Порошкові високоміцні дисперсно-армовані бетони нового покоління
У статті описуються властивості та можливості високоміцних порошкових бетонів, а також області і технології їх застосування. Високі темпи будівництва житлових і промислових будинків з новими та унікальними архітектурними формами і особливо спеціальних особливо навантажених споруд (таких, як великопролітні мости, хмарочоси, морські нафтові платформи, резервуари для зберігання газів і рідин під тиском і ін) зажадали розробки нових ефективних бетонів. Значний прогрес у цьому особливо наголошується з кінця 80-х років минулого століття. Сучасні високоякісні бетони (ВКБ) класифікаційно поєднують в собі великий спектр бетонів різного призначення: високоміцні і ультра високоміцні бетони [см. Bornemann R., Fenling E. Ultrahochfester Beton-Entwicklung und Verhalten. / / Leipziger Massivbauseminar, 2000, Bd. 10; Schmidt M. Bornemann R. M? Glichkeiten und Crensen von Hochfestem Beton. / / Proc. 14, Jbausil, 2000, Bd. 1], самоуплотняющіеся бетони [Gr? Be P., Lemmer C., R? Hl M. Vom Gussbeton zum Selbstverdichtenden Beton; Kleingelh? Fer P. Neue Betonverflissiger auf Basis Policarboxilat. / / Proc. 13. Jbasil Weimar 1997, Bd. 1], високо корозійностійкі бетони. Ці види бетонів задовольняють високим вимогам по міцності на стиск і розтяг, тріщиностійкості, ударної в'язкості, зносостійкості, корозійної стійкості, морозостійкості.
Безумовно, переходу на нові види бетонів сприяли, по-перше, революційні досягнення в області пластіфіцірованія бетонних і розчинних сумішей, а по-друге, поява найбільш активних пуцоланові добавок - мікрокремнеземов, дегідратірованной каолінів та високодисперсних зол. Сполучення суперпластифікаторів і особливо екологічно чистих гіперпластіфікторов на полікарбоксілатной, поліакрілатной і полігліколіевой основі дозволяють отримувати надплинні цементно-мінеральні дисперсні системи та бетонні суміші. Завдяки цим досягненням кількість компонентів у бетоні з хімічними добавками досягло 6-8, водоцементне ставлення знизилося до 0,24-0,28 при збереженні пластичності, що характеризується осадкою конуса 4-10 см. У самоуплотняющіхся бетонах (Selbstverdichtender Beton-SVB) з добавкою кам'яної борошна (КМ) або без неї, але з добавкою МК в високоработоспособних бетонах (Ultrahochfester Beton, Ultra hochleistung Beton) на гіперпластіфікаторах на відміну від литих на традиційних СП досконала текучість бетонних сумішей поєднується з низькою седиментацією і самоуплотненіем при мимовільному видаленні повітря.
«Висока» реологія при значному водозниження в суперпластіфіцірованних бетонних сумішах забезпечується рідких реологічні матрицею, яка має різні масштабні рівні структурних елементів, що складають її. У щебеневих бетонах для щебеню реологічні матрицею на різному мікро-мезоуровне служить цементно-піщаний розчин. У пластифікований бетонних сумішах для високоміцних бетонів для щебеню як макроструктурної елемента реологічні матрицею, частка якої повинна бути значно вище, ніж у звичайних бетонах, є більш складна дисперсія, що складається з піску, цементу, кам'яної муки, мікрокремнезема і води. У свою чергу для піску в звичайних бетонних сумішах реологічні матрицею на мікрорівні є цементно-водна паста, збільшити частку якої для забезпечення плинності можна за рахунок збільшення кількості цементу. Але це, з одного боку, неекономічно (особливо для бетонів класів В10 - В30), з іншого - як це не парадоксально, суперпластифікатори є поганими водоредуцірующімі добавками для портландцементу, хоча всі вони створювалися і створюються для нього. Практично всі суперпластифікатори, як було показано нами, починаючи з 1979 р., «працюють» значно краще на багатьох мінеральних порошках або на суміші їх з цементом [см. Калашников В. І. Основи пластіфіцірованія мінеральних дисперсних систем для виробництва будівельних матеріалів: Дисертація у формі наукової доповіді на здобуття ступеня докт. техн. наук. - Воронеж, 1996], ніж на чистому цементі. Цемент - нестабільна у воді, гідратірующаяся система, що утворює колоїдні частинки відразу ж після контакту з водою і швидко загусає. А колоїдні частинки у воді важко дисперговані суперпластифікатора. Прикладом є глинисті суспензії слабо піддаються суперразжіженію.
Таким чином, напрошується висновок: до цементу треба додавати кам'яну борошно, і вона збільшить не тільки реологічні вплив СП на суміш, а й долю самої реологічні матриці. В результаті з'являється можливість значно знизити кількість води, підвищити щільність і збільшити міцність бетону. Додавання кам'яної борошна практично буде рівносильно збільшенню цементу (якщо водоредуцірующіе ефекти будуть значно вище, ніж при додаванні цементу).
Важливо тут акцентувати увагу не на заміні частини цементу кам'яної борошном, а додаванні її (причому значної частки - 40-60%) до портландцементу. Виходячи з поліструктурной теорії в 1985-2000 рр.. всі роботи по зміні поліструктури мали на меті заміни на 30-50% портландцементу мінеральними наповнювачами для економії його в бетонах [см. Соломатов В. І., Вировий В. Н. та ін Композиційні будівельні матеріали та конструкції зниженої матеріалоємності. - Київ: Будівельник, 1991; Аганін С. П. Бетони низькою водопотребность з модифікованим кварцовим наповнювачем: Автореферат на здобуття уч. степени канд. техн. наук. - М, 1996; Фадель І. М. Інтенсивна роздільна технологія бетону, наповненого базальтів: Автореферат дис. канд. техн. наук - М, 1993]. Стратегія економії портландцементів в бетонах тієї ж міцності поступиться місцем стратегії економії бетону з в 2-3 рази більше високу міцність не тільки при стисненні, але і при ізгібном і осьовому розтягу, при ударі. Економія бетону в більш ажурних конструкціях дасть більш високий економічний ефект, ніж економія цементу.
Страницы: 1 2