Бетон (фр. beton; англ. concrete; исп. hormigon) — строительный материал из вяжущих смесей (цемента, силиката и т.д.) с водой, различными заполнителями и добавками, который затвердевает после заполнения им строительных форм (опалубки). См. также ЖБИ, Цемент; Опалубка.

Бетон делится на виды в зависимости от состава, компонентов и их соотношения, назначения, структуры, прочности, пористости, водонепроницаемости и так далее. При этом классификации могут быть как закреплены в государственных стандартах и строительных нормах и правилах, так и быть нигде не зафиксированными – лишь функционировать в речи строителей.

Главным показателем качества бетона является прочность при сжатии, по которой устанавливается марка бетона.

На сегодняшний день действуют следующие ГОСТы для бетона (последние издания и поправки):

ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные. Технические условия» (с поправкой от 12.09.2019).

Содержит требования к технологическим характеристикам бетонных смесей, процедурам контроля их приготовления, оценке соответствия показателей их качества, а также количеству бетонной смеси, отпускаемой потребителю. Устанавливает распределение технической ответственности между заказчиком, производителем (поставщиком) и потребителем бетонной смеси в части получения бетонных и железобетонных конструкций и изделий, соответствующих всем предъявляемым к ним требованиям.

ГОСТ 10060-2012 «Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие требования» (с поправкой от 23.04.2019). Устанавливает базовые и ускоренные методы определения морозостойкости.

ГОСТ 10180-2012 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам». Устанавливает методы определения предела прочности бетонов на сжатие, осевое растяжение, растяжение при раскалывании и растяжение при изгибе путём разрушающих кратковременных статических испытаний специально изготовленных контрольных образцов бетона.

ГОСТ 10181-2014 «Смеси бетонные. Методы испытаний». Устанавливает правила отбора проб и методы определения удобоукладываемости, средней плотности, пористости, расслаиваемости, температуры и сохраняемости свойств бетонной смеси.

ГОСТ 25192-2012 «Бетоны. Классификация и общие технические требования». Стандарт устанавливает классификацию бетонов и общие технические требования к ним.

ГОСТ 26633-2015 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия». Устанавливает технические требования к тяжелым и мелкозернистым бетонам, правила их приёмки, методы контроля.

ГОСТ 25820-2014 «Бетоны лёгкие. Технические условия». Устанавливает технические требования к легким бетонам, правила приемки и методы контроля.

ГОСТ 27006-2019 «Бетоны. Правила подбора состава». Устанавливает правила подбора, назначения и выдачи в производство состава бетона на предприятиях и строительных организациях при изготовлении сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций и бетонной смеси для монолитных  конструкций и сооружений, а также при обосновании производственно-технических норм расхода материалов.

В соответствии с этим ГОСТ бетоны классифицируются по следующим признакам:

• основное назначение;
• стойкость к видам коррозии;
• вид вяжущего;
• вид заполнителей;
• структура;
• условия твердения;
• прочность;
• темп набора прочности;
• средняя плотность;
• морозостойкость;
• водонепроницаемость;
• истираемость.

По объёмной массе бетоны подразделяются на:

• особо тяжёлый (плотность свыше 2500 кг/м³) — баритовый, магнетитовый, лимонитовый;
• тяжёлый (плотность от 1800 до 2500 кг/м³) — гравийный, щебёночный (базальтовый, известняковый, гранитный);
• лёгкий (плотность от 500 до 1800 кг/м³) — керамзитобетон, пенобетон, газобетон, арболит, вермикулитовый, перлитовый;
• особо лёгкий (плотность менее 500 кг/м³).

По назначению выделяются обычные конструкционные бетоны (для промышленных и гражданских зданий), гидротехнические, дорожные, теплоизоляционные, декоративные (архитектурные), специального назначения (например, химически стойкие, для защиты от ядерных излучений, жаростойкие и т.д.)

По стойкости к видам коррозии бетоны делятся на 5 классов экспозиции:

• XO – для использования в обычной среде без риска повышенного коррозионного воздействия;
• XC – стойкие к коррозии арматуры, возникающей из-за воздействия углекислого газа из окружающей среды;
• XD и XS – стойкие к воздействию хлоридов, содержащихся, в частности, в морской воде или противогололедных реагентах;
• XF – стойкие к коррозии, возникающей в результате чередования циклов замораживания и оттаивания (фактически, это разрушение бетона, возникающее из-за попеременного замерзания и оттаивания влаги в бетоне);
• XA – стойкие к химической коррозии, возникающей из-за особых условий эксплуатации (химические производства и т.д.)

Каждый класс обозначается двумя буквами и цифрой, подробно они представлены в ГОСТ 31384-2017.

По типу вяжущего бетонные смеси подразделяются на две большие группы — смеси на неорганических вяжущих материалах и смеси на органических вяжущих материалах. К первой группе относятся: цементные, силикатные, гипсовые, шлаковые, синтетические смолы, специальные кислостойкие смеси. Во вторую группу входят такие материалы, как асфальтобетон и пластбетон.

По виду заполнения бетоны бывают: плотные (гравий, щебень, песок); пористые (пемза, керамзит и иные легкие природные материалы); специальные (металлическая дробь, руда, различные полимерные материалы, например, вспененный полистирол).

Бетоны делят на следующие типы внутренней структуры:

• плотная – структура бетона, в которой пространство между зернами заполнителей полностью занято цементным камнем и порами воздуха, объём которых не превышает 7 % всего объёма;
• поризованная – безпесчаная внутренняя структура бетона (без мелкого заполнителя), в которой пространство между крупным заполнителем уплотняется цементным камнем с большим количеством микропор, заменяющих песок;
• ячеистая – структура бетона на вяжущем, кремнеземистом компоненте, с большим количеством равномерно распределённых по всему объёму ячеек с воздухом, образовавшихся в результате использования газо- или пенообразователей (газобетон и пенобетон соответственно);
• крупнопористая – безпесчаная стурктура бетона, в которой крупный пористый заполнитель скреплен небольшим количеством цементного камня, который не полностью заполняет все пустоты между плотно уложенным заполнителем.

Бетон может твердеть при естественных условиях – без дополнительных мер по обезпечению нормального набора прочности. При условиях тепловой обработки без повышения давления – смесь требует обогрева для нормального процесса набора прочности. А также при условиях тепловой обработки при повышенном давлении (автоклавный бетон) – твердение смеси проходит в специальной печи, часто используется при изготовлении различных штучных изделий (плитка, блоки, панели, декоративные элементы).

От прочности зависит, какую нагрузку сможет выдержать конструкция из бетона, без разрушения, что влияет на долговечность, надёжность и безопасность здания или сооружения. По типу прочности выделяют два основных типа бетона:

• Средней прочности (класс прочности при сжатии менее, либо равен В50) – это основной строительный материал в частном домостроении, отделочных и ремонтных работах самого широкого спектра;
• Высокопрочные (класс прочности при сжатии более, либо равен В55) – применяются в конструкциях высотных зданий, бетонных изделиях сложных форм и различных высоконагруженных объектах (дамбы, плотины, туннели и т.д.).

От требований к прочности бетона напрямую зависит подбор типа цемента, заполнителей и модифицирующих добавок.

По скорости набора прочности в современном строительстве бетоны делятся на быстротвердеющие (R2/R28 больше 0,4) и медленнотвердеющие (R2/R28 меньше, либо равно 0,4).

Постоянное сезонное замерзание и оттаивание влаги в бетоне постепенно приводит к его разрушению.

Для расчёта долговечности возводимой конструкции в заданных климатических условиях бетон делят на марки по морозостойкости (F). Данная марка обозначает гарантированное количество циклов заморозки/разморозки образца выбранного бетона, которое он выдерживает без снижения своей прочности. По данному показателю бетоны делятся на: низкой морозостойкости (марки по морозостойкости F50 и менее); средней морозостойкости (марки по морозостойкости более F50 до F300); высокой морозостойкости (марки по морозостойкости более F300).

Стойкость бетона к проникновению воды напрямую влияет не только на его долговечность, но и на микроклимат и безопасность внутренних помещений. Излишняя сырость способствует развитию и росту плесени и грибка. Для определения марки водонепроницаемости (W) используют испытания цилиндрического образца бетона высотой 15 см на стойкость к проникновению воды, подаваемой под давлением. Число атмосфер (или мега Паскалей), которое выдержит образец без пропуска через себя воды и будет маркой водонепроницаемости бетона. Марка менее W4 обозначает низкую водонепроницаемость бетона. Марки от W4 до W12 – среднюю водонепроницаемость. Марки более W12 – высокую.

В случае если бетон используется, как покрытие для полов, дорожек, паркингов, пандусов или иных поверхностей, подверженных износу от проезда автомобилей, ходьбы людей, перемещения грузов и т.д., важным параметром становится стойкость бетона к истираемости. По истираемости бетон делят на три марки (G):

• G1 - низкая степень истираемости, подходит для условий сильной загруженности: плиты дорог и тротуаров на магистральных трассах и улицах, аэродромное покрытие, плиты перекрытий с повышенной нагрузкой от ходьбы;
• G2 – средняя степень, применяется для элементов лестниц общественных зданий, покрытия подземных переходов и т.п.);
• G3 – высокая степень истираемости. Бетон с такой маркой более всего распространён в частном строительстве, а также подходит для устройства дорог и тротуаров в жилом секторе, с низкой транспортной нагрузкой и лестниц жилых домов.

В жидком состоянии бетон заливается в подготовленную форму (опалубку) и после застывания образует твёрдый монолит.

В современном строительстве используются следующие виды бетона:

Цементобетон — вид бетона, в котором роль вяжущего выполняет цемент – особое вещество, которое получают путём обжига известняка и глины при температуре около 1450°С. Бетон на его основе затвердевает в воде и отличается высокой прочностью.

Однако производство цементобетона сопряжено с большим вредом для окружающей среды. Именно поэтому учёные и инженеры активно разрабатывают его более экологичные аналоги.

Силикатный бетон — вид бетона, который изготавливается на основе извести.

Гипсобетон — вид бетона, который производят на основе обожжённого гипса.

В отличие от цемента, такое вяжущее застывает только на воздухе, боится воды и имеет достаточно низкую прочность. При этом гипсобетон быстро затвердевает, легко поддается обработке и отличается хорошими теплоизоляционными свойствами. Он пользуется популярностью при возведении межкомнатных и межквартирных перегородок в домах, а также в декоративно-отделочных работах.

Бутобетон — бетон с заполнителем из камней.

Газобетон — пористый бетон, который содержит цемент, известь, кварцевый песок и специальные добавки для вспучивания бетонной массы (алюминиевый порошок).

Инцерт — облицовка бетона камнями неправильной формы.

Опилкобетон — бетон, в состав которого входят опилки.

Сталебетон — бетон, в состав которого введены стальные опилки, придающие повышенную прочность.

Ретикулат — регулярная конструктивная облицовка бетонной поверхности в виде косой сетки, применявшаяся в строительной практике Древнего Рима.

Фибробетон — бетон с добавками металла.

Шлакобетон — бетон, заполнителем которого является просеянный шлак, а в качестве вяжущего использованы цемент и известь.

Бетонополимер — материал на основе бетона с минеральным вяжущим (цементом), подвергнутый дополнительной обработке полимерами с последующей их полимеризацией в порах бетона.

Отличается повышенной прочностью, морозо- и износостойкостью.

Применяется для облицовки инженерных сооружений в гидростроительстве, дорожном строительстве и т.д.

Магнезитобетон, магнолит — вид бетона, в котором роль вяжущего выполняет оксид магния, а вместо воды для приготовления смеси используют раствор хлорида магния.

Магнезиальное вяжущее отличается высоким сцеплением с органическими заполнителями: опилками, древесной стружкой.

На его основе получают особые разновидности бетона: ксилолит, фибролит и пеномагнезит. Эти материалы часто применяются при заливке промышленных полов и обустройстве теплоизоляции.

Полимербетон — бетон, в котором вяжущим веществом служит синтетический полимер (как правило, термореактивная смола).

Синоним: пластбетон.

По сравнению с обычными бетонами обладает большей прочностью при растяжении, лучшей химической устойчивостью, меньшей хрупкостью и водопроницаемостью. Применяется для полов производственных зданий, покрытий мостов, дорог и т.д.

Недостатком полимербетона является его горючесть.

Туфо- и пемзобетон — вид бетона, при производстве которого в качестве наполнителя использованы туф или пемза. Отличаются более лёгким весом и лучшими теплоизоляционными свойствами.

Архитектурный бетон — бетонные панели и блоки, отделанные каменной или керамической крошкой. Архитектурный бетон может иметь определённый цвет, например, белый, синий, красный и т.п.

Ячеистый бетон — бетонные строительные камни с равномерно распределёнными по объёму сферическими порами диаметром до 3 мм. Такая структура определяет исключительно высокие физико-механические и иные свойства железобетонных изделий.

Эксплуатационные преимущества домов из ячеистобетонных изделий не ограничиваются только экономией тепла на отопление. По технико-экономическим показателям изделия из ячеистого бетона превосходят керамические, силикатные и бетонные изделия, а по теплопроводности близки к дереву. Стены из блоков ячеистого бетона обладают высокой паропроницаемостью и аэропроницаемостью. Способность ячеистого бетона аккумулировать теплоту обезпечивает повышенную комфортность помещений в условиях России. Кроме того, ячеистый бетон обладает повышенной звукопоглощающей и звукоизолирующей способностью, морозостойкостью, долговечностью и огнестойкостью.

Низкая средняя плотность ячеистого бетона позволяет сократить монтажные и транспортные расходы в строительстве, снизить затраты на устройство фундаментов.

Ячеистый бетон легко обрабатывается: режется, сверлится, пилится, строгается, пробивается гвоздями.

Плиты перекрытий и покрытий, панели наружных и внутренних стен, мелкие стеновые блоки из ячеистого бетона применяются при строительстве коттеджей, усадеб, гаражей, магазинов, ферм, складов, других малоэтажных (2–5 этажей) зданий и сооружений различного назначения.

Для организации производства изделий из ячеистого бетона используются местные сырьевые материалы: песок, цемент, гипсовый камень, а также зола-унос, угольные золы, отвалы, доменные шлаки, хвосты металлургической и горнорудной промышленности, промышленные отходы, вторсырьё, которое в зависимости от свойств может заменить отдельные компоненты классического варианта. Технологии производства изделий из ячеистого бетона позволяют задействовать отходы, решить проблемы охраны окружающей среды.

Блоки из ячеистого бетона, обладают высокой геометрической точностью и имеют отклонения в размерах не более 1,5 мм. Это позволяет вести строительство малоквалифицированными кадрами, а при кладке блоков исключить цементный раствор, вместо которого используются клеевые составы, изготовленные из отходов производства изделий ячеистого бетона.

Заводы по производству изделий из ячеистого бетона могут строиться как на новых площадях, так и вписываться в схему реконструкции действующих заводов стройматериалов.