Высокопрочный бетон

Высокопрочный бетон с прочностью 60…10 МПа получают на основе цемента высоких марок с использованием щебня каменных пород имеющие прочность не ниже 100 МПа, промытого песка и оптимального количества воды.

Содержание статьи:

1. Бесцементные бетоны
2. Высокопрочный бетон.

♣ Бесцементный бетон

Как передает Топметод в бесцементных бетонах разработанных в МИСИ им. Куйбышева,  используют в качестве вяжущего стекольные отходы различных видов. Стеклобой   является гидравлическим вяжущим автоклавного твердения в тонкодисперсном состоянии, а при пропаривании в естественных условиях  он не проявляет вяжущих свойств. В процессе обработки автоклавным  способом образуется кристобалит, низкотемпературный кварц, а также  низкоосновные гидросиликаты натрия в незначительных количествах . Химический состав техногенных стекол представлен в таблицу №1.

Таблица №1. Химический состав искусственных стекол,%

Таблица №2. Прочностные показатели стеклобетона в зависимости от удельной поверхности стекольного вяжущего

С увеличением тонины помола вяжущего наблюдается рост прочности стеклобетона. Это объясняется тем, что увеличение прочности стеклобетона  связано с более высокой растворимостью тонкодисперсного стекла, а также возникновением множества центров кристаллизации и образованием большого количества  контактов между частицами стеклобоя и заполнителя.

Помол вяжущего до удельной поверхности 400…500 м²/кг является наиболее рациональным.

Основные физико-механические характеристики строительных материалов на основе боя стекла для наглядности представлены в таблицу №3.

Таблица №3. Основные физико-механические характеристики строительных материалов на основе стеклобоя.

При изготовлении  бетонов на основе стеклобоя большое влияние на его прочностные характеристики оказывает  водостекольное  (водовяжущее) отношение. Это объясняется тем, что излишняя вода образующаяся в стеклобетонной массе понижает pH среды, в результате чего наблюдается резкое снижение интенсивности  растворения аморфного кремнезема.

Технологическая линия для производства бетонных изделий на основе стекольных отходов включает в себя подготовительное отделение, смесительное отделение ( пост приготовления стеклобетонной смеси), пост виброформования, пост гидротермальной обработки и отделения доводки изделий.

Высокопрочный бетон

Получают высокопрочный бетон с прочностью 60…100 МПа на основе цемента высоких марок с использованием щебня каменных пород имеющие прочность не ниже 100 МПа, промытого песка и оптимального количества воды.

Высокопрочные бетоны приготовляют в бетоносмесителях принудительного действия. В основном готовят бетонные смеси малоподвижные или жесткие с низким водоцементным отношением В/Ц=0,3…0,35 и ниже.

Для формования строительных изделий и конструкций а также для укладки таких бетонных смесей используют интенсивное уплотнение (двойное вибрирование, вибрирование с пригрузом и так далее.Для приготовления высокопрочного бетона используют различные методы повышения качества бетонных смесей  и активности цемента, такие как например, виброперемешивание , применение суперпластификаторов, домол и виброактивизация цемента, применяют высокий и предельно допустимый расход цемента, также  и другие методы.

Рисунок  №1. Влияние увеличения расхода цемента на прирост прочности

 

 

 

 

 

 

 

Большие перспективы в получение высокопрочных бетонов связаны с применением вяжущего низкой водопотребности( ВНВ), которое получают совместным помолом высокомарочного портландцемента и суперпластификатора С-3.

По данным ВНИИ железобетона, бетоны на основе ВНВ имеют прочность при сжатии более 100…120 МПА. При бетонировании массивных сооружений целесообразно использовать для приготовления высокопрочных бетонов цементы с пониженным содержанием C3S и особенно C3A, лучше всего белитовые.

Такие цементы твердеют постепенно в течении длительного срока, обеспечивая высокую прочность бетона. Для приготовления и использования высокопрочных бетонов в массивных конструкций максимально допустимый расход цемента не должен превышать :

а) для белитового портландцемента-450 кг/м³.

б) для обычного портландцемента -400 кг/м³.

В других случаях максимально допустимый расход цемента в высокопрочном бетоне не должен превышать 500 кг/м³. Увеличение расхода цемента свыше указанных пределов неэффективно для повышения прочности бетона, так как она возрастает незначительно. Это хорошо видно на рисунке№1 на котором показано увеличение предела прочности бетона при сжатии в возрасте 28 суток на 1 кг добавочного цемента в зависимости от общего расхода цемента.

Для высокопрочного бетона заполнители должны быть чистыми и обладать хорошим зерновым составом а также малой пустотностью. В качестве крупного заполнителя следует применить фракционированный щебень из плотных и прочных горных пород. Предел прочности при сжатии исходных каменных пород должен быть у изверженных не более 100 МПа и у осадочных 80 МПа. Песок для высокопрочных бетонов должен иметь пустотность менее 40%. Больше информации на тему высокопрочный бетон-тут.