Кислотоупорный бетон.

Вяжущим для кислотоупорного бетона является растворимое стекло, представляющее собой силикат натрия или калия; применяют его в виде водного коллоидного раствора с удельной массой 1,4. Наполнителем служат кислотостойкие порошки, получаемые измельчением чистого кварцевого песка, андезита, базальта, диабаза и т.п. В качестве отвердителя используют кремнефтористый натрий, в качестве заполнителя – кварцевый песок, щебень из гранита, кварцита, андезита и других стойких пород. Зерновой состав заполнителей должен обеспечить получение наиболее плотного бетона. Примерный его состав (кг/м³): растворимого стекла – 300, кремнефтористого натрия – 40, наполнителя – 360, песка – 600, щебня – 1000 (общая масса 2300 кг/м³). После укладки с вибрированием бетон выдерживают не менее 10 суток на воздухе (без поливки) при 15-20 ^оС. После отвердевания рекомендуется поверхность бетона «окислить», т.е. смочить раствором серной или соляной кислот. Кислотоупорный бетон хорошо выдерживает действие концентрированных кислот; вода разрушает его за 5-10 лет, щелочные растворы разрушают быстрее. Кислотоупорный бетон применяют в качестве защитных слоев (футеровок) по железобетону и металлу.

Бетонополимер.

Бетонополимер представляет собой композиционный материал, в котором силикатная матрица совмещена с органическим полимером.

Технология изготовления бетонополимерных материалов и изделий включает следующие основные операции: бетонные или железобетонные изделия высушивают, помещают в закрытый контейнер (или камеру), где вакуумируют и пропитывают раствором мономера (метилметакрилата, стирола и т.п.), а потом мономеры полимеризуют в порах бетона. Для ускорения процесса полимеризации используют радиационный или термокаталитический способы. При радиационном способе пропитанные мономером изделия подвергаются излучению, которое получают от источника или другим путем. При термокаталитическом способе в мономер вводят инициатор, а изделия подвергают термической обработке.

Изделия пропитывают полностью или только верхний слой конструкций, который подвергается наиболее агрессивным воздействиям.

Механические, физические и химические свойства бетонополимера коренным образом отличаются от свойств исходного бетона, подвергнутого пропитке. Ползучесть бетонополимера во много раз меньше ползучести обычного бетона.

Обращает внимание значительное снижение водопроницаемости (примерно в 7 раз) и увеличение морозостойкости; пропитанные бетоны выдерживают более 7000 циклов попеременного замораживания и оттаивания.

Пропитка полимерами удорожает бетон, поэтому к ней прибегают, когда она экономически оправдана (бетонополимерные трубы, железобетонные конструкции, подвергающиеся интенсивной коррозии).

Бетон, упрочненный волокнами.

Армирование бетона, цементных и гипсовых растворов тонкими неорганическими и органическими волокнами (из металла, стекла, пропилена и др.) существенно улучшает прочностные и деформативные характеристики материала, повышает сопротивление образованию трещин. Например, использование коротких стальных волокон для дисперсного армирования цементных бетонов увеличивает прочность на растяжение в 2-3 раза, на изгиб – в 4-5 раз, на сжатие – в 1,5-2 раза, ударную прочность в 10 и более раз, сопротивление истиранию в 2 раза.

Дисперсно-армированный бетон (фибробетон) представляет собой композиционный материал, упрочненный волокнами. В нем невысокая прочность на растяжение и пластичность матрицы (бетона) сочетается с высокомодульным волокном, обладающим высокой прочностью на разрыв. Эффективность армирования короткими волокнами зависит от ориентации волокон к действию растягивающих усилий и при перпендикулярной ориентации составляет 40-50%, а при объемно-произвольной лишь 20% по отношению к параллельной ориентации. Волокна препятствуют развитию усадочных трещин, их наличие повышает прочность сцепления стержневой арматуры с бетоном примерно на 40%.

Волокна должны быть стойкими и в щелочной среде цементного раствора или бетона. В зависимости от конструкций применяют волокна: минеральные (стеклянные – из бесщелочного стекла, базальтовые, кварцевые и др.), металлические (преимущественно из обычной или нержавеющей стали), синтетические (пропиленовые, капроновые и др.)

Фибробетон стремятся использовать в сборных и монолитных конструкциях, работающих на растяжение и изгиб и воспринимающих ударные, знакопеременные и вибрационные нагрузки. Имеется опыт применения дисперсно-армированного бетона в бетонных трубах, плитах-оболочках, в конструкциях туннелей, покрытиях дорог и взлетно-посадочных полос аэродромов и др.