Разновидности тяжелых бетонов.

При производстве тяжелых бетонов применяют портландцемент и

его разновидности, а также глиноземистый цемент и другие виды

вяжущих. Тяжелые бетоны имеют плотность от 1800 до 2500 кг/м3.

Цемент выбирают на основе полного учета требований,

предъявляемых к бетону (в отношении прочности, морозостойкости,

специальных свойств). Учитывают также особенности конструкции и

сооружения, а также условия изготовления железобетонных

конструкций.

Для изготовления бетонов, противостоящих сульфатной коррозии,

рекомендуется применять сульфатостойкий портландцемент. В

бетонах с повышенной морозостойкостью нельзя использовать

смешанные цементы, содержащие минеральные добавки (в том числе

пуццолановый и шлаковый портландцементы). Для повышения

морозостойкости бетона следует применять гидрофобный,

пластифицированный и сульфатостойкий портландцементы.

Мелким заполнителем в тяжелом бетоне служит природный и

дробленый песок, состоящий из зерен размером 0,16…5 мм и

имеющий насыпную плотность более 1200 кг/м3. Как правило,

применяют крупные пески с модулем крупности более 2,5 и средней

крупности с модулем 2…2,5.

Крупный заполнитель (щебень, гравий) состоит из зерен размером

от 5 до 70 мм. Его различают по фракциям, мм: 5...10, 10...20, 20...40,

40...70. При изготовлении бетонной смеси фракции дозируют в

соотношениях, необходимых для получения минимальной

пустотности заполнителя, что позволяет снижать расход вяжущего при

сохранении заданных свойств бетона. Содержание зерен пластинчатой

(лещадной) и игловатой формы ограничивается 15 %. Нельзя

применять заполнитель, в котором глина находится в виде пленки,

обволакивающей зерна заполнителя, или в виде комьев. Заполнитель

очищают от примесей глины и пыли промывкой.

Марка крупного заполнителя, определяемая по дробимости при

сжатии в цилиндре, должна быть выше марки бетона не менее, чем в

1,5…2 раза; при менее прочном заполнителе перерасходуется цемент.

Тяжелый бетон является основным видом бетона для

железобетонных конструкций, обладающим рядом ценных свойств.

Основные его свойства (прочность, морозостойкость и др.) можно

изменять в широком диапазоне [25].

Прочность бетона в проектном возрасте характеризуют классами

прочности на сжатие, осевое растяжение, растяжение при изгибе.

Для бетонов установлены следующие классы:

– по прочности на сжатие: В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20;

В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60; В65; В70; В75; В80.

Допускается применение бетона промежуточных классов по проч-

ности на сжатие В22,5 и В27,5.

– по прочности на осевое растяжение: Bt0,4; Bt0,8; Bt1,2; Bt1,6;

Bt2,0; Bt2,4; Bt2,8; Bt3,2; Bt3,6; Bt4,0;

– по прочности на растяжение при изгибе: Btb0,4; Btb0,8, Btb1,2; Btb1,6;

Btb2,0; Btb2,4; Btb2,8; Btb3,2; Btb3,6; Btb4,0; Btb4,4; Btb4,8; Btb5,2; Btb5,6;

Btb6,0; Btb6,4; Btb6,8; Btb7,2; Btb8,0.

При нормировании прочности по маркам установлены следующие

марки:

– по прочности на сжатие: М50; М75; M100; M150; М200; М250;

M300; М350; М400; М450; М500; М550; М600; М700; М800; М900;

М1000;

– по прочности на осевое растяжение: Pt5; Pt10; Pt15, Pt20; Pt25;

Pt30; Pt35; Pt40; Pt45; Pt50;

– по прочности на растяжение при изгибе: Ptb5; Ptb10; Ptb15; Ptb20; Ptb25;

Ptb30; Ptb35; Ptb40; Ptb45; Ptb50; Ptb55; Ptb60; Ptb65; Ptb70; Ptb75; Ptb80; Ptb85;

Ptb90; Ptb100.

Марки тяжелого бетона по прочности, кгс/см2: М100, М150, М200,

М300, М400, М500, М600, М800. Средние марки бетона (150…300)

применяют для обычных железобетонных конструкций, а бетон

высоких марок (400…600) нужен для предварительно напряженных

конструкций. При этом надо учесть, что бетон на плотном заполнителе

имеет меньшую усадку и ползучесть по сравнению с легким бетоном

на пористом заполнителе и ячеистым бетоном. Поэтому и потери

предварительного напряжения арматуры при тяжелом бетоне меньше.

Кроме того, он хорошо защищает стальную арматуру от коррозии, что

особо важно для предварительно напряженных конструкций.

Для бетонных конструкций, подвергающихся в процессе эксплуата-

ции попеременному замораживанию и оттаиванию, назначают следую-

щие марки бетона по морозостойкости: F50; F75; F100; F150; F200;

F300; F400; F500; F600; F800; F1000.

Для бетонных конструкций, к которым предъявляются требования

ограничения проницаемости или повышенной плотности и коррозион-

ной стойкости, назначают марки по водонепроницаемости. Установле-

ны следующие марки по водонепроницаемости: W2; W4; W6; W8;

W10; W12; W14; W16; W18; W20.

У тяжелого бетона более благоприятные показатели

поверхностного износа, что важно для цементно-бетонных дорог и

полов промышленных зданий. У него хорошие защитные свойства

против радиоактивных излучений, поэтому он широко применяется в

конструкциях биологической защиты атомных реакторов.

Тяжелый бетон весьма теплопроводен: теплопроводность

составляет в среднем 1,18 Вт/(м∙К), т.е. в 2…3 раза выше, чем у легких

бетонов, поэтому в наружных стенах и покрытиях зданий его

применяют совместно с теплоизоляцией [7].

Масса несущих железобетонных конструкций большого пролета в