У будівництві бетон популярний матеріал не лише унаслідок простоти в роботі, але й через відмінні характеристики. Окрім цього, штучний камінь удосконалюється. В кінці 20 століття до високоміцних бетонів відносили марки В30 і вище, але у них був серйозний недолік – висока жорсткість (Ж3 і більше). Дуже жорстку суміш було складно укладати, до того ж вона була важкою, тому застосування міцних розчинів було серйозно обмежене. Зараз ситуація змінилася, і сучасні марки високоміцних бетонів отримали широке поширення.
Композитні склади і їх властивості
Нове покоління сумішей, зберігши властивості високої міцності, стали пластичними, що серйозно спростило роботу і дозволило вирішувати різні будівельні завдання.
Основні особливості композиту
- Дрібнозернисті, важкі розчини, марок М500 – М1000;
- Мінімальна міцність на стискування рівна або перевищує значення В60;
- Добавки й компоненти підвищують ефективність взаємодії з армуючими елементами, що дозволяє створювати конструкції різної складності;
- Прискорений набір міцності з моменту схоплювання прискорює будівництво, час придатності розчинів 3,5-4 години;
- Отримуваний штучний камінь практично не деформується при високих навантаженнях;
- Підвищена морозостійкість (F200 мінімум) і вологостійкість (не менше W10) логічно доповнюють інші характеристики.
Можна помітити, що типові БСГ високих марок мають схожі характеристики, але це не зовсім так. Подібний за характеристиками розчин, зроблений за традиційною технологією, як і раніше жорсткий, легкоукладуваність низька. Значить, потрібно швидке укладання, віброукладачі й так далі
На цьому фоні гідність сучасного матеріалу – особливість, що досягається спеціальними способами.
Здатність до самостійного ущільнення
Підвищена рухливість при щільній структурі розчину створює здатність до самоущільнення. Властивість, при якій суміш проникає у важкодоступні місця, не утворюючи порожнеч і каверн, при цьому не треба віброущільнення. Причина в т.з. безперервній гранулометрії усіх компонентів, вживаних в сумішах. Розміри фракцій заповнювачів в межах 5 мкм-20 мм утворюють реологічну активну матрицю, плинну внаслідок в'язкості, здатну ущільнюватися під дією власної ваги.
Точне дотримання дозування компонентів і умови виробництва гарантують стабільність властивості високої рухливості на час перевезення та укладання. За таку властивість композит дістав назву Самоущільнюючий Бетон, СУБ, хоча і належить до категорії високоміцних спеціальних складів. Подібні розчини вирішують будь-які будівельні завдання, детальні характеристики наведемо нижче.
Сфера застосування
Складний у виробництві штучний камінь практично не використовується в типових забудовах, нерентабельно, оскільки дорого. Проте завдяки простоті укладання і співвідношенню «вага – міцність» дозволяє вирішувати різні завдання:
- Будівництво висотних будівель, чого не дозволяють традиційні марки. Занадто велика вага при збільшенні навантажень на фундаменти робила такі споруди неможливими. Композит понизив товщину конструкцій і загальна вага, і навантаження на фундаменти й опорні елементи залишається у рамках допустимих;
- Складні проектні рішення в сенсі непростих геометричних форм будівель і споруд. З новими марками сталі доступні практично будь-які архітектурні форми;
- Традиційні для високоміцних бетонів мости, тунелі, особливо міцні інженерні споруди й так далі
Відмітимо, в приватному секторі такі розчини не потрібні. Якщо узяти популярну марку М100, то композитні суміші будуть у декілька разів міцніші й дорожчі. Тому доки технологія не дозволяє понизити собівартість, подібні розчини не стануть широкодоступними.
Але, зараз можна замовити будь-який склад, тому наведемо технічні параметри.
Характеристики бетонного розчину
- Висока рухливість. ~ 65-70 см розпливу конуса;
- Коефіцієнт ущільнення не нижче 1,0-1,4;
- Розчин зберігає властивості 3-4 години;
- Суміш майже не схильна до розшаровування;
- Зміст повітря не перевищує 1%.
Відмітимо, що такі характеристики забезпечують зручність роботи на рівні типових БСГ марок М100 – М400. Але отримуваний штучний камінь набагато міцніший.
Параметри моноліту з композиту після набору міцності
- Підвищена міцність. Стискування – 50-100 МПа, вигин і розтягування – не менше 4 МПа;
- Пориста, але щільна структура має водопоглинання не більше 1%;
- Типова морозостійкість F400 (у виняткових випадках не нижче F200);
- Рівень водонепроникності W10 або вище;
- Висока стійкість до зносу, стиранню і мінімальні значення модуля зрушення.
Серйозний бетон, здатний розв'язувати будівельні проблеми й що демонструє при цьому завидну довговічність.
До природних недоліків відноситься швидка гідратація цементу з виділенням великої кількості тепла. Частково з проблемою справляється пориста структура, частково – технологія укладання, але плюси з лишком компенсують цей недолік.
Помітимо, що поступово композит стає дешевше, що завжди відбувається з новими матеріалами. Можливо перспективи впровадження в масовому будівництві ближчі, ніж здаються.
Виробництво композиту і його особливості
Передусім, саме виробництво складніше звичайних сумішей, оскільки потрібно більше устаткування. Наприклад, використовуються швидкісні двохвалкові змішувачі, що по суті перетирають суміш інертних матеріалів і компонентів для отримання потрібної фракції.
Також потрібно більше бункерів, ніж для класичного бетону (не 3-4, а 6-8). Додатково обладнуються лінії з щебенем і піском, щоб коригувати кількість води залежно від вологості. Головна складність в точності дозування компонентів, яке досягає 0,1-0,15 грама на кілограм компонентів. Втім, і для інертних матеріалів точність теж дуже висока.
До особливостей виробничого процесу відноситься змішування. На відміну від традиційної технології спочатку замішують цемент і дрібні фракції, і тільки потім пісок і воду (з додаванням хімічних модифікаторів). Великий заповнювач додається в останню чергу, і усе це змішується на дуже високій швидкості, після чого готовий розчин передається на доставку й укладання на об'єкті.
Як ви розумієте, саме тому композит не належить до дешевих сортів бетону, але його виняткові властивості того коштують.