Бетон. — Под этим названием понимают вообще смесь известкового раствора с каменистыми веществами, приобретающую в более или менее продолжительное время твердость камня. Бетоны по своему составу бывают весьма разнообразны: простейший, так называемый воздушный бетон (concrete) есть смесь обыкновенного известкового раствора с гравием или щебнем — в пропорции 1/6 части извести по объему на 5/6 песку, щебня или гравия.
Гидравлический бетон — есть смесь неправильных кусков камней, от 1 до 2 дюймов в диаметре, с гидравлическим раствором в такой пропорции, что раствору несколько более того, сколько надо для заполнения между камнями пустот, — оно определяется всякий раз опытом и изменяется от 1 до 2 объемов камня на 1 объем извести.
Бетон-битиш отличается от прочих тем, что, кроме известкового раствора, прибавляется небольшая часть цемянки при относительно большом количестве песку (немелкого). Он отвердевает от сильного сжатия или продолжительных ударов. Если составные его части взяты в надлежащей пропорции, хорошо смешаны и сжаты под сильными ударами, то дают массу, которая в скором времени приобретает крепость самых твердых пород камня, употребляемого при постройках. Крепость битиша зависит от количества извести и воды, употребленных для его составления, сравнительно с количеством песка, которого требуется 7—9 объемов на 1 объем известкового теста. Вода должна быть пресная, чистая, не содержащая растительных или животных веществ; песок совершенно чистый — без примеси глины или растительной земли, лучше речной; что же касается извести, то для составления бетона в данной местности приходится употреблять ту известь, какую можно найти поблизости. Известь следует употреблять для составления бетона-битиша вполне загасившуюся. Песок надо брать сухой, но это возможно лишь тогда, когда его требуется немного, при больших же количествах приходится брать песок естественной влажности, а тогда выгоднее применять известь, загашенную в пушонку, а не в тесто, ибо при смешении пушонки и сухого песка количество прибавляемой цемянки значительно менее, чем при смешении известкового теста с влажным песком. Когда бетону-битишу желают придать особую твердость или ускорить отвердевание, то к бетонной смеси прибавляют цемент в количестве 1/40 или 1/30 части всего объема смеси. Несмотря на малое количество цемента. примешиваемого к бетону-битишу, отвердение идет скоро и через несколько дней масса приобретает крепость гранита. Обыкновенный состав бетона-битиша — следующий:
| а) Песку чистого крупного (речного) | 9 частей |
| Цемянки | 1 |
| Известкового теста | 1 |
Эта смесь дает бетон, годный для оград и стен, как сельских так и заводских зданий:
| б) Смесь песку чистого, крупного речного | 7 частей |
| Цемянки | 1 |
| Известкового теста | 1 |
дает бетон, годный не только для постройки жилых домов, но и для всех сооружений, от которых требуется большая крепость.
Приготовление бетонов может быть: а) ручное и б) машинное. Ручной способ состоит в перемешивании готового раствора со щебнем или хрящом, на платформе, посредством лопат и гребков с уколачиванием массы чугунными пестами или деревянными трамбовками. Главное затруднение в приготовлении бетона состоит в том, чтобы каждый камень был кругом облеплен раствором. Камень должен быть чистый (незапыленный), тогда работа идет успешно, в противном случае раствор нехорошо пристает. Из машин, придуманных для составления бетона, укажем на более известные:
1) Машина Клоделя. Она состоит из 10 чугунных ящиков, вращающихся около своих ребер. Через ящик с каждой его стороны ставится один рабочий. Впереди машины устраивается платформа, которой перемешиваются составные части бетона между собой ручным способом — на грубо. Рабочий, находящийся около платформы, наполняет первый ящик бетонной массой, после чего двое рабочих, стоящих у ящика, опрокидывают его во второй ящик, а из второго в третий, из третьего ящика другие 2 рабочие опрокидывают массу в четвертый ящик и т. д. до десятого, из которого бетон выходит совершенно смешанным и камни его вполне хорошо облеплены раствором. В один день этой машиной можно приготовить до 3⅓ куб. саж. бетона. 2) Другого рода машины couloirs á béton в гораздо большем употреблении; они состоят из деревянного или железного цилиндра или ящика, имеющего до 1½ саж. длины и полсажени в квадрате в основании, с подвижными перегородками через каждые 2 фута на несколько этажей. Эти этажные перегородки помощью общих рычагов могут открываться и закрываться через один. Таким образом, подымая и опуская рычаги, масса бетона падает постепенно с верхнего этажа на последующий и, пройдя все эти этажи, доходит до нижнего отверстия совершенно перемешанной.
Бетон сопротивляется давлению очень хорошо, зато худо сопротивляется излому. Из бетона можно устраивать монолитные стены, здания, основания под сооружения, водостоки, своды, колонны, крыльца и проч. Отсюда мы видим, что бетон имеет некоторые преимущества перед камнем, а именно: 1) перевозка его не так затруднительна, 2) он дает возможность возводить монолиты, что особенно важно для фундаментов, 3) принимает произвольную форму до отвердения и непредставляет затруднения при производстве самой работы.
Объем промежутков камней 2 дюйма; диаметр равен 0,45, но как раствор нетолько должен заполнять промежутки, но и облепить каждый камень, то прибавляется ⅓ раствора, т. е. на 1 куб. фут щебня надо взять 0,60—0,75 раствора, или на 3 части щебня или камня — 2 части раствора. При постройке Николаевского моста бетон составлялся в следующей пропорции: извести 1, песка 1½ и щебня 2½ части по объему, — из этой смеси получалось 3 объема бетона.
В 1854 г. французский инженер Коанье опубликовал вновь открытый им способ приготовлять бетоны, названные им сплотненными (bétons agglomérés). У нас в России они называются именем изобретателя. Достоинство этих бетонов заключается в их дешевизне, потому что они могут приготовляться из материалов весьма низкого качества и требуют мало извести. Приготовление их состоит в очень тщательном стирании и смешении составных частей и сплотнении всей массы ударами колотушек. От сильных ударов частицы бетона до того сближаются, что образуют род искусственного песчаника и операция эта играет главную роль в приготовлении сплотненных бетонов. От убивки зависит плотность бетона, сила твердения и сопротивление переменам воздуха. Количество воды должно быть тщательно определено опытом, и вообще ее берут так мало, что тесто кажется рассыпчатым. Бетонная масса уколачивается слоями в ¾ дюйма.
Бетоны Коанье делятся по своему составу на: 1) очень твердые — из песка, 0,066 извести, 0,066 цемента, 0,100 цемянки. Этот бетон через 24 часа уже не боится небольших морозов, а через несколько дней приобретает твердость камня. 2) Обыкновенные — из песка, 0,1 извести и 0,1 цемянки. Твердость слабее первого, со временем достигает той же плотности. 3) Гидравлическая набивка (pisé hydraulique) из глины и 0,066 извести — представляет твердость и достоинство кирпичной кладки. 4) Бетон из песчаной пыли — из песка и извести — 0,125.
В Париже воздвигнуты наиболее замечательные постройки из этого бетона: водостоки на длину 30 верст и церковь высотой в 131 фут, монолитная, а у нас основания под устои мостов на линии от СПб. до Варшавы, а именно через реки: Двину, Вилию, Неман, Нарев и Буг. Для полноты обзора разнообразных бетонов остается сказать несколько слов о набивных массах, известных у нас под названием землебитных, глинобитных и песчанобитных строений (см. Строения). Для первых двух родов служит вязкая земля или глина, для третьего чистый крупный песок. Последнего рода сплотненный бетон, состоящий из извести и песка, впервые был употреблен в Швеции, где и нашел весьма широкое применение.