При строительстве различных жилых и промышленных объектов наиболее востребован тяжелый бетон, плотность которого составляет в пределах 1800 - 2500 кг/м3. Помимо балласта (речной песок) он может содержать различные горные породы: диабаз, доломит, известняк, гравийный щебень, гранит.
В зависимости от места закладки объекта, особенностей его эксплуатации и климатических условий тяжелый бетон классифицируется на целый ряд строительных смесей, которые обладают индивидуальными техническими характеристиками и используются в соответствии с установленными стандартами.
Принято различать следующие классы тяжелого бетона:
При его создании используются только высокомарочные цементные смеси, особо прочная щебенка и добавляется исключительно промытый песок. При проведении монтажных работ и закладке бетонной смеси в специальные формы используется метод уплотнения с двойным вибрированием или метод вибрирования с пригрузом.
Чтобы такой бетон обладал высокими свойствами прочности применяются методы, которые существенно повышают активность цемента и общие качества смеси:
Также не исключено добавление специальных вяжущих добавок которые обладают малой потребностью к воде. Таким образом в результате помола популярных высокомарочных цементов и активных суперпластификаторов на выходе получается смесь обладающая высокими техническими свойствами.
При создании монолитных сооружений используется цемент в составе которого наблюдается низкое содержание компонентов алита и целлита (это трехкальциевые силикат и обычный алюминат). Также рекомендуется задействовать белитовые вяжущие.
В роли наполнителя здесь может присутствовать щебень из твердых и высокопрочных пород. К песку также предъявляются высокие требования: его пустотность должна составлять не более 40 %.
Такой тип бетона применяют для создания различных ЖБК и ЖБИ. Ключевым фактором влияющим на качество производства подобных конструкций является быстрота затвердевания бетонной смеси. Поэтому для увеличения прочности смеси и повышения вяжущих свойств используемых минералогических добавок задействуется метод тепловой обработки. Кроме теплового режима на качество смеси также влияют состав ингредиентов и соблюдение консистенции используемых наполнителей.
В процессе производства бетонных смесей часто используется метод добавления различных добавок тонкого помола, который существенным образом влияет на общие характеристики полученного материала. Причем эффективность такого способа доказана в двух нижеописанных случаях:
1. Когда имеется необходимость получения большого водоцементного соотношения. Как известно обилие воды придает смеси высокую пластичность и подвижность, но при этом наблюдается качественное снижение других параметров: морозостойкость, прочность, долговечность. Поэтому во избежание подобных неблагоприятных результатов состав наполняют тонкомолотыми добавками;
2. Когда при приготовлении смеси необходимо снизить перерасход цемента. В виду того что цемент по себе весьма дорогой материал снижение его расхода может повлиять на уровень плотности и влагонепроницаемости бетона. Таким образом здесь роль тонкомолотых добавок рассматривается как вяжущее средство, которое способно упростить саму оценку водопотребности состава;
Этот тип смеси относится к особому роду строительного материала. Дело в том что мелкий песок отличается высокой пустотностью и значительной удельной поверхностью если сравнивать его с крупным или средним песком. Его консистенция обладает худшим зерновым составом которая заметно снижает прочность и активность бетона. Для возмещения этого недостатка как правило увеличивают расход цементной смеси. К тому же мелкозерновой песок менее удобен в укладывании и хуже раздвигает зерна наполнителя. При этом он отлично удерживает влагу и снижает потребность смеси в воде.
С его помощью стало доступным производство различных сооружений которые призваны функционировать в весьма сложных внешних условиях. К примеру, это касается различных объектов части, которых частично или полностью находятся в воде. Также подобный бетон используют для создания напорных и различных безнапорных конструкций на конечный результат которых во многом влияет коэффициент водонепроницаемости бетонной смеси.
При создании различных гидротехнических объектов необходимо учитывать тот факт, что в процессе эксплуатации элементы конструкций будут временно или постоянно находиться во влажной среде. Поэтому к качественным характеристикам такой смеси предъявляются требования на соответствие высоким нормам водонепроницаемости, морозостойкости и прочности. В зависимости от ряда условий такие требования могут существенно различаться.
Основное требование, которое к нему предъявляется - это способность переносить огромные нагрузки оказываемые различной техникой (автомобили, самолеты, тягачи) на поверхность полотна. Поэтому номинальным расчетным показателем при производстве дорожных плит является параметр сопротивления на изгиб. Регулируя состав такой смеси необходимо добиться такой пропорции, которая позволяет получить оптимальную прочность одновременного растяжения и сжатия. Также здесь немаловажным фактором считается относительная морозоустойчивость. В результате многих экспериментов особую эффективность при прокладке дорог доказал асфальтобетон. В его состав помимо бетона входят битумная основа и ряд тонкодисперсионных порошков.
В его производстве предусмотрено расход большого количества воды. Во избежание случаев расслаивания смеси используются методы по противодействию разрушения состава бетона. Наряду с использованием цемента с высокими качествами водосдерживания в состав добавляют различные суперпластификаторы и всевозможные добавки которые не только удерживают влагу, но и повышают содержание в составе песка. В роли связующего материала обычно используется портландцемент и высокоэффективный быстротвердеющий цемент.
В последнее время использование таких добавок стало особо популярным, так как они позволяют существенно снизить расход дорогостоящего цемента. Главные их преимущества - это придание смеси гидрофобизирующих свойств (насыщение состава пузырьками воздуха) и пластифицирующих качеств.