Тяжелый бетон
Этот вид бетона является наиболее распространенным, и именно он чаще всего применяется для железобетонных конструкций.
Состав тяжёлого бетона выбирается исходя из характера создаваемой конструкции, нагрузки, сопровождающей ее эксплуатацию, а также рекомендаций, приведенных в нормативных документах. Например, для железобетонных конструкций используемых в промышленных зданиях, то есть в условиях воздушно-сухой среды, применяют портландцемент с высоким процентом содержания алита.
Для конструкций относящихся к разряду массивных, применяют цемент с низким содержанием алита, поскольку они в меньшей степени подвержены неоднородным тепловым напряжениям.
При воздействии на конструкцию морской воды рекомендовано применение шлакопортландцементов. Для гидротехнических сооружений важно использовать специальные сульфатостойкие портландцементы, также в этом случае уместным будет добавление гидрофобных и пластифицирующих веществ. В общем можно сделать вывод, что выбор цемента основывается на необходимых будущих свойствах изделия.
Для приготовления тяжёлого бетона важна не только разновидность цемента, но и его марка. Марка цемента выбирается исходя из требований к прочности изделия и на водоцементном соотношении для данного вида бетона. Выбор цемента очень важен, так как он является самым дорогим составляющим бетонной смеси и, кроме того, его перерасход увеличивает вероятность появления макропор.
Специалисты нередко пользуются правилом, которое гласит, что марка цемента должна превосходить марку прочности бетона на 10…40%. Если бетон будет низкой марки, то марка цемента должна превысить ее на 10…200%. Но в силу различных структур материалов, входящих в состав смеси, определить нужную марку цемента в данной смеси бывает возможно только приблизительно, поэтому эту закономерность не следует всегда рассматривают как формулу, его в основном используют как рекомендацию. Поэтому для точности учитывают прочность цементного камня, полученного в результате практических испытаний опытных образцов.
Существует также ряд требований к качеству воды, используемой в бетонной смеси. Рекомендована питьевая вода, которая доступна из водопровода, неприемлемым является использование воды с болот и канализаций, содержащей много органических веществ, солей. В ней не должно присутствовать различных продуктов нефтепереработки, а водородный показатель должен находиться в диапазоне от 4 до 12,5.
Качество заполнителей для тяжелых бетонов имеет немаловажное значение. В роли мелкого заполнителя выступает природный песок или песок, образованный в результате дробления различных горных пород. Размер зерна искусственного песка не должен превышать 5 мм. Решающее значение имеет отсутствие примесей, высокая плотность состава. Желательно добиться минимального объема пустот и макропор, использовать специализированные примеси, улучшающие основные свойства тяжелого бетона, такие как водонепроницаемость, морозостойкость, прочность и другие.
По прочности тяжелый бетон делится на марки. Перечень марок тяжелого бетона: М50, М75, М100, М150, М200, М250, М300, М350, М400, М450, М500, М600, М700, М800. Бетоны марок диапазона от М500 до М800 применяются в конструкциях, рассчитанных на постоянное большое напряжение. Тяжелые бетоны характеризуются низкой ползучестью и усадкой по сравнению с легкими, поэтому они плотно облегают внутреннюю арматуру железобетонной конструкции, тем самым защищая ее от коррозии.
Разновидностью тяжелого бетона является высокопрочный бетон, его марка может находиться в диапазоне от М600 до М1000. Для его приготовления применяют портландцемент высоких марок, щебень и песок с показателями выше М1200.
Смесь данного бетона характеризуется жесткостью и низкой подвижностью, что отрицательно сказывается на удобоукладываемости. Водоцементное соотношение является невысоким и колеблется в диапазоне от 0,27 до 0,45. Приготавливается данная смесь в турбинных бетоносмесителях. Этот бетоносмеситель принудительного действия, так как механизмы использующие принцип свободного падения не подходят данному типу смеси. Укладку производят методами интенсивного уплотнения. Эти методы, такие как двойное вибрирование, вибрирование с пригрузом и сильное прессование позволяют добиться приемлемого уровня уплотнения, но для лучшего результата желательно применять специализированные добавки — суперпластификаторы.
Хоть бетоны высокой прочности характеризуются большой скоростью застывания, иногда существуют условия, требующие немедленного застывания. Именно для этого случая может применяться термообработка.
Бетоны высокой прочности широко применяются для строительства различных дорожных покрытий, нижних этажей высотных зданий и других конструкций.
