Специальный бетон. Виды бетона, свойства и применение в строительстве

9.03.2022 Разное

Добавить АвтораБетон и его модификации дают неограниченные возможности для реализации инженерных сооружений.

Бетон можно использовать практически без ограничений, особенно специальный бетон, получаемый соответствующими модификациями. Такой специальный бетон обычно используется для выполнения сложных инженерных задач. Какие бывают виды такого бетона и для чего его можно использовать?

Специальный высококачественный бетон

Специальный бетон, например высокопрочный бетон (БВВ), представляет собой новый строительный композит, выделенный по классификации бетонов и отнесенный к цементным материалам, предел прочности при сжатии которых превышает 60 МПа. Основными особенностями этого специального бетона также являются высокая прочность и устойчивость к разрушительному воздействию природной среды.

Технология КДО предусматривает получение бетонной смеси с максимально низким показателем водовяжущего (менее 0,4), использование цементов более высоких марок и дробленых заполнителей. Исследования также доказывают возможность получения КДО на галечных заполнителях и цементах более низкого класса. Количество расходуемого цемента на 1 м³ находится в пределах 450-600 кг. Проектирование бетонной смеси КДО сводится к итерационным эмпирическим методам. Отбор ворса крошки производится путем смешивания заполнителей (крупных и мелкозернистых) таким образом, чтобы получить максимально плотный ворс крошки.

В результате относительно большого расхода цемента существует риск появления усадочных трещин. Поэтому обслуживание КДО занимает немного больше времени по сравнению с обычными бетонами. Собственные исследования показали, что этот уход может длиться до 10 дней после бетонирования.Преимущества высокоэффективных бетонов, такие как высокая: ранняя прочность на сжатие, конечная прочность на сжатие, долговечность, морозостойкость, стойкость к истиранию, были замечены инженерами и часто используются на практике. КДО уже нашли широкое применение, как в высотных сооружениях, так и в дорожном строительстве.

Интересную информацию можно посмотреть тут
vega.su

Специальный водостойкий бетон

По полученным параметрам большинство высокоэффективных бетонов можно отнести к водонепроницаемым бетонам. Их изготавливают для обеспечения требуемой герметичности, превышающей герметичность обычной бетонной технологии. В связи с используемыми материалами КДО дороже традиционных, поэтому инженеры стремились получить более дешевый композит, уделяя особое внимание герметичности. Водостойкие бетоны получаются благодаря правильному, точному подбору компонентов бетонной смеси и минимизации пористости бетона. Эта герметичность функционально зависит, главным образом, от показателя водосвязующего свойства и возраста бетона.

Существует несколько степеней водонепроницаемости бетона: W2, W4, W6, W8, W10 и W12. Число представляет собой давление столба воды в МПа, действующее на образец бетона толщиной 15 см. Для получения индивидуальных степеней водонепроницаемости рекомендуется, чтобы водоцементный показатель был следующим:

для W8-W12 В/Ц <0,45;
для W6-W8 0,45<В/Ц<0,5;
для W4-W6 0,5<В/Ц<0,6;
для W2, В/Ц > 0,6.

Рекомендуется максимально плотная, вибрирующая консистенция. Особое внимание следует также уделить качеству и однородности используемого заполнителя. В водонепроницаемых бетонах рекомендуется использовать сортированные заполнители.Очень важно при изготовлении водонепроницаемых бетонов обеспечить полную герметичность, в том числе с учетом усадочных трещин. В процессе созревания в результате быстрой потери бетоном воды и выделения теплоты гидратации на поверхности бетона появляются усадочные микротрещины. За бетоном нужно строго следить, чтобы не допустить развития усадочных трещин. В случае водонепроницаемого бетона рекомендуется 14-дневный уход. По истечении этого времени усадка не приведет к появлению трещин, так как прочности бетона на растяжение будет достаточно для передачи напряжений, вызванных технологическими деформациями.

Бетон стойкий к истиранию

Одной из особенностей высокопрочного бетона является его высокая стойкость к истиранию. Как и в случае с водонепроницаемыми бетонами, можно удешевить их производство. Существует два механизма, вызывающих истирание бетона:

истирание предметами с плоскими поверхностями (движение автотранспорта, движение пешеходов),
истирание сыпучими материалами (смещение заполнителей, песка).

В каждом из них разный компонент смеси определяет долговечность бетона. В первом это наиболее стойкий к истиранию компонент – крупный заполнитель. Во втором это самый слабый компонент – раствор, поэтому рекомендуется использовать минимальное количество раствора, ограничивая его до 450 л/м³. В бетонах, подвергающихся истиранию предметами с плоскими поверхностями, целесообразно применять дробленые заполнители с прочностью выше 120 МПа и истираемостью горных пород <2 мм. В отличие от высокопрочных бетонов, специальные бетоны, подверженные истиранию, могут иметь прочность 20-35 МПа в зависимости от назначения. Толщина абразивного слоя не может быть менее 5 см для слоев, уложенных на затвердевший бетон, и 3 см для слоев, уложенных на свежий бетон.

Различают два класса стойкости к истиранию износостойких бетонов:

I класс — для большого и интенсивного движения — истирание бетона по щиту Беме 0,25 см,
II класс — для среднего и малого трафика — истираемость 0,30 см.

Стойкий к истиранию бетон использовался при строительстве дорог и поверхностей аэропортов. Он также использовался для заполнения дна реки Лос-Анджелес, поврежденного эрозионным трением.

Типы бетона — Добавить АвтораОдной из особенностей высокопрочного бетона является его высокая стойкость к истиранию.

Гидротехнический бетон

Это группа бетонов, которые сочетают в себе свойства водонепроницаемых и стойких к истиранию бетонов. От гидротехнических бетонов требуются водонепроницаемость, морозостойкость, стойкость к истиранию, низкая теплота гидратации и минимальная усадка. Это влечет за собой необходимость ограничения количества цемента, что позволяет снизить выделяемую теплоту гидратации.Гидротехнические бетоны находят применение в основном в гидротехническом строительстве, особенно подверженном воздействию воды в любом виде (вода, лед, туман). . Водные сооружения, особенно плотины и нефтяные вышки, представляют собой крупномасштабные сооружения, эксплуатируемые в экстремальных условиях. При их проектировании необходимо каждый раз разрабатывать разную рецептуру и технологию выполнения работ. Каждая такая инвестиция также требует подготовки и испытаний строительных материалов, а в некоторых случаях — разработки специальных цементов. Высококачественные бетоны используются в обоснованных случаях.

Огнестойкость обычного бетона низкая. Его устойчивость к кратковременным температурным воздействиям находится в пределах 200-300ºС. При более высоких температурах прочность и модуль упругости уменьшаются. Бетон подвержен значительным и постоянным деформациям. Огнеупорные бетоны применяют при строительстве дымоходов, котлов центрального отопления и в конструкциях, где температура достигает 700°С. Огнеупорный бетон более прочен, чем обычный бетон, но не является неразрушимым бетоном. В случае высокотемпературного воздействия теряет до 65% прочности на разрыв, что считается допустимым. При проектировании огнестойких бетонов следует придерживаться следующих рекомендаций:

использование цементов высоких марок (выше 32,5),
использование крупного заполнителя (преимущественно дробленого из щелочных или полукислых магматических пород, керамического заполнителя — клинкера, керамзита, шамота, шлака с содержанием СаО <40%),
использование мелкого заполнителя (происхождение как крупный заполнитель).

Покрытие бетон

Этот бетон в основном используется в качестве радиологической защиты, защищающей внешнюю среду от вредных излучений. Поэтому его в основном применяют на объектах, где расположены источники ядерных излучений и рентгеновских лучей. Бетонные экраны предназначены для снижения интенсивности излучения до значения ниже допустимого (гамма-излучение, нейтронное излучение и рентгеновское излучение). Облицовочные бетоны классифицируют по плотности:

обычный бетон, 2100 кг/м³, плотность <2600 кг/м³,
тяжелый бетон, плотность > 2600 кг/м³

Также производится классификация по типу используемого заполнителя:

обычные бетоны,
бетон на тяжелом заполнителе,
бетон на гидратированном заполнителе (магнетитобетон),
бетон с грузом (сталь, свинцовые грузики),
бетоны, содержащие бор.

Облицовочные бетоны должны соответствовать многим критериям, а также определенным технологическим требованиям. В основном это:

высокая плотность и однородность плотности бетона, плотность > 2600 кг/м³,
правильный химический состав,
устойчивость к радиации и ее воздействию,
водонепроницаемость и паронепроницаемость,
низкий модуль упругости, 14 000 — 50 000 МПа,
устойчивость к высоким температурам,
легко формировать,
высокая износостойкость,
небольшая усадка.

Чтобы получить защитные бетоны, а значит, эффективно предотвратить или ограничить излучение, необходимо досконально знать вид и величину этого излучения, а затем приступать к проектированию бетона (с учетом химического и минерального состава бетонной смеси). . . . Основное внимание, однако, сосредоточено на типе и количестве тяжелого наполнителя и применения заполнителя. Однако следует отметить, что во многих странах рекомендации по выбору заполнителя существенно различаются. Однако это связано с тем, как проводятся испытания и внедряются в реальность.Условия созревания защитных бетонов такие же, как и для обычных бетонов, но особое внимание следует обращать на возможность образования усадочных трещин, а значит следует брать из бетона. К добавкам, используемым в составе экранирующих бетонов, относятся в основном добавки, улучшающие удобоукладываемость смеси, и добавки, улучшающие защитные свойства. К последней группе добавок относятся в основном: борная кислота, соли бора и гидратированные соли лития.Контроли качества бетонных смесей и бетонов в основном включают:

химический состав заполнителя,
совокупная однородность,
плотность смеси,
однородность смеси,
консистенция смеси,
плотность смеси.

Прочность на сжатие – в зависимости от вида и рецептуры бетонной смеси защитные бетоны достигают прочности от 10 до 40 МПа. Более высокие прочности оправданы только конструкцией объекта. Прочность на растяжение при изгибе — как и в случае обычного бетона, бетоны для обсадных труб демонстрируют те же тенденции прочности на растяжение, что и обычные бетоны. Прочность на растяжение при изгибе составляет примерно 10% от прочности на сжатие.В случае облицовочного бетона требуется низкий модуль упругости. Испытания бетона покрытия показали значения модуля упругости в диапазоне от 14 000 до 45 000 МПа.