Специальные бетоны: состав, нюансы, где применяют

Для возведения особо ответственных и промышленных зданий применяются специальные бетоны — бетонные смеси с целевыми свойствами. От основных разновидностей данного строительного материала их отличают уникальные эксплуатационные характеристики. В состав в большинстве случаев входят суперпластификаторы: такие добавки позволяют при замесе снизить массовую долю воды и повысить прочность готового продукта. Такие бетоны дают возможность снизить массу композитной или стальной арматуры в конструкции либо изделии при сохранении несущей способности.

В общем виде состав включает базовый набор ингредиентов: вяжущее вещество, вода, добавки, мелкие и крупные заполнители. Такие бетоны различаются по следующим параметрам:

• технические характеристики готового материала;
• структура;
• состав добавок и заполнителей в смеси. Ниже перечислены распространённые группы; применение каждой связано с условиями эксплуатации и требованиями к долговечности.

Применяют там, где необходимо обеспечить защиту от ионизирующего излучения. Заполнители: стальная дробь, лимониты, магнетиты, бариты. Плотность может достигать порядка 5 т/м³. С помощью таких материалов возводят корпуса предприятий по работе с радиоактивным сырьём и элементы инфраструктуры атомных станций.

Являются барьером на пути нейтронного излучения. В смеси присутствует связанная химически вода. Для этого вводят щебень из змеевика в качестве заполнителя, особые виды вяжущих и воду в закреплённой (кристаллической) форме.

Их применение необходимо там, где конструкции постоянно контактируют с водой: системы каналов для мелиорации, плотины, дамбы. Гидротехнический бетон должен обеспечивать прочность, высокую водонепроницаемость и морозостойкость, химическую нейтральность готового материала. В качестве связующего компонента широко применяют пуццолановый цемент и шлакопортландцемент. Обязательно в состав вводят пластификаторы.

Из таких бетонов возводят сооружения и конструкции, которые в процессе эксплуатации подвергаются высоким температурам: например, фундаменты металлургических печей. В качестве вяжущих чаще всего применяют глиноземистый и шлакопортландцемент, жидкое стекло. В качестве заполнителей — андезит, щебень из базальта, керамические черепки. По показателю устойчивости к высоким температурам жаростойкие бетоны подразделяют на две категории:

• от +800 °C до +1700 °C;
• от +1700 °C до +2000 °C — для повышения жаропрочности в смесь добавляют хлоралюминий в порошкообразной форме.

Если сооружения должны обладать повышенным сопротивлением к образованию трещин, заданной морозостойкостью и водонепроницаемостью, добавляют вяжущие данного типа. Такие бетоны применяют для очистных и подземных сооружений, взлётных полос, дорог, бассейнов, мостов, пожарных резервуаров. Такие смеси хорошо сцепляются со старыми бетонными покрытиями и подходят для заделки крупных швов, трещин, стыков, сколов. Недопустимо смешивать НЦ-вяжущее с другими компонентами этой группы: иначе его особые свойства будут утрачены.

Необходимы там, где возводят горизонтальные и вертикальные ограждения на предприятиях и иных объектах химической отрасли. Нужные качества такие бетоны приобретают за счёт подбора заполнителей и цементов: используют заполнители и вяжущие, устойчивые к кислотам либо к щелочам, в зависимости от агрессивной среды.

Если требуется создать объекты декоративно-функционального назначения, широко применяют бетонные смеси на базе силикатного вяжущего, пластификаторов, кварцевого песка и красящих пигментов. Получается декоративный бетон с высокими эстетическими качествами и следующими эксплуатационными характеристиками:

• высокий уровень морозостойкости;
• прочность;
• устойчивость к образованию сколов и трещин. Такой материал применяют для украшений фасадов, тротуарной плитки, небольших скульптур и иных элементов декоративно-функционального назначения.

• Специальные бетоны — бетонные смеси и камни с целевыми свойствами (радиационная защита, химстойкость, жаростойкость и т.д.), отличными от «типового» набора для гражданского строительства.
• Состав — совокупность вяжущего, воды, заполнителей и добавок; от него зависят реология смеси и итоговые характеристики.
• Суперпластификаторы — добавки, снижающие водопотребность при сохранении удобоукладываемости.
• Гидротехнический бетон — бетон для конструкций в постоянном или длительном контакте с водой при требованиях к непроницаемости и долговечности.
• Шлакопортландцемент — вяжущее на основе портландцементного клинкера и гранулированного шлака; применяют в ряде водостойких и массивных конструкций.
• Жаростойкие бетоны — материалы для условий высоких температур с подобранными вяжущим и заполнителями.
• Декоративный бетон — бетон с пигментами и/или специальным заполнителем для архитектурных и ландшафтных изделий.
• Нюансы — практические ограничения совместимости материалов, режимы ухода и согласование применения с условиями объекта.
• Применение — область использования каждой группы специальных бетонов по назначению и среде эксплуатации.