Применение бетона

Применение бетона в железобетонных изделий и конструкций целесообразно с точки зрения защиты стальной арматуры от коррозии, что особенно важно для предварительно напряженных конструкций, работающих в агрессивных условиях.

Тяжелый бетон является основным видом бетона для железобетонных конструкций.

Проектные марки тяжелого бетона по прочности на сжатие! М50, М75, 1l00, М150, М200, М250, М300, М350, М400, М450, М500, М600, М700, М800. Марки М250, М350 и М450 предусматривают при условии, что это приводит к экономии цемента. Бетоны высоких марок (М500 — М800) нужны для предварительно напряженных железобетонных конструкций.

При этом надо учесть, что бетон на плотном заполнителе имеет меньшую усадку и ползучесть по сравнению с легким бетоном на пористом заполнителе и ячеи» стым бетоном. Поэтому и потери предварительного напряжения арматуры при тяжелом бетоне меньше. Кроме того, он хорошо защищает стальную арматуру от коррозии, что особенно важно для предварительно напряженных конструкций, работающих в агрессивных условиях.

Высокопрочный бетон М600 — М1000 получают на основе высокопрочного портландцемента, промытого песка и щебня не ниже M1200 — M1400.

Малоподвижные и жесткие смеси приготовляют с низкими В/Ц = 0,27 — 0,45 в бетоносмесителях принудительного действия (например, турбинных). Для плотной укладки этих смесей при формовании изделий и конструкций используют интенсивное уплотнение: вибрирование с пригрузом, двойное вибрирование, сильное прессование. Значительно облегчают уплотнение суперпластификаторы, не понижающие прочности бетона.

Высокопрочные бетоны являются, как правило, и быстротвердеющими. Однако для ускоренного достижения отпускной прочности бетона в изделиях обычно требуется тепловая обработка, которая может проводиться по сокращенному режиму. Новые особо быстротвердеющие цементы дают возможность обойтись без тепловой обработки, так как бетон достигает нужной прочности в «естественных» условиях твердения при температуре 20 — 25°С. Применение высокопрочных бетонов взамен бетона М400 дает возможность уменьшить расход арматурной стали на 10 — 20% и сократить объем бетона на 10 — 30%.

Проектные марки тяжелого бетона по прочности на осевое растяжение: Р10, Р15, Р20, Р25, Р3О, Р35, Р40. Высокое сопротивление растяжению требуется от дорожного, аэродромного, гидротехнического и других специальных бетонов.

Тяжелый бетон хорошо сопротивляется поверхностному износу, что важно для цементно-бетонных дорог и полов промышленных зданий. Хорошие защитные свойства против радиоактивных излучений предопределяют его широкое применение в конструкциях биологической защиты атомных реакторов.

Проектные марки тяжелого бетона по морозостойкости: Мрз50, Мрз75, Мрз100, Мрз150, Мрз200, Мрз300 Мрз400 и Мрз600.

Бетоны высокой морозостойкости применяют для тех частей сооружений, которые подвергаются многократному замораживанию и оттаиванию во влажном состоянии. Это зона переменного уровня гидротехнических сооружений, конструкции железобетонных градирен, цементно-бетонные покрытия дорог и аэродромов и т. п.

Морозостойкость зависит от качества исходных материалов, состава бетона и тщательности производства работ, которые и определяют структуру бетона. Рекомендуется применять сульфатостойкий портландцемент, являющийся одновременно и морозостойким. В этом цементе содержится лишь небольшое количество трехкальциевого алюмината (до 5%), снижающего морозостойкость. В него не вводят минеральные добавки (кроме гипса). Заполнители должны быть чистые: промытый кварцевый песок, щебень из плотных изверженных горных пород с водопоглощением не более 0,5% (по массе).

Решающее значение на морозостойкость оказывает структура бетона и прежде всего капиллярная пористость. Поэтому важнейшим требованием к составу бетона является ограничение величины В/Ц в зависимости от суровости работы бетона в той или иной зоне сооружения: а) для бетона Мрз600 рекомендуется принимать В/Ц не более 0,4; б) Мрз400 — не более 0,45; в) Мрз300 — не более 0,5; г) Мрз200 — не более 0,55.

Для повышения морозостойкости и водонепроницаемости бетона применяют добавки поверхностно-активных веществ.

Мелкозернистый (цементный) бетон применяют при изготовлении тонкостенных, в том числе армоцементных конструкций. Его целесообразно использовать и для обычных железобетонных конструкций, когда на месте нет крупного заполнителя, а возить заполнитель далеко и дорого. Мелкозернистый бетон отличается от обычного большим содержанием цементного камня, поэтому его усадка и ползучесть несколько выше.

Главные недостатки тяжелого бетона — большая объемная масса и высокая теплопроводность.