Чем высокопрочный бетон отличается от обычного? Особенности материала и сфера применения

  • Чем высокопрочный бетон отличается от обычного? Особенности материала и сфера применения

В строительстве бетон популярный материал не только по причине простоты в работе, но и из-за отменных характеристик. Кроме этого, искусственный камень совершенствуется. В конце 20 века к высокопрочным бетонам относили марки В30 и выше, но у них был серьёзный недостаток – высокая жесткость (Ж3 и больше). Очень жесткую смесь было сложно укладывать, к тому же она была тяжелой, поэтому применение прочных растворов было серьезно ограничено. Сейчас ситуация изменилась, и современные марки высокопрочных бетонов получили широкое распространение.

Композитные составы и их свойства

Новое поколение смесей, сохранив свойства высокой прочности, стали пластичными, что серьезно упростило работу и позволило решать разные строительные задачи.

Основные особенности композита

  • Мелкозернистые, тяжелые растворы, марок М500 – М1000;
  • Минимальная прочность на сжатие равна или превышает значение В60;
  • Добавки и компоненты повышают эффективность взаимодействия с армирующими элементами, что позволяет создавать конструкции различной сложности;
  • Ускоренный набор прочности с момента схватывания ускоряет строительство, время годности растворов 3,5-4 часа;
  • Получаемый искусственный камень практически не деформируется при высоких нагрузках;
  • Повышенная морозостойкость (F200 минимум) и влагостойкость (не менее W10) логично дополняют остальные характеристики.


Можно заметить, что типичные БСГ высоких марок имеют схожие характеристики, но это не совсем так. Подобный по характеристикам раствор, произведенный по традиционной технологии, по-прежнему жёсткий, удобоукладываемость низкая. Значит, требуется быстрая укладка, виброукладчики и т.д.

На этом фоне достоинство современного материала – особенность, достигаемая специальными способами.

Способность к самостоятельному уплотнению

Повышенная подвижность при плотной структуре раствора создает способность к самоуплотнению. Свойство, при котором смесь проникает в труднодоступные места, не образуя пустот и каверн, при этом не нужно виброуплотнение. Причина в т.н. непрерывной гранулометрии всех компонентов, применяемых в смесях. Размеры фракций заполнителей в пределах 5 мкм-20 мм образуют реологически активную матрицу, текучую за счет вязкости, способную уплотняться под действием собственного веса.

Точное соблюдение дозировки компонентов и условия производства гарантируют стабильность свойства высокой подвижности на время перевозки и укладки. За такое свойство композит получил название СамоУплотняющийся Бетон, СУБ, хотя и относится к категории высокопрочных специальных составов. Подобные растворы решают любые строительные задачи, подробные характеристики приведём ниже.

Сфера применения

Сложный в производстве искусственный камень практически не используется в типовых застройках, нерентабельно, так как дорого. Однако благодаря простоте укладки и соотношению «вес – прочность» позволяет решать различные задачи:

  • Строительство высотных зданий, чего не позволяют традиционные марки. Слишком большой вес при увеличении нагрузок на фундаменты делал такие сооружения невозможными. Композит снизил толщину конструкций и общий вес, и нагрузка на фундаменты и опорные элементы остается в рамках допустимых;
  • Сложные проектные решения в смысле непростых геометрических форм зданий и сооружений. С новыми марками стали доступны практически любые архитектурные формы;
  • Традиционные для высокопрочных бетонов мосты, тоннели, особо прочные инженерные сооружения и т.д.

Отметим, в частном секторе такие растворы не нужны. Если взять популярную марку М100, то композитные смеси будут в несколько раз прочнее и дороже. Поэтому пока технология не позволяет снизить себестоимость, подобные растворы не станут широкодоступными.

Но, сейчас можно заказать любой состав, поэтому приведём технические параметры.

Характеристики бетонного раствора

  • Высокая подвижность. ~ 65-70 см расплыва конуса;
  • Коэффициент уплотнения не ниже 1,0-1,4;
  • Раствор сохраняет свойства 3-4 часа;
  • Смесь почти не подвержена расслаиванию;
  • Содержание воздуха не превышает 1%.

Отметим, что такие характеристики обеспечивают удобство работы на уровне типичных БСГ марок М100 – М400. Но получаемый искусственный камень намного прочнее.

Параметры монолита из композита после набора прочности

  • Повышенная прочность. Сжатие – 50-100 МПа, изгиб и растяжение – не менее 4 МПа;
  • Пористая, но плотная структура имеет водопоглощение не более 1%;
  • Типичная морозостойкость F400 (в исключительных случаях не ниже F200);
  • Уровень водонепроницаемости W10 или выше;
  • Высокая стойкость к износу, истиранию и минимальные значения модуля сдвига.

Серьёзный бетон, способный решить любые строительные проблемы и демонстрирующий при этом завидную долговечность. 

К естественным недостаткам относится быстрая гидратация цемента с выделением большого количества тепла. Частично с проблемой справляется пористая структура, частично – технология укладки, но плюсы с лихвой компенсируют данный недостаток. 

Заметим, что постепенно композит становится дешевле, что всегда происходит с новыми материалами. Возможно перспективы внедрения в массовом строительстве ближе, чем кажутся.

Производство композита и его особенности

Прежде всего, само производство сложнее обычных смесей, поскольку требуется больше оборудования. Например, используются скоростные двухвалковые смесители, по сути перетирающие смесь инертных материалов и компонентов для получения нужной фракции. 

Также требуется больше бункеров, чем для классического бетона (не 3-4, а 6-8). Дополнительно оборудуются линии с щебнем и песком, чтобы корректировать количество воды в зависимости от влажности. Главная сложность в точности дозировки компонентов, которая достигает 0,1-0,15 грамма на килограмм компонентов. Впрочем, и для инертных материалов точность тоже очень высокая.

К особенностям производственного процесса относится смешивание. В отличие от традиционной технологии сначала замешивают цемент и мелкие фракции, и только потом песок и воду (с добавлением химических модификаторов). Крупный заполнитель добавляется в последнюю очередь, и всё это смешивается на очень высокой скорости, после чего готовый раствор передается на доставку и укладку на объекте. 

Как вы понимаете, именно поэтому композит не относится к дешевым сортам бетона, но его исключительные свойства того стоят. 

11.01.2021 19:30:44
0
22

Комментарии:

Внимание: HTML символы запрещены!