Плотные бетоны: понятие, состав, свойства, характеристики

Ниже — понятие, состав, свойства и характеристики плотных бетонов в классификации по структуре. Они отличаются от других разновидностей смесей тем, что объём воздуха в порах сведён к минимуму, а пространство между зёрнами крупного и мелкого заполнителя занимают продукты гидратации силикатного или цементного вяжущего в заданных технологических пропорциях.

Строительные материалы данной группы производят из смеси следующего состава:

1. Вяжущий компонент. Изготавливается из кварцевого песка, который смешивается с известью в определённой пропорции;
2. Тонкодисперсный компонент. Это мелко измельчённый кремнезем;
3. Песок (чаще всего кварцевый) или иные пригодные заполнители;
4. Часто добавляют сульфидно-спиртовую барду и гипс;
5. Вода (из городского питьевого водопровода или иного источника). Такой силикатный бетон используют для формования панелей или блоков для строительных целей. Затем их обжигают в автоклаве, чтобы набрать проектную прочность. Основные сферы применения:

• Ограждающие конструкции помещений в условиях повышенной влажности;
• Возведение наружной части стен цоколя зданий и подвалов;
• Карнизы;
• Конструкции, которые подвергаются интенсивным воздействиям уличной атмосферы. Плотные бетоны на силикатном типе связующего компонента уступают цементным аналогам. У них ниже морозостойкость (класс F50). Чтобы улучшить эти эксплуатационные показатели, в смесь вводят свежий портландцемент высоких марок.

Производство построено по двум технологическим схемам:

1. «Кипелочная». Сначала известь и песок подвергают измельчению. Затем готовят смесь по технологическим правилам, заливают в формы и проводят термическую обработку в автоклаве;
2. «Гидратная». Процесс предполагает приготовление гашеной извести перед приготовлением смеси. В данном материале отсутствует заполнитель крупной фракции, поэтому обязательны вибрационное уплотнение и строгое соблюдение оптимальных интервалов воздействия. Ввиду отсутствия заполнителя крупной фракции сформованное изделие уплотняют на вибрационном столе с дополнительной нагрузкой. После этого выполняют термическую обработку в автоклаве в режиме термовлажностной обработки при давлении до 120 атм.

Плотный цементный бетон применяется в основном в массовом и индивидуальном строительстве жилья. В составе смеси присутствуют следующие компоненты:

1. Вяжущий компонент. Чаще всего в виде портландцемента марок М500 и М400;
2. Заполнитель крупных фракций. Гранитный или известняковый щебень;
3. Заполнитель с мелкими зёрнами. Очищенный строительный или речной песок;
4. Добавки. Пластификаторы, повышающие прочность, морозостойкость, влагоустойчивость, регулирующие скорость твердения;
5. Если требуется придать бетону оттенок, используют красящие пигменты;
6. Вода. Идеальным вариантом будет жидкость из городского питьевого водопровода. Такие бетонные смеси применяют для заливки фундаментов повышенной прочности по технологии монолитного строительства, стен, производства блоков, заливки полов (в цехах промышленных предприятий и обычных домах). К тяжёлым бетонам относят материалы с плотностью от 1600 до 2500 кг/м³. Также производят особо тяжёлые бетоны: плотность свыше 2500 кг/м³. В этом случае добавляют утяжелители в виде стальной стружки, чугунного лома или дроби. Такие смеси применяют для возведения помещений, хранилищ и бункеров, защищённых от ионизирующего излучения, а также плотин, ответственных и промышленных сооружений, мостов, атомных электростанций и иных сложных конструкций.

• Плотные бетоны — искусственные камни, в структуре которых минимизирована объёмная доля воздушных пор; зёрна заполнителя сцеплены силикатным или цементным вяжущим.
• Плотный бетон — условное обозначение плотной разновидности в классификации по структуре (в отличие от пористых и крупнопористых систем).
• Состав — перечень и соотношение цемента или иного вяжущего, воды, заполнителей и добавок в свежей смеси.
• Свойства — совокупность эксплуатационных признаков материала (прочность, морозостойкость, водостойкость и др.).
• Характеристики — измеряемые или нормируемые показатели, по которым подбирают смесь под нагрузки и среду.
• Силикатный бетон — бетон на силикатном вяжущем (например, известь + кремнезёмистые компоненты), часто с автоклавным упрочнением.
• Цементное вяжущее — цемент и его смеси с минеральными добавками, связывающие заполнитель в монолит.
• Портландцемент — основной вид цементного вяжущего в общегражданском строительстве; марки М400–М500 часто фигурируют в рецептурах.
• Заполнитель — песок, щебень и другие зёрна, которые воспринимают нагрузку вместе с матрицей из цементного камня.
• Автоклав — аппарат для термовлажностной обработки изделий под давлением; для силикатных плотных систем он типичен в технологической цепочке.
• Морозостойкость — способность материала переносить чередование замораживания и оттаивания без недопустимого разрушения; для силикатных плотных бетонов её часто повышают цементными добавками.
• Тяжёлые бетоны — плотные смеси с плотностью порядка 1600–2500 кг/м³ в затвердевшем состоянии (типичный диапазон для обычного тяжёлого бетона).
• Особо тяжёлые бетоны — плотные смеси с плотностью выше ~2500 кг/м³ за счёт утяжеляющих добавок (металлолом, дробь и т.п.), в том числе для защиты от излучения.