Тяжелые бетоны

Бетон – востребованный строительный материал, состав которого и процентное соотношение компонентов определяются функциональным назначением. В зависимости от средней плотности, бетонные смеси разделяют на особо легкие, легкие, тяжелые, особо тяжелые. Тяжелые бетоны – наиболее распространенная разновидность, применяемая в частном, гражданском, промышленном строительстве и даже при сооружении таких ответственных объектов, как атомные электростанции. В соответствии с ГОСТом 25192-2012 к этой категории относятся смеси с марками по средней плотности D2000-D2500. Вяжущее – только цементное, крупный и мелкий заполнители – плотные.

Составы тяжелых бетонов общего назначения

Такие материалы используются в гражданском и промышленном строительстве для создания монолитных конструкций и сборных изделий. Для повышения сопротивления бетона на растяжение бетонные элементы и конструкции усиливают стальными арматурными прутьями, соединяемыми в сетки и объемные каркасы.

Сборные и железобетонные изделия изготавливают в заводских условиях, монолитные – непосредственно на месте строительства путем заливки бетона в опалубку. При сборно-монолитном строительстве блоки или плиты заводского изготовления выполняют функции несъемной опалубки, а в пространство между ними заливают бетонную смесь.

Компоненты тяжелых бетонов общего назначения:

• Цементное вяжущее. Чаще всего его функции выполняет портландцемент с минеральными добавками, количество которых не превышает 20%. Марки – М400 и М500.
• Крупный заполнитель. Для этой цели используют щебень из осадочных, метаморфических, изверженных пород, соответствующий ГОСТу 8267-93. Наиболее часто в гражданском строительстве применяют гравийный и гранитный щебень. Обычно для изготовления бетонной смеси берут щебень, марка прочности которого в 1,5-2,0 раза превышает запланированную марку прочности бетона.
• Мелкий заполнитель. Это песок – карьерный намывной или сеяный, речной, промытый от илистых включений, соответствующий ГОСТу 8736-2014.
• Вода. Из питьевого водопровода или прошедшая лабораторный анализ на присутствие примесей, негативно влияющих на качество конечного продукта.

В зависимости от требуемых характеристик пластичной бетонной смеси и конечного продукта, применяют широкий перечень добавок, выполняющих определенные функции, среди которых регулирование скорости твердения, повышение морозостойкости, влагонепроницаемости, прочности.

Состав тяжелых бетонов специального применения

Помимо тяжелых бетонов общего назначения, в нормативах регламентируется изготовления смесей, обладающих особыми свойствами и предназначенных для использования в конкретных условиях.

Гидротехнический бетон

В качестве вяжущего используют портландцементы без минеральных добавок и с минеральными добавками до 20%, пуццолановые и сульфатостойкие портландцементы, шлакопортландцементы. Конкретный выбор типа вяжущего зависит от: размеров конструкции, ее расположения относительно уровня воды, степени агрессивного воздействия воды. При сооружении массивных объектов может использоваться щебень крупной фракции – 120-150 мм и даже более 150 мм.

Для покрытий дорог и аэродромов

Применяемый в качестве вяжущего портландцемент имеет нормируемый клинкерный состав, соответствующий ГОСТу 33174-2014 или ГОСТу 10178-85. Такие материалы востребованы при строительстве оснований и покрытий аэродромов и дорог на территории промпредприятий, в пределах и за пределами города.

Для транспортного строительства

Материал используется для сооружения путепроводов, мостов, эстакад. Конкретный состав определяется агрессивностью среды, с которой будет контактировать бетонная конструкция. К бетонам, предназначенным для изготовления шпал и опор контактной сети, предъявляются повышенные требования по защите от электрокоррозии. В качестве вяжущего используются портландцементы и сульфатостойкие цементы.

Термостойкие

Бетоны, устойчивые к воздействию высоких температур, используются при изготовлении камер сгорания, для футеровки промышленных и домашних печей, устройства фундаментов, в энергетической сфере и на предприятиях химической промышленности. Для повышения стойкости к высоким температурам в сырьевую смесь добавляют шамотный бой, магнезитовый кирпич, хромитовую руду, гранулы доменного шлака.

Декоративные

В таких материалах в качестве крупного заполнителя используется декоративный щебень, например мраморный, в качестве вяжущего чаще всего – белый цемент. Они востребованы для изготовления малых архитектурных форм, украшающих парки, площади, аллеи, декорирования фасадов зданий. Из декоративного бетона изготавливают пилястры, порталы, колонны, изделиями из него выстилают площадки для барбекю, внутренние дворы, места парковок.

Преимущества и недостатки тяжелых бетонов

Преимущества тяжелых бетонов:

• Хорошая прочность. Максимальный класс прочности на сжатие в проектном возрасте – В100.
• Максимальная марка по морозостойкости – F1000.
• Максимальная марка по влагонепроницаемости – W20.

Ни по одному из этих показателей легкие бетоны не могут сравниться с тяжелыми. Их максимальный класс прочности на сжатие составляет В40, наивысшая марка по морозостойкости – F500, максимальная марка по водонепроницаемости – W12. Поэтому при сооружения несущих конструкций, предназначенных для восприятия серьезных нагрузок, используют только тяжелые смеси. Преимущества легких материалов (D до 2000 кг/м³), по сравнению с тяжелыми, – более высокие тепло- и шумоизоляционные характеристики.