Высокопрочный бетон и сфера его применения
Высокопрочный бетон – это один из современных строительных искусственных материалов. Он отличается от классического варианта эксплуатационными свойствами и техническими показателями.
Изделия, имеющие в составе высокопрочный бетон, получаются намного надежнее, чем из обычных растворов. Сооружения из этого материала будут качественными и долговечными.
К высокопрочным типам бетона относятся мелкозернистые и тяжелые составы, которые имеют различные марки. Рассмотрим каждую из них подробнее.
Эти марки высокопрочного бетона имеют хорошую плотность и прочность, а также отличаются высокой степенью водостойкости. Такой бетон применяют при строительстве лестниц, мостов, бассейнов, подвалов, различных несущих конструкций.
Имеет не только высокую прочность, но и устойчивость к воздействию агрессивной среды. Вот почему такой бетон часто используют во время строительства объектов с особым специфичным назначением.
У бетона данного типа повышенный параметр прочности. Такой материал применяют в тех сферах, где требуется строить особенно надежные конструкции.
Это бетон особого назначения. Он отличается не только чрезвычайно высокой прочностью, но и устойчивостью к влаге, воздействию агрессивных факторов окружающей среды. Обычно этот материал такой марки применяют во время сооружения гидротехнических и военных объектов, мостов, шахт.
Что касается минимального значения прочности на сдавливание, то это класс В60. Допускаются значения и выше.
Особенностью высокопрочных бетонов является то, что они быстро застывают. За счет этого их прочностные характеристики возрастают.
Вещества, которые входят в состав строительной смеси, влияют на получаемое изделие.
Основой являются следующие компоненты:
- Вяжущие вещества. Обычно их роль выполняют максимально активные портландцементы с определенным показателем консистенции. Специалисты советуют применять компоненты с густотой 25%. Показатель минимальной активности должен составлять примерно 500-600. Так как получаемый бетон приобретает прочность в ускоренных темпах, не приходится использовать различные добавки, которые будут убыстрять застывание состава.
- Песок. Производство строительных смесей с высокой прочностью не может осуществляться без применения кварцевых песков полевошпатового типа с мелкой либо крупной фракцией. Для мелкозернистых сортов подходят частицы, имеющие размеры от 0,14 до 0,63 мм, а для крупнозернистых – от 1,25 до 5 мм. Чтобы строительный состав лучше укладывался во время его нанесения, применяют больше первых компонентов. В некоторых случаях соотношение крупных и мелких частицы выравнивают. В некоторых марках (до М800) предполагают использование только песка средней либо крупной фракции. При этом всегда учитываются государственные стандарты.
- Крупный заполнитель. В таких составах подобную роль выполняет щебенка. Прочность на сжатие у нее при высокой влажности должна быть в 1,5 раза больше, чем у раствора. Перед добавлением такого наполнителя его сортируют, очищают. Частицы разделяются на фракции по 0,5-1 см, 1-2 см, а также 2-4 см. Тип щебня выбирают в зависимости от применяемой арматуры и планируемой ширины будущего изделия. Если у сооружения армирование слабое, а стены толстые, то применяют частицы размером до 7 см. Для бетонов с повышенной прочностью используют только сухой заполнитель, который соответствует требованиям в ГОСТ.
- Мелкозернистые добавки. В бетоны с повышенной прочностью досыпают пыль кремнеземного типа. Но такое практикуют не всегда. К примеру, если показатель прочности составляет C 55/67 или C 60/77, то можно не использовать такую добавку. Кремнеземную пыль получают во время производства с использованием кремня. Она выполняет несколько главных задач. Во-первых, поступает в пустое пространство между частицами основных компонентов. Благодаря этому плотность у бетонного изделия увеличивается. Во-вторых, происходит ее взаимодействие с гашеной известью, за счет чего показатель прочности еще больше возрастает. В-третьих, реакция между цементом и песком тоже становится гораздо лучше.
Кроме перечисленных компонентов, в бетонах рассматриваемого типа могут использовать дополнительно искусственные пластификаторы.
Высокопрочные мелкозернистые бетоны обладают множеством преимуществ, благодаря которым длительность эксплуатации получаемых изделий возрастает.
Раствор бетона в жидкой форме имеет следующие характеристики:
- Расслаивание минимальное.
- Количество кислорода в смеси не более 1%.
- Плотность структуры колеблется в пределах 1-1,4.
- Реологические характеристики выдерживаются до 4 часов.
Отличительной особенностью бетона с высокой прочностью является то, что рабочие свойства у него сохраняются долгое время. Это важно, так как материал можно в течение двух часов транспортировать к месту, где проводятся все работы. Но влияет и показатель густоты смеси. Она должна быть однородной, иначе повышается вероятность ее расслаивания в дальнейшем.
Застывшие монолиты из бетона с высокой прочностью обладают следующими свойствами:
Но нужно помнить, что есть вероятность появления микроскопических трещин в бетоне с высокой плотностью при сдавливании и одновременном контакте с водой.
Такие материалы используют во время строительства объектов, где требуется снизить вес здания и сократить габариты. Их применяют, когда нужно создать надежное, качественное изделие.
Обычно высокопрочные бетоны рекомендуют в следующих случаях:
- Заливка пола в зданиях промышленного назначения.
- Создание складов для размещения радиоактивных компонентов.
- Строительство мостов, других подобных сооружений.
- Создание многоуровневых построек.
Бетоны с высокой прочностью являются достаточно популярными среди всех строительных материалов.
Основная особенность производственного процесса по созданию бетонов высокопрочного типа – это реализация естественной удобоукладываемости материала в течение всех строительных работ.
Этого можно достичь, если соблюдать такие правила:
- Для создания смеси используют специальные высокоскоростные смесительные устройства.
- Требуется постоянно контролировать показатель влажности в наполнителях.
- Важно сопоставлять время застывания и сроки транспортировки.
- Всегда соблюдать пропорции, дозировки.
- Всегда добавлять компоненты в правильной последовательности, которая указана в рецепте.
Качество высокопрочного бетона зависит еще и от правильного ухода за полученным изделием. Материал требуется покрыть влажным составом в первые 3 дня. Благодаря этому будет обеспечена повышенная стойкость полученного продукта к разрушающим факторам внешней окружающей среды.
Специалисты для поддержания высокого качества бетона всегда следят за составляющими смесей. Они проверяют работоспособность оборудования, характеристики наполнителей, различных компонентов, следят за работниками. При необходимости определяют факторы несоответствия.
Высокопрочные легкие бетоны применяются в различных отраслях. Этот материал обеспечивает надежность и долговечность возводимой постройки. Прежде чем выбирать определенный вариант, предварительно рекомендуется проконсультироваться с опытным строителем.
источник
Высокопрочный бетон — тяжелый или мелкозернистый бетон классов по прочности на сжатие В60 и выше, приготовленный с применением вяжущего на основе портландцемента. Строительство из высокопрочных бетонов позволяет как заказчику, так и строителю не ограничивать себя сложностью архитектурных решений. В сочетании с прочной арматурой он занимает немаловажную роль в современном строительстве, особенно в предварительно напряженных железобетонных конструкциях.
Сборные конструкции из предварительно напряженного железобетона изготовляют преимущественно из тяжелых бетонов марок 400 — 500. Использование бетонов более высоких марок позволяет снизить собственный вес конструкций, уменьшить площадь их сечения, создать более рациональные конструктивные формы элементов.
Высокопрочный бетон, обладающий повышенной скоростью твердения, набирает прочность в сравнительно короткие сроки. По этой причине можно сократить продолжительность пропаривания изделий из таких бетонов при заводском изготовлении, а в некоторых случаях отказаться от тепловлажностной обработки. Пониженная деформативность высокопрочного бетона под кратковременной и длительной нагрузками улучшает жесткость элементов конструкции и позволяет уменьшить потери предварительного натяжения от ползучести бетона. Усадка высокопрочного бетона, как правило, не превышает в сопоставимых условиях аналогичных деформаций бетона обычной прочности.
К материалам, используемым для производства высокопрочного бетона, предъявляются повышенные требования, обеспечивающие получение бетоном нужных свойств при минимальных затратах сырья. Подбор состава бетона может корректироваться химическими добавками (наиболее эффективны пластификаторы).
Вяжущее высокопрочного бетона
В качестве вяжущего применяют пластифицированный, гидрофобный или обычный портландцементы, которые должны иметь наибольшую возможную активность и наименьшую нормальную густоту. Рекомендуются цементы, у которых нормальная густота цементного теста не более 25 — 26% и активность не ниже 500 — 600.
Высокопрочные бетоны наиболее целесообразно приготовлять на высокоактивных портландцементах (ВПЦ), которые выпускаются в настоящее время отечественной цементной промышленностью. Достаточно быстрое нарастание прочности в раннем возрасте позволяет сократить до минимума использование различного рода ускорителей твердения бетона.
Песок в высокопрочном бетоне
В производстве высокопрочного бетона используются природные, искусственные (или их смеси) фракционированные кварц-полевошпатовые пески, поставляемые в виде двух фракций — крупной (размерами зерен от 1,25 до 5 мм) и мелкой (размерами зерен от 0,14 до 0,63 мм). Зерновой состав крупного и мелкого заполнителей после фракционирования должен отвечать требованиям ГОСТ.
В крупной фракции наличие зерен более 5 мм, а в мелкой менее 0,14 мм не допускается, при этом содержание отмучиваемых примесей в песке не должно превышать 1% по весу.
Исходя из условий получения бетонной смеси с наилучшей удобоукладываемостью соотношение крупной и мелкой фракций песка выбирают в пределах: крупной — 20 — 50% и мелкой — 80 — 50% по весу.
Для приготовления высокопрочных бетонов марок до 800 включительно можно применять чистые крупно- или среднезернистые пески природной гранулометрии (без фракционирования) при условии, если кривая просеивания находится в пределах области, рекомендуемой ГОСТ. В случаях, когда вязкость применяемого цементного теста велика (нормальная густота Кнг > 26%, а В/Ц Крупный заполнитель
В качестве крупного заполнителя в высокопрочных бетонах применяют щебень, получаемый дроблением прочных плотных горных пород. Прочность щебня при сжатии в насыщенном водой состоянии должна превышать прочность бетона не менее чем в полтора раза.
Допускается применять щебень пониженной прочности, но не ниже прочности бетона. В этом случае его следует испытывать в бетоне и использовать после соответствующего технико-экономического обоснования.
Щебень должен быть чистым, не содержащим отмучиваемых частиц и фракционированным. Размеры фракций принимаются 5 — 10, 10 — 20 и 20 — 40 мм.
Наибольшую крупность щебня выбирают в зависимости от размеров поперечного сечения элемента конструкции и особенностей её армирования. Для изготовления слабоармированных, толстостенных конструкций можно применять щебень с крупностью до 70 мм.
Заполнители, используемые для приготовления высокопрочного бетона, должны быть сухими и соответствовать требованиям ГОСТа.
Вы смотрели: Высокопрочный бетон
источник
На сегодняшний день искусственный стройматериал занимает одно из лидерских мест в строительной отрасли. Современный высокопрочный бетон различных марок несколько отличается от давно привычных нам бетонов. Он обладает гораздо лучшими высокопрочными свойствами, нежели «старые» смеси. Сооружения из высокопрочного бетона выходят крепкими, надежными, способными служить на пользу людям много десятков лет.
Высокопрочным бетоном называют тяжелые, мелкозернистые смеси марок М600-М1000, минимальная прочность на сдавливание которых равняется В60 и выше. Применение высокопрочных растворов позволительно для строительства различных уровней сложности. Любой архитектурный проект можно воплотить в реальность при помощи такого стройматериала.
Высокопрочный бетон отлично взаимодействует с крепким армирующим материалом. Их тандем высоко ценится и пользуется широким спросом у мастеров, особенно при возведении железобетонных строений. Наборные железобетонные сооружения возводятся на тяжелых бетонах марок 400-500. Применение стройматериалов больших марок разрешает уменьшить массу строений, сократить диаметр в разрезе, изготовить максимально подходящие по параметрам изделия.
Высокопрочные бетоны, склонные к стремительному застыванию, способны практически в таких же темпах повышать свой уровень крепости. Это позволяет значительно уменьшить время паровой обработки бетонных конструкций при их производстве, а иногда и вовсе отказаться от данной манипуляции.
Низкий уровень деформирования в высокопрочном бетоне при краткосрочных либо довольно продолжительных нагрузках увеличивает твердость конструкционных деталей, способствует уменьшению расползания стройматериала. Высокопрочному бетону свойственна та же интенсивность усадки, что и раствору со средней прочностью.
От входящих в состав ингредиентов требуется наделить строительную смесь необходимыми свойствами при самых малых расходах сырьевых материалов. Основа состава высокопрочных бетонов состоит из вяжущих веществ, песка, крупных наполнителей.
Как правило, роль вяжущих компонентов для такого рода бетонов выполняют наиболее активные портландцементы определенной консистенции. Профессионалы советуют использовать вяжущие с густотой 25-26 % и минимальной активностью 500-600. Высокопрочный бетон следует готовить на основе портландцементов с повышенной активностью. Благодаря ускоренным темпам приобретения бетонами прочности нет необходимости в применении разных примесей, убыстряющих застывание раствора.
Создание высокопрочных строительных смесей не обходится без добавления крупных либо мелких кварцевых полевошпатовых песков. Кристаллики крупных марок песка идут 1,25-5 мм шириной, песчинки мелких сортов — 0,14-0,63 мм. Чтобы строительная смесь лучше ложилась во время стройки, при ее изготовлении мелкого песка добавляют больше, нежели крупного. Но иногда эту пропорцию выравнивают.
Некоторые марки сверхпрочного бетона (вплоть до 800) изготавливаются из чисто крупных либо средних сортов песка. Однако в этом вопросе следует соблюдать рамки, указанные госстандартами.
Крупным наполнителем в подобных строительных смесях служит щебенка. Крепость на сжатие сего заполнителя при повышенной влажности должна быть минимум в полтора раза больше, нежели у бетонного раствора. Перед использованием щебенку следует отсортировать, очистить от отмучиваемых частиц. Ширина отсортированных песчинок должна варьироваться по фракциям: 5-10, 10-20, 20-40 мм.
Сорт щебня подбирают под нужную ширину бетонного изделия, а также под тип используемой арматуры. Для слабо армированных сооружений с толстыми стенами используют материал с заполнителем, крупность которого составляет до 70 мм. Наполнитель, применяемый при изготовлении высокопрочного состава, должен быть сухим, отвечать всем запросам ГОСТ.
В высокопрочный бетон принято добавлять кремнеземную пыль. Но бетоны, прочность которых составляет C 55/67, C 60/77, могут обойтись без этой силикатной добавки. Кремнеземная пыль появляется при очищении газообразной отработки во время производственных процессов кремния.
Силикатная пыль действует внутри бетонных составов по трем направлениям:
- заполнение свободных пространств между цементными кристаллами, тем самым наделяя бетонное изделие гораздо большей плотностью;
- пуццолановое взаимодействие с гашеной известью, обеспечивающее рост прочности цементного раствора;
- • улучшение взаимной реакции между песком и цементом.
К основным составляющим высокопрочного бетонного раствора могут также добавляться пластификаторы химического происхождения.
Современные бетонные смеси с повышенной крепостью обладают массой свойств, положительно сказывающихся на эксплуатации готовой продукции. Мастера отделяют характеристики бетонного раствора от свойств уже готовых монолитов.
Главными эксплуатационными параметрами бетонной смеси являются:
- плотность от 1,0 до 1,4;
- плывучесть с деформацией конуса от 65 до 70 см;
- содержание всего 1 % кислорода;
- мизерные показатели расслоения;
- минимальные сроки поддержания реологических качеств — 3-4 часа.
То, что растворы могут сохранять свои качества на протяжении некоторого времени, дает им большой плюс. Ведь при перевозке дорога от места производства до строительной площадки может длиться не один час. Большую роль играет консистенция раствора. Она должна быть идеально однородной, иначе есть риск расслоения, и как итог, утеря характерных качеств застывшего стройматериала.
Среди показательных свойств бетонного камня выделяют:
- прочность на сдавливание, варьирующаяся от 50 до 100 МПа, а также на растягивание во время загибания — минимум 4 МПа;
- уплотненность и пористость;
- износостойкость;
- устойчивость к минусовым температурам минимум F400 и водонепроницаемые способности от W10;
- впитывание влаги максимум 1 %;
- малый процент искривления.
К сожалению, повышенная плотность бетонов такого рода из-за высокого давления при взаимодействии с влагой может привести к образованию микроскопических разрывов в материале. Строительную смесь с повышенной плотностью желательно наделить умеренной пористой структурой, которая исполнит роль смягчителя для лишней энергии и напряжения во время тепловыделения при застывании.
Во время изготовления подобных материалов главное – добиться нормальной удобоукладываемости композита на протяжении всего строительного процесса. Достичь этой цели возможно при выполнении следующих условий:
- непрерывное наблюдение за уровнем влажности наполнителей;
- соблюдение четких дозировок согласно рецептуре;
- использование для смешивания высокоскоростных смесительных устройств;
- четкая последовательность закладки ингредиентов внутрь смесителя, установление положенного времени смешивания для каждого компонента;
- если бетон покупной, то нужно узнать сроки начала его застывания, сопоставить их со временем, требуемым для перевозки, монтажа стройматериала, и если нужно, домешать в состав веществ, замедляющих твердение;
- соблюдение правильных добавочных пропорций пластификатора на месте строительства.
Заметим, что для сверхпрочных смесей лучше использовать материалы с повышенной активностью, потому как их несложно перекачивать посредством бетонной помпы. От правильности ухода за бетоном зависит его качество. Материалу следует обеспечивать влажную обработку на протяжении трех суток. Это гарантирует устойчивость готового продукта к различным негативным факторам, а также долгий срок службы.
Дабы не наделать промахов во врем изготовления, монтажа и ухода за композитом, специалисты советуют набросать схему действий, контролирующих все вышеперечисленные процессы. Здесь должны присутствовать такие пункты:
- контроль от лица производителя стройматериала: отслеживание характеристик и качества сырья, технических способностей, исправности производственного оборудования; выявление характерных параметров готовой смеси и предполагаемых отклонений;
- контролирование от лица покупателя, использующего бетон;
- меры при несоответствии желаемым требованиям;
- выявление ответственных особ.
Вернуться к оглавлению
Высокопрочные композиты используются, как правило, в случаях, где есть нужда в снижении размеров и веса сооружения, а также требуется повышение коэффициента прочности конструкции. К этим случаям относятся:
- постройка многоуровневых конструкций;
- возведение мостов и иных транспортных сооружений;
- строительство складов для хранения радиоактивного утильсырья;
- заливка полов внутри масштабных промышленных сооружений;
- постройка иных особых объектов.
С учетом способности смеси такого бетона к образованию максимально плотного тела возникает опасность возникновения микротрещин из-за чрезмерных напряжений во время гидратации. Процесс твердения бетона сопровождается выделением большого количества тепла, а в материале столь плотной структуры этот избыток энергии просто некуда деть. Именно поэтому важно обеспечить адекватную поровую структуру, которая будет работать буфером для избытка энергии и напряжений.
Изготовление высокопрочного бетона по сравнению с обычным тяжелым раствором отличается большей сложностью. Во-первых, для обеспечения качественного смешения компонентов необходимо использовать современные двухвалковые скоростные смесители, способные фактически перетирать смесь сырьевых компонентов.
Во-вторых, чтобы обеспечить все свойства материала требуется соблюдать точное дозирование компонентов и очередность их загрузки. В результате вместо классических 3 – 4 бункеров требуется 6 – 8, что увеличивает стоимость установки. Любое колебание во влажности материалов приводит к выпуску брака, поэтому линии подачи песка и щебня оборудуются специальными датчиками влажности для постоянной корректировки расхода воды.
При изготовлении смеси сначала смешиваются материалы малых фракций, например, цемент, минеральная добавка и микронаполнитель. Затем добавляется песок, вода с химическими модификаторами и крупный заполнитель. Время перемешивания увеличивается в 2 – 3 раза и составляет не менее 1,5 – 2 минут.
Только строгое соблюдение производственной дисциплины позволяет получить композит заданных свойств и параметров.
Чем высокопрочный бетон отличается от обычного? Особенности материала и сфера применения
Искусственный камень давно стал одним из самых распространенных материалов в строительстве. Несмотря на многообразие видов бетона, развитие и совершенствование композита происходит постоянно. Еще пару десятилетий назад высокопрочным считался бетон с классом В30, но в наши дни этот материал уже относится к рядовым. Современный высокопрочный бетон сочетает широкий спектр свойств, существенно отличающих его от классического искусственного камня.
Параметры такого материала уникальны и не описываются лишь высокими значениями прочности. Фактически подобный композит призван решать сразу несколько сложнейших технологических задач, именно поэтому понятие высокопрочного бетона объединяет несколько видов материалов и целый ряд характеристик.
Получение высоких классов по прочности давно уже не считается сложной задачей. В номенклатуре многих советских заводов по производству железобетонных изделий и конструкций существовали подборы составов для классов В40, В45, В50 и даже В60. Такие бетоны использовались для производства конструкций, испытывающих существенные динамические нагрузки, например, шпал или мостовых пролетов. Но главной особенностью и свойством подобных материалов являлась низкая технологичность на этапе работы со смесью, ведь ее удобоукладываемость характеризовалась жесткостью на уровне Ж3 и выше.
Сверхпрочный бетон нового поколения представляет собой не просто материал с высокой стойкостью к различным механическим нагрузкам, но и высокотехнологичную смесь. Укладка такого материала в конструкцию любой геометрии не только не усложняется, но и позволяет сократить количество задействованных рабочих.
Высокая подвижность и плотная структура смеси обеспечивают способность самоуплотнения, что позволяет работать с материалом без применения вибраторов.
Именно свойства бетонной смеси существенно отличают камень высокой прочности, востребованный в строительной отрасли в настоящее время. За счет способности к самостоятельному заполнению формы и уплотнению он получил название самоуплотняющегося или СУБ.
Подобные свойства достигаются за счет создания уникальной структуры, предполагающей непрерывную гранулометрию всех компонентов. Фактически размер частиц в теле бетона изменяется от 5 мкм до 20 мм без разрывов, что позволяет получить так называемую реологически активную матрицу, способную течь и уплотняться под собственным весом. Благодаря сочетанию вяжущего, активных и инертных минеральных добавок, мелкого заполнителя различной крупности, система остается стабильной. Но подбор состава высокопрочного искусственного камня сложен, ведь создать сбалансированную систему из такого количества компонентов непросто.
Подобный материал обладает весьма высокой себестоимостью, что существенно ограничивает область его использования. Кроме того, потенциал столь прочного бетона мало востребован в рядовых проектах и массовом строительстве.
Основной сферой применения сверхпрочного композита являются сложные по геометрии проекты или высотные здания. Раньше считалось, что бетон не способен выдерживать нагрузки при возведении сооружений в сотни этажей. Классический искусственный камень в основании здания и на первых его этажах разрушался из-за слишком большой нагрузки. Именно поэтому небоскребы возводили из металла и стекла.
Но современные сверхпрочные композиты способны не только выдержать такую нагрузку, но и позволяют сократить толщину всех несущих конструкций, что уменьшает общий вес здания. Именно поэтому высокопрочный бетон широко применяется при возведении современных высотных зданий. Его часто используют при заливке конструкций сложной геометрии, которые раньше собирались из нескольких элементов. Такой бетон часто применяют для изготовления мостовых пролетов большой длины.
Фактически подобный композит направлен на решение сложных архитектурных или инженерных задач и редко используется в массовом строительстве.
Сверхпрочный бетон нового поколения отличается широким набором свойств, поэтому чаще всего их делят на два блока.
К первому относят параметры бетонной смеси, среди которых основными считаются:
- подвижность с расплывом конуса на уровне 65 – 70 см;
- коэффициент уплотнения 1,0 – 1,4;
- время сохранения реологических свойств не менее 3 – 4 часов;
- минимальная расслаиваемость;
- воздухосодержание не более 1%.
Способность смеси сохранять свои свойства во времени крайне важна, ведь транспортировка материала от завода до объекта может занять пару часов. Не менее важно обеспечить однородность смеси, ведь расслоение приведет к полной потере свойств затвердевшего бетона.
Ко второму блоку относят характеристики уже затвердевшего композита. К основным среди них можно отнести:
- прочность на сжатие в диапазоне 50 – 100 МПа и на растяжение при изгибе не менее 4 МПа;
- плотность и поровую структуру;
- низкую истираемость;
- морозостойкость от F400 и водонепроницаемость от W10;
- водополгощение не более 1%;
- небольшой модуль сдвига.
С учетом способности смеси такого бетона к образованию максимально плотного тела возникает опасность возникновения микротрещин из-за чрезмерных напряжений во время гидратации. Процесс твердения бетона сопровождается выделением большого количества тепла, а в материале столь плотной структуры этот избыток энергии просто некуда деть. Именно поэтому важно обеспечить адекватную поровую структуру, которая будет работать буфером для избытка энергии и напряжений.
Изготовление высокопрочного бетона по сравнению с обычным тяжелым раствором отличается большей сложностью. Во-первых, для обеспечения качественного смешения компонентов необходимо использовать современные двухвалковые скоростные смесители, способные фактически перетирать смесь сырьевых компонентов.
Во-вторых, чтобы обеспечить все свойства материала требуется соблюдать точное дозирование компонентов и очередность их загрузки. В результате вместо классических 3 – 4 бункеров требуется 6 – 8, что увеличивает стоимость установки. Любое колебание во влажности материалов приводит к выпуску брака, поэтому линии подачи песка и щебня оборудуются специальными датчиками влажности для постоянной корректировки расхода воды.
При изготовлении смеси сначала смешиваются материалы малых фракций, например, цемент, минеральная добавка и микронаполнитель. Затем добавляется песок, вода с химическими модификаторами и крупный заполнитель. Время перемешивания увеличивается в 2 – 3 раза и составляет не менее 1,5 – 2 минут.
Только строгое соблюдение производственной дисциплины позволяет получить композит заданных свойств и параметров.
Рекомендуем ознакомится: http://tehno-beton.ru
Благодаря своим превосходным свойствам — отличному соотношению прочности к объемной плотности, высокой плотности и долговечности — высокопрочный бетон все чаще используется для решения различных практических задач строительства. В последние годы высокопрочный бетон был включен в нормативные строительные документы Германии и Европы с присвоением класса прочности до C100, что заложило прочную основу для применения подобных бетонов.
С точки зрения современной технологии, производство высокопрочного бетона сегодня не представляет принципиальных трудностей. Тем не менее непременное достижение проектных качеств свежего и затвердевшего бетона, а также выбор технологически и экономически оптимального состава бетона требуют серьезной научной и практической подготовки. Еще в большей степени это относится к производству и применению сверхпрочного бетона — сверхкоррозионностойкого плотного материала, прочность на сжатие которого превышает 150 МПа. В данной статье рассматривается технология изготовления высокопрочных и сверхпрочных бетонов и представляются основные сферы их применения.
Классы прочности и основные принципы производства
Под высокопрочным бетоном мы понимаем плотные бетоны класса прочности выше C55 (данная цифра обозначает характерную прочность на сжатие выдержанного в воде бетонного цилиндра высотой 300 мм и диаметром 150 мм в возрасте 28 дней). В Германии и Европе разработаны стандарты для бетонов класса прочности до C100 [1, 2]. Бетон на легком заполнителе также возможно изготавливать как высокопрочный бетон. Немецкие и европейские нормы предусматривают классы прочности от LC55 до LC80.
Для производства высокопрочного бетона водоцементное отношение (отношение В/Ц) должно быть значительно ниже 0,4, за счет чего уменьшается пористость и повышается прочность матрицы цементного камня. На рисунке 1 показана принципиальная зависимость между пористостью и прочностью на сжатие цементного камня [3]. При минимальном отношении В/Ц и, следовательно, низком содержании воды в смеси удобоукладываемость бетона в реальных условиях достигается лишь за счет увеличения содержания вяжущего и особенно за счет добавления пластификатора.
Зерна заполнителя должны обладать высокой прочностью и по возможности высоким модулем упругости. Также необходимо очень хорошее сцепление между зернами заполнителя и матрицей цементного камня. В данном случае превосходный результат достигается за счет добавления пуццолановых вяжущих.
Исходные материалы, рецептура и производство
В качестве вяжущих могут употребляться в принципе все стандартные типы цементов. При выборе цемента следует обратить внимание на следующие позиции: — совместимость цемента и пластификатора; — водопотребление или тонкость помола; — характер нарастания прочности и желаемое значение конечной прочности;
— характер выделения тепла в процессе гидратации с учетом размеров строительной конструкции.
Чтобы получить высокую начальную прочность, необходимо использовать портландцемент (CEM I). На практике отлично проявили себя цементы класса CEM I 42,5 R, особенно те, которые отличаются низким содержанием трикальция алюмината (C3A). Как показывает опыт, в случае производства крупногабаритных элементов или при повышенной температуре окружающей среды целесообразно скомбинировать портландцемент и шлакоцемент, заменив также одну часть портландцемента на золу-унос каменного угля. Заполнители должны отвечать требованиям соответствующих норм (в Германии: DIN 4226 4.). Важную роль играют прочность, водопоглощение (форма зерна, гранулометрический состав) и химическая активность (предотвращение щелочных реакций). Чтобы уверенно выйти на прочность выше100 Н/куб. мм, рекомендуется применять мелкий базальтовый, габбровый или гранитный щебень.
источник
14 Июл 2019 admin 14