смеси Ц/П/Щ по массе, кг

Состав сухой бетонной смеси Ц/П/Щ по объему, м3

400

100

1/4,6/7,0

10/41/61

500

1/5,8/8,1

10/53/71

400

150

1/3,5/5,7

10/32/50

500

1/4,5/6,6

10/40/58

400

200

1/2,8/4,8

10/25/42

500

1/3,5/5,6

10/32/49

400

250

1/2,1/3,9

10/19/34

500

1/2,6/4,5

10/24/39

400

300

1/1,9/3,7

10/17/32

500

1/2,4/4,3

10/22/32

400

400

1/1,2/2,7

10/11/24

500

1/1,6/3,2

10/14/28

Легкие бетоны на пористом заполнителе: области применения и пропорции компонентов

Из легких бетонов на пористом заполнителе наиболее популярен керамзитобетон.

По применению этого материала существуют определенные рекомендации, связанные с его свойствами:

  • Низкий коэффициент теплопроводности. Благодаря ему, керамзитобетон используют в малоэтажном строительстве для возведения стен, устройства чернового пола, перемычек.
  • Небольшая плотность. Это свойство позволяет использовать его в конструкциях, которые не должны оказывать серьезную нагрузку на основание.
  • Высокое водопоглощение. Это отрицательная характеристика, ограничивающая применение керамзитобетона в местах, не защищенных от атмосферных осадков.

Соотношение количества компонентов при изготовлении керамзитобетона определяется требуемой маркой бетона по средней плотности и насыпной плотностью керамзита.

Таблица расхода компонентов на приготовление 1 куба керамзитового конструкционного бетона








Марка бетона по средней плотности

Марка керамзита по насыпной плотности

Расход материалов

Цемент М400, кг

Керамзит, м3

Песок, кг

1500

700

430

0,8

420

1600

600

430

0,68

680

1600

700

400

0,72

640

1700

600

410

0,56

880

1700

700

380

0,62

830

Применение качественных сырьевых материалов, соблюдение пропорций компонентов и технологии изготовления бетонной смеси – важнейшие параметры, обеспечивающие качество готового бетонного элемента.

Что такое бетон и из чего он сделан

Бетон в вопросах и ответах.

Что такое бетон и из чего он сделан?

Бетон представляет собой смесь из цемента, воды, наполнителей (гранит, гравий, песок). Часть смеси, состоящая из портландцемента и воды, при контакте с песком и гравием, вступает в химическую реакцию под названием гидратация. После укладки цементное тесто затвердевает и происходит образование плотного материала, который известен как бетон.

Каковы преимущества использования бетона?

Бетон является одним из самых универсальных строительных материалов, известных человеку. Он может быть использован для дорог, фундаментов, высотных небоскребов, мостов, тротуаров, автостоянок, жилых домов и для множества других применений. Свежий бетон можно формовать, причем формуется он в любую форму, позволяющую создавать декоративные, архитектурные элементы. Детали из бетона могут быть окрашены после или окрашены до заливки, что позволяет создавать даже мебель – например, красивые кухонные столешницы. Бетон является продуктом экономически эффективным, прочным, и сделан из доступных, в большом количестве, природных ресурсов, или из наполнителей вторичной переработки.

Может ли бетон быть впоследствии переработан?

В отличие от многих других строительных изделий, переработанные составляющие присутствуют с самого начала в работе с бетоном. Многие промышленные отходы и побочные продукты, такие как зола и шлак, которые могли бы засорять свалки, могут быть добавлены в бетонные смеси. Эти побочные продукты также уменьшают зависимость от количества доступного сырья. Когда длительный срок службы бетона закончен, он может быть переработан для различных целей.

Почему в бетоне образуются трещины?

Трещины, как правило, вызваны либо неправильной подготовкой земляного полотна под фундаментом на первичном этапе строительства, либо вода проникает под бетонное основание и подрывает земляное полотно. Чаще всего такие казусы случаются в частном малом строительстве.

Как долго бетон используют в качестве строительного материала?

Бетон используется в качестве строительного материала уже в течение тысяч лет. Парфенон и другие древние здания (еще стоит) в Греции были построены с использованием бетона. Опыт использования римлянами бетона был также обширен. Они строили дороги, используя примитивную бетонную смесь. Также с использованием бетонных смесей в строительстве, римляне соорудили систему водных каналов, в результате чего пресная вода стала доступна многим поселениям. В США дороги, построенные более 100 лет назад, по-прежнему в процессе эксплуатации.

Что происходит на бетонном заводе?

Цемент, заполнители (камень и песок) и вода, при необходимости химические добавки, смешивают и загружают в бетоносмеситель на бетонном производстве, транспортируют при постоянном перемешивании до строительных площадок.

Безопасно ли жить около бетонного завода?

Абсолютно безопасно! Производители бетона следуют строгим правилам, соблюдение которых гарантирует, что воздух, вода или другое загрязнение окружающей среды, не произойдет. В любом случае, в ходе добровольных или нормативных проверок можно убедиться, что деятельность заводов соответствует правилам, и не превышают действующие нормы.

Почему бетонный завод должен быть недалеко от места строительства?

Свежий бетон является продуктом скоропортящимся, имеющим относительно короткие сроки между тем, когда воду добавляют в смесь и поставку на рабочую площадку перед заливкой. Так как бетон один из наиболее широко используемых строительных продуктов, бетонные заводы должны быть расположены близко к работе стройплощадок.

Что делать, если случился разлив бетона?

В любом — жидком или затвердевшем состоянии, бетон может быть легко удален, если случайно произошел разлив смеси. Бетонная смесь быстро становится инертной, не растекается, не проникает в почву, поэтому нет необходимости в специальной обработке почвы. Однако следует позаботиться о том, чтобы свежий бетон не взаимодействовал с открытыми участками кожи, для защиты рекомендуется использовать перчатки и сапоги, которые исключат химические ожоги. Если возникает конкретный разлив, нет опасности для окружающей среды, которая может повлиять на воду или другие природные ресурсы.

Есть ли опасность для окружающей среды при производстве бетона?

Поскольку бетонная смесь изготавливается из натуральных продуктов, прежде всего, существует минимум, либо совсем отсутствуют вредные факторы для окружающей среды от сырья. Хранение, процесс производства регулируются законодательством и санитарными требованиями.

БЕТОН СВОИМИ РУКАМИ. СОСТАВ И ТЕХНОЛОГИЯ.

Приготовить самому бетонную смесь теоретически несложно, но на практике можно совершить ошибки, которые могут обернуться очень длительной и и трудоемкой  переделкой уже сделанной работы.  Поэтому давайте попробуем «пройти» весь процесс приготовления бетона, отметив важные моменты и возможные ошибки.

  1. 1.      Рецептура бетона и раствора

Составляющие бетона:

  • Песок – для фундамента необходимо использовать только морской песок, так как он наиболее чистый и не включает в себя примесей и глиняных соединений.
  • Цемент – не стоит экономить на мешках цемента, особенно для фундамента, выбирайте марку от М400 и выше, все что ниже дает не надежную прочность, и в итоге вы переплатите сотни раз. Цемент очень плохо хранится, так как умеет быстро впитывать влагу даже из воздуха, поэтому покупайте его именно столько, сколько нужны для работы на день или очень плотно закрывайте его пакетом и положите в помещении, где влажность меньше всего.
  • Щебень – для приготовления бетона рекомендуется использовать гранитный щебень  мелкой фракции 5-20мм.
  • Вода – нужна чистая вода без примесей.

 

Универсального рецепта для приготовления бетона нет, так как  как щебень и песок часто различаются в зависимости от партии. В таблицах ниже представлены усредненные соотношения. Бетон можно сделать жидким или густым в зависимости от того, куда его нужно укладывать, и есть ли вибратор. Если такового не имеется, а места укладки узкие, можно добавить воды, но столько же, сколько воды нужно добавлять и цемента, иначе снизится марочная прочность бетона.

Составляющие и их пропорции в различных марках бетона:

Составляющие и их пропорции в различных марках цементного раствора.

Кому-то удобнее весовые и объёмные пропорции, вот они:

2     
Замешивание бетона .

Мешать бетон можно  вручную или бетономешалкой,  но лучше всё-таки бетономешалкой, это будет качественнее и значительно легче и быстрее.

А)  Замешивание  вручную.

Если вы используете труд наёмных работников, то надо учесть одну маленькую хитрость, которую применяют подобные работнички.

Когда стоит вопрос о замесе чужого бетона вручную, для облегчения процесса бетон делают жидким, но чтобы ваша стройка не развалилась раньше времени оплаты, вместе с водой в бетонный раствор добавляют и цемент, компенсируя снижение прочности — тем самым, облегчая себе труд за счет хозяина. Выводы — при найме оговариваем расход цемента и воды.

Б)  Замешивание  бетономешалкой.

  1. Для примера возьмем замес бетона марки М150 — 1 часть цемента 2 части песка 4 части гравия, пластинчатый для ручной укладки.
  2. Включить бетономешалку, важный момент — это часто забывают, загруженной бетономешалку не запускают, только пустую, положение бетономешалки при этом должно быть 45 градусов.
  3. Наливаем воду, половину от цемента — полведра.
  4. Засыпаем все четыре ведра гравия, промываем гравий от пыли в течение минуты.
  5. Высыпаем весь цемент (1 ведро), образуется цементное молоко, которое обволакивает гравий.
  6. Засыпаем песок, понемногу, для того чтобы перемешивающийся гравий подминал под себя песок, равномерно распределяя его по всему объему смеси.
  7. Мешаем две-три минуты — этого достаточно, чтобы смесь стала однородной, чем больше мешалка наклонена к горизонту, тем качественнее выйдет замес.
  8. Выливаем бетон из мешалки в заранее приготовленную емкость, тачку или прямо в опалубку.
  9. Заливаем полведра воды, качая грушу, хорошо её промываем, в дальнейшем можно эту воду пустить на следующий замес.

Помните, что после работы с цементным раствором или бетоном всегда нужно тщательно чистить инструмент.

 

 

 

 

Архитектурный бетон состав, своими руками

Пластичный и прочный архитектурный бетон создавался как материал для решения эстетических задач. Внутренняя отделка помещений, промышленное и ручное изготовление элементов и предметов интерьера и экстерьера – главное предназначение архикамня – так еще называют архитектурный бетон состав которого во многом отличается от состава привычного строительного раствора. Архитектурный бетон устойчив к глубоким колебаниям температуры, отлично переносит высокую влажность и не подвержен выветриванию, поэтому как материал для отделки фасадов и архитектурных элементов зданий он отлично выполняет свои функции.

Оформление фасадов архитектурным бетоном

По свойствам пластичности архитектурный бетон похож на пластилин – из него можно сформировать любую объемную геометрическую фигуру сложных форм для украшения строительного объекта. Лепнина или колонны – отличный пример наружной отделки фасадов. Архикамень идеально имитирует природный камень-дикарь, и такая замена экономит расходы на декоративную отделку и визуальное оформление здания. Штукатурно-отделочный состав архитектурный бетон продается в специализированных строительных магазинах или готовится самостоятельно по рецепту, приведенному в статье.

[ads-pc-1]
[ads-mob-2]

Классификация архитектурного бетона

Составные части любого раствора декоративного бетона обозначают его функциональные цели и характер применения. Основа бетона — цемент как вяжущая составляющая, щебень, песок, гранитный или мраморный гравий в качестве наполнителей, стабилизирующие добавки и другие пластификаторы. Смешение компонентов в нужной пропорции дает разные результаты к использованию бетона в разных целях. Одна из разновидностей бетона — архитектурная бетонная смесь.

Бетон для декорации фасадов и архитектурных элементов зданий постоянно применяется при украшении строительных объектов или прилегающего участка. Это разновидность искусственного камня, состоящего из цементно-песчаного раствора и улучшающих добавок.

Из чего состоит раствор архитектурного бетона

[ads-pc-1]
[ads-mob-2]

Оттенки архикамня – белый или светло-серый, но при добавлении красящих компонентов можно генерировать любые цвета. Текстура материала также может изменяться добавлением таких наполнителей, как щебень, галька, гравий или ракушки. Другие отличительные свойства архитектурных материалов от обычного бетона:

  1. Плоская мелкозернистая структура, которую можно отшлифовать до идеального состояния;
  2. Гигроскопичность архитектурного бетона очень мала, а это значит. Что в материале не проходят процессы карбонизации, поэтому целостность и прочность бетона гарантирована на протяжении всего времени эксплуатации;
  3. Не выгорает под действием УФ излучения, не меняет внешние качества и физические свойства под воздействием атмосферных процессов;
  4. Высокая прочность и устойчивость к влиянию низких температур;
  5. Технология работы с архитектурным камнем проще, а сам материал пластичнее, чем обычный бетон, что позволяет создавать элементы декора и высокохудожественные изделия разных форм и размеров.

Изделия из архикамня

 

[ads-pc-1]
[ads-mob-3]


Соотношение частей песка (П), цемента М-400 и М-500 (Ц) и щебня (Щ) для приготовления раствора бетона отражено в таблицах:

Цемент М400

Марка Пропорции Ц/П/Щ Объем раствора на 10 литров цемента, в литрах: П/Щ Литров бетона, получаемого из 10 литров цемента
100 1/4,6/7 41/61 78
150 1/3,5/5,7 32/50 64
200 1/2,8/4,8 25/42 54
250 1/2,1/3,9 19/34 43
300 1/19/3,7 17/32 41
400 1/1,2/2,7 11/24 31
450 1/1,1/2,5 10/22 29
Цемент М500
Марка Пропорции Ц/П/Щ Объем раствора на 10 литров цемента, в литрах: П/Щ Литров бетона, получаемого из 10 литров цемента
100 1/5,8/81 53/71 90
150 1/4,5/6,6 40/58 73
200 1/3,5/5,6 32/49 62
250 1/2,6/4,5 24/39 50
300 1/2,4/4,3 22/37 47
400 1/1,6/32 14/28 36
450 1/1,4/2,9 12/25 32

Преимущества и негативные свойства архикамня

Достоинства:

  1. Прочность, пластичность, невосприимчивость к погодным условиям;
  2. Невысокая стоимость изготовления элементов и приготовления раствора;
  3. Неорганические добавки увеличивают срок эксплуатации и предохраняют от разрушения.

Недостатки:

  1. Использование элементов декора тяжелого декоративного бетона требует дополнительного укрепления стен и перекрытий;
  2. На домах из дерева и легких бетонов создание декораций из архикамня не рекомендуется из-за большого веса украшений;
  3. Монтаж декора на фасадах требует значительных трудозатрат и задействования спецтехники;
  4. Трудно сформировать мелкие декоративные детали и элементы, что сказывается на общей художественной выразительности здания;
  5. Медленная скорость работы – затвердевание цементно-песчаной смеси в специальной форме наступаетна 1–2 сутки;
  6. Сложная геометрия декора требует точного соблюдения размеров и тщательной подгонки деталей.

Элементы фасадов

 

[ads-pc-1]
[ads-mob-3]


Деление архитектурного искусственного камня на группы происходит по признакам функционального назначения:

  1. Декоративный бетон белого цвета используют для декорации передней части зданий, просторных помещений с высокими потолками, декорированных элементов архитектурных фасадов, которые не испытывают значительных весовых и механических нагрузок;
  2. Из облегченного белого бетона создают декоративные формы небольшого веса — панно, плитку, лестницы, элементы с имитацией природного камня.

Часто декоративная поверхность не столько повторяет текстуру натурального камня, сколько используется как материал с характеристиками намного лучшими, чем у камня. Благодаря составу декоративного камня бетону возможно создание декора, по текстуре близкого к натуральным материалам:

  1. В качестве наполнителя выступает кварцевый песок природного происхождения, придающий поверхности текстуру каменной поверхности. Предметы декора из бетона с таким наполнителем носят название «восстановленный песчаник».
  2. Вяжущее вещество в смеси — портландцемент высшего качества (например, ПЦ500) серого или белого цвета, без примесей.
  3. Красящие вещества добавляют, чтобы изделие максимально точно повторяло текстуру и оттенки натурального дикого камня. Красящие пигменты добавляются при замешивании раствора, чтобы будущее изделие равномерно окрасилось в общей массе. Дополнительно красить такие детали нет необходимости, такой декор не выцветает под солнцем, не отслаивается за время эксплуатации, на поверхности не появляются микротрещины. Максимально приближенная текстура природного камня предполагает использование красителей, обеспечивающих естественные оттенки.
  4. В архитектурный бетон добавляется только очищенная вода, чтобы качество изделий не подвергалось временны́м изменениям. Важно правильно рассчитать требуемый объем воды.
  5. Модификаторы и пластификаторы, антивспениватели, сцепляющие вещества (адгезивы), морозоустойчивые вещества. Количественный и качественный состав добавок будет разным для каждого конкретного замеса, и зависит от формы и физико-эксплуатационных характеристик изделия, от технологии формовки архитектурных элементов. Добавление пластификаторов и стабилизаторов обеспечивает рост прочности изделия, устойчивость к механическим и ударным нагрузкам, контрастным перепадам влажности и температуры.

Промышленное изготовление декоративных элементов

 

[ads-pc-1]
[ads-mob-3]

Формировка

Формируются изделия из архитектурного бетона несколькими способами:

  1. Трамбовка, или набивка – это процесс создания жестких элементов декорации вручную. Раствор заливается и трамбуется специальной трамбовкой. Набивка используется для формирования геометрически сложных декораций. Недостатки этого способа – высокий процент брака, низкая прочность изделий.
  2. С помощью вибропресса или прессовых форм. Этот способ формовки архитектурных элементов подходит для изготовления тротуарной плитки, камня для брусчатки, простых декоративных форм. При соблюдении технологии на выходе будут получаться высокопрочные изделия.
  3. Прессование – это формировка тонкостенных высокопрочных декоративных элементов с помощью гидропрессов и пресс-форм.

Как приготовить архитектурный бетон самостоятельно

[ads-pc-1]
[ads-mob-3]

Чтобы правильно приготовить качественный рабочий раствор, нужно смешать кварцевый песок и портландцемент, добавить красящие вещества и модификаторы в определенной пропорции, указанной выше. Портландцемент следует брать белого или светло-серого цвета и самого высокого качества – это марки М500 или ДО400. Цемент серого цвета использовать не рекомендуется, так как на выходе получатся тусклые ненасыщенные оттенки.

Функционально законченные изделия из архикамня

[ads-pc-1]
[ads-mob-3]

Заполнителем выступает очищенный кварцевый песок, дробленый гранит или мрамор мелкой фракции. Чтобы бетон имел конкретный оттенок, в раствор добавляются цветные красящие составляющие в виде жидкости или сухих порошкообразных веществ. Пигментный краситель добавляется в соотношении 3/100, чтобы получить более для насыщенные цвета, соотношение соблюдается 5/100 или больше.

 

[ads-pc-1]
[ads-mob-3]


Технология приготовления декоративного искусственного камня такова:

  1. Сухие составляющие нужно просеять через мелкое металлическое сито с ячейкой 1,5 х 1,5 мм;
  2. Портландцемент и кварцевый песок смешиваются в сухом виде;
  3. В сухую смесь добавляется мелкая мраморная (гранитная) крошка или пыль;
  4. Добавляются красящие пигменты нужных цветов;
  5. Сухая смесь перемешивается до однородного состава;
  6. В сухом составе делается углубление, в которое добавляется очищенная вода.

Объемное количество рабочего состава определяются маркой портландцемента. Так, на одну объемную часть цемента М500 добавляется три части песка и две части воды. Качество полученного раствора определяется также вручную: нужно сильно сжать немного раствора в руке. Если после сжатия между пальцев потечет вода –добавьте песка. Если при разжимании кулака состав видится рыхлым и рассыпается — добавьте воды.

Кроме основных составляющих раствора для архикамня, в его состав должны добавляться пластификаторы и модифицирующие вещества. Пластификаторы придают свежему незастывшему раствору пластичность, увеличивают морозостойкость и устойчивость к любым погодным условиям, адгезивные вещества и антивспениватели повышают качество изделия. Пропорции, в которых должны добавляться модификаторы и пластификаторы, определяются функциональным назначением изделия и технологией его изготовления.

Состав архитектурного бетона, технология изготовления, область применения

О таком универсальном строительном материале, как бетон, известно даже непрофессионалам. Однако, столкнувшись с наименованием арт-бетон, архитектурный или декоративный бетон, не все смогут понять, о чем идет речь.

Характеристики архитектурного бетона

Этот материал изготавливается из пластичной смеси и является имитацией натурального камня. Сегодня это инновационное решение в дизайне позволяет формировать уникальные объемные декорации. В составе арт-бетона обязательно задействованы следующие компоненты.

  1. Связующий элемент – цемент определенных марок. К тому же в него не добавляются никакие примеси и добавки. Цемент используется только белого цвета.
  2. Наполнитель придает смеси объема и пластичности. Чаще всего в производстве применяют кварцевый песок. Перед употреблением его тщательно просеивают. Полученная таким способом масса напоминает натуральный материал. Компонентами наполнителя могут служить крошка из мрамора или мелкое битое стекло, а также другие материалы. Каких-либо ограничений на их применение не существует.
  3. Щебень для архитектурного бетона вовсе не обязателен. Но многие производители используют его, чтобы повысить и улучшить технические показатели создаваемой смеси.
  4. Добавки и модификаторы пластифицирующего характера необходимы для производства высококачественного архитектурного бетона. Они положительно влияют на влагостойкость и морозоустойчивость смеси, а также позволяют демонстрировать отличный глянец на поверхности изделия.
  5. Красящие вещества используют в целях придать готовому застывшему арт-бетону натуральности. Красители вводят в смесь в процессе замешивания, поэтому пигментация получается однородной по тону. Цветовая палитра также не имеет каких-либо рамок, все зависит от замысла художника.
  6. Вода необходима для повышения пластичности продукции. Она также влияет на работу с составом. Чтобы вода негативно не отразилась на параметрах данного бетона, ее используют без примесей и добавок.

Сегодня архитектурный бетон становится популярным благодаря своим превосходным качествам. Пластичность данного строительного материала позволяет возводить сооружения различных форм и размеров, прекрасно имитировать фактуру различного материала, даже самого дорогого по стоимости. Это дает возможность существенной экономии, так как его стоимость намного ниже аналогов из натуральных природных материалов.

Архитектурный бетон более устойчив к различному роду внешних воздействий. А такие особенности, как низкая стоимость, долговечность, легкость в уходе, пожаробезопасность и отсутствие скользкости на идеальной поверхности делают его востребованным среди потребителей. Технология производства данного строительного материала – коммерческая тайна, поэтому детальный рецепт его изготовления, а также соотношение компонентов, их пропорций не разглашаются.

Методика изготовления арт-бетона

Основой производства является смесь цемента и песка. Совершенные технологические характеристики достигаются путем ввода различных добавок. Коэффициент наполнителя индивидуален, зависит от создания определенного вида изделий. Чаще всего используется соотношение 1:3:2, где 1 – цемент, 3 – песок, 2 – вода.

Применяемый краситель также употребляется в определенном количестве, что способствует получению оттенка различной насыщенности. В приготовленную однородную смесь добавляется щебень (не более 40% от общей массы), состав тщательно перемешивается и заливается в специальные формы, при этом периодически бетон подвергают утрамбовке.

Область использования архитектурного бетона

Ландшафтный дизайн, прекрасная надежная внешняя и внутренняя отделка домостроения – самые распространенные области применения гибкого, пластично и крепкого материала.

Инновационные технологии позволяют создать искусственный камень из архитектурного бетона, не уступающий по всем показателям природному камню.

Прекрасен белый арт-бетон в декорировании фасадов, в изготовлении предметов интерьера и внешнего декора.

Белый легкий декоративный бетон используют в изготовлении конструкций с компонентами декора.

Состав данного материала замечательно имитирует различные естественные горные породы, однако он превышает в разы их физические свойства.

Вывод

Архитектурный бетон великолепно смотрится в сочетании с другими материалами. Изделия из арт-бетона — это привлекательность, изысканность, роскошность.

» Что такое декоративный бетон и для чего его используют?

Искусственный камень давно стал одним из самых популярных строительных материалов. Но конструкции из обычного бетона нельзя назвать привлекательными. Для повышения их эстетичности часто применялись различные способы отделки с использованием разнообразных материалов.

С развитием технологий изготовления и модификации классического композита появился декоративный бетон. Этот материал отличается от классического искусственного камня не только цветовой палитрой, но и фактурой, сложной формой и возможностью создания любого орнамента.

Основные виды декоративных композитов

Изменение эстетических свойств искусственного камня началось с введения в его состав различных пигментов. Декоративный бетон изначально применялся для создания элементов мощения и малых архитектурных форм.

Изготовление таких изделий ведут в заводских условиях, так как их производство предполагает наличие мощных смесителей, вибростолов или вибропрессов и парка форм.

Еще одной разновидностью стал декоративно-печатный бетон, выполняемый в качестве отделочного материала непосредственно на конструкции. Технология его производства чуть проще и предполагает применение специальных гибких форм из силиконовых полимеров.

Сейчас выпускается несколько видов изделий из декоративного бетона:

  • окрашенные элементы мощения простой конфигурации;
  • тротуарная плитка сложной формы, в том числе с фактурой натурального камня;
  • отделочные материалы для фасадов;
  • элементы заборов и оград, малые архитектурные формы.

Способы изготовления

Появление декоративного бетона было связано с необходимостью сочетания высоких эксплуатационных свойств искусственного камня и окрашенного покрытия специального назначения. Впервые элементы мощения, выполненные с применением пигментов, были использованы американскими военными при устройстве взлетных полос аэродрома. Прессованный материал сочетал высокую прочность и долговечность бетона и яркую окраску специальных покрытий, заметную в любых погодных условиях.

Вибропрессование

Со временем изделия, выпущенные посредством вибропрессования, вошли в обиход гражданского строительства и украсили улицы города, а также дорожки в частных владениях. Плитка и малые архитектурные формы, изготовленные вибропрессованием, производятся из мелкозернистого бетона. Искусственный камень благодаря низкому содержанию воды обладает следующими базовыми параметрами:

  • прочность на сжатие от 30 до 60 МПа;
  • водонепроницаемость W6 – W12;
  • морозостойкость не менее F300;
  • водопоглощение не более 6%.

При изготовлении окрашенных изделий часто применяется белый портландцемент, так как он обеспечивает получение более ярких и стойких цветов.

Вибролитье

Вторым способом производства изделий из декоративного бетона является вибролитье. В этой технологии применяются подвижные смеси, способные без труда заполнить оснастку сложной геометрии и рисунка.

Благодаря технологии литья и высокой подвижности бетонных смесей лицевая поверхность изделий отличается высоким классом на уровне А1, реже А2. Использование в качестве заполнителя крошки гранита или мрамора позволяет придать плитке особую структуру и окраску.

Дополнительная шлифовка придает поверхности изделий абсолютную гладкость, что увеличивает их эстетичность. Из дополнительных свойств таких элементов можно выделить:

  • высокую однородность окрашивания;
  • водопоглощение не более 1 — 1,5%;
  • низкую истираемость.

Изготовить подобные изделия можно и своими руками. В специализированных строительных магазинах можно найти специальные фторопластовые или силиконовые формы, обеспечивающие высокое качество поверхности.

Фото галерея

Отделочные материалы для фасада

Благодаря совершенствованию производства полимеров и изделий из них декоративный бетон получил дополнительное развитие с появлением технологии штампования. Фактически обработка поверхности заключается в нанесении приготовленной смеси и оттиске шаблона с заданным рисунком.

Декоративно-печатный бетон становится все более востребованным. В отличие от классических отделочных материалов, выполненных под натуральный камень, подобная технология позволяет сократить затраты на материалы и упростить процесс украшения фасада любого здания.

Кроме того, несомненным плюсом такого метода является разнообразие формы, причем рисунок можно менять в любой последовательности, достаточно только приобрести несколько форм для оттиска.

Полимерные бетоны

Не менее интересным вариантом декоративного бетона является композит с применением минерального и органического вяжущего. Введение в состав материала полимерных композиций обеспечивает получение абсолютно плотной структуры с интересным рисунком заполнителя. Чаще всего в состав такого бетона вводится крошка окрашенных горных пород, создающая рисунок натурального камня.

Декоративный бетон на полимерном вяжущем обладает идеальной поверхностью и не требует какой-либо доработки. Его часто применяют для создания напольных покрытий, облицовочных плит и различных декоративных элементов. Помимо высокой эстетичности такой материал отличается стойкостью к агрессивным химическим веществам, очень низкой истираемостью и длительным сроком службы без потери эксплуатационных и декоративных свойств.

Самостоятельное изготовление материала

Создать декоративный бетон своими руками несложно, особенно если остановиться на методе штампования или литья. Второй вариант подходит для изготовления элементов мощения и оград, поэтому весьма востребован при устройстве садовых дорожек, отмостки или элементов облицовки фундамента и цоколя.

Приготовление смеси и заливка плитки

Для изготовления бетонной смеси в домашних условиях можно воспользоваться гравитационным смесителем. При работе с окрашенными изделиями лучше всего применять белый портландцемент, крупный или средний песок и гранитную крошку, при этом состав бетона на 1 м3 будет выглядеть следующим образом:

  • цемент = 410 — 520 кг;
  • песок = 1300 — 1400 кг;
  • гранитная крошка = 250 — 350 кг;
  • вода = 200 — 240 кг;
  • раствор пластификатора = 6,5 — 8 кг;
  • пигмент = 2,5 — 5 кг.

Для равномерного окрашивания пигмент необходимо вводить в сухую смесь цемента песка и крошки. После предварительного перемешивания в течение 1,5 — 2 минут вводится вода с пластификатором, после чего компоненты смешиваются еще 3 — 5 минут. Далее осуществляется заливка смеси в подготовленные формы.

Формы, инструменты и все необходимые материалы можно приобрести в компании Домаск — www.domaskbeton.ru

Для эффективного уплотнения лучше всего воспользоваться вибрированием. При отсутствии такой возможности каждую форму необходимо проштыковать, отстучать и загладить верхний слой смеси. Для обеспечения оптимальных условий твердения формы накрываются пленкой или влажной ветошью. Распалубку лучше всего вести не ранее, чем через 48 часов.

Использование штампования

При нанесении рисунка непосредственно на поверхности конструкции используются готовые строительные смеси для финишной отделки. Чаще всего в их состав входят полимерные добавки, обеспечивающие высокую связность смеси.

Поверхность конструкции очищают от старых покрытий и загрязнений и грунтуют для увеличения адгезии. Далее наносится слой затворенной смеси толщиной от 10 до 50 мм. При толщине покрытия более 15 мм необходимо использовать специальную монтажную сетку.

Оттиск рисунка производится через 30 — 60 минут после нанесения смеси. Поверхность предварительно смачивается, затем в слой отделочного материала вдавливается полиуретановая заготовка определенного рисунка. Для облегчения снятия штампа можно использовать мыльный раствор, тогда форма будет легко отделяться от слоя смеси.

Легкий бетон облегченная бетонная смесь от производителя доставка

Популярный в строительстве бетон, имеет один существенный недостаток, ограничивающий сферу его применения. Высокая плотность готовой конструкции из классического бетона не позволяет возводить из него стены, перекрытия на деревянном основании или ограждения. Но безвыходных ситуаций не бывает, и на помощь пришел легкий бетон. Это бетонные смеси с облегченной за счет пористых наполнителей массой. Определение «легкий бетон» в современном строительстве объединяет большую группу материалов, различных по составу и структуре, но отличающихся низким весом. По ГОСТу к легким бетонам относятся смеси, плотность которых не превышает 1800 кг/м3.

Калькулятор стоимости доставки бетона миксером — укажите адрес

Введение в строительную практику этих материалов позволяет снизить затраты на замес до 20% и облегчить трудоемкость почти на половину. Помимо этого легкий бетон обладает высокими теплоизоляционными качествами, почему до начала 20 века назывался «теплым бетоном». Высокие конструкционные параметры и легкость в обработке делают легкий бетон востребованным и популярным строительным материалом.

Состав и классификация легкого бетона

Для снижения плотности бетонной смеси наполнитель заменяется пористыми материалами, такими как:

  • Вспученный перлит;
  • Керамзит;
  • Пенопласт;

По тому, какой наполнитель входит в состав легкого бетона определяется и его классификация. Существуют несколько критериев, подразделяющих виды легкого бетона, это:

По структурным показателям:

  • Классический (обычный). В составе такого бетона смешиваются крупный или мелкий наполнитель, вода и вяжущий компонент. По нормативам, пространство, занимаемое воздухом в такой смеси, не должно превышать 6% общей массы.
  • Крупнопористые (без добавления песка). Такая смесь состоит из 75% наполнителя и 25% воздушных пустот.
  • Ячеистый тип. Состав легкого бетона ячеистого типа подбирается из вяжущих компонентов и веществ, продуцирующих образование пор. Например, основная структура состоит из герметизированных пузырей без добавления песка или крупных наполнителей.

Полистеролбетон

По принципу назначения выделяют:

  • Конструкционные смеси, имеющие самый высокий показатель объемной массы из всех легких составов (1400 – 1800 кг/м3). Прочность такого состава соответствует бетону М-50, а морозостойкость F-15. Монтаж несущих конструкций — наибольшее использование конструкционной смеси.
  • Конструкционно-теплоизоляционные смеси. Объемная масса таких растворов составляет 500 – 1400кг/м3, а прочность равняется бетону марки М-35. Такие составы применяются в построении оград, перекрытий и межкомнатных перегородок.
  • Теплоизоляционные смеси, объемная масса которых составляет всего 150 – 500 кг/м3. Но показатели морозостойкости доходят до 0,2 Вт/(мх*С). В основном их используют в виде утеплительного слоя или при возведении теплоизоляционных объектов.

По характеру вяжущего вещества различают такие составы как:

  • Цементные,
  • Известковые,
  • Шлаковые,
  • Гипсовые,
  • Полимерные,
  • Особые обжиговые составы.

Арболит

По типу наполнителя в состав легкого бетона могут входить:

  • Керамзит,
  • Шунгизит,
  • Перлит,
  • Аглопорит,
  • Вермикулит,
  • Пористая горная щебенка,
  • Шлакопемзовая смесь,
  • Тремолит,
  • Зольный гравий.

Керамзитбетон

По характеру заполнения пор, легкий бетон подразделяется на газо- и пенобетон.

Газосиликат

Пенобетон

Преимущества легкого бетона

Благодаря своим качествам, легкие смеси позволяют решить множество архитектурных задач без существенных затрат. Преимущества легкого бетона невозможно переоценить, именно благодаря им материал заслужил такую популярность в строительстве. Наиболее значимыми являются, такие показатели как:

Нетеплопроводность

За счет пористой структуры, легкий бетон обладает прекрасными теплоизоляционными свойствами. Наиболее высокие показатели у легких бетонов с самыми легкими заполнителями, например, вспученным перлитом.

Морозоустойчивость

Показатели морозостойкости зависят то вяжущего компонента, и колеблются в промежутке от F-25 до F-100. Максимальной морозоустойчивостью обладают легкие цементы на основе портландцемента с добавлением пемзы или керамзита. Такие составы могут выдерживать до 300 циклов заморозки.

Звукоизоляция

Те же пористые наполнители делают легкий бетон надежной преградой любому шуму. Дома, построенные с применением легких смесей не нуждаются в работах по дополнительной шумоизоляции.

Низкий удельный вес

Легкость получаемого готового материала дает этому виду бетона дополнительный ряд преимуществ. В процессе строительства отпадает необходимость дополнительного укрепления фундамента, не нужны специальные подъемные устройства, что в итоге дает значительную экономию.

Универсальность

Легкие составы обладают высокой прочностью, благодаря этому их назначение и область применения охватывают широкий спектр работы. Легкие бетоны отлично подходят для возведения несущих элементов здания, межкомнатных стен, стяжек и лестничных пролетов. Также они незаменимы при реставрационных работах, когда конструкцию нельзя подвергать дополнительным нагрузкам.Легкие бетоны нашли свое применение и в декоративном оформлении, из них делают карнизы, пилястры, обрамления для окон и дверей, колонны и арки. Помимо этого, легкий бетон можно использовать как утеплительный материал.

Технология производства

Как уже говорилось выше, легкие смеси подразделяются на газобетон и пенобетон. Такое распределение зависит от того, какой наполнитель пор используется в изготовлении.

Технология производства газобетона основывается на введении в состав пергидроля или алюминиевой пудры. Предварительно перемешанные вода, цементный песок и кремнеземистые вещества вспучиваются посредством газообразующего вещества. При этом методе диаметр ячеек примерно 1 – 2 см. Тщательно перемешанный раствор заливают в формы, и в специальных автоклавах, при высокой температуре и давлении доводят до готовности.

Технология производства пенобетона отличается ненамного. В данном случае в роли вспучивателя выступает пенообразователь. Пена готовится заранее, путем взбивания воды и канифольного жидкого мыла на животной основе.

Смесь для пенобетона готовится в специальных смешивающих устройствах, затем разливается по формам и отправляется в автоклав или пропарочную камеру.

В результате такой методики получается строительный материал с высоким коэффициентом прочности, небольшим весом и высокими теплоизоляционными показателями.

Вы можете связаться с нами по указанным телефонам и узнать полную информацию о покупке и доставке бетона в интересующий Вас район Москвы и Московской области, уточнить стоимость и возможное время доставки.

Из чего сделан бетон?

Это один из самых популярных строительных материалов в мире. Он огнестойкий и устойчив к влаге. Со временем он становится сильнее и используется для строительства дорог, мостов и туннелей! Какое сегодня чудо дня? Конечно же, бетон!

Бетон везде. Оглянись. Вы видите бетон? Если вы учитесь в школе, вполне вероятно, что пол или даже стены сделаны из бетона. В домашних условиях он, вероятно, составляет фундамент здания. Выгляните наружу, и вы можете увидеть бетон на тротуарах и дорогах.

Несмотря на то, что его видят почти каждый день, многие люди не очень разбираются в бетоне. Из чего это сделано? Насколько он силен? Как долго это длится? В чем разница между бетоном и цементом? У нас так много вопросов!

Многие люди думают, что бетон — это то же самое, что и цемент, но это не так. Вместо этого цемент — это ингредиент, используемый для изготовления бетона. Цемент изготавливается из известняка и глины. Это паста, которая связывается с другими ингредиентами, удерживая бетон вместе.

Для изготовления бетона вам нужны воздух, вода, цемент и заполнители. Бетон содержит мелкие заполнители, такие как песок, и крупные заполнители, такие как камни. Производители бетона смешивают эти ингредиенты в нужных количествах, чтобы получить один из самых прочных строительных материалов в мире.

Бетон, каким вы его знаете сегодня, существует всего около 200 лет. Именно тогда был впервые произведен портландцемент — тип цемента, из которого сегодня делают бетон. Однако другие виды бетона использовались древними народами тысячи лет назад.

Первые зарегистрированные случаи использования бетона относятся к Сирии и Иордании в 6500 г. до н. Э. Позже люди в Китае и Египте использовали разные формы бетона для строительства зданий около 3000 г. до н. Э. Древние римляне также использовали бетон в строительстве, начиная с 600 г. до н. Э. Бетон существует и меняется очень давно!

Что делает бетон таким популярным? Во-первых, он очень сильный. Каждый квадратный дюйм современного бетона может выдержать давление в 3000 фунтов. Это не ЧУДЕС, это основной материал для строительства мостов и туннелей.Часто бетон продолжает укрепляться в течение многих лет после его заливки. Это из-за реакции между водой и цементом при высыхании бетона.

Бетон также очень недорогой, учитывая его прочность. В США каждый кубический ярд стоит около 110 долларов. Это также способствует широкому использованию бетона. От строительства дорог до строительства небоскребов — прочность и доступность бетона делают его фаворитом.

Какие еще варианты использования бетона вы можете придумать? Вы когда-нибудь видели бетонную статую? Как насчет бетонного фонтана? Подумав об этом, вы можете обнаружить, что этот очень прочный материал встречается даже чаще, чем вы думали!

Стандарты:

CCRA.L.3, CCRA.L.6, CCRA.R.1, CCRA.R.2, CCRA.R.4, CCRA.R.10, CCRA.SL.1, CCRA.W.4, CCRA.SL. 2, CCRA.W.2, CCRA.W.9, CCRA.L.1, CCRA.L.2, CCRA.W.10

Из чего сделан бетон | Типы бетона

Бетон состоит из четырех основных компонентов: крупного заполнителя (гравий), мелкого заполнителя (песок), портландцемента и воды. Вот и все, но как часть метода смешивания, есть также некоторое количество воздуха, либо преднамеренно (увлеченный воздух), либо просто восполненный при смешивании (захваченный воздух). Все эти элементы смешиваются, затем укладываются на место, прежде чем цемент гидратируется, и все это волшебным образом превращается в камень.

Свойства бетона

Помимо цемента используются различные типы вяжущего материала, такие как известь для извести и битум для асфальта, который используется в дорожном строительстве. Эта технология занимается исследованием свойств бетона и его практическим применением.

Подробнее о бетонном материале
В строительстве он используется для возведения фундаментов, колонн, балок, плит и других несущих деталей. Помимо цемента используются различные типы связующего материала, например, известь для извести и битум для асфальта, который используется в дорожном строительстве.

Есть много типов бетона, но мы рассмотрели основные и самые важные бетоны;

1. Обычный / Обычный

В этом типе основными ингредиентами являются цемент, песок и крупные заполнители, разработанные и смешанные с определенным количеством воды.

Доля основных ингредиентов может варьироваться в широких пределах. Очень часто используемый дизайн смеси, известный как номинальный дизайн смеси .

Обычный бетон в основном используется при строительстве тротуаров и в зданиях, где не требуется очень высокая прочность на разрыв.Он также используется при строительстве плотин.

2. Легкий

Любые типы бетона с массой менее 1920 кг / м3 классифицируются как легкие .

Различные типы заполнителей, которые применяются при производстве легкого бетона, включают природные элементы, такие как пемза и скотия, искусственные материалы, такие как керамзит и глина, и обработанные материалы, такие как перлит и вермикулит.

Единственная важная часть этого материала — очень низкая теплопроводность.

3. Высокоплотный

Этот тип также называют тяжелым бетоном . В этом типе вес r толщина варьируется в пределах 3000-4000 кг / м3 .

Они изготовлены из крупнозернистой щебня высокой плотности. Среди таких материалов наиболее часто используется Barytes с удельным весом 4,5.

Они в основном используются на атомных электростанциях и других родственных сооружениях, поскольку обеспечивают отличную защиту от всех типов излучений.

4. Армированный

Его еще называют RCC (армированный цементный бетон). В этом типе сталь во многих формах используется в качестве арматуры для обеспечения очень высокой прочности на разрыв.

Это происходит из-за смешанного действия простого бетона (имеющего высокую прочность на сжатие) и стали (имеющей высокую прочность на разрыв).

Стальная арматура учитывается в виде стержней, стержней, сеток и всех возможных форм.

5. Precast

Этот термин относится к различным типам бетонных форм, которые отливаются в формы на заводе или на стройплощадке.

Однако они не используются в строительстве до тех пор, пока они полностью не затвердеют и не затвердеют в контролируемых условиях.

  

Из чего сделан бетон?

Главная »Новости» Из чего сделан бетон?

Существует значительная путаница в отношении того, из чего именно сделан бетон, а также в отношении различий между бетоном и цементом. Хотя многие люди, кажется, называют бетон и цемент взаимозаменяемыми, на самом деле это две разные вещи.Цемент — это вяжущий материал и один из ключевых ингредиентов бетона. Бетон, с другой стороны, представляет собой составной материал, состоящий из воды, цемента и заполнителей (например, песка и гравия).

Чтобы еще больше устранить путаницу, мы более подробно рассмотрим два материала, чтобы лучше понять особенности бетона в процессе.

Разница между бетоном и цементом

Итак, как уже было сказано, цемент — это вяжущий материал и ключевой компонент стандартной бетонной смеси.Цемент состоит из кальция, алюминия, железа и кремния и создается путем смешивания глины, известняка и песка, хотя это может варьироваться.

Эти материалы затем измельчаются и измельчаются вместе и нагреваются до экстремальных температур в печи, после чего ингредиенты подвергаются химической реакции, образуя новое вещество: «клинкер». После дальнейшего измельчения конечное вещество идентифицируется как цемент.

По завершении цемент готов к составлению бетонной смеси.

Бетонная смесь

Итак, мы установили, что три основных ингредиента бетона следующие: цемент, вода и заполнители. Теперь мы более подробно рассмотрим отдельные роли этих ингредиентов:

  • Цемент: При смешивании цемент и вода образуют пасту, которая покрывает различные заполнители смеси. Затем паста затвердевает и связывает агрегаты.
  • Вода. Вода — ключ к созданию вышеупомянутой пасты; он химически реагирует с цементом и делает бетон работоспособным.Количество воды, добавляемой в смесь, изменяет соотношение вода / цемент, которое, в свою очередь, определяет прочность бетона после завершения.
  • Заполнители: Заполнители прокладывают и укрепляют бетон, могут быть разделены на мелкие и крупные частицы; песок считается мелким заполнителем, а гравий — крупным заполнителем.

Как делается бетон?

Процесс изготовления прочного, долговечного бетона начинается с правильного дозирования.Например, смесь, в которой недостаточно пасты, чтобы заполнить пространство между заполнителями, приведет к грубой отделке. И наоборот, смесь, содержащая слишком много места, с большей вероятностью треснет.

После того, как пропорции будут определены, и ингредиенты объединены, смесь начнет затвердевать в результате химической реакции, известной как гидратация.

После того, как бетон должным образом перемешан и обрабатывается, его затем укладывают в формы, прежде чем смесь станет слишком жесткой. Этот процесс помогает устранить любые дефекты в бетоне, такие как воздушные карманы.После этого бетон можно растирать и затирать шпателем в зависимости от конкретных требований партии.

Concrete Network поставляет качественный бетонный бетон на месте многочисленным клиентам, как внутренним, так и коммерческим, по всей Великобритании, с различными марками и конструкциями бетонной смеси для различных областей применения. Обладая богатым опытом и внушительным парком автобетоносмесителей, мы можем адаптировать каждую партию бетона к вашим точным требованиям. Чтобы получить дополнительную информацию или совет относительно ваших требований, свяжитесь с нами сегодня.

Это везде, но что такое бетон?

Бетон практически окружает нас, но многие ли из нас действительно знают, что это такое? Почти в каждом строительном проекте на планете в какой-то момент используется бетон: опоры и фундаменты для домов, офисных зданий и проектов шоссе, а также тротуаров, архитектурных элементов, плотин и небоскребов. Бетон, вероятно, использовался для строительства мостов, бассейнов и автомагистралей.Он универсален, относительно недорог и долговечен в суровых условиях.

Бетон — материал фундамента для зданий, улиц и городов человечества, восходящих к римским временам. Тем не менее, средний рабочий, не являющийся строителем, не сможет рассказать вам об этом, не взглянув на клавиатуру компьютера. Итак, чтобы разгадать тайну современного бетона, нам нужно взглянуть на его историю и происхождение.

Прежде всего, термин бетон не определяет конкретный материал, а скорее их смесь. Цемент и щебень или гравий смешиваются с водой для образования бетона . В основном это смесь пасты и твердого камня. Магия, лежащая в основе великой истории бетона и его огромного разнообразия применений, проистекает из его множества применений; бетон, а также цемент (представьте, что это своего рода клей) можно придавать форму и формовать во влажном состоянии, но после высыхания он невероятно твердый, прочный и долговечный.

История бетона

Считается, что бетон в качестве строительного материала использовался еще в 6500 году до нашей эры. C., начиная с территории, ныне известной как Сирия и Иордания. Большинство ученых считает, что древние сооружения, многие из которых сохранились до сих пор, построены из определенного бетона. Процесс смешивания песка, гравия, известняка и воды для изготовления строительных материалов использовался в той или иной форме во всем древнем мире на протяжении тысячелетий. Вавилоняне и ассирийцы использовали глину в качестве раствора или «клея», чтобы удерживать смеси камней, гравия и песка на месте. Но только с возвышением Римской империи бетон смог, так сказать, «устоять».Открытие древней формы цемента — это первое, что изменило природу того, что мы сейчас называем бетоном.

Метаморфоза податливой субстанции в субстанцию, на которой может быть построена цивилизация, впервые очаровала римлян в начале -х годов века. Парфенон и Колизей были построены из римского бетона и частично сохранились до наших дней. Но римские инженеры не просто улучшили древнюю смесь, иногда называемую «жидким камнем», — они создали то, что стало самым широко используемым искусственным строительным материалом в современном мире.

Римляне нашли волшебство в вулкане Кампи Флегрей, недалеко от города Поццуоли, Италия. В частности, магическая вулканическая пыль , которая превращалась в камень при соприкосновении с водой. Эта «волшебная» пыль была известна как «пуццолана» и была строительным чудом для римского мира.

Как оказалось, Пуццолана — итальянский вулканический пепел — представляет собой идеальную смесь оксидов кремния и извести, которая при смешивании с водой является основой для того, что мы теперь называем цементом. Было высказано предположение, что древнеримские инженеры наблюдали твердение вулканических материалов, когда они попадали в море, и задавались вопросом, можно ли воссоздать этот процесс в процессе строительства.В результате родился бетон и строительный бум в Риме.

Несущая способность и чистая прочность бетона сделали его предпочтительным материалом для многих древних строителей, которые использовали его для строительства бань, пирсов и гаваней для римлян. Однако, когда Римская империя пала в 5 годах нашей эры, знания о бетоне упали вместе с ней. Производство бетона было потеряно для истории более чем на тысячу лет — не использовалось и не использовалось до 19 -го века.Англичанин по имени Джозеф Аспдин заново открыл бетон и запатентовал его как портландцемент в 1824 году. Запатентованный г-ном Аспдином цемент до сих пор составляет большую часть того, что мы называем раствором, строительным раствором и штукатуркой в ​​современных зданиях.

Как делается бетон

Изготовление бетона ничем не отличается от одного из любимых занятий детей: лепить что-нибудь из грязи с помощью форм, а затем оставлять сушиться на солнце. Конечно, ни один небоскреб невозможно сделать из грязи, так что это должно быть нечто большее.

По сути, бетон получают путем смешивания двух основных компонентов: заполнителя и пасты . В составе современного бетона есть различные материалы, которые используются в промышленности в качестве заполнителей. К ним относятся песок, гравий или щебень. Размер частиц заполнителя может иметь большое значение в зависимости от типа конструкции. Мелким заполнителем считается все, что имеет размер частиц менее 0,2 дюйма (5 миллиметров), в то время как крупный заполнитель может иметь размер до 1.5 дюймов (38 миллиметров).

Паста — это чаще всего цемент — смесь известняка, глины, гипса и различных других минералов или химикатов.

Заполнители и пасту необходимо смешивать в правильной пропорции, если мы хотим получить прочный и долговечный бетон. Если не нанести достаточно пасты, в бетоне будет слишком много пустот между заполнителями (пористый бетон и шероховатая поверхность). Избыток цемента всегда дает красивую гладкую поверхность, но он может легко растрескаться и стать дорогостоящим.

После того, как материал будет правильно дозирован, добавляется необходимое количество воды. Водоцементное соотношение — это вес воды для затворения, деленный на вес цемента. Инициируется химический процесс, называемый гидратацией. Во время этой реакции каждая частица цемента образует узел, который растет, соединяясь с другими частицами цемента или прилипая к соседним агрегатам.

При высыхании полученная смесь образует твердую камнеобразную массу. Лучший бетон имеет низкое водоцементное соотношение.Инженеры играют с этим соотношением до тех пор, пока не достигнут мягкого места между качеством свежего бетона и удобоукладываемостью.

Обычно в промышленности используется смесь, которая выглядит следующим образом: цемент (от 10 до 15 процентов), заполнитель (от 60 до 75 процентов) и вода (от 15 до 20 процентов). Воздух является неотъемлемым компонентом бетона и составляет от 5 до 8 процентов.

Новое открытие бетона

Основными ингредиентами портландцемента — буквального строительного раствора современного мира — являются силикаты кальция, образующиеся при смешивании известняка и глины и нагревании до температуры более 1000 градусов по Фаренгейту.По химическому составу это примерно та же формула, которая использовалась для создания «Пуццолана» внутри вулкана Кампи Флегрей несколько веков назад.

Уловка заключается в том, чтобы помнить, что цемент — это не то же самое, что бетон. За многие годы, прошедшие с 1824 года, строительная отрасль изменила, улучшила и расширила формулу изготовления бетона с помощью множества добавок и технологий, но цемент по-прежнему остается клеем, который скрепляет все вместе.

Сегодняшний бетон, одним из основных компонентов которого является цемент, способен выдерживать огромные веса без крошения.Он имеет прочность на сжатие . Однако бетон ограничен, когда речь идет о прочности на разрыв , — способности к изгибу. Бетон ломается при изгибе. Это большая проблема при строительстве мостов, плотин или опорных колонн, которые должны постоянно корректироваться с учетом погодных условий и износостойкости.

Прочность бетона на растяжение была улучшена со времен Римской империи за счет добавок в химическую смесь. В 1849 году, всего через двадцать пять лет после патентования портландцемента, парижский горшечник Жозеф Монье изобрел железобетон. Монье получил патент на свой метод добавления стальных стержней или сетки в бетон до того, как он затвердеет, что привело к еще одной инновации в современных строительных технологиях и улучшило прочность бетона на растяжение. Железобетон до сих пор широко используется во множестве проектов, от небоскребов, плотин, военных мемориалов, мостов и автомагистралей.

Будущее бетона

Традиционный бетон может поглощать всего 300 миллиметров воды в час.Напротив, Topmix может безопасно отводить 36 000 миллиметров воды в час.

Теперь, когда вы знаете, что такое бетон, вы также должны знать, что он находится в процессе становления. Многие новые формы старинной смеси разрабатываются и все чаще используются в строительстве. Одним из самых захватывающих улучшений в бетоне за последние годы является разработка проницаемого бетона.

Также известный как пористое покрытие, проницаемый бетон обладает свойствами, противоположными традиционному бетону, поскольку его частицы настолько велики, что позволяют воде полностью проникать через них. Вместо того, чтобы отталкивать воду и вызывать наводнения в городах после дождя, как это делает непроницаемый бетон, проницаемый бетон обеспечивает естественный сток и поглощение воды почвой. Вместе с появлением беспилотных автомобилей, в ближайшем будущем проницаемый бетон может существенно изменить условия движения. Также обязательно стоит посмотреть на самовосстанавливающийся бетон.

Однако, как бы вы это ни называли, мир в том виде, в каком мы его знаем, не существовал бы без открытия и использования бетона.Это в наших зданиях, в наших городах и на наших шоссе. Это самая основа нашей цивилизации, и она содержится почти во всем, на что мы смотрим, живем, работаем и двигаемся.

Как производят цемент и бетон

Цемент — важнейший ингредиент бетона.Это мелкий порошок, который действует как клей, скрепляющий бетон при смешивании с водой, песком и заполнителями.

Цемент производится путем нагревания точной смеси тонкоизмельченного известняка, глины и песка во вращающейся печи до температуры, достигающей 1450ºC. Это приводит к производству цементного клинкера, промежуточного продукта при производстве цемента. Цементный клинкер выходит из печи, охлаждается, а затем тонко измельчается для получения порошка, известного как цемент. На топливо, сжигаемое для обогрева печи, приходится около 40% выбросов при производстве цемента.Остальные 60% — это «технологические выбросы», т.е. когда известняк перегрет, он высвобождает свои углеродные атомы и образует в печи CO 2 , которые практически невозможно восстановить. Канадская цементная и бетонная промышленность применяет ряд инновационных мер для дальнейшего сокращения углеродного следа.

Цемент — лишь небольшая часть рецептуры бетона, обычно составляя от 7% до 10% бетонной смеси. Другими основными компонентами бетона являются песок, гравий (мелкий и крупный заполнитель) и вода.

Химические вещества — так называемые добавки — иногда добавляют на стадии производства бетона для улавливания воздуха, удаления воды, изменения вязкости и изменения других эксплуатационных свойств. Производители улучшают процесс связывания цемента на стадии производства бетона с помощью дополнительных вяжущих материалов (SCM), которые поступают из промышленных стоков.

Основные ингредиенты цемента (известняк, песок и глина) и бетона (цемент, смешанный с песком, гравием и водой) являются одними из наиболее широко доступных сырьевых материалов на Земле.

Цементный порошок Основные ингредиенты бетона: (цемент, смешанный с песком, гравием и водой) Доля различных ингредиентов в типичной бетонной смеси

Бетон: самый разрушительный материал на Земле | Города

За время, которое вам понадобится, чтобы прочитать это предложение, мировая строительная индустрия вылила более 19 000 ванн из бетона. К тому времени, когда вы наполовину прочитаете эту статью, том заполнит Альберт-холл и выльется в Гайд-парк. Через день она была бы размером почти с китайскую плотину «Три ущелья». За один год в Англии хватит патио над каждым холмом, долиной, укромным уголком и трещиной.

После воды бетон является наиболее широко используемым веществом на Земле. Если бы цементная промышленность была страной, она была бы третьим по величине источником выбросов углекислого газа в мире с объемом до 2,8 млрд тонн, уступая только Китаю и США.

Этот материал является основой современного развития, возводя крыши над головами миллиардов, укрепляя нашу защиту от стихийных бедствий и обеспечивая структуру для здравоохранения, образования, транспорта, энергетики и промышленности.

Бетон — это то, как мы пытаемся приручить природу. Наши плиты защищают нас от непогоды. Они защищают наши головы от дождя, от холода до костей и от грязи с ног. Но они также погребают обширные участки плодородной почвы, забивают реки, заглушают среду обитания и — действуя как скалистая вторая кожа — снижают нашу чувствительность к тому, что происходит за пределами наших городских крепостей.

Наш сине-зеленый мир становится серее с каждой секундой. Согласно одному расчету, мы, возможно, уже прошли точку, в которой бетон перевешивает совокупную углеродную массу каждого дерева, куста и кустарника на планете. В этом смысле наша искусственная среда перерастает естественную. Однако, в отличие от мира природы, он на самом деле не растет. Напротив, его главное качество — затвердевать, а затем очень медленно деградировать.

Q&A

Что такое «Бетонная неделя Guardian»?

Show

На этой неделе Guardian Cities исследует шокирующее воздействие бетона на планету, чтобы узнать, что мы можем сделать, чтобы сделать мир менее серым.

Наш вид пристрастился к бетону. Мы используем ее больше, чем что-либо еще, кроме воды. Подобно тому другому чудо-материалу, созданному руками человека, пластик, бетон изменили конструкцию и улучшили здоровье человека. Но, как и в случае с пластиком, мы только сейчас осознаем его опасности.

Бетон является источником до 8% глобальных выбросов CO2; если бы это была страна, она была бы худшим виновником в мире после США и Китая. Он заполняет наши свалки, перегревает наши города, вызывает наводнения, уносящие жизни тысяч людей, и коренным образом меняет наше отношение к планете.

Сможем ли мы избавиться от зависимости, если без нее невозможно представить современную жизнь? В этой серии статей Concrete Week исследует влияние материала на окружающую среду и нас, а также рассматривает альтернативные варианты на будущее.

Крис Майкл, редактор Cities

Всего за последние 60 лет произведено 8 миллиардов тонн пластика. Цементная промышленность перекачивает больше каждые два года. Но хотя проблема больше, чем у пластика, обычно она считается менее серьезной.Бетон не получают из ископаемого топлива. Его не обнаруживают в желудках китов и чаек. Доктора не обнаруживают его следов в нашей крови. Мы также не видим, чтобы он запутался в дубах или способствовал образованию подземных фатбергов. Мы знаем, где мы находимся с бетоном. Точнее, мы знаем, куда он идет: в никуда. Именно поэтому мы стали полагаться на него.

Эта прочность, конечно, то, к чему стремится человечество. Бетон любят за его вес и прочность.Вот почему он служит основой современной жизни, сдерживая время, природу, элементы и энтропию. В сочетании со сталью это материал, который гарантирует, что наши плотины не прорвутся, наши многоэтажки не упадут, наши дороги не прогнутся, а электросеть останется подключенной.

Твердость — особенно привлекательное качество во время дезориентирующих перемен. Но, как и всякая лишняя хорошая вещь, она может создать больше проблем, чем решить.

Иногда бетон, непреклонный союзник, иногда ложный друг, может противостоять природе десятилетиями, а затем внезапно усилить его влияние.Возьмите наводнения в Новом Орлеане после урагана Катрина и Хьюстона после Харви, которые были более серьезными, потому что городские и пригородные улицы не могли впитывать дождь, как пойма, а ливневые стоки оказались ужасно непригодными для новых экстремальных климатических изменений.

Когда прорвется дамба . .. Дамба канала 17-й улицы в Новом Орлеане после прорыва во время урагана Катрина. Фотография: Нати Харник / AP

Это также увеличивает экстремальные погодные условия, от которых нас укрывает. Считается, что на всех этапах производства бетон является источником 4-8% мирового CO2.Среди материалов только уголь, нефть и газ являются более значительными источниками парниковых газов. Половина выбросов CO2 в бетоне возникает при производстве клинкера, наиболее энергоемкой части процесса производства цемента.

Но другие виды воздействия на окружающую среду изучены гораздо хуже. Бетон — чудовище, страдающее жаждой, поглощающее почти десятую часть мирового промышленного водопотребления. Это часто приводит к перегрузке запасов для питья и орошения, поскольку 75% этого потребления приходится на засушливые и испытывающие нехватку воды регионы.В городах бетон также усиливает эффект теплового острова, поглощая солнечное тепло и улавливая газы из выхлопных газов автомобилей и кондиционеров, хотя это, по крайней мере, лучше, чем более темный асфальт.

Это также усугубляет проблему силикоза и других респираторных заболеваний. Пыль от выдуваемых ветром штабелей и смесителей составляет до 10% крупных твердых частиц, которые задыхаются в Дели, где в 2015 году исследователи обнаружили, что индекс загрязнения воздуха на всех 19 крупнейших строительных площадках превышал безопасные уровни как минимум в три раза. .Известняковые карьеры и цементные заводы также часто являются источниками загрязнения, наряду с грузовиками, которые перевозят материалы между ними и строительными площадками. В таких масштабах даже добыча песка может иметь катастрофические последствия, поскольку в мире разрушается так много пляжей и рек, что эта форма добычи полезных ископаемых теперь все чаще используется организованными преступными группировками и связана с кровопролитным насилием.

Это касается наиболее серьезного, но наименее понятного воздействия бетона, заключающегося в том, что он разрушает природную инфраструктуру без замены экологических функций, от которых зависит человечество в отношении удобрения, опыления, борьбы с наводнениями, производства кислорода и очистки воды.

Бетон может поднять нашу цивилизацию на высоту до 163 этажей в случае небоскреба Бурдж-Халифа в Дубае, создавая жизненное пространство из воздуха. Но он также выталкивает человеческий след наружу, растягиваясь по плодородному верхнему слою почвы и удушающим местам обитания. Кризис биоразнообразия, который, по мнению многих ученых, представляет собой такую ​​же угрозу, как и климатический хаос, вызван в первую очередь превращением дикой природы в сельское хозяйство, промышленные зоны и жилые кварталы.

На протяжении сотен лет человечество было готово смириться с этим недостатком окружающей среды в обмен на несомненные преимущества бетона.Но теперь баланс может измениться в другую сторону.


Пантеон и Колизей в Риме являются свидетельством прочности бетона, который представляет собой смесь песка, заполнителя (обычно гравия или камней) и воды, смешанных со связующим на основе извести, обожженным в печи. Современная промышленная форма связующего — портландцемент — была запатентована как форма «искусственного камня» в 1824 году Джозефом Аспдином в Лидсе. Позже это было объединено со стальными стержнями или сеткой для создания железобетона, основы для небоскребов в стиле ар-деко, таких как Эмпайр-стейт-билдинг.

Реки его разлили после Второй мировой войны, когда бетон предлагал недорогой и простой способ восстановить города, разрушенные бомбардировками. Это был период бруталистских архитекторов, таких как Ле Корбюзье, за которым последовали футуристические плавные линии Оскара Нимейера и элегантные линии Тадао Андо — не говоря уже о постоянно растущем легионе плотин, мостов, портов, ратушей, университетские городки, торговые центры и однообразные мрачные автостоянки. В 1950 году производство цемента было равным производству стали; за прошедшие годы он увеличился в 25 раз, что более чем в три раза быстрее, чем его партнер по металлическим конструкциям.

Дебаты об эстетике имеют тенденцию поляризоваться между традиционалистами, такими как принц Чарльз, который осудил бруталистский Треугольный центр Оуэна Людера как «заплесневелый кусок слоновьего помета», и модернистами, которые рассматривали бетон как средство создания стиля, размера и прочности, доступных для людей. массы.

Политика бетона менее вызывающая разногласия, но более агрессивная. Основная проблема здесь — инерция. Как только этот материал связывает политиков, бюрократов и строительные компании, возникшую взаимосвязь практически невозможно изменить.Партийным лидерам нужны пожертвования и откаты от строительных фирм для избрания, государственным плановикам нужно больше проектов для поддержания экономического роста, а строительным боссам нужно больше контрактов, чтобы поддерживать приток денег, нанятый персонал и политическое влияние на высоком уровне. Отсюда непрекращающийся политический энтузиазм по поводу экологически и социально сомнительных инфраструктурных проектов и фестивалей цемента, таких как Олимпийские игры, чемпионат мира по футболу и международные выставки.

Классическим примером является Япония, которая во второй половине 20-го века приняла бетон с таким энтузиазмом, что структура управления страной часто описывалась как doken kokka (состояние строительства).

Резервуар для воды с регулируемым давлением в Кусакабе, Япония, построенный для защиты Токио от паводков и разлива основных водных путей и рек города во время сезонов сильных дождей и тайфунов. Фотография: Ho New / Reuters

Сначала это был дешевый материал для восстановления городов, разрушенных зажигательными бомбами и ядерными боеголовками во время Второй мировой войны. Затем он заложил основу для новой модели сверхбыстрого экономического развития: новые железнодорожные пути для сверхскоростных поездов Синкансэн, новые мосты и туннели для надземных скоростных дорог, новые взлетно-посадочные полосы для аэропортов, новые стадионы для Олимпийских игр 1964 года и Выставки в Осаке, а также новые мэрии, школы и спортивные сооружения.

Это поддерживало темпы роста экономики почти двузначными до конца 1980-х, обеспечивая высокий уровень занятости и давая правящей Либерально-демократической партии мертвую хватку. Политические тяжеловесы той эпохи — такие люди, как Какуэи Танака, Ясухиро Накасонэ и Нобору Такешита — оценивались по их способности реализовывать масштабные проекты в своих родных городах. Огромные откаты были нормой. Бандиты якудза, которые служили посредниками и силовиками, также получили свою долю. Сговоры на торгах и почти монополия со стороны шести крупных строительных фирм (Симидзу, Тайсэй, Кадзима, Такенака, Обаяси, Кумагай) обеспечивали достаточно прибыльность контрактов, чтобы дать политикам солидные откаты. doken kokka была ракеткой национального масштаба.

Но есть ровно столько бетона, которое можно с пользой уложить, не нанося ущерба окружающей среде. Постоянно убывающая отдача стала очевидной в 1990-х годах, когда даже самые креативные политики пытались оправдать правительственные пакеты стимулирующих расходов. Это был период чрезвычайно дорогих мостов к малонаселенным регионам, многополосных дорог между крошечными сельскими поселениями, цементирования немногих оставшихся естественных берегов рек и заливки все большего количества бетона в морские стены, которые должны были защищать 40% Японское побережье.

В своей книге «Собаки и демоны» автор и давний житель Японии Алекс Керр сетует на цементирование берегов рек и склонов во имя предотвращения наводнений и селей. Он сказал в интервью интервьюеру, что безудержные строительные проекты, субсидируемые государством, «нанесли неисчислимый ущерб горам, рекам, ручьям, озерам, водно-болотным угодьям, повсюду — и это происходит с большой скоростью. Такова реальность современной Японии, и цифры ошеломляют ».

Он сказал, что количество бетона, уложенного на квадратный метр в Японии, в 30 раз больше, чем в Америке, и что объем почти такой же.«Итак, мы говорим о стране размером с Калифорнию, которая кладет такое же количество бетона [как и все США]. Умножьте количество торговых центров Америки и разросшихся городов на 30, чтобы получить представление о том, что происходит в Японии ».

Традиционалисты и защитники окружающей среды пришли в ужас — и проигнорировали их. Цементирование Японии противоречило классическим эстетическим идеалам гармонии с природой и оценке mujo (непостоянство), но было понятно, учитывая постоянный страх землетрясений и цунами в одной из самых сейсмически активных стран мира. Все знали, что реки с серыми берегами и береговая линия уродливы, но никого это не волновало, пока они не затопили свои дома.

Что сделало разрушительное землетрясение и цунами 2011 года в Тохоку еще более шокирующим. В прибрежных городах, таких как Исиномаки, Камаиси и Китаками, огромные морские стены, построенные десятилетиями, были затоплены за считанные минуты. Почти 16 000 человек погибли, миллион зданий был разрушен или поврежден, улицы городов были заблокированы выброшенными на берег судами, а воды порта были заполнены плавучими автомобилями.Еще более тревожной была история на Фукусиме, где океанская волна захлестнула внешние защитные сооружения АЭС Фукусима-дайити и вызвала аварию на уровне 7.

Вкратце, казалось, что это может стать для Японии моментом короля Канута — когда сила природы разоблачила безумие человеческого высокомерия. Но бетонный вестибюль был слишком силен. Либерально-демократическая партия вернулась к власти годом позже с обещанием потратить 200 трлн иен (1,4 трлн фунтов стерлингов) на общественные работы в течение следующего десятилетия, что эквивалентно примерно 40% объема производства Японии.

«Такое ощущение, что мы в тюрьме, хотя мы не сделали ничего плохого» … Морская дамба в Ямаде, префектура Иватэ, Япония, 2018 год. Фотография: Ким Кён-Хун / Reuters

Строительные фирмы снова были приказал сдерживать море, на этот раз еще более высокими и толстыми преградами. Их ценность оспаривается. Инженеры заявляют, что эти 12-метровые бетонные стены остановят или, по крайней мере, замедлят будущие цунами, но местные жители слышали такие обещания и раньше. Территория, которую защищают эти оборонительные сооружения, также имеет меньшую человеческую ценность, поскольку земля в значительной степени обезлюдена и заполнена рисовыми полями и рыбными фермами.Экологи говорят, что мангровые леса могут стать гораздо более дешевым буфером. Что характерно, даже многие пострадавшие от цунами местные жители ненавидят бетон между ними и океаном.

«Такое ощущение, что мы в тюрьме, хотя мы не сделали ничего плохого», — сказал Reuters рыбак, ловящий устриц Ацуши Фудзита. «Мы больше не можем видеть море», — сказал родившийся в Токио фотограф Тадаси Оно, сделавший одни из самых ярких снимков этих массивных новых построек. Он описал их как отказ от японской истории и культуры.«Наше богатство как цивилизации связано с нашим контактом с океаном», — сказал он. «Япония всегда жила с морем, и мы были защищены морем. А теперь японское правительство решило закрыть море ».


Это было неизбежно. Во всем мире бетон стал синонимом развития. Теоретически похвальная цель человеческого прогресса измеряется рядом экономических и социальных показателей, таких как продолжительность жизни, младенческая смертность и уровень образования.Но для политических лидеров самым важным показателем является валовой внутренний продукт, показатель экономической активности, который чаще всего рассматривается как расчет размера экономики. ВВП — это то, как правительства оценивают свой вес в мире. И ничто так не укрепляет страну, как бетон.

Это верно для всех стран на определенном этапе. На ранних стадиях развития тяжелые строительные проекты полезны, как боксер, набирающий мускулы. Но для уже зрелой экономики это вредно, как если бы пожилой спортсмен накачивал все более сильные стероиды, чтобы добиться еще меньшего эффекта. Во время азиатского финансового кризиса 1997–1998 годов кейнсианские экономические советники сказали правительству Японии, что лучший способ стимулировать рост ВВП — это выкопать яму в земле и засыпать ее. Желательно с цементом. Чем больше отверстие, тем лучше. Это означало прибыль и рабочие места. Конечно, гораздо легче мобилизовать нацию на то, чтобы сделать что-то, что улучшает жизнь людей, но в любом случае бетон, вероятно, будет частью договоренности. Таков был смысл Нового курса Рузвельта в 1930-х годах, который отмечается в США как национальный проект по борьбе с рецессией, но также может быть описан как крупнейшее из когда-либо существовавших до того момента упражнений по заливке бетона.Одна только плотина Гувера требовала 3,3 млн кубометров, что было тогда мировым рекордом. Строительные фирмы утверждали, что переживут человеческую цивилизацию.

Но это было легче по сравнению с тем, что сейчас происходит в Китае, конкретной сверхдержаве 21-го века и величайшей иллюстрацией того, как материал трансформирует культуру (цивилизацию, переплетенную с природой) в экономику (производственная единица, одержимая ВВП. статистика). Необычайно быстрое превращение Пекина из развивающейся страны в будущую сверхдержаву потребовало цементных гор, песчаных пляжей и озер с водой.Скорость, с которой смешиваются эти материалы, является, пожалуй, самой поразительной статистикой современности: с 2003 года Китай за каждые три года заливал больше цемента, чем США за весь 20 век.

Сегодня Китай использует почти половину мирового бетона. На сектор недвижимости — дороги, мосты, железные дороги, градостроительство и другие проекты строительства цемента и стали — в 2017 году пришлось треть роста экономики страны. В каждом крупном городе есть модель городского плана в масштабе пола, которую необходимо постоянно обновляется, поскольку маленькие белые пластиковые модели превращаются в мегамоллы, жилые комплексы и бетонные башни.

Но, как США, Япония, Южная Корея и любая другая страна, которая «развивалась» до него, Китай достигает точки, когда простая заливка бетона приносит больше вреда, чем пользы. Торговые центры-призраки, полупустые города и стадионы для белых слонов — все более очевидные признаки расточительства. Возьмите огромный новый аэропорт в Лулиане, который открылся всего с пятью рейсами в день, или стадион «Олимпийское птичье гнездо», который настолько мало используется, что теперь стал больше памятником, чем местом проведения соревнований. Хотя поговорка «строй, и люди придут» в прошлом часто оказывалась верной, китайское правительство обеспокоено.После того, как Национальное бюро статистики обнаружило 450 кв. Км непроданной жилой площади, президент страны Си Цзиньпин призвал к «уничтожению» лишних застроек.

Плотина «Три ущелья» на реке Янцзы, Китай, является крупнейшим бетонным сооружением в мире. Фотография: Laoma / Alamy

Пустые, разрушающиеся строения — это не только бельмо на глазу, но и истощение экономики и расточительство продуктивных земель. Для все большего строительства требуется все больше цементных и сталелитейных заводов, выбрасывающих все больше загрязнений и углекислого газа.Как отметил китайский ландшафтный архитектор Юй Концзян, он также задыхает экосистемы — плодородную почву, самоочищающиеся ручьи, устойчивые к штормам мангровые болота, защищающие от наводнений леса — от которых в конечном итоге зависят люди. Это угроза тому, что он называет «экологической безопасностью».

Ю вел атаку на бетон, взрывая его по возможности, чтобы восстановить берега рек и естественную растительность. В своей влиятельной книге «Искусство выживания» он предупреждает, что Китай опасно далеко ушел от даосских идеалов гармонии с природой.«Процесс урбанизации, которому мы следуем сегодня, — это путь к смерти», — сказал он.

Yu консультировался с правительственными чиновниками, которые все больше осознают хрупкость нынешней китайской модели роста. Но их возможности для передвижения ограничены. За первоначальным импульсом конкретной экономики всегда следует инерция конкретной политики. Президент пообещал сместить экономический фокус с тяжелой промышленности на высокотехнологичное производство, чтобы создать «красивую страну» и «экологическую цивилизацию», и теперь правительство пытается свернуть с крупнейшего строительного бума. в истории человечества, но Си не может допустить, чтобы строительный сектор просто исчез, потому что в нем занято более 55 миллионов рабочих — почти все население Великобритании. Вместо этого Китай делает то же, что и бесчисленное количество других стран, экспортируя свои экологические проблемы и избыточные мощности за границу.

Пекинская хваленая Инициатива « Один пояс, один путь » — проект инвестиций в зарубежную инфраструктуру, во много раз превышающий план Маршалла — обещает разориться дорогами в Казахстане, по крайней мере, 15 плотинами в Африке, железными дорогами в Бразилии и портами в Пакистане, Греции и Шри-Ланке. Ланка. Для реализации этих и других проектов China National Building Material — крупнейший производитель цемента в стране — объявила о планах построить 100 цементных заводов в 50 странах.


Это почти наверняка будет означать усиление преступной деятельности. Строительная отрасль является не только основным средством создания сверхмощного национального строительства, но и самым широким каналом для взяточничества. Во многих странах корреляция настолько сильна, что люди воспринимают ее как показатель: чем конкретнее, тем больше коррупции.

Согласно наблюдательной группе Transparency International, строительство — самый грязный бизнес в мире, гораздо более подверженный взяточничеству, чем добыча полезных ископаемых, недвижимость, энергетика или рынок оружия.Ни одна страна не застрахована от этого, но в последние годы Бразилия наиболее четко продемонстрировала невероятные масштабы взяточничества в отрасли.

Как и повсюду, увлечение бетоном в крупнейшей стране Южной Америки началось достаточно легко как средство социального развития, затем превратилось в экономическую необходимость и, наконец, превратилось в инструмент политической целесообразности и индивидуальной жадности. Переход между этими этапами был впечатляюще быстрым. Первым крупным национальным проектом конца 1950-х годов было строительство новой столицы Бразилиа на почти необитаемом плато внутри страны.Всего за 41 месяц на высокогорном участке был залит миллион кубометров бетона, чтобы покрыть почву и возвести новые здания для министерств и жилых домов.

Национальный музей Республики Оскара Нимейера, Бразилиа, Бразилия. Фотография: Image Broker / Rex Features

За ним последовала новая автомагистраль через тропические леса Амазонки — Трансамазония, а с 1970 года — крупнейшая гидроэлектростанция Южной Америки Итайпу на реке Парана, граница с Парагваем, что почти в четыре раза больше. крупнее дамбы Гувера.Бразильские операторы гордятся тем, что 12,3 млн кубометров бетона хватит для заполнения 210 стадионов «Маракана». Это был мировой рекорд до тех пор, пока Китайская плотина «Три ущелья» не заглушила Янцзы объемом 27,2 м3.

Когда у власти стояли военные, пресса подвергалась цензуре, а независимая судебная система отсутствовала, не было возможности узнать, какая часть бюджета была выкачана генералами и подрядчиками. Но проблема коррупции стала слишком очевидной с 1985 года в эпоху постдиктатуры, когда практически ни одна партия или политик не остался незапятнанным.

В течение многих лет самым известным из них был Паулу Малуф, губернатор Сан-Паулу, который руководил городом во время строительства гигантской эстакады, известной как Минокан, что означает Большой Червь. Помимо того, что он взял кредит на этот проект, который открылся в 1969 году, он также предположительно снял 1 миллиард долларов с общественных работ всего за четыре года, часть которых была прослежена до секретных счетов на Британских Виргинских островах. Хотя Малуф разыскивался Интерполом, Малуф ускользал от правосудия на протяжении десятилетий и был избран на ряд высших государственных должностей.Это произошло благодаря высокой степени общественного цинизма, заключенного в наиболее часто употребляемой о нем фразе: «Он ворует, но он добивается своего», — которая может описать большую часть мировой бетонной промышленности.

Пауло Малуф присутствует на дебатах по поводу импичмента президента Дилмы Руссефф в Бразилиа, 2016 г. Фотография: Уэсли Марселино / Reuters

Но его репутация самого коррумпированного человека в Бразилии была омрачена за последние пять лет операцией «Мойка автомобилей», расследованием в обширную сеть сговора на торгах и отмывания денег.Гигантские строительные фирмы, в частности Odebrecht, Andrade Gutierrez и Camargo Corrêa, были в центре этой разветвленной схемы, в результате которой политики, бюрократы и посредники получали откаты на сумму не менее 2 миллиардов долларов в обмен на сильно раздутые контракты на нефтеперерабатывающие заводы, Плотина Белу-Монте, чемпионат мира по футболу 2014 года, Олимпийские игры 2016 года и десятки других инфраструктурных проектов по всему региону. По данным прокуратуры, только Одебрехт давал взятки 415 политикам и 26 политическим партиям.

В результате этих разоблачений пало одно правительство, бывший президент Бразилии и вице-президент Эквадора находятся в тюрьме, президент Перу был вынужден уйти в отставку, а десятки других политиков и руководителей были заключены за решетку.Коррупционный скандал достиг Европы и Африки. Министерство юстиции США назвало это «крупнейшим в истории делом о взяточничестве иностранцев». Оно было настолько огромным, что когда в 2017 году, наконец, арестовали Малуф, никто и глазом не моргнул.


Такая коррупция — это не просто кража налоговых поступлений, это мотивация для экологических преступлений: миллиарды тонн CO2 выбрасываются в атмосферу для проектов сомнительной социальной ценности и часто проталкиваются — как в случае с Белу-Монте — против оппозиции пострадавших местных жителей и с глубокой обеспокоенностью органов лицензирования окружающей среды.

Хотя опасности становятся все более очевидными, эта модель продолжает повторяться. Индия и Индонезия только вступают в высокую конкретную фазу развития. Ожидается, что в течение следующих 40 лет площадь новых построек в мире увеличится вдвое. Некоторые из них принесут пользу для здоровья. По оценке эколога Вацлава Смила, замена глиняных полов на бетонные в самых бедных домах мира могла бы сократить количество паразитарных заболеваний почти на 80%. Но каждая тачка бетона также приближает мир к экологическому коллапсу.

Chatham House прогнозирует, что урбанизация, рост населения и экономическое развитие приведут к увеличению мирового производства цемента с 4 до 5 миллиардов тонн в год. По данным Глобальной комиссии по экономике и климату, если развивающиеся страны расширят свою инфраструктуру до нынешних среднемировых уровней, строительный сектор к 2050 году выбрасывает 470 гигатонн углекислого газа.

Это нарушает Парижское соглашение об изменении климата, в соответствии с которым все правительства мира согласились с тем, что годовые выбросы углерода в цементной промышленности должны сократиться как минимум на 16% к 2030 году, если мир хочет достичь цели оставаться в пределах 1. От 5C до 2C потепления. Это также оказывает сокрушительное давление на экосистемы, которые необходимы для благополучия человека.

Опасности осознаются. В прошлогоднем отчете Chatham House содержится призыв к переосмыслению способа производства цемента. Чтобы сократить выбросы, он призывает к более широкому использованию возобновляемых источников энергии в производстве, повышению энергоэффективности, большему количеству заменителей клинкера и, что наиболее важно, к повсеместному внедрению технологий улавливания и хранения углерода — хотя это дорого и еще не применялось в промышленности. коммерческий масштаб.

Архитекторы считают, что ответ — сделать здания более компактными и, по возможности, использовать другие материалы, например, поперечно-клееный брус. «Пора выйти из« конкретного века »и перестать думать в первую очередь о том, как выглядит здание», — сказал Энтони Тистлтон.

«Бетон красив и универсален, но, к сожалению, он отвечает всем требованиям с точки зрения ухудшения состояния окружающей среды», — сказал он журналу Architects Journal. «Мы обязаны думать обо всех материалах, которые мы используем, и об их влиянии в целом.

Но многие инженеры утверждают, что жизнеспособной альтернативы нет. Сталь, асфальт и гипсокартон более энергоемкие, чем бетон. Мировые леса уже истощаются угрожающими темпами даже без резкого увеличения спроса на древесину.

Фил Пурнелл, профессор материалов и конструкций в Университете Лидса, сказал, что мир вряд ли достигнет «пика бетона».

«Сырье практически безгранично, и оно будет востребовано, пока мы строим дороги, мосты и все остальное, для чего нужен фундамент», — сказал он.«Практически по всем параметрам это наименее энергоемкий из всех материалов».

Вместо этого он призывает к лучшему обслуживанию и сохранению существующих структур, а когда это невозможно, к увеличению переработки. В настоящее время большая часть бетона отправляется на свалки или измельчается и повторно используется в качестве заполнителя. По словам Пурнелла, это можно было бы сделать более эффективно, если бы в плиты были встроены идентификационные бирки, которые позволили бы обеспечить соответствие материала спросу. Его коллеги из Университета Лидса также изучают альтернативы портландцементу.По их словам, различные смеси могут снизить углеродный след связующего на две трети.

Пожалуй, еще более важным является изменение мышления от модели развития, которая заменяет живые ландшафты искусственной средой, а природные культуры — экономикой, основанной на данных. Для этого необходимо заняться структурами власти, построенными на бетоне, и признать, что плодородие является более надежной основой для роста, чем прочность.

Guardian Concrete Week исследует шокирующее воздействие бетона на современный мир.Подпишитесь на Guardian Cities в Twitter, Facebook и Instagram и используйте хэштег #GuardianConcreteWeek, чтобы присоединиться к обсуждению, или подпишитесь на нашу еженедельную рассылку новостей

История бетона | BigRentz

Бетон настолько дан в нашей повседневной жизни, что вошел в наш словарный запас: когда мы говорим что-то «конкретное», мы имеем в виду, что это существенное, прочное, постоянное, на что можно рассчитывать. Кроме того, большинство из нас проводит свою жизнь на бетоне и вокруг него, на тротуарах и дорогах, внутри зданий и сооружений, построенных из чудесного материала.Без бетона развитый мир выглядел бы совершенно иначе.

Вы когда-нибудь задумывались, откуда произошел бетон и как он стал повсюду в современной жизни? За этим важным строительным материалом стоит долгая и впечатляющая история, начавшаяся тысячи лет назад, еще до египетских пирамид, охватывающая время беспрецедентных построек римлян и переходящая в современное строительство.

Мы рассмотрим, что такое бетон (а что нет), как он появился, как он сыграл роль в создании великих городов и монументальных зданий мира и как он влияет на нашу повседневную жизнь.

Важное различие: цемент и бетон

Прежде чем углубляться в историю бетона, следует прояснить одно важное заблуждение: бетон — это не то же самое, что цемент. Хотя эти два слова часто путают друг с другом, есть одно главное различие: цемент — это компонент бетона.

Цемент изготавливается из различных комбинаций известняка, глины, ракушек, мела, сланца, сланца, кварцевого песка и иногда даже доменного шлака или железной руды.Эти ингредиенты измельчаются, затем нагреваются при высоких температурах, в результате получается материал, называемый клинкер . В клинкер добавляется гипс, затем вся смесь тонко измельчается до цементного порошка.

Просто добавьте воды, и процесс станет интересным. Гидратация — это процесс, который происходит, когда минералы, содержащиеся в цементном порошке — кальций, кремний, алюминий, железо и другие — образуют химические связи с молекулами воды. По окончании этого процесса вода испаряется, а паста высыхает, оставляя после себя эти связи, организованные в виде камня.

Итак, бетон представляет собой смесь этого цементно-водного теста и песчано-каменного заполнителя. Паста покрывает поверхность песка и камней, связывая их вместе в смесь, известную как бетон. В жидкой жидкой форме бетону можно придать практически любую форму, которую пожелает строитель — лист, колонна, блок, плита, арка, чаша и т. Д. Когда вода в пасте высыхает, бетон становится твердым, как скала, и удерживает эта форма.

Цемент обычно составляет около 10-15 процентов бетонной смеси.Практически все типы бетона используют портландцемент. Это не торговая марка, а признанный вид цемента, который широко используется в отрасли (например, «нержавеющая сталь» или «стерлинговое серебро»). Его создатель назвал свою смесь в честь высококачественных строительных камней, найденных в соседнем карьере в Портленде, Англия.

Неопровержимые факты о бетоне

Бетон стал настолько популярен (и остался таким) благодаря своим трем важным качествам: пластичности, прочности и экономичности.В мокром состоянии бетон может принимать практически любую форму, вписываться в любое пространство, заполнять практически любые пустоты, покрывать практически любую поверхность. Но как только он высыхает и застывает, он сохраняет свою форму, становясь со временем сильнее, тверже и устойчивее.

Бетон, изготовленный с правильной концентрацией и в правильных условиях, может быть водонепроницаемым, штормостойким и огнестойким. И благодаря этой прочности он длится практически вечно. Через миллион лет, когда вся сталь, из которой мы строили наш мир, проржавела, а дерево превратилось в пыль, останется бетон.

Но бетон не только прочен; он также достаточно экономичен, чтобы поддерживать мировую промышленность, производящую более 2 миллиардов тонн бетона в год, что в среднем составляет около 5 тонн на человека в год, и без того шокирующий показатель, который, как ожидается, удвоится к 2050 году! Только Китай залил больше бетона для строительства в период с 2011 по 2014 год, чем США за последние сто лет.

Если вы находите эти факты удивительными, следуйте за нами по «бетонной дороге» через хронологию других увлекательных достижений.Вы увидите, как бетон стал материалом, который буквально проложил путь к жизни, какой мы ее знаем сегодня.

История бетона на протяжении веков

Итак, как мы пришли к текущему состоянию бетона? В процессе эволюции, как и многие другие средства строительства и развития. Во-первых, древние люди сделали открытия о природных материалах, которые они могли использовать для улучшения основных частей своей инфраструктуры — домов, заборов, колодцев и т.д. и ускорили строительство до нынешнего уровня.

Происхождение и предшественники

12 миллионов лет назад — Природный цемент

На земле, которая сейчас является Израилем, самовозгорание вызвало реакции между известняком и горючими сланцами, в результате чего образовались естественные отложения «природного цемента», которые сделают возможным образование бетона в будущем.

10 000 до н.э. — Ранняя известняковая структура

Известняк, также часто называемый «известью», играет самую раннюю роль в истории бетона в качестве основного ингредиента цемента, и он использовался на протяжении тысячелетий.Гебекли-тепе на территории современной Турции, предшествующий еще одному массивному каменному храму, Стоунхенджу, на 6000 лет был самым ранним известным строением из известняка. Известняк составлял Т-образные столбы этого храма, которые были построены и вырезаны доисторическими людьми, которые еще не разработали металлические инструменты или даже керамику.

6500 до н.э. — Пустыня цистерн

Первые бетонные сооружения, секретные подземные цистерны для хранения дефицитной воды, были построены набатейскими или бедуинскими торговцами, которые создали небольшую империю в пустынных оазисах южной Сирии и северной Иордании.Некоторые из этих цистерн все еще существуют в тех областях сегодня.

5600 до н.э. — Сборное железобетон перекрытия

На территории бывшей Югославии, в районе Лепенски Вир на берегу Дуная, в середине 1960-х годов были найдены хижины с подобием бетонных полов. Известковый цемент, который использовался, вероятно, прибыл из месторождения вверх по течению и был смешан с песком, гравием и водой, чтобы напоминать бетонные смеси нашего времени.

Памятники старины

3000 до н. э. — Египетские пирамиды

Известняковые скалы или бетонные блоки? Несмотря на некоторые горячо обсуждаемые предположения о том, что блоки в египетских пирамидах были сформированы из более раннего типа бетона более 5000 лет назад, в области археологии более широко распространено мнение, что блоки известняка были доставлены из соседних карьеров.Чтобы сделать раствор для скрепления блоков, строители смешали солому с глиной, содержащей измельченный известняк, гипс и глину.

1400-1700 до н.э. — минойские постройки на Крите

Минойское общество на острове Крит, предшественники греков и считающееся первой европейской цивилизацией, использовало строительный материал из смеси глины и вулканического пепла пуццолана для строительства полов, фундаментов и канализации.

* 1300 до н.э. — Первое «известковое» покрытие

Ближневосточные строители обожгли известняк и смешали его с водой, а затем использовали эту смесь для покрытия наружных поверхностей своих стен из толченой глины. Когда смесь вступала в реакцию с воздухом, она образовывала твердую защитную поверхность — и закладывала основу, так сказать, для современных разновидностей цемента.

1000 до н.э. — греческие гробницы

Микенцы использовали свою раннюю форму цемента для строительства гробниц. Некоторые из них вы можете увидеть сегодня на Пелопоннесе в Греции.

770-476 до н.э. — Великая китайская стена

Северные китайцы использовали форму цемента для постройки лодок и их участка Великой стены.На протяжении столетий строительства стены использовались материалы для ее строительства: тростник, ивовые ветви, дерево, уплотненный песок, грязь и 100 миллионов тонн камня и кирпича. Там, где они не были зацементированы известняковым раствором, они удерживались вместе ступкой из клейкого липкого риса.

* 700 до н.э. — Печи, строительный раствор и гидравлическая известь

Те же бедуины, которые первыми создали подземные цистерны, позже построили печи для производства рудиментарного вида гидравлической извести — цемента, который затвердевает под водой — для водонепроницаемого раствора, который продвинул строительство домов, полов и новых водонепроницаемых цистерн под землей.

От Римской империи к эпохе Возрождения

300-500 н.э. — римская архитектура

Римляне начали с того же сырья, что и минойцы — вулканического пепла, найденного недалеко от Помпеи и горы Везувий, который они использовали для уплотнения смеси обожженного известняка, измельченных камней, песка и воды, что позволило им строить пандусы и террасы. , и дороги, которые в конечном итоге соединили всю империю. Выливание смеси в формы вскоре позволило строителям создавать своды и купола, а также арки культовых акведуков и бань империи.Римский бетон пережил землетрясения, удары молний, ​​грохот морских волн и тысячи лет выветривания.

82 нашей эры — Колизей

После гражданской войны в Риме император, известный как Веспасиан, намеревался построить самый большой театр в мире на более чем 50 000 мест. Сегодня мы знаем первый в мире стадион, построенный 1937 лет назад, как «Колизей». Около трети сооружения все еще стоит почти два тысячелетия спустя и является культовым символом Римской империи.

117-125 нашей эры — Пантеон — и потеря бетона

Римский Пантеон, который скоро отметит свое 1900-летие, как никогда прочен. Неармированный бетонный купол храма был вдвое шире и выше любого купола, когда-либо созданного в то время, и его длина составляла 143 фута со знаменитым «окулусом» в центре. Его гигантский вес поддерживается невероятно толстыми бетонными стенами и восьмью цилиндрическими сводами, усиленными кирпичом, но без внутренней опоры.

Современные инженеры не осмелились бы построить неармированный купол такого размера, и, возможно, они никогда не узнают секрет долговечной стабильности Пантеона.Мы действительно знаем, что инженеры императора Адриана скорректировали рецепты бетона, используя больше вулканического пепла, чем камня, чтобы сделать купол легче, и больше скальных пород в стенах для более тяжелой арматуры. Но когда в 476 году нашей эры пала Римская империя, мир утратил беспрецедентный римский рецепт приготовления бетона.

1507 — Возрождение — Мост Нотр-Дам

Сразу после Средневековья итальянский монах по имени Джованни Джокондо построил мост Пон-Нотр-Дам в Париже, используя информацию, оставшуюся от древнеримского рецепта цемента.Примерно 250 лет спустя это сооружение было снесено, потому что дома, построенные на мосту, добавили слишком большого веса. Джокондо вошел в историю как единственный человек, пытавшийся строить из бетона в эпоху Возрождения.

Достижения в бетоне

Улучшения 16 века

Каменщик в Андернахе, Германия, попытался смешать вулканический пепел под названием trass с известковым раствором. Полученный материал был водостойким и прочным, и цепная реакция, начатая с открытием, привела к созданию современного цемента.

Торговля бетоном 17 века

В 17 веке голландцы (которые уже были мастерами строительства в воде) продали трасса Франции и Великобритании для использования в зданиях, требующих водонепроницаемости. Две соперничающие страны немедленно начали конкурировать за создание собственных гидравлических строительных материалов.

* 1793 — Современное производство извести для цемента

Когда британскому инженеру-строителю Джону Смитону было поручено построить новый маяк на скалах Эддистоун в Корнуолле, Англия, он приступил к поискам самого прочного и водонепроницаемого строительного материала, который он мог найти.Обнаружив поблизости известняк с высокой концентрацией глины, он обжигал его в печи и превратил в клинкер. Он измельчил его в порошок и смешал с водой, чтобы получить пасту, из которой он построил маяк.

В процессе — и спустя более чем 1000 лет после того, как секреты бетона были потеряны — Смитон заново открыл, как производить цемент. Вскоре производители начали продавать его открытие как «римский цемент». И маяк Эддистон простоял почти 130 лет, пережив скалы, которые выветрились из-под него.

* 1824 — Изобретение портлендского цемента

Англичанин Джозеф Аспдин усовершенствовал процесс, тщательно смешав известняковый мел с глиной и обжигая смесь в печи до удаления углекислого газа. Он также нагревает глинозем и кремнезем до тех пор, пока материалы не станут стеклоподобными, затем измельчил их и добавил в известняковую смесь вместе с гипсом.

Полученная химическая комбинация кальция, кремния, алюминия, железа, гипса и других минеральных ингредиентов составляет отличную формулу портландцемента, основного ингредиента бетона.Аспдин назвал результат «портландцемент», потому что он напоминал высококачественные строительные камни, добытые в соседнем Портленде, Англия.

* 1836 — Испытания на прочность

Первые испытания бетона на растяжение и сжатие прошли в Германии. Прочность на разрыв — это способность сопротивляться растяжению или растяжению; Прочность на сжатие — это способность противостоять сжатию или сдавливанию.

* 1850-е — Армирование стальной сеткой запатентовано

Французский садовник Жозеф Монье успешно экспериментировал с заливкой бетона на стальную сетку.(Бетон и сталь расширяются с одинаковой скоростью при нагревании, что делает их идеальным сочетанием). Монье запатентовал несколько вариантов своего изобретения для использования с железнодорожными вагонами, строительными плитами и трубами. Железобетон намного прочнее и практичнее неармированного материала. Он может перекрывать большие промежутки, позволяя бетону взлетать в виде мостов и небоскребов.

* 1880-е годы — Армирование железными прутьями

Калифорнийский инженер Эрнест Рэнсом начал испытания бетона и 2-дюймовых железных прутьев, чтобы увидеть, будут ли материалы сцепляться.Когда они это сделали, Рэнсом пошел еще дальше, скрутив железные прутья, чтобы создать арматуру, вокруг которой он мог «построить» бетон любой желаемой формы — эксперимент, который также сработал. Сегодня мы называем эту систему арматурным стержнем или арматурой, хотя современные инженеры обычно используют сталь вместо железа.

Система Рэнсома скоро будет использоваться в коммерческих зданиях, на дорогах, мостах и ​​даже в первых небоскребах. Знаменитый архитектор Фрэнк Ллойд Райт начал применять технологию арматурного бетона в современной архитектуре. Некоторые из самых известных зданий Райта, в том числе Храм Единства в Оук-Парке, штат Иллинойс, который считается первым современным зданием в мире; и Fallingwater в Милл-Ран, штат Пенсильвания, его самые знаменитые работы, были сделаны из железобетона.

* 1880-е годы — Запатентованная сталь для предварительного напряжения

Процесс предварительного напряжения стали был запатентован, чтобы сделать бетон более прочным и позволить инженерам использовать меньше стали и бетона.

Современные бетонные конструкции

С тех пор, как Рэнсом разработал использование арматуры, из бетона были построены все типы монументальных зданий и объектов инфраструктуры.Панамский канал, бункеры времен Второй мировой войны и знаменитый Сиднейский оперный театр делят строительный материал с одними из самых сложных и самых фантастических зданий в мире.

1889 — Первый железобетонный мост — Мост у озера Алворд, Сан-Франциско

Мост через озеро Алворд был построен в 1889 году в Сан-Франциско, Калифорния. Первый железобетонный мост, он пережил землетрясение в Сан-Франциско 1906 года и другие без повреждений. Он существует и сегодня, спустя более 100 лет после постройки.

1891 — Первая бетонная улица в Америке — Беллефонтен, Огайо

В 1891 году человек по имени Джордж Бартоломью построил первую бетонную улицу в Америке в Беллефонтене, штат Огайо. Сегодня проницаемый бетон пропагандируется как лучшее и самое экологически чистое покрытие для улиц.

1903 — Первое бетонное высотное здание — The Ingalls Building, Цинциннати

В Цинциннати в 1903 году система Рэнсома позволила построить первое бетонное высотное здание — 16-этажное здание Ingalls Building.Эта невероятная высота сделала небоскреб одним из величайших инженерных достижений своего времени.

1899 — Мост через реку Вьен

Мост через реку Вьен в Шательро, Франция, построенный в 1899 году, является одним из самых известных железобетонных мостов в мире.

1908 — Бетонные дома — Юнион, Нью-Джерси — спроектирован и построен Томасом Эдисоном

Первые бетонные дома в стране были спроектированы и построены в Юнион, штат Нью-Джерси, никем иным, как Томасом Эдисоном.Эти дома существуют и сегодня.

* 1913 — Поставка первой готовой смеси — Балтимор

Первая партия «готовой смеси» доставлена ​​в Балтимор. Смешивание бетона в одном месте (на центральном заводе), а затем его доставка грузовиком для использования на стройплощадке, стало революцией в бетонной промышленности.

* 1915 — Цветной бетон — L.M. Scofield, первая компания по производству цветного бетона

Линн Мейсон Скофилд основала L.M. Scofield, первую компанию по производству красок для бетона.Их продукция включала отвердители цвета, цветной воск, интегральный краситель, герметики и химические пятна.

* 1930 — Воздухововлекающие агенты — устойчивость к повреждениям от замерзания и оттаивания

В 1930 году воздухововлекающие агенты были впервые использованы в бетоне, чтобы противостоять повреждениям от замерзания и оттаивания — явное благо для методов строительства в холодную погоду в Соединенных Штатах и ​​во всем мире.

1936 — Плотина Гувера — крупнейший бетонный проект, когда-либо завершенный на то время

Плотина Гувера расположена на границе Аризоны и Невады.Построенная в 1936 году для сдерживания могущественной реки Колорадо, плотина состоит из 3,25 миллиона кубических ярдов бетона, а еще 1,11 миллиона используется для строительства электростанции и окружающих сооружений.

1956-1992 — Американская система автомагистралей между штатами

Все дороги Америки в системе автомагистралей между штатами сделаны из железобетона.

1963 — Актовый зал Университета Иллинойса — первый бетонный спортивный купол

Первая спортивная арена с бетонным куполом была построена на территории кампуса Иллинойского университета в Урбана-Шампейн в 1963 году.Арена, известная как Актовый зал, выглядит как летающая тарелка и вмещает более 16 000 человек в идеальном бетонном круге.

* 1970-е гг. — Армирование волокнами — способ усиления бетона

Волоконное армирование, в котором стекло, углерод, сталь, нейлон или другие синтетические волокна смешиваются с влажным бетоном перед заливкой, было введено как способ укрепления бетона. Волоконное армирование может использоваться для усиления зданий, а также внешних элементов, от проездов, плит и тротуаров до бассейнов, террас и террас.

1992 — Самое высокое железобетонное здание — Чикаго

65-этажный небоскреб по адресу 311 South Wacker Drive в Чикаго был самым высоким в мире железобетонным зданием на момент его постройки. Постмодернистская структура известна только по своему адресу.

Будущее бетона?

* Современная эпоха — при снижении производительности получается бетон более низкого качества

Когда-то бетон считался решением мировых строительных проблем; он податлив в мокром состоянии, прочен и долговечен в сухом виде и достаточно дешев, чтобы сделать практически все, что вы хотите.

Проблема в том, что это не навсегда. По крайней мере, он не остается неизменным и не остается жизнеспособным постоянно (хотя и не легко ломается). Несмотря на всю свою впечатляющую прочность на разрыв, современный бетон без капитального ремонта или замены может сохранять свою целостность в лучшем случае около века. Сегодняшний железобетон не может сравниться с «римским бетоном».

Особенно, если железобетон изготавливается дешево — скажем, с несбалансированной смесью, некачественными ингредиентами или небрежной заливкой — он может начать распадаться изнутри.По мере выветривания вода постепенно просачивается сквозь крошечные трещинки и направляется к стали в середине. По мере того как бетон, окружающий его, застывает, арматурный стержень окисляется и может расширяться настолько, чтобы расколоть бетон, который он должен поддерживать.

Соленая вода особенно вредна для арматуры, поскольку соль разъедает сталь в течение пяти десятилетий. Повторяющиеся циклы замерзания и оттаивания также могут создавать и расширять трещины, особенно на бетонных дорогах. Рассеивание соли действительно препятствует образованию льда, но вместе с влагой она наносит такой же вред арматурному стержню, как если бы морская вода постоянно омывала его.

* Будущее — Возможные улучшения в обслуживании и производстве бетона

Существует множество новых методов улучшения бетона, включая специальные методы обработки, предотвращающие проникновение воды в сталь. Другие достижения являются ответом на растущее внимание во всем мире к устойчивости: «Самовосстанавливающийся» бетон содержит бактерии, выделяющие известняк, закрывая любые возникающие трещины. Смесь для «самоочищающегося» бетона наполнена диоксидом титана, который разрушает смог и сохраняет белизну бетона.Усовершенствованные версии этой технологии могут даже дать нам уличное покрытие, которое очищает выхлопные газы от автомобилей.

Кроме того, в недавнем отчете говорится, что мы можем повторить рецепт римского бетона (который, несмотря на более низкую прочность на разрыв, демонстрирует беспрецедентную долговечность). Римский бетон не только водонепроницаем; Было обнаружено, что он становится сильнее при контакте с морской водой. Ученые предполагают, что микроскопические кристаллы растут в древнем бетоне, когда он погружен в воду, что делает его еще менее уязвимым для выветривания.

Хотя они до сих пор не смогли полностью собрать утраченный рецепт, исследователи знают, что вулканический пепел пуццолана имел фундаментальное значение для прочности древнеримского бетона. Недавно объявленный проект будет экспериментировать с аналогичным вулканическим пеплом у побережья Калифорнии, чтобы попытаться реконструировать процесс, который позволил создать самый прочный бетон в истории.

Если это произойдет, сочетание секретного рецепта Рима по изготовлению бетона и современных методов проектирования арматуры может снова произвести революцию в использовании бетона — а также в мировой инфраструктуре и архитектуре.

Источники:

https://www.nachi.org/history-of-concrete.htm

https://www.everreadymix.co.uk/news/a-history-of-concrete-infographic-by-ever-readymix/

https://www.concretenetwork.com/concrete-history/

https://www.chinahighlights.com/greatwall/fact/how-the-great-wall-was-built.htm

https://www.citylab.com/design/2017/08/undercover-economist-cement-shaped-the-modern-economy/537780/

https: //www.citylab.ru / design / 2014/11 / вступление в эпоху разрушения бетона / 382888/

https://www.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

*

*