Специальные бетоны. Часть 1

Эти бетоны предназначаются для особых конкретных условий эксплуатации и выпускаются в виде отдельных конструкций или используются в монолитных сооружениях. К специальным бетонам относятся: дорожный цементный, высокопрочный, гидротехнический, жаростойкие, кислотоупорные, особо тяжелые, серный, фибробетоны, бетоны на шлакощелочных вяжущих веществ. Для изготовления специальных бетонов выбирают определенные сырьевые материалы (вяжущие вещества, заполнители, добавки) и технологии, которые обеспечивают по своим свойствам и параметрам получение бетонов со специфическими свойствами: с повышенными прочностью, жаростойкостью, стойкостью в кислотных средах и т. п. Эти бетоны также являются типичными ИСК и на них распространяются общие закономерности теории ИСК: закон прочности оптимальных структур, закон створа, закон конгруэнции и др.

Высокопрочные бетоны имеют марки по прочности на сжатие М600... М1000. Они являются бетонами нового поколения; они были разработаны в НИИЖБ, где получены бетоны с пределом прочности на сжатие до 200 МПа, морозостойкостью F1000 и водонепроницаемостью W20 и выше. Для изготовления этих бетонов применяют высокомарочные портландцементы, песок и щебень марок по прочности на сжатие М1200-М1400, не содержащие вредных примесей. Для освобождения заполнителей от органических, пылевидных, глинистых и других примесей заполнители промывают.

Бетонные смеси имеют низкие соотношения В/Ц (0,27 - 0,45); перемешивание сырьевых материалов осуществляется в бетоносмесителях принудительного действия, например турбинных, обеспечивающих качественное перемешивание малоподвижных и жестких смесей. В целях более эффективного перемешивания и уплотнения в бетонные смеси вводят суперпластификаторы, не понижающие прочность бетонов. Формование изделий и конструкций осуществляется при интенсивном уплотнении бетонных смесей: вибрированием с пригрузом, двойным вибрированием, прессованием под большим давлением.

Высокопрочные бетоны быстро твердеют, поэтому их тепло-влажностная обработка может осуществляться за более короткие сроки. Использование новых особобыстротвердеющих цементов позволяет исключить тепловлажностную обработку, так как в этом случае бетон быстро твердеет при температуре 20 - 25 ºС. Применяя высокопрочные бетоны в железобетонных конструкциях, можно сэкономить расход арматурной стали на 10-12%, а за счет повышения несущей способности конструкций сократить расход бетона до 30 % (по объему).

Дорожный цементный бетон применяется для устройства автодорожных покрытий, аэродромов, оснований под асфальтобетонные покрытия, возведения мостовых сооружений. Для изготовления дорожных бетонов применяют специальные портландцементы (дорожный, гидрофобный, пластифицированный), заполнители могут быть тяжелыми и легкими. Для устройства верхних слоев дорожных покрытий применяют бетоны с прочностью при сжатии классов: В22,5; В25; В30, для нижних - В15 и В20. При строительстве мостов применяют железобетонные конструкции, тяжелые бетоны для их изготовления имеют классы: В15- В45. Марки дорожных бетонов по морозостойкости: F100, F150, F200; для повышения их морозостойкости применяют воздухововлекающие добавки, создающие резервные поры (до 5 - 6% от объема в бетоне). Резервными называют поры, в которых мигрирует вода! при отрицательных температурах. В качестве таких добавок используют СНВ (на основе абиетиновой кислоты), мылонафт и др. Дорожные бетоны хорошо сопротивляются истирающим воздействиям при движении транспорта. Для повышения стойкости бетонов на износ и истирание применяют заполнители с повышенной твердостью либо при устройстве дорожных покрытий втапливают в верхний слой свежеуложенного бетона частицы из особо твердых материалов (кварцита, корунда и др.) размером до 5 мм. Коэффициент температурного расширения не должен превышать 10*1-6 на 1 ºС. С уменьшением содержания цемента уменьшаются усадочные деформации, поэтому при проектировании составов бетонов рекомендуется использовать общий метод, позволяющий получать бетоны оптимальных составов с наилучшими показателями свойств, в том числе с минимальной усадкой, наибольшими прочностью и долговечностью. Для изготовления дорожных бетонов рекомендуются промытые крупные заполнители, содержащие глинистых примесей не более 1 % по массе, а пески - крупно- и среднезернистые, природного происхождения или полученные дроблением плотных горных пород.

Декоративные дорожные бетоны применяют при устройстве пешеходных переходов, разделительных полос на дорожных покрытиях и т.п. Для таких бетонов применяют цветные цементы или в бетонную смесь вводят щелоче- и светостойкие пигменты (охру, сурик, мумию и др.) в количестве 8- 10 % от массы цемента. Заполнители получают из декоративных горных пород: кварцитов, мрамора, туфов и др.