Применение высокопрочного бетона

Высокопрочный бетон – это многокомпонентная смесь, которая после затвердевания может выдерживать очень большие нагрузки. Материал изготавливается по современным технологиям с точной дозировкой каждого составляющего и тщательным перемешиванием. Используется он в высотном строительстве, при возведении промышленных зданий и сложных инженерных конструкций. Для частных и небольших построек покупать этот материал нет смысла – он слишком дорогой и доступный далеко не во всех регионах.
В этой статье вы узнаете, в чем особенность высокопрочного бетона и в каких сферах он востребован. Мы расскажем, как и где применяется этот современный технологичный материал, для каких работ он подходит. А в конце статьи мы коротко скажем о плюсах и минусах этого бетона.
Что такое высокопрочный бетон
Согласно ГОСТ 25192-2012 и ГОСТ 31914-2012, высокопрочным считается бетон класса В60 (марки М800) и выше. Современные технологии позволяют изготавливать даже материалы классов В100-В150 (марок М1500-2000). Но они крайне редко используются в мире, а в России практически не встречаются.
Высокопрочный бетон может выдерживать нагрузки 60-150 МПа, или 800-2000 кг/см2. Но за счет чего достигаются такие показатели?
Прочность этого материала обеспечивается его особым составом, технологией изготовления раствора и укладкой.
В состав высокопрочного бетона входят:
- Цемент марок М550-М600
Вяжущее вещество изготавливается из клинкера очень тонкого помола. Удельная поверхность частиц – 4000-5000 см2/г. Благодаря этому свойству увеличивается активная площадь, которая может реагировать с компонентами бетона и прочно связывать между собой заполнитель.
- Микрокремнезем
Это активная минеральная добавка, полученная при добыче феррита и кремния. Частицы микрокремнезема в 100 раз меньше, чем у цемента. Они скапливаются вокруг цементных зерен, задерживают продукты гидролиза и обеспечивают прочное сцепление. Вместо микрокремнезема или вместе с ним в высокопрочном цементе используют также измельченные вулканические породы (туф, пемзу), метакаолин, нанокремнезем (кремниевую кислоту), золу уноса, измельченный в порошок шлак.
- Минеральная мука
Это измельченная плотная горная порода (кремний, гранит). Частицы муки в 10 раз меньше, чем цемент. Они заполняют пустоты между мелкими зернами и повышают плотность материала. Также минеральная мука улучшает реологические свойства раствора, увеличивает его текучесть.
- Песок
Для производства высокопрочного бетона используют мытый кварцевый песок без глинистых и пылевидных частиц, средней и крупной фракции (размер зерен 1-3 мм).
- Щебень
Высокопрочный бетон делают только на щебне из магматических пород – гранита, диабаза, базальта. Форма камней должна быть кубической, максимальный размер зерен – 40 мм (но в большинстве случаев используются фракции 5-10, 5-20, 10-15, 10-20). Раствор можно сделать и без крупного наполнителя, только на песке – тогда получится мелкозернистый высокопрочный бетон.
- Суперпластификаторы
Без качественного суперпластификатора приготовить высокопрочный бетон невозможно. Он позволяет снизить водно-цементное соотношение (оно не должно превышать 0,4), придает смеси подвижность, удобство укладки, позволяет транспортировать раствор на большие расстояния. В качестве пластификатора используется поликарбамид, продукты конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида, продукты поликонденсации меламина, лигносульфонаты и другие вещества.
Согласно новейшим технологиям, в бетонную смесь добавляют комплексные модифицирующие добавки – модификаторы. Они состоят из гранул микрокремнезема, метакаолина или золы уноса, плотно упакованных в затвердевшую пленку суперпластификатора. При добавлении воды пленка растворяется, и каждый компонент начинает выполнять свою функцию. Добавки в таком виде дольше сохраняют свои свойства, их удобнее транспортировать.
В бетонах с большим содержанием цемента и низким водно-цементным соотношением возникает проблема – при затвердевании они дают усадку, в структуре могут появиться трещины. Чтобы это минимизировать, в смесь добавляют полимеры, которые сорбируют воду и предотвращают усадку бетона.
Производят высокопрочный бетон только на заводах. Для смешивания используется двойной барабан, который дополнительно измельчает компоненты смеси. Перед началом процесса обязательно контролируется влажность всех ингредиентов. Каждый из них подается из отдельного бункера. Смешивание идет на высоких скоростях.
Транспортируют смеси в мобильных бетономешалках. Подают их в основном через шланги. Уплотняют раствор на строительной площадке с помощью вибрационных установок либо центрифуги. Литые высокопрочные бетоны самоуплотняются. Если толщина конструкции превышает 30 см, укладку проводят послойно, без перерывов процесса. Чтобы избежать появления трещин, готовые конструкции увлажняют на протяжении трех суток либо обрабатывают их паром с температурой 60-80°С в течение 24 часов.
Продолжение читайте на нашем сайте: