9. Способы получения быстротвердеющего бетона и его свойства

Получение быстротвердеющего бетона, обладающего относительно высокой прочностью в раннем возрасте (1 ... 3 сут) при твердении в нормальных условиях, достигается применением быстротвердеющего цемента, а также различными способами ускорения твердения цемента. К этим способам относятся: 1) применение жесткой бетонной смеси с низкими значениями водоцементного отношения; 2) использование добавок — ускорителей твердения (СаС12), глиноземистого цемента и др.; 3) сухое или мокрое домалывание цемента с добавкой гипса (2 ... 5 % от массы цемента) или с применением комплексных специальных добавок; 4) активация цементного раствора.

Наилучшие результаты получаются при проведении комплекса мероприятий. При применении алюминатного цемента М400, домолотого с 3% гипса, жесткой бетонной смеси с 3/Ц=0,35, добавки хлористого кальция в количестве 2 % от массы цемента и виброперемешивания автором были получены беконы с прочностью при сжатии в первые сутки 30 ... 50 МПа.

Из добавок-ускорителей твердения наиболее распространен хлористый кальций, обеспечивающий наилучшие результаты по сравнению с другими добавками. Хлористый кальций позволяет ускорить твердение бетона в раннем возрасте, несколько снизить расход цемента и улучшить удобоукладываемость смеси. Наиболее целесообразно вводить хлористый кальций в состав бетонов, приготовляемых на пуццолановых цементах, шлакопортландцементах или медленно твердеющих портландцементах. В бетонных конструкциях количество такой добавки не должно превышать 3 %, а в железобетонных — 2 % от массы цемента. Если диаметр арматуры менее 4 мм и конструкция предназначена для длительной эксплуатации, то в бетон нельзя вводить хлористый кальций, так как он способствует развитию коррозии арматуры Оптимальное содержание хлористого кальция 1 ... 2 % Устанавливают со опытным путем, так как эффективность добавки зависит от многих факторов (минералогического состава и тонкости помола цемента, условий выдерживания и др.), которые невозможно учесть при расчете. Для равномерного распределения хлористого кальция в бетонной смеси его вводят в виде раствора вместе с водой затворения. Твердый или жидкий хлористый кальций растворяют в воде до концентрации, соответствующей плотности раствора.— около 1,2 г/см3.

10,11. Фибробетон. Сущность армирования бетона волокнами

Фибробетон — это бетон, армированный дисперсными волокнами (фибрами). Для фибробетона характерна повышенная трещиностойкость, прочность на растяжение, ударной вязкостью. Для армирования бетона применяют различные рода волокна такие как металлические и неметаллические В основном в фибре применяют применяют тонкую проволоку диаметром, с нарубленными отрезками. При повышении диаметра фибр свыше 0,6 ммгновенно уменьшается эффективность влияния на показателях прочности бетона.

Для армирования бетона,  в основном применяются асбестовые волокна. Этими волокнами армируют изделия из бетона, изготовляемые в заводских условиях по специальной технологии. Асбестовые волокна обладают рядом ценных свойств: высокой прочностью и огнестойкостью бетона, стойкостью к агрессивным воздействиям щелочей, долговечностью бетона. Материалы, армированные асбестовыми волокнами, получили название асбестоцемента.

Для армирования ячеистых бетонов, гипсобетонов и других материалов с низким модулем упругости используют полимерные волокна. Модуль упругости их меньше, чем у цементного камня, температурный коэффициент линейного расширения в 3 - 9 раз выше. Многие из этих волокон недостаточно хорошо сцепляются бетоном, что вынуждает применять специальные фибры периодического профиля или наносить на волокна покрытие. В качестве полимерных материалов используют полиэфиры, полиакрилаты, полипропилен и т. д. Полимерные волокна используются также для тонкостенных изделий, подвергающихся ударам или эксплуатирующихся в условиях, в которых стальные волокна быстро разрушаются от коррозии

Стальными или неметаллическими волокнами армируют, как правило, мелкозернистые бетоны, иногда цементный камень. Эффективность применения волокон в бетоне зависит от их содержания и расстояния между отдельными волокнами. Дисперсное армирование обычно достаточно эффективно приостанавливает развитие волосяных трещии лишь при расстоянии между различными волокнами не более10 мм, поэтому применение в бетоне крупного заполнителя, не позволяющего расположить дисперсные волокна достаточно близко друг к другу, снижает эффективность подобного армирования

Стальные фибры вводят в бетонную смесь обычно в количестве 1 2,5% объема бетона (3 . 9% по массе, что составляет 70...200 кгфибры на1 м3смеси). В этом случае повышаются прочность бетона на растяжение на 10-30%, сопротивляемость бетона ударам и его предел усталости и износостойкость

Дисперсная арматура в бетоне достаточно хорошо защищена от коррозии плотным цементным камнем, однако в некоторых случаях, особенно когда возможно воздействие на фибробетон агрессивных сред, стальные фибры защищают специальными покрытиями, которые обычно не только повышают стойкость фибровой арматуры к коррозии, и способствуют улучшению сцепления между фибрами и бетоном и тем самым на 20-40% улучшают прочность бетона на растяжение и разрушения верхнего слоя и появлению трещинам.