Строительство зданий и сооружений невозможно без применения бетонного раствора. Бетоны выбирают, исходя из функций возводимого объекта строительства. Помимо известного цементно-песчаного раствора, который применяется для укладки кирпича, заливки пола и основания, используют специальные виды бетонов подходящие для особых случаев строительства. Специальные бетоны получают из цемента, добавок, воды и наполнителей, которые смешиваются до однородной консистенции. Бетонные спецсмеси с особыми характеристиками используются в местах, где обычный бетонный состав не в состоянии обеспечить постройкам нужную прочность и надежность.
Какие бетоны называются специальными?
Специальные бетоны называются таковыми за счет своей сферы использования и спецсоставляющих в бетонной смеси. Изготавливают спецбетоны из вяжущих веществ, заполнителей и основных компонентов бетонного раствора. В специальных бетонах содержатся добавки, которые способны улучшить качества и свойства в бетоне, необходимые для спецстроительства. Добавки в раствор позволяют уменьшать или увеличивать плотность разновидностей бетона, ускорять или, наоборот, замедлять застывание раствора.
Специальным бетонам присуще множество преимуществ, из-за которых материал нашел применение в дорожном, производственном, гидротехническом строительстве с повышенными техническими характеристиками. Бетонный раствор со специальной технологией изготовления должен быть устойчивым к атмосферным воздействиям и отличаться особенной долговечностью на протяжении долгого времени эксплуатации.
Гидротехнический бетон
Разновидностью специального бетона является гидротехнический, который обладает повышенной плотностью, стойкостью к воздействию отрицательных температур и водонепроницаемостью. Гидротехнический состав имеет низкую теплопроводность и стойкость к воздействию разрушающих агрессивных вод. Гидротехнический бетонный состав бывает следующих видов:
- подводный, который постоянно находится в воде;
- надводный, подвергается частичному воздействию воды;
- массивный;
- немассивный;
- бетон напорных конструкций и безнапорных.
К гидротехническому составу выдвигают дополнительные требования по противостоянию к отрицательным температурам и способности материала не впитывать и не пропускать влагу. По стойкости бетонного состава к воздействию минусовых температур выделяют 5 марок раствора: F50, 100, 150, 200, 300.
Чтобы увеличить водонепроницаемость и стойкость к воздействию минусовых температур специального бетона, используют химические добавки сульфитно-дрожжевой бражки и смолы нейтрализованной. В раствор вводят разнообразные микронаполнители, которые способны сократить расход цемента и сохранить подвижность бетонного раствора.
Дорожный
Дорожный бетон.
Для обустройств автомагистральных покрытий, улиц города и промышленных учреждений применяют дорожный спецбетон. Данный вид подвергается воздействию автомобильных транспортных средств и климатических условий. Таким образом, дорожный специальный бетон должен иметь повышенную прочность, износостойкость, плотность и стойкость к воздействию минусовых температур. Данный вид имеет высокую прочностью на изгиб с используемыми марками М300-500.
Декоративный
Чтобы придать постройкам повышенную эстетичность, применяют декоративную цементно-песчаную смесь. Добывают этот вид путем использования цветного цемента и щелочных пигментов. Помимо требований к наружному виду декоративного раствора, он также должен обладать увеличенной прочностью и длительным сроком службы. Ведь декоративный элемент – это не только наружный слой конструкций из железобетона, выполняющий функцию декора, но и материал, который подвергается негативному влиянию атмосферных осадков. Декоративный бетон выбирается марки М150.
Декоративный цемент при необходимости может подвергаться обработке или формировке изделий с рисунками на поверхности. Приготовление цветной бетонной смеси заключается в добавлении цемента в больших пропорциях, чем в обычную цементно-песчаную смесь. Такое соотношение цемента к песку увеличит прочность и яркость цветов. Пропорция воды выбирается, исходя из проведенных предварительно испытаний. Ведь незначительные изменения в пропорциях воды способны повлечь за собой изменение выбранного цвета.
Для декоративного бетона выбирают марку не ниже М150. Чтобы придать бетону выразительности, его шлифуют и полируют, обрабатывают бучардой пескоструйным аппаратом. Из этого вида смеси изготавливают тротуарную плитку, элементы декора сада, скульптуры для украшения приусадебного участка. Декоративная цементно-песчаная смесь имеет множество преимуществ, это: долговечность, пластичность, морозостойкость и противостояние биению.
Огнестойкий
Строительный материал из смеси цемента, песка, щебня и воды обладает возможностью сохранять качественные характеристики при воздействии на него высоких температур, называется жаростойким бетоном. В состав жаростойкого материала входит вяжущее вещество, жидкое стекло, вода и портландцемент. В качестве заполнителей выступают металлшлаки, базальт и другие различные огнеупорные материалы.
Состав и материалы для изготовления жаростойкого вида бетона выбирают, исходя из необходимой марки, температурного режима и условий эксплуатации возводимой конструкции. Приготовление строительной специальной смеси осуществляется в бетономешалках. Укладку готового раствора проводят при температуре свыше пятнадцати градусов по Цельсию. Оставляют застывать смесь на время, которое зависит от типа вяжущего вещества, это может быть 12 часов и 24 часа.
Особо тяжелый
Нашли применение в атомных электростанциях для защиты обслуживающего персонала. Было выявлено, что опасные радиоактивные излучения для организма человека – это гамма-лучи, которые с легкостью поглощает бетонный раствор с высокой плотностью и содержанием большого объема химически соединенной воды.
Особо тяжелый бетон обладает повышенными прочностными характеристиками и продолжительным сроком службы. Для увеличения химических, физических и механических свойств застывший раствор подвергается специальной обработке за счет промачивания поверхности смолами, полимерами, битумами и другими средствами, которые способны повысить прочность и способность не поглощать и не пропускать влагу бетонного изделия. Обработка бетонной поверхности полимерами сказывается на стоимости раствора, поэтому ее целесообразно применять в суровых климатических и агрессивных условиях.
Серный
Серный бетон – кислотостойкий и водостойкий.
Разновидностью спецбетонов являются серные, которые получаются из технической серы, полимера и минерального заполнителя. В состав серной цементно-песчаной смеси не входит вода и вяжущие вещества.
Образование серного бетонного раствора получается путем сплавления серного вещества с полимером в определенных пропорциях и при температурном режиме 150 градусов по Цельсию. Смесь из минеральных веществ и связующих компонентов тщательно перемешивают в бетономешалке в подогретом состоянии. После того как смесь приготовлена, ее отгружают для разлития по емкостям и уплотнения. Уплотнение смеси осуществляется вибраторами, которые способны удалить лишний воздух из раствора и повысить прочностные характеристики приготовленной бетонной смеси. Далее раствор оставляют затвердевать при остывании изделий до оптимальной температуры, с которой можно работать. При необходимости проводят армирование стальной арматурой.
Другие виды
Спецбетоны, помимо основных видов, бывают:
- Электроизоляционными. Данный вид спецбетонов обладает повышенными и стабильными свойствами материала противостоять электрическому току на протяжении длительного времени высоковольтной эксплуатации. При необходимости армировать электроизоляционные спецбетоны выбирают неметаллическую арматуру из стеклопластикового стержня.
- Легкие бетоны. Имеют высокую пористость и небольшую плотность. Их применяют для возведения несущих конструкций, ограждений и сооружений из железобетона. Легкие спецбетоны используют вместо кирпича, что повышает теплоизоляционные свойства ограждений, уменьшает массу стен сооружений и сокращает затраты на транспортировку.
- Химически стойкие подразделяются на кислотоупорные, солестойкие и щелочестойкие. Используют их в качестве защиты сооружений из железобетона, которые подвергаются воздействию агрессивных факторов окружающей среды. Изготовление химически стойких спецбетонов осуществляется из жидкого стекла, натрия и силиката калия с добавлением специального отвердителя.
- Антирадиационные. Содержат в себе добавки, которые создают уникальные свойства для бетонных изделий. Антирадиационные спецбетоны должны обладать минимальной усадкой и максимальной прочностью на растяжение. В их состав входят портландцемент, наполнители, специальный металл для погашения взрывной волны и шлакопортландцемент.
Вывод
Бетоны специального предназначения являются неотъемлемым материалов для возведения зданий и сооружений в специальных условиях строительства. Разновидностей спецбетонов достаточно, однако каждый из них должен обладать высокой прочностью и надежностью, соответствовать определенным условиям работы для планируемой возводимой конструкции.