7. Принцип подбора состава тяжелых бетонов. Основные формулы

Исходные материалы для приготовления тяжелых бетонов: цемент, вода, плотные, крупные и мелкие заполнители. Иногда для придания особых свойств бетону при его приготовлении вводят в небольшом количестве различные добавки.

В качестве вяжущих веществ в тяжелых бетонах используют портландцемент, пуццолановый портландцемент, шлакопортландцемент, глиноземистый цемент, гипсоглиноземистый (расширяющийся) цемент. Все они в той или иной мере способствуют максимальному химическому и адсорбционному удержанию воды в цементном камне и бетоне.

Заполнителями в особо тяжелых бетонах служат весьма тяжелые (с высокой плотностью) магнетит, гематит, барит, металлический скрап, обрезки железа и т. п. Песчаные фракции обычно составляют дробленый бурый железняк, кварцитовые «хвосты», «чугунная дробь и др.

К крупному заполнителю предъявляются требования по прочности, максимальной крупности, зерновому составу, чистоте, форме зерна; к мелкому - требования по зерновому составу и чистоте.

Прочность крупного заполнителя определяется испытанием на сжатие образцов правильной (кубической или цилиндрической) формы, выпиленной из породы, образующей крупный заполнитель. Прочность исходной породы при сжатии в насыщенном водой состоянии должна не менее чем в 1,5 ... 2 раза превышать класс бетона.

8. Контроль качества бетона (пооперационный и выходной)

Организация производственного контроля

После технической приемки ОТК завода и установки инвентарных защитных укрытий и щитов объемные блоки самоходной траверсной тележкой вывозят на склад готовой продукции или отправляют на монтажную площадку. Все работы по заводской технологии комплектации и отделке объемных блоков выполняют в соответствии с технологическими картами.

Повышение качества сборных железобетонных конструкций способствует снижению их стоимости и сокращению трудовых затрат в строительстве.

Технический контроль производства осуществляют на различных этапах технологического процесса. В зависимости от этого различают входной, пооперационный и приемочный контроль.

Контроль производства возлагается на цеховой технический персонал, который отвечает за соблюдение технологических требований к изделиям. Отдел технического контроля предприятия (ОТК) контролирует качество и производит прием готовой продукции, проверяет соответствие технологии производства техническим условиям и установленным режимам.

Приемочный контроль

Основные задачи производственного контроля — контроль качества материалов и полуфабрикатов (входной контроль); контроль выполнения технологических требований на каждой операции производственного процесса в соответствии с установленными режимами, инструкциями и технологическими картами (пооперационный контроль); контроль качества и комплектности продукции, соответствие ее стандартам и техническим условиям (приемочный контроль). Осуществляемая ОТК работа по контролю качества продукции не освобождает начальников цехов и мастеров предприятия от ответственности за выпуск недоброкачественной или некомплектной продукции и несоблюдение технологических требований. При соответствующем качестве материалов и правильно организованном пооперационном контроле можно создать необходимые условия выполнения технологического процесса, гарантирующие высокое качество изготовляемой продукции.

Действенность контроля

Примерный перечень основных видов производственного контроля по этапам технологического процесса приведен. При заготовке материальных ресурсов необходим систематический контроль исходного сырья согласно требованиям соответствующих ГОСТов. Действенность контроля обеспечивается правильным хранением материалов по видам, маркам и партиям, паспортизацией материалов и недопущением употребления в производстве непроверенных или не отвечающих требованиям стандартов и технических условий материалов. Наиболее сложные задачи пооперационного контроля возникают при формовании изделий и тепловой обработке, так как здесь в первую очередь возможно получение изделий неправильной формы, с размерами, не соответствующими проектным, недостаточно или неравномерно прочных, с большим числом технологических трещин и т. п. Одной из причин, приводящих к низкому качеству изделий, является та, что металлические формы не отвечают установленным требованиям. Поэтому в процессе эксплуатации форм нужно регулярно проводить инструментальную проверку их соответствия нормам.

Систематическая проверка

Большое значение имеет систематическая проверка степени уплотнения бетонной смеси, крепления форм к виброплощадке, соблюдения заданного режима и продолжительности вибрирования. Контроль тепловой обработки изделий на многих предприятиях осуществляется автоматическими устройствами, которые широко применяются в производстве для регулирования различных процессов. Автоматизация контроля и регулирования производственного.процесса находит наиболее широкое применение на заводах бетона где уже практически решена задача создания заводов-автоматов для производства бетонов различных марок. Большое значение имеет автоматизация контрольных операций, особенно в тех случаях, когда обычные приемы контроля ненадежны или трудоемки. При изготовлении железобетонных изделий, в особенности предварительно-напряженных, под влиянием различных факторов образуются трещины в бетоне, которые ухудшают качество изделий.

Трещины в изделиях

Трещины в изделиях можно разделить по происхождению на формовочные, температурно-усадочные и силовые, которые возникают вследствие особенностей процесса формования изделий, условий тепловой обработки, транспортирования свежеотформован-ных изделий, обжатия изделия предварительно-напряженной арматурой, а также из-за конструктивных недостатков форм или конструктивных особенностей изделий. Формовочные трещины появляются в свежеотформо-ванном бетоне до его тепловой обработки. Механические формовочные трещины возникают в результате деформации формы и взаимного смещения ее деталей при изменении схемы опирания формы на разных этапах изготовления изделий, особенно в тех случаях, когда соответствующему смещению бетона препятствуют форма изделия, густое армирование или напряженная арматура. Деформационные формовочные трещины образуются при изменении формы и объема изделия после частичного или полного удаления бортовой оснастки, вследствие сближения стенок каналов после удаления пустотообразователей, вытекания растворной части бетона через швы форм и т. п.

Температурные трещины

Причиной образования седиментационных (осадочных) трещин является уменьшение объема бетона в период схватывания и в начале твердения, что объясняется седиментацией цементных растворов, а также контракцией.

Температурные трещины в бетоне образуются в процессе тепловой обработки изделий. Механические температурные трещины возникают в результате температурных деформаций форм, вследствие разных значений коэффициентов линейного расширения металла и бетона, адгезии бетона к металлу и др. Усадочные температурные трещины появляются при совместном влиянии разницы температур по сечению (из-за чрезмерно быстрого нагревания или охлаждения изделий) и усадочных деформаций бетона, также неодинаковых по сечению, в результате ускоренной потери влаги с поверхности изделий в период снижения температуры.

Силовые трещины возникают в зонах предварительно-напряженных конструкций, в которых растягивающие напряжения превышают допускаемые. Вследствие расклинивающего действия арматуры в зонах анкеровки возникают трещины вдоль арматуры, которые особенно опасны, так как могут привести к потере сцепления бетона с арматурой.

Контроль качества продукции

Для того чтобы предотвратить появление технологических трещин в изделиях, следует строго соблюдать установленные требования к выполнению технологических процессов, например, следить за соответствием форм и формовочной оснастки условиям выполнения процесса, обеспечивать надлежащую формуемость бетонной смеси, соблюдать оптимальные режимы тепловой обработки, применять рациональные способы передачи напряжения арматуры на бетон и т. п.

Систематическая проверка соответствия производственных условий установленным требованиям является одной из основных задач пооперационного контроля.

Общие технические требования к бетонным и железобетонным изделиям регламентируются ГОСТ 13015—75, а также другими ГОСТами и техническими условиями на отдельные виды железобетонной продукции [4].

Контроль качества и прием готовых изделий осуществляется ОТК заводов в соответствии с заводскими стандартами. Готовые железобетонные изделия отпускают заказчику с отделанными лицевыми поверхностями, углами и кромками, что исключает дополнительную обработку изделий на стройках.

9. Специальные виды тяжелых бетонов ( для защиты от радиоактивного излучения, декоративный, жаростойкий, мелкозернистый, дорожный, напрягающий, шлакощелочной, кислотоупорный, гидротехнический). Состав, свойства, применение

Бетоны для защиты от радиоактивных излучений. Из всех радиоактивных излучений наибольшей проникающей способностью обладают у-излучение и нейтроны. Способность материала поглощать у-излучение пропорциональна его плотности. Для ослабления потока нейтронов в материале, наоборот, должны присутствовать элементы с малой атомной массой, как, например, водород. Бетон является эффективным материалом для биологической защиты ядерных реакторов, поскольку в нем удачно сочетаются при сравнительно низкой стоимости высокая плотность и содержание определенного количества водорода в химически связанной воде. Для уменьшения толщины защитных экранов при возведении атомных электростанций и предприятий по производству изотопов наряду с обычными применяют особо тяжелые бетоны со средней плотностью от 2500 до 7000 кг/м3 и гидратные бетоны с высоким содержанием химически связанной воды. С этой целью используют тяжелые природные или искусственные заполнители: магнети-товые, гематитовые или лимонитовые железные руды, барит, металлический скрап, свинцовую дробь и др. Для получения гид-ратных бетонов эффективными являются лимонит, серпентинит и другие материалы, обладающие наряду с высокой плотностью и значительным содержанием химически связанной воды. В гид-ратных бетонах можно использовать также глиноземистый и гипсоглиноземистый цементы, связывающие большее количество воды, чем портландцемент. В табл. 8.11 приведены примерные составы некоторых видов особо тяжелых бетонов.

Кроме улучшенных защитных свойств, бетон, применяемый для устройства экранов ядерных реакторов, должен обладать и другими особенностями: повышенной температуростойкостью, высокой теплопроводностью, низкими значениями усадки, коэффициента термического расширения и ползучести.

Особо тяжелые бетонные смеси склонны к расслоению вследствие значительного различия между плотностями цементного теста и заполнителей. Для предотвращения расслоения рекомендуется такие смеси перевозить в автобетоносмесителях, применять методы раздельного бетонирования и т. д.

При потоках нейтронов высокой интенсивности, характерных для некоторых реакторов на быстрых нейтронах, может возникнуть необходимость в использовании радиационностойких бетонов. Радиационные повреждения бетонов вызываются, главным образом, расширением и растрескиванием горных пород, слагающих заполнители.

Песок для бетонов на заполнителях с допускаемым флюен-сом 2-10 —5-Ю10 нейтр-см~2 может приниматься кварцевый, для остальных бетонов песок получают путем дробления крупного заполнителя.

Жаростойкие бетоны. Для футеровки топок в конструкциях газоходов, дымовых труб при строительстве тепловых электростанций, в элементах защитных стен и перекрытий АЭС применяют жаростойкие бетоны. Обычный тяжелый цементный бетон пригоден для изготовления строительных конструкций, подвергающихся длительному воздействию температуры лишь до 200° С.

По предельно допустимой температуре применения жаростойкие бетоны подразделяются на классы: 3, 6, 7, 8, 9, 10 11 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 (300, 600° С и т. д.).

В жаростойких бетонах могут использоваться как гидравлические (портландцемент, шлакопортландцемент, глиноземистый цемент), так и воздушные (каустический магнезит, жидкое стекло) минеральные вяжущие. Цементный камень приобретает жароупорные свойства благодаря введению в него различных тонкомолотых минеральных добавок, устойчивых к воздействию высоких температур и связывающих свободный оксид кальция. Такими добавками служат зола-унос, молотый кирпич, доменный и топливный шлаки.

Обычные кварцесодержащие заполнители претерпевают полиморфные превращения, что может вызвать разрушение бетона. Неустойчивыми к воздействию высоких температур являются также карбонатные породы.

В бетонах, работающих при температурах до 700° С, могут быть использованы заполнители из базальта, андезита, туфов и других излившихся вулканических пород, не содержащих свободного кварца. Наибольшее распространение в качестве заполнителя для жаростойких бетонов, пригодных для службы до 1300° С, получил шамот — продукт обжига огнеупорных глин, содержащийот 30 до 45%.

Для получения бетонов большей огнеупорности применяют магнезитовые, хромитовые, корундовые и другие заполнители. Для легких жаростойких бетонов используются различные пористые заполнители: керамзит, вспученный перлит, вермикулит и др.

Декоративный бетон применяют для различных конструкций: заградительных конструкции общественных и жилых зданий, элементов фасадов, малых декоративных и малых архитектурных форм и скульптур, интерьеров.

Дня получения белых и цветных бетонов применяют белые, цветные и различные минеральные или органические пигменты. Для освещения белого цемента, когда необходимо получить особенно светлые бетоны в его состав вводят диоксид титана (1 ... 2% от массы цемента). Чаще всего применяют минеральные пигменты, которые в своем большинстве являются оксидами или солями различных металлов. Эти пигменты вводят в количестве 1 ... 5% массы цемента в зависимости от плотности и других свойств. Пигменты позволяют получить широкую гамму цветов: от черного (оксид железа) и зеленого (оксид хрома) до фиолетового (оксид марганца) и черного (перекись марганца). К белым пигментам относят мел или известняк, к черным - сажу, в желтых - охру, которая является смесью каолина с оксидом железа. Применяя смешанные пигменты, получают бетоны различных цветов и тонов. В последнее время получены различные органические пигменты и краситель(Анилиновые и др.)., Которые обеспечивают интенсивную окраску бетона при введении их в количестве всего 0,1 ... 0,2% от массы цемента при высокой влагостойкости.

Для получения достаточной плотности и цветной поверхности декоративного бетона по сравнению с обычным бетоном применяют некоторое увеличение расхода цемента. Так, при крупности заполнителя до 10 мм расход цемента составляет 450 ... 500 кг/м3.

Как цветные, широко применяются мелкозернистые бетоны. Оптимальными с точки зрения получения декоративной в качестве есть склады 1:2; 1:3 при В / Ц близком к нормальной густоты цементного теста (без учета количества воды для смачивания поверхности заполнителей).

Расход воды в цветных бетонах определяют предыдущими испытаниями, а затем постоянно контролируют, поскольку даже небольшие отклонения в расходе влекут за собой заметные изменения цвета бетона. Для формования изделий из цветных бетонов применяют пластичные и достаточно жирные бетонные смеси, хорошо формируются в более устойчивые к расслоению.

ля уменьшения расхода воды и цемента, повышения долговечности изделий используют химические добавки - пластификаторы, супер пластификаторы, а также комплексные добавки на их основе.

Для повышения долговечности материала и для борьбы с высолами, которые могут появляться на поверхности цветных бетонов в период их эксплуатации, применяют гидрофобизаторы, активные тонко меленые минеральные добавки, которые способны связывать гидраты окиси кальция, выделяемого в процессе гидратации цемента. Применяют также утечки цветных бетонов полимерами.

В цветных бетонах применяют чистые кварцевые пески, желательно светлых оттенков, без примесей частиц оксидов железа, которые придают бетону серый цвет. Как крупные заполнители могут применяться светлый известняк и доломит, а также отходы камене дробления в виде песка и щебня из мрамора, отпор гранита, туфа и т.п. Крупный заполнитель, как правило, не оказывает особого цвета декоративного бетона. На цвет бетона влияют мелкие частицы заполнителя с размером не более 0,3 мм.

Чтобы уменьшить расслоение цветного бетона и добиться однородности окраски, применяют воздуха втягивающие добавки, а также вводят в небольших количествах тонкие фракции некоторых материалов: жирного извести, тонко молотого известняка и т.п..

Бетонную смесь надо беречь от загрязнения при приготовлении, транспортировке и укладке в формы. Продолжительность смешивания смесей для цветных бетонов несколько больше, чем для обычных бетонов. Формы для изготовления изделий должны быть химически нейтральными, жесткими, чистыми и водонепроницаемыми. Чаще применяют стальные формы, с разнообразным рельефом и высоким качеством поверхности.

Для формования изделий целесообразно применять глубинное вибрирование, что обеспечивает хорошее заполнение форм даже сложной конфигурации - при глубинном вибрировании уменьшается воздуха втягивание в бетонную смесь на грани бетона и формы. Используют также ударное формирование и низкочастотное вибрации.

При бетонировании изделий из цветных бетонов следует применять специальные композиции для смазывания форм, например на основе парафина или воска, которые не загрязняют лицевую поверхность бетона.

При тепловой обработке возможна некоторая смена цвета, на что нужно обратить внимание при определении состава и подбора пигментов.

При сохранении на складах и при транспортировке готовых изделий нужно защищать их поверхность от загрязнения и ударов, чтобы предотвратить повреждения. В некоторых случаях изделия из цветных бетонов покрывают пленками, либо используют при перевозке специальные контейнеры и способы крепления.

Для повышения выразительности декоративных бетонов применяют специальные операции, которые позволяют обнажить заполнитель и показать оригинальную текстуру бетона, которая может имитировать различные виды горных каменных пород или иметь оригинальную фактуру. В таком случае для получения декоративного бетона кроме применения белого цемента, пигментов и добавок используют мелкий и крупный заполнители, которые обогащают структуру бетона. Речь идет о применении измельченного марма. ру, гранита, базальта, слюды, цветного стекла и тому подобных 11 материалов.

Для повышения декоративного уровня поверхности такой бетон подвергают специальной обработке бучардой, или пневматическим ударным инструментом, пескоструйным аппаратом а также шлифовкой и полировкой. Для обнажения заполнителей применяют специальные замедлители твердения бетона на поверхности контакта с опалубкой или формой. При шлифовании применяют заполнители, которые легко шлифуются и полируются, например мрамор.

В строительстве широко применяют изделия с обнаженной структурой заполнителя, например, гранитного щебня, для чего на поверхность формы или бетона наносят специальные замедлители твердения (например, растворы декстрина, сахарной патоки и т.п.). Замедление твердения происходит только в тонком поверхностном слое бетона. В результате этот слой имеет небольшую прочность после распалубки и легко снимается водяной струей, жесткими щетками или пескоструйной обработкой.

Изделия из декоративного бетона должны сохранять свои свойства в течение длительного времени. Для этого применяют специальные способы консервации поверхности, например, гидрофобизация, обработка полимерами (например, кремнийорганическими соединениями). Такая обработка повышает стойкость бетона и обеспечивает хранение внешнего вида его поверхности в течение длительного времени без специального ухода.

При изготовлении изделий с использованием цветных и декоративных бетонов часто применяют двухслойные конструкции, в которых верхний лицевой слой выполняется из цветного или декоративного бетона, а основной объем конструкции-с обычного бетона. Такие решения позволяют достичь значительного экономического эффекта, поскольку стоимость декоративных бетонов значительно выше по сравнению с обычным бетоном.

Мелкозернистый бетон и его применение

При возведении тонкостенных конструкции или в специальных работах (при замоноличивании стыков сборных сооружений, нанесении гидроизоляционных покрытии) целесообразно применять мелкозернистые песчаные бетоны. Учитывая особенности таких бетонов, необходимо использовать специфические способы их укладки и уплотнения, существенно улучшающие физико-механические свойства. Свойства мелкозернистых бетонов улучшаются и при рациональной технологии их нанесения путем пневмонабрызга .

Сущность этой технологии в том, что приготовленная в обычном смесителе мелкозернистая бетонная смесь с помощью переоборудованного по прямоточной схеме растворонасоса нагнетается в рабочей трубопровод . По выходе из растворонасоса смесь поступает в смесительную камеру установки, куда одновременно с ней по специальному шлангу от компрессора подается сжатый воздух при 7 атм. Таким образом, транспортировка смеси по трубопроводу и нанесение ее на обрабатываемую поверхность происходит под воздействием струи сжатого воздуха. Расход его в зависимости от производительности установки (от 1 до 6 м3/час) составляет до 3—6 м3/мин. При обычных режимах транспортирования, характеризуемых показателем концентрации растворо-воздушной смеси (отношение веса транспортируемого раствора к весу воздуха в кг) смесь в трубопроводе находится во взвешенном состоянии.

Для выяснения особенностей технологии, установления оптимальных технологических параметров и выявления физико-механических свойств мелкозернистого пневмобетона в ЦНИИ организации, механизации и технической помощи строительству Госстроя СССР была проведена специальная работа. В опытах использовали специальную установку . Были применены портландцемент М500 активностью 557 кг/см2 и 2 вида песка: крупный Дровинского месторождения с Мкр—3,11 и мелкий Вольского месторождения с Мкр-1,63. Испытания проводились на смесях следующих составов (по объему) 1:1, 1:2, 1:3, 1:4. Подвижность смесей по конусу СтройЦНИЛа 10 см, значения В/Ц соответственно 0,405, 0,5, 0,612; 0,755.

Исследования позволили установить, что данная технология улучшает свойства транспортируемой цементно-песчаной смеси, удаляя значительную часть воды из смеси при нанесении ее в конструкцию и интенсивно уплотняя смесь за счет высокой кинетической энергии растворо-воздушной смеси и аэродинамического давления струн, выходя щей из сопла установки. Наносимый материал по физико-механическим свойствам существенно отличается от исходного затворяемого цементно-песчаного раствора и практически равноценен высококачественному мелкозернистому бетону.

И. П. Шиповскнй и И. И. Шаров установили, что при транспортировании и нанесении смеси из песка удаляется до 15—23% воды затворения. Исследования показали, что основная масса воды удаляется из смеси в результате частичной сепарации последней при нанесении вместе с массой воздуха. Небольшая часть воды испаряется в транспортирующем воздухе, когда он имеет повышенную температуру.

Дорожный бетон применяют при укладке дорог, взлетно-посадочных полос аэродромов и мест стоянки. Как правило, при строительстве аэродромов бетон применяют в виде плит, содержащих армированное основание.

Основной характеристикой данного вида материала является растяжение при изгибе.

Данный бетон выпускают с заполнителем из щебня или шлака, который обязательно до добавления в смесь проверяется на износ.

На дорожный бетон действуют: температуры, соли (для очистки от снега), давление и механический износ. Как правило, в дорожном бетоне применяют портландцемент (М300-400) для получения повышенной морозостойкости и шлакопортландцемент. Морозостойкость для умеренных широт должна достигать 150 градусов по Цельсию.

Ключевой особенностью бетона является позднее схватывание для доставки на большие расстояния при укладке дорог.

В качестве заполнителя для дорожного бетона могут присутствовать и пигментные материалы, что дает возможность выделить участок дороги или взлетно-посадочной полосы.

Бетон напрягающий — бетон на основе цемента напрягающего. От обычного бетона на портландцементе его отличает способность расширяться в нач. период твердения и растягивать находящуюся в сцеплении с ним арматуру, приобретая при этом напряжения собственного обжатия, т.н. самонапряжение. Получаемые т.о. предварительно напряж. конструкции наз. самонапряженными ж.-бет. конструкциями.

Основу напрягающего цемента составляет портландцементный клинкер (около 2/3 состава), к к-рому при помоле добавляют повыш. по сравнению с портландцементом кол-во гипса, а также дополнительно высокоалюминатные шлаки, являющиеся, как правило, отходами металлургия, пром-сти. Объемное расширение цементного камня обусловлено образованием в процессе его гидратации гидро-сульфоалюмината кальция (т.н. "цементной бациллы"), имеющего объем больший, чем сумма объемов исходных компонентов.

Различают т.н. свободное расширение, когда цементному камню, напрягающему цементу и бетону на его основе не препятствуют внешн. ограничения в виде смешанных элементов конструкций (в стыке, шве), связанной с ним сцеплением или анкерами арматуры, либо противодействующих внешн. сил. При наличии таких ограничений или воздействий имеет место связанное расширение. В этом случае цементный камень или бетон развивает давление на препятствие, проявляющееся в виде распора в швах и стыках или растяжения арматуры независимо от ее направления в бетоне.

Свободное расширение контролируют, как правило, только при произ-ве напрягающего цемента как более чувствит. показатель, оно составляет 0,2—2,5%. Связанное расширение контролируют при произ-ве цемента (в цементно-песчаном р-ре 1:1), фиксируя его в виде марки по самонапряжению — НЦ-10, НЦ-20, НЦ-30 и НЦ-40 (соответственно самонапряжение не менее 0,7, 2, 3 и 4 МПа), а также для определения фактич. марки бетона по самонапряжению, когда она предусмотрена в проекте конструкции.

Связанное расширение помимо энер-гетич. св-в цемента и бетона зависит от степени ограничения расширения, поэтому испытания Б.н. проводят на стандартных образцах-призмах размерами от 4х4х 16 см для цемента до 1 Ох 10x40 см для бетона, используя стандартные динамо-метрич. кондукторы соответствующего типоразмера, создающие в отформованных в них образцах упругое сопротивление расширению, эквивалентное наличию в образцах продольного армирования 1 %.

Подбор состава Б.н. по прочности на сжатие не отличается от подбора состава обычного бетона на портландцементе, однако расход вяжущего может быть снижен практически на 10%. Могут быть получены бетоны классов В15—В40 и выше. При одинаковой прочности бетона на сжатие Б.н. имеет прочность при растяжении на 20% выше, чем бетон на портландцементе. Существует ряд марок по самонапряжению от Sp0,6 до Sp4 (в МПа).

Для получения заданной проектной марки по самонапряжению необходимо учитывать не только активность напрягающего цемента по самонапряжению, но и расход вяжущего, водоцементное отношение и в нек-рых случаях влажностные условия твердения.

Бетон напрягающий характеризуется маркой по водонепроницаемости не ниже W12, в связи с чем в выполняемых из него конструкциях не требуется устройства гидроизоляции и во мн. случаях антикорроз. защиты.

Существует разновидность Б.н. — бетон с компенсированной усадкой, отличающийся тем, что при сохранении всех остальных св-в в нем не нормируется марка по самонапряжению. Для изготовления такого бетона применяют, как правило, напрягающий цемент марок НЦ-10 или НЦ-20. Бетон с компенсиров. усадкой целесообразно применять взамен обычного бетона на портландцементе практически для всех конструкций, что обеспечивает компенсацию усадки и ее отрицат. последствий как на этапе изготовления конструкций (от образования технологич. трещин), так и при эксплуатации.

Технологич. св-ва Б.н. сходны со св-вами бетона на портландцементе, однако при повыш. темп-рах (30 °С и выше) наблюдается тенденция к более заметному ускорению твердения (набору прочности) и, частично, схватыванию смеси. Это позволяет сократить продолжительность и снизить темп-ру тепловлажностной обработки изделий заводского изготовления. Сроки схватывания бетонов и растворов на напрягающем цементе регулируются в широких пределах: от ускорения схватывания до 1—2 мин, что применяется для остановки протечек при ремонте конструкций под гидростатич. напором, до удлинения схватывания до 2—3 ч (при необходимости длит, транспортировки смеси). Для этого добавляют ускорители и пластификаторы, а также используют метод т.н. предварит, частичной гидратации, заключающийся в предварит, перемешивании (до затворения) напрягающего цемента с частично увлажненным заполнителем либо двухстадийном перемешивании смеси. Учитывая особенности Б.н., его применение особенно эффективно в конструкциях, к к-рым предъявляются требования повыш. водонепроницаемости и трещино-стойкости (в т.ч. при использовании подвижных смесей), спец. гидроизоляции в этом случае не требуется. Это сборные и монолитные емкостные, подземные конструкции разл. назначения и стыки в них, трубы напорные и безнапорные, транспортные и коммуникац. тоннели, безрулонные кровли, покрытия полов, дорог, аэродромов и автодорожных мостов, а также основания искусств, конькобежных дорожек и ледовых полей без швов или с увелич. расстоянием между ними, элементы объемного домостроения. Применяют Б.н. для герметизации и защиты от источников ра-диац. излучений, а также для изготовления предварительно напряж. конструкций с целью компенсации потерь напряжений от усадки и др. видов конструкций и сооружений, в т.ч. ж.-бет. конструкций массового произ-ва, взамен обычного бетона как тяжелого, так и легкого.

Шлакощелочной бетон изготовлевается на силикатной основе. Измельченный шлак заливается щелочным компонентом, например, растворимым силикатом натрия. Шлакощелочной бетон - на редкость морозоустойчивый материал, способный выдержать не одну сотню циклов замораживания и оттаивания. Примечательно, что за годы эксплуатации прочность сооружений из шлакощелочного бетона не уменьшалась, а возрастала в полтора, а то и в два раза. Данный вид бетона часто используют при изготовлении бордюров и тротуарных плит.

Кислотоупорный бетон для защиты от агрессивной среды

Основная область применения — защита металла и железобетона при строительстве.

Кислотоупорный бетон изготавливается на основе жидкого стекла и добавок из полимеров. Увеличение плотности данного строительного материала производится с помощью кислотостойких минеральных порошков из песка кварца, андезита, базальта, диабаза.

В качестве отвердителя используется натрий на основе кремния и фтора.

Укладка данного строительного материала осуществляется с применением вибрации. После застывания (10-15 суток) данный бетон необходимо смочить раствором серной и соляной кислот.

Кислотоупорный бетон хорошо выдерживает воздействие сильных и концентрированных кислот.

Гидротехнический бетон, его применение и свойства

Гидротехнический бетон применяют при строительстве конструкций, имеющих постоянный контакт с водой. Сложные условия эксплуатации (постоянный контакт с водой, замерзание воды и оттаивание) предъявляют к нему особые требования по водопроницаемости, морозостойкости, водопоглощению, стойкости к появлению трещин, усадке.

По расположению к уровню воды гидротехнический бетон делится на подводный, переменного уровня воды и надводный.

При строительстве сооружений с особыми требованиями к воздействию воды, например плотин, принято заливать как правило раздельные слои бетона. Первый слой (слой наружной зоны) и делят как указано выше. К нему предъявляются особые требования с учетом того, что он подвергается наибольшему воздействию воды, замерзает, оттаивает.

Внутренний же слой имеет менее строгие требования. Основным из которых является наименьшее тепловыделение при затвердевании из-за возможности возникновения трещин от воздействия температуры.

Основные показатели гидротехнического бетона

1. Основной показатель данного вида материала – водопроницаемость, определяют в зависимости от напорного градиента (отношение максимального напора к толщине бетона).

Напорный градиент до 5 5 - 10 10 - 12 12 и более

Марка бетона по водонепроницаемости W4 W6 W8 W12

2) Морозостойкость – способность бетона сохранять свои свойства при низких температурах. Основными марками по морозостойкости является материал марок F100, F150, F200, F300, F400, F500.

3) Водопоглощение бетона определяется величиной всасывания влаги образцами месячной выдержки. Оно не должно превышать 7% для общего гидротехнического бетона.

4) Усадка бетона – изменение его размеров при воздействии влаги и осадков. Она не должна превышать у бетона месячной выдержки 0,3 мм/м.