Бетонные смеси являются одними из самых популярных и востребованных видов строительных материалов широкого спектра применения. Тяжелым бетонам характерна плотная структура, которая образуется посредством смешивания основных ингредиентов в виде песка, воды, цемента, а также специальных заполнителей, в качестве которых могут выступать натуральный камень диабаз, известняк, гравий или гранит, имеющий крупную фракцию. В категории тяжелых находится также ряд растворов, в основе которых лежат мелкофракционные заполнители. При этом показатель плотности для тяжелых бетонов составляет от 1800 до 2500 кг/м3, позволяя тем самым использовать материал, как основу с высокой нагрузочной способностью. Благодаря повышенной плотности, данный вид бетона обладает большей теплопроводностью, которая выше в 4 раза, чем у легких смесей.
Применение
Тяжелый бетон обладает высокой прочностью и долговечностью, в связи с чем является одним из самых распространенных видов материала гражданского строительства. Имея теплопроводность в диапазоне от 0,9 до 1.2, расширение бетона составляет всего 10 микрометров при изменении температуры окружающей среды на один градус Цельсия. Таким образом, нагрев или замерзание оказывают минимальное влияние на его устойчивость.
В связи с этим тяжелый бетон марки М500 - М1000 активно применяется при строительстве оснований и конструкций мостов, а также метрополитена. Марка М400 востребована при возведении гидросооружений, на изделиях марки М350 базируется строительство взлетных плит на аэродромах. Помимо этого плотный бетон необходим для формирования фундаментов, заливки подушек, при строительстве лестниц и площадок, при реставрации и восстановлении зданий, предполагая использование марок не ниже М200. Из тяжелых материалов формируют отмостки, дорожки, бордюры, различные элементы ландшафта и экстерьера, применяя марки М100 – М200.
Устойчивость к внешним факторам позволяет материалу длительно без разрушений выдерживать заданные нагрузки.
Производство
В зависимости от вида бетона строительные смеси могут различаться между собой по компонентам. Однако наиболее популярным и классическим является рецепт на основе одной части цемента, четырех частей заполнителя, двух частей песка, на которые идет 0,8 части воды. В качестве заполнителя используют гранит, мрамор, щебень различных фракций. В процессе замешивания добавляется пластификатор, после чего смесь должна приобрести однородную массу. Учитывая наличие тяжелых заполнителей вымешивание смеси является трудоемким процессом, качество которого влияет на свойства бетона. В связи с этим наиболееполноценным является раствор, изготовленный на заводе промышленным способом.
Классификация
По виду материалов и цемент разделяется на следующие виды:
- железобетонный – материал, используемый для бетонирования изделий в виде ЖБ блоков;
- высокопрочный – раствор высоких марок от М500, для производства которого применяется прочный камень, наиболее чистый песок, технологии вибрационного замешивания, обеспечивающие повышенную плотность готового материала, а также специальные пластификаторы;
- гидротехнический – материал, пригодный, благодаря своим свойствам, для применения в условиях повышенной влажности, длительно выдерживая нагрузки при использовании его в различных гидросооружениях;
- быстротвердеющий – цемент, в основе которого лежит хлористый водород, а также добавки, позволяющие в короткий промежуток времени раствору затвердевать, приобретая прочностные качества;
- мелкозернистый – раствор с заполнителем небольшой фракции в виде тяжелого камня;
- литой – применяемый для литья материал с увеличенной долей воды для обеспечения подвижности смеси, необходимой для предупреждения нежелательного процесса расслаивания;
- кислотостойкий – смеси устойчивые к активным кислотным растворам, востребованные в основном в химической промышленности;
- бетонополимерный – строительный раствор, который отличается высоким уровнем прочности и предельной долговечностью из-за использования для его пропитки и заполнения смол и полимеров;
- жаростойкий – материал на основе цемента, свойства которого рассчитаны на воздействие высоких температур вплоть до 1200С, сохраняя при этом прочность. Востребован при строительстве печей;
- декоративный – материал, сформированный на базе особых заполнителей и красителей, позволяющих получить специфический окрас. Применяется при оформлении экстерьеров и при реализации проектов дизайна ландшафтного проектирования, при декорировании аллей, парков, тротуаров и т. д.
Свойства и параметры
Качественные показатели изделий ЖБИ определены совокупностью параметров и характеристик, среди которых:
- прочность или класс бетона – крепость, определяемая при сжатии, которая характеризуется классами от В3,5 до В60, характеризуя нагрузочную способность, выраженную в МПа;
- морозостойкость – параметр, выраженный в виде индекса «F», отражая количество допустимых циклов замораживания и размораживания. Является важной характеристикой при строительстве гидротенических сооружений, дорог, взлетных полос;
- марка бетона – основной показатель, который находится в диапазоне от М50 до М1000;
- водонепроницаемость – критерий характеризующий гигроскопичность и устойчивость к воздействию влаги, изменяющийся от W2 до W Определяет возможность применения материала при строительстве каналов и мостов;
- огневая стойкость – параметр, определяющий порог разрушения материала при нагревании в результате огневого воздействия.
- температурное расширение – допустимое расширение в мм при изменении на градус Цельсия;
Среди свойств, характерных для тяжелых бетонов, выделяются следующие эксплуатационные характеристики:
- теплопроводность – критерий, которым определяются эксплуатационные качества материала. Для данного вида бетона он довольно высок, в связи с чем использование его в чистом виде без теплоизоляции не представляется возможным;
- деформация и усадка – величины изменения величин и размеров бетонных конструкций в результате естественной усадки и деформации, которая свойственная в первый 2-3 года для любого здания или сооружения;
- пористость – параметр, который, невзирая на высокую плотность тяжелого бетона, отражает объем имеющихся в его составе пор. Как правило, их образование связано с закупориванием капель воды или малоинтенсивным процессом смешивания.
Достоинства тяжелых бетонов
Преимуществами строительных материалов данной группы является совокупность качеств, благодаря которым они заслужили повсеместную популярность:
- прочность;
- долговечность;
- доступная стоимость;
- простота в применении;
- технологичность;
- морозостойкость,
- огнеупорные качества.
