Новый бетон

Применение полимеров и модификационных добавок в исследованиях свойств и процессов твердения бетонов привели к созданию новых видов строительного материала.

Виды гибкого (эластичного) бетона

Гибкий бетон – смесь цемента, воды, заполнителя и полимерных волокон, которая в результате твердения дает искусственный материал, способный выдерживать изгибающие напряжения. По характеристикам прочности сопоставим со стальными материалами. Композит в несколько раз превышает показатели гибкости обычных цементных конструкций . Этот бетон нашел применение в сейсмостойком строительстве, изготовлении конструкций со сложными архитектурными решениями, в строительстве мостов. Основные страны-производители гибкого бетона ConFlexPave – Япония и США.

Самозалечивающийся эластичный бетон – прочный полимерцементный бетон, в качестве добавки содержащий законсервированный вид бактерий. При повреждении конструкции бактерии активизируются под воздействием влаги. В результате взаимодействия с бетоном воды и атмосферного углекислого газа, в трещинах образуется карбонат кальция. Заделанные таким путем дефекты восстанавливают целостность конструкции, и при дальнейшей эксплуатации залеченные участки имеют первоначальную прочность. Автором изобретения является ученый из Нидерландов – Хенк Джонкерс .

Ввиду высокой стоимости, в настоящее время массового производства этого бетона нет. Но изобретатель продолжает исследовательскую работу по улучшению характеристик бетона и снижению цены его производства.

Прозрачный бетон – смесь бетона с кварцевыми оптоволоконными нитями. Такой бетон имеет эффект оптической проницаемости. Нити в составе бетона придают материалу повышенную прочность на сжатие и изгиб.

В отличие от двух предыдущих, прозрачный бетон выпускается в России. В основном применяется как декоративный отделочный материал для оформления стен, перегородок, лестничных маршей, столешниц. Выпускается под марками LintraCon, Illumicon.

Благодаря армированию стекловолокном материал имеет улучшенные характеристики по сравнению с обычным бетоном. Помимо повышенной прочности, водостойкости и хороших звукоизоляционных качеств, прост в изготовлении. Такой бетон можно сделать самостоятельно.

Как приготовить гибкий бетон самостоятельно

Процесс представляет собой послойную укладку компонентов раствора и оптоволоконных нитей с обработкой поверхности изделия после застывания бетонной смеси. Для приготовления прозрачного изделия потребуются следующие компоненты:

• портландцемент марки не меньше М300;
• заполнитель (кварцевый песок, крошка мрамора или гранита) крупность фракции 2-3 мм;
• оптоволокно сечением 0,25-05 мм;
• пластификаторы, замедлители твердения.

Смесь готовится в объемном соотношении: 1 часть цемента, три части заполнителя, 0,5 части воды. Пластификаторы – по указанию инструкции изготовителя.

Для достижения высокого качества компоненты перемешиваются до полной однородности состава. Приготовленная смесь должна быть подвижной, но не расслаиваться. Чтобы не снизить качественные характеристики бетона, количество вводимого оптоволокна не должно превышать 5% от общего объема.

1. В готовую опалубку заливаем тонкий слой жидкой бетонной смеси, в которую строго в одном направлении укладываем слой оптоволокна.
2. После схватывания снова заливаем тонкий слой смеси и укладываем оптоволокно. Из-за того, что уплотнение смеси делать нельзя, чтобы не повредить оптоволокно, обязательно применение пластификатора для подвижности смеси.
3. Дальнейший процесс представляет собой послойную укладку компонентов раствора и оптоволоконных нитей до достижения необходимых габаритов изделия.
4. После полного схватывания раствора опалубку можно снимать.

В среднем, набор механической прочности при нормальных условиях составит 7 суток. Затем можно приступать к обработке поверхности изделия. Поверхность полируют перпендикулярно сечению проложенных волокон. Для того чтобы свет, попадая на торец проводника, отражался, и, многократно преломляясь на изгибах, выходил через другой конец волокна.

Характеристики эластичного бетона

Улучшения характеристик бетона можно добиться введением в бетонные смеси модификационных веществ. В России разработана и применяется для улучшения качественных характеристик бетона добавка «Эластобетон».

Ее использование сертифицировано ГОСТ ISO 9001-2011 (ISO 9001:2008) .

Эта модификационная добавка служит для придания бетонам эластичных свойств, а также для получения требуемых характеристик: увеличения прочности, морозостойкости, ускорение набора прочности, самовыравнивания бетонных поверхностей.

Преимущества:

• Возможность уменьшения толщины бетонной стяжки, что экономит расход материалов и уменьшает вес бетонного покрытия.
• Добавление компонента увеличивает прочность материала к деформационному воздействию, повышает износостойкость поверхности покрытия.
• При вводе морозостойкой добавки можно укладывать при отрицательных температурах до –5 градусов без опасности потери качеств из-за замерзания смеси.

Общие достоинства и недостатки гибких бетонов

Преимущества:

• прочнее и долговечнее обычных бетонов;
• имеет способность самовосстановления;
• гнется как металл;
• высокая устойчивость к растрескиванию.

Недостатки:

• высокая себестоимость;
• может иметь меньшую прочность на сжатие, чем обычный бетон;
• качество композита зависит от используемых материалов и условий их изготовления.

Области применения

Применяются добавки при изготовлении бетонных и мозаичных полов объектов, подверженных различным механическим нагрузкам: склады и цеха, магазины, гаражные комплексы.

Производитель эластобетона: какую добавку купить

Продукция компании FLEX®CRETE

Под торговой маркой «Элакор» производится три вида добавок: Эластобетон-A, Эластобетон-B, Эластобетон-C.

Назначение добавки Эластобетон-A:

• устройство бетонных стяжек толщиной от 40 мм;
• повышение марочной прочности бетона;
• повышение прочности бетонных полов;
• уменьшение времени ввода в эксплуатацию бетонной конструкции до 7 дней.

Цена от 100 руб. за кг.

Назначение Эластобетона-B:

• выполнение полимерцементных стяжек повышенной прочности толщиной от 15 мм;
• обеспечение бетонным стяжкам необходимых эксплуатационных свойств;
• уменьшение времени ввода в эксплуатацию бетонной конструкции до 5 дней.

Цена от 140 руб. за кг.

Назначение Эластобетона-C:

• применение для устройства мозаичных полов;
• позволяет приобрести бетону эксплуатационные свойства финишного покрытия;
• устройство тонких стяжек высокой прочности толщиной от 8 мм;
• уменьшает время ввода в эксплуатацию до 5-6 дней.

Цена от 180 руб. за кг.

Источники информации:

The following two tabs change content below.

• Bio
• Latest Posts

Редактор: Денис Назаров О себе: Специалист широкого профиля. Опыт работы редактором и автором статей в должности журналиста более 12 лет. Закончил филологический факультет Белорусский государственного университета (Отделение русского языка и литературы) и получил диплом по специальности «Филология. Преподаватель русского языка и литературы». Статьи от автора: Денис Назаров (все статьи)

• Высолы на бетоне — 08.06.2020
• Гидрофобизаторы для бетона: какой лучше выбрать — 01.11.2019
• Гидрофобизация и флюатирование бетона — 29.10.2019

Новые виды бетонов

НОВЫЕ ВИДЫ БЕТОНОВ

В XXI в. бетон получит развитие как один
из основных материалов для
строительства.
Уже сегодня применяются более тысячи
видов различных бетонов ! от особо
легких с плотностью 100 кг/м³ — до особо
прочных с прочностью более 100 МПа — и
большое разнообразие специальных
бетонов с разными комплексами свойств.

Самоуплотняющийся бетон

• Самоуплотняющийся бетон — это бетон, который без воздействия
дополнительной внешней уплотняющей энергии самостоятельно, под
действием собственной тяжести и за счет высокой подвижности течет,
освобождается от содержащегося в нем воздуха и полностью заполняет
пространство опалубки, в том числе между арматурными стержнями.
При этом остаточный объем пор в самоуплотняющемся бетоне не
больше, чем в обычном бетоне.
Максимальная зернистость крупного заполнителя для

самоуплотняющегося бетона составляет 16 мм.

Свойства и преимущества
Бетонная смесь для самоуплотняющегося бетона характеризуется низким водоцементным
отношением (0,38…0,4), при этом достигая очень высокого показателя удобоукладываемости –
до 70 см. Прочность получаемого материала составляет до 100 МПа.
Повышенная плотность материала, отсутствие в его структуре крупных пор и капилляров
препятствуют проникновению агрессивной среды вглубь бетона, снижая риск развития процессов
коррозии.
Важной составной частью самоуплотняющихся бетонов является полимер нового поколения
поликарбоксилат – высокоэффективный комплексный химический модификатор, появившийся в
1990-х годах.
Принцип его работы заключается в том, что поликарбоксилаты адсорбируются на поверхности
цементных зерен и сообщают им отрицательный заряд. В результате этого цементные зерна
взаимно отталкиваются и приводят в движение цементный раствор, а также минеральные
составляющие. Эффективность пластификации становится более высокой, а ее действие
продлевается при постоянном перемешивании. Длительность пластификационного эффекта
поликарбоксилатов, как минимум, в 3–4 раза больше, чем при применении обычных
суперпластификаторов
• Области применения
• Самоуплотняющийся бетон находит все более
широкое применение. Перспективным является его
использование для производства сборного
железобетона, устройства монолитных
высокопрочных бесшовных полов,
торкретбетонирования, реставрации и усиления
конструкций. С одной стороны, распространение
самоуплотняющихся бетонов ограничивается
дороговизной добавок поликарбоксилатов. Однако
использование этого материала позволяет отказаться
от виброуплотнения, что, в свою очередь, уменьшает
энергозатраты и экономит время, улучшая санитарногигиенические условия труда работающих.
Безвибрационная технология настолько снижает
уровень шумового воздействия на человека и
окружающую среду, что заводы железобетонных
изделий можно размещать в урбанизированных
городских районах.

6. Самоуплотняющийся бетон

На строительных площадках очень часто приходится сталкиваться с
ситуациями, когда использование самоуплотняющегося бетона просто
необходимо:
при бетонировании на большой высоте или на воде, когда процесс
уплотнения крайне затруднен, требует значительных средств и небезопасен для
персонала;
при бетонировании густоармированных конструкций, где обычный бетон не
заполняет всю полость опалубки, что может впоследствии привести к появлению
дефектов и преждевременной коррозии;
при бетонировании конструкций сложной геометрической формы, а также
конструкций, к которым предъявляются особые требования по качеству
наружной поверхности. Cсамоуплотняющийся бетон в точности повторяет
поверхность опалубки и не имеет полостей и каверн, то использование этого
бетона даст заметно более высокое качество наружной поверхности, нежели при
использовании обычного бетона (т.е. во многих случаях отпадет необходимость в
дальнейшей отделке: шпатлевке и т.д.),
при бетонировании опор мостов, плотин, туннелей и других труднодоступных
и ответственных сооружений, когда необходимо непрерывно подавать на объект
большое количество бетона, а работа персонала крайне затруднена и
небезопасна.
Самоуплотняющийся
бетон
60 см
7
Самоуплотняющийся бетон
8
9
• Состав бетонной смеси для самоуплотняющихся бетонов в
Японии
• К преимуществам бетона данного вида следует отнести:
• увеличенное время транспортировки бетонной смеси;
• большое расстояние от производственного участка до места
укладки;
• высокое качество поверхности изделий, не требующее
дополнительной обработки;
• сокращение периода строительства;
• отказ от использования виброуплотнения;
• сокращение численности работников на строительной площадке;
• снижение уровня шума.

Самоуплотняющийся бетон представляет собой материал, который
способен уплотняться под действием собственного веса, полностью
заполняя форму даже в густоармированных конструкциях. Он находит все
более широкое применение. Перспективным является его использование
для производства сборного железобетона, устройства монолитных
высокопрочных бесшовных полов, торкретбетонирования, реставрации и
усиления конструкций.
Особо высокопрочные бетоны, модифицированные добавкамисуперпластификаторами, начали применять в конце 60-х — начале 70-х годов
прошлого века. В 1970 году такой бетон использовался норвежскими и
британскими специалистами для строительства нефтяных платформ в
Северном море.
Появление новых амбициозных проектов в сфере строительства
(протяженные подвесные мосты в Японии и Китае, комплексы крупных
гидротехнических и транспортных сооружений в Голландии и ряд других)
повысило требования к особо высокопрочным бетонам. При возведении
таких конструкций было необходимо использование литых смесей в
большом объеме, а участки бетонирования зачастую находились на
большом расстоянии от места производства бетона, и даже на
значительном удалении от побережья (на воде). Кроме этого, еще одной
необходимостью было сокращение времени и трудозатрат на уплотнение
бетонной смеси, а также повышенный набор прочности в ранние сроки.

12. ФИБРОБЕТОН

• Фибробетон — разновидность цементного бетона, в котором
достаточно равномерно распределены обрезки «фибры» или
фиброволокна. Под собирательным названием «Фибра»
подразумеваются волокна из металла, отрезки тонкой стальной
проволоки, отходы гвоздевого производства и др., а также из
стекла, полимеров (главным образом пропилена) и т. п
фиброволокно синтетическое
Классический способ укладки
сталефибробетона при помощи виброрейки
ФИБРА СТАЛЬНАЯ ПРОВОЛОЧНАЯ
• Фибробетоны применяют в сборных и
монолитных конструкциях, работающих на
знакопеременные нагрузки. Фибра или
фиброволокно выполняют функции
армирующего компонента, что
способствует высокой прочности бетона на
растяжение, повышает его
трещиностойкость и долговечность.
• По показателю работы разрушения
фибробетон может в 15-20 раз
превосходить бетон.

14. ФИБРОБЕТОН

• Сталефибробетон — строительный
композиционный материал, представляющий
собой бетон, армированный стальной фиброй.
• Прочность сталефибробетона зависит от класса
исходного бетона — матрицы, вида и размеров
стальной фибры, характера её поверхности,
геометрии и размера сечения элемента.
• Увеличение предела прочности при сжатии
прямо пропорционально содержанию фибр и
достигает 140—150 % при 2-3 % армирования.
• В общем случае предел трещиностойкости
такого вида бетона возрастает от 30 до 80 % по
сравнению с железобетоном, — при раскрытии
трещин до 0,05 мм в 6-10 раз.
Считается, что сталефибробетон в сравнении с
бетоном показывает увеличение свойств:
• предел пропорциональности при
растяжении и изгибе – в 2 раза;
• предел прочности при растяжении – в 2,5
раза;
• предел прочности при изгибе – в 3,5 раза;
• предел прочности при сжатии – в 1,5 раза;
• ударная прочность в – 10 раз;
• трещиностойкость при раскрытии трещин до
0.2 мм – в 3-3,5 раза;
• способность к деформации – в 2-10 раз;
• износостойкость – в 2 раза;
• морозостойкость – в 1,5-2 раза;
• термостойкость – в 5-7 раз;
• коррозионная стойкость – в 2 раза.
Фибра стальная фрезерованная
типа HAREX
НПО «Магнитогорск Фибра-Строй» является одним из
крупнейших предприятий России по производству
стальной фибры. Стальная фибра FIBREX® с уникальной
формой боковой поверхности, обеспечивает высокую
анкерующую способность фибры в бетоне.
Результаты комплексных испытаний физико-механических
свойств бетонов, армированных нашей фиброй, при прочих
равных условиях, на 12-15% превосходят эти же показатели
для бетонов армированных другими типами стальных фибр.

19. ФИБРОБЕТОН

• Cталефибробетон — бетон, армированный отрезками стальных
волокон (фибрами), являющийся по сути разновидностью
железобетона.
• Убедительным подтверждением эффективности фибрового
армирования является то, что производством стальной фибры
заняты более 20 крупных зарубежных корпораций и фирм.
Области применения сталефибробетона:

20. СТАЛЕФИБРОБЕТОН

Основными областями применения фибр являются:
• монолитные конструкции (промышленные полы, отделка
метро и тоннелей, взлетно-посадочные полосы аэродромов,
стоянки автомобилей и автомобильные дороги, мосты,
резервуары и бассейны, портовые сооружения, банковские
и сейфовые хранилища, взрывозащитные
фортификационные объекты и т. д.);
• сборные конструкции и элементы (элементы стеновых
панелей, плиты перекрытия, дорожные плиты,
железнодорожные шпалы, тюбинги метро, кольца,
канализационные трубы, объемные конструкции, малые
архитектурные формы и многое другое);
• торкретбетон (ремонт и усиление тонкостенных
железобетонных и каменных конструкций, укрепление
горных склонов, откосов и т. д.).
ФИБРОБЕТОН
«Стеклофибробетон» — это современный композиционный материал,
сочетающий в себе высокую прочность на сжатие, изгиб, растяжение и
удар, а также имеющий высокую стойкость к химическому воздействию,
не подвержен коррозии и разложению, не горюч и обладает высокой
огнестойкостью. Эти характеристики достигаются благодаря армированию
бетонной смеси стекловолокном.
Сферы применения технологии стеклофибробетона:
объекты архитектуры (изготовление балюстрад, балясин, портиков,
карнизов, подоконников, колонн, дождевых лотков, солнцезащитных
экранов и т.д.);
декоративные элементы под старину при реставрации и
реконструкции зданий;
обрамление оконных проемов;
ландшафтные объекты, обустройство живописных декоративных

водоемов, фонтанов, скамеек, цветочниц и др.;
облицовочные панели;
тротуарная плитка, бордюры и т.д.
Изделия из стеклофибробетона могут выпускаться с имитацией под
натуральный камень известняк, песчаник, травертин и др.

23. ФИБРОБЕТОН

Стеклофибробетон – СФБ. Glassfiber reinforced concrete – GRC.
Бетон и армирующие волокна работают совместно, т.к. имеет место сцепление по
всей поверхности фибры. Это — огромная площадь: от 10000 до 50000м2 (в зависимости
от назначения получаемого материала). За счет такой гигантской площади сцепления
бетона и волокна формируются качественно новые свойства композиционного
материала, получившего название «стеклофибробетон» или «стеклоцемент».
Стеклобетон обладает исключительно высокие технологическими свойствами при
формировании изделий практически любой нужной формы, любой геометрии, любого
рельефа, любой фактуры.
Изделие из
стеклофибробетона
Изделия из
стеклофибробетона
Архитектурные элементы из стеклофибробетона
Фасадный декор
из стеклофибробетона
Фасадный декор
из стеклофибробетона
• Декоративный бетон становится всё
более популярным во всём мире и призван
полностью изменить представление о бетоне,
так как позволяют создавать восхитительно
красивые, разнообразные, практичные и
долговечные покрытия, украшающие дороги,
стоянки, парки, частные и общественные
бассейны, полы в выставочных залах,
коммерческих и жилых помещениях.
• Американская компания Increte Systems, INC.
ещё в 1963 году разработала технологии
создания декоративных бетонных
поверхностей из штампованного (stamped),
напылённого (spraying) и цветного бетона.
Цветной
бетон с
обнаженным
декоративным
заполнителем
Фотобетон
Мрамор
из
бетона
• Мрамор из бетона – реальность, ставшая
возможной.
• СИСТРОМ – единственный в России
разработчик технологий, на основании
которых из песка и цемента
осуществляется изготовление
высококачественных облицовочных
материалов нового поколения
С ПОВЕРХНОСТНОЙ СТРУКТУРОЙ
И ПРОЧНОСТЬЮ МРАМОРА.
51
53
Вазон
54
Камин
55
Бетонные
балюстрады
56
Россия всегда славилась кружевными поделками, выполненными из различных
материалов: ткань, дерево, камень. Компания СИСТРОМ, впервые представила
кружевные изделия из бетона. Уникальная технология создания бетонной массы
со специальными реологическими свойствами и литьё бетона под воздействием
высокочастотных колебаний малой амплитуды позволяет изготавливать
тонкостенные изделия с кружевными узорами.
57
Возможные расцветки изделий под «мрамор из бетона»
ВСЁ ЭТО —
ОКРАШЕННЫЙ
БЕТОН !
• Новый уникальный материал 21 века- прозрачный бетон!
Достигается такой эффект, путем добавления в мелкозернистый
бетон оптических волокон, которые достигают от 2 микрометров
до 2 мм в диаметре. Они сливаются с бетоном и становясь
компонентом материала, создавая, тем самым, абсолютно
новый материал со светопроводимостью. Он получил свое
название — Litracon, сокращенное от “light-transmitting concrete”
— “светопроводящий бетон”.
ПРОЗРАЧНЫЙ БЕТОН (ПОЛУПРОЗРАЧНЫЙ, ОПТИЧЕСКИЙ)
• “Прозрачный” бетон так же прочен, как и
традиционный, но благодаря тысячам
вложенных стеклянных волокон,
формирующих матрицу, сквозь него можно
увидеть, например, силуэт человека или
дерева. Светопроницаемый материал способен
сделать интерьер помещения лёгким и
воздушным, создавая иллюзию, что массивных
стен практически не существует.
• Толщина стены из полупрозрачного бетона
может достигать до 20 метров, именно на
такую глубину оптические волокна могут
пропускать свет. Светопроницаемость несущих
стен и простых межкомнатных перегородок
будет одинаковая.
«Литракон» или
полупрозрачный
бетон
• Венгерский архитектор Арон Лошонци (Лосонци)представил публике
свое новое изобретение – «Литракон», или полупрозрачный бетон. Над
этим ноу-хау инженер работает уже 8 лет. Изначально ему пришла в
голову идея соединить бетон и оптическое волокно, которое
используется в телекоммуникациях.
• Первый образец полупрозрачного бетона был сделан еще в 2001 году
из оптоволокна.
• В новой версии «Литракона» архитектор использовал пластик – это
позволило удешевить материал и сделать его гораздо более
красивым. Технология Лошонци уже нашла применение в Японии и
США.
• Технология
• LUCEM – элементы прозрачного бетона
состоят из оптических стекловолокон и
бетона, эти материалы невосприимчивы к
теплу, холоду и ультрафиолетовому
облучению и не становятся в
противоположность полимерным
световодам хрупкими. Технология
производства оптического бетона
заключается в послойном формировании
массивного блока, с последующей его
обработкой.
ПРОЗРАЧНЫЙ
БЕТОН
• Lucem — комбинация стекловолокна и
мелкозернистого бетона,
• LUCEM – элементы прозрачного бетона
состоят из оптических стекловолокон и
бетона, эти материалы
невосприимчивы к теплу, холоду и
ультрафиолетовому облучению и не
становятся в противоположность
полимерным световодам хрупкими.
• Технология производства оптического
бетона заключается в послойном
формировании массивного блока, с
последующей его обработкой.
• Для международной строительной выставки в
Болонии была изготовлена панель из материала
Lucem размером 1.7м х 1.0м. Теперь максимально
возможный габаритный размер панели 2.0м х 1.0м.
На рынке строительных материалов
прозрачный бетон пока не конкурент
другим маркам, по причине своей
дороговизны — тысяча долларов за
квадратный метр. Тем не менее,
комбинация светопроводящих свойств и
добротности является одним из
показателей респектабельности
владельца. В то же время, прозрачность
непроизвольно ассоциируется с
открытостью и лёгкостью.
Несмотря на то, что
Лосонци организовал
промышленное
производство
Литракона,
строительство зданий
из него пока
маловероятно –
стоимость 1 кв. метра
(толщиной 200 мм)
составляет почти 4
тысячи евро.
http://lu-7.ru/prozrachnyi-beton
На российском рынке
светопроводящий бетон представлен
пока только компанией LU 7. Не
надо возить из-за границы.

Цветной бетон. Различные технологии для окрашивания бетона.
Методы окраски бетона и пигменты для окрашивания бетона.
Технология окрашивания бетона предназначена для получения цветной бетонной
смеси в процессе её перемешивания в бетоносмесителе или в принудительном
бетоносмесителе с помощью добавления в бетон цветных железоокисных и
других пигментов предназначенных для окраски бетона и растворов.

Пигменты для окрашивания бетона,
порошковые, жидкие или гранулированные,
независимо от технологии окраски бетона,
раствора, позволяют производить цветные
хорошо окрашенные изделия из бетона.
Технологии изготовления изделия из бетона
методом вибролитья и окраски бетона с
помощью цветных пигментов.
Поверхностное окрашивание изделий из
бетона и пескобетона. Технология
окрашивания в массе, прямо в
бетоносмесителе при изготовлении
цветного бетона.
ЛЕГКИЙ БЕТОН
• Легкий бетон можно разделить на
группы:
• Обычные легкие бетоны на пористых
заполнителях с полным заполнением
межзернового пространства.
• Крупнопористые легкие бетонов, в
состав которых не включают мелкий
заполнитель.
• Особо легкие бетоны (газобетоны и
пенобетоны). Такой вид бетона очень
широко применяют в качестве
теплоизоляционного материала.
Новые крупнопористые бетоны для строительства жилья и дорог
Основной проблемой широкого освоения производства крупнопористого бетона является отсутствие до
последнего времени простой и надежной технологии приготовления бетонных смесей крупнопористого
бетона.
Развитие технологии бетона привлекало внимание исследователей в попытках получения крупнопористых
легких бетонов с новыми полезными строительно-техническими свойствами, и прежде всего способностью
таких бетонов к фильтрации воды, открывающей перспективы применения их в гидротехническом,
дорожном строительстве и создании дренажных систем, а также решения проблем укрепления берегов и
откосов, разрушаемых выходом грунтовых вод.
Большое внимание было уделено проблеме получения легких крупнопористых бетонов в работах С.М.
Ицковича с сотрудниками, изучивших основные характеристики таких бетонов, предложивших
технологические решения для их производства и разработавших установку для производства беспесчаных
крупнопористых бетонов на зернах крупного легкого тяжелого заполнителя.
Арболит – это лёгкий бетон,
являющийся уникальным по
своим характеристикам
материалом. В его состав
входят компоненты:
минеральные вяжущие ,
органические заполнители,
химические добавки и
вода.
Органический заполнитель – древесные опилки или дробленка,
получаемая путем измельчения древесных отходов (сучков, стружки) или
отходов сельскохозяйственного производства (стебли хлопчатника, костра
конопли и льна).
Под химическими добавками следует понимать минерализаторы (хлорид
кальция или жидкое натриевое стекло). Эти компоненты нейтрализуют
действие вредных водорастворимых веществ древесины
пеностеклянный гравий и
щебень Пеноситал®
Газобетон (или автоклавный ячеистый бетон) производят из
кварцевого песка, цемента, негашеной извести и воды.
Пенобетон
Пенобетон –
искусственный пористый
строительный материал с
равномерно
распределенными
замкнутыми воздушными
ячейками (порами),
получаемый в результате
затвердевания смеси
состоящей из
вяжущего,
кремнеземистого
компонента,
технической пены,
химических добавок и
воды.

90. Справочник: бетонные смеси бетоны

СПРАВОЧНИК:
БЕТОННЫЕ СМЕСИ
БЕТОНЫ

Современные виды бетонов

Сегодня бетон стал основным материалом, используемым в строительстве. Специалисты подбирают вид бетонной смеси в зависимости от типа и назначения сооружаемой конструкции. Причем они учитывают, что дополнительные компоненты, входящие в состав раствора, способствуют улучшению технических характеристик большинства видов цементной смеси. Виды бетонов, которые представлены на рынке современных стройматериалов, отличаются высоким качеством и разнообразием. Среди ингредиентов, добавляемых в раствор, должны быть вяжущие вещества и заполнитель.

Специалисты определяют, насколько качественны бетоны, по правильному соотношению компонентов смеси. Помимо этого, состояние того или иного вида бетона также важно учитывать при изготовлении раствора. Самыми распространенными в строительной сфере стали разновидности бетона, в состав которых входит портландцемент.

По назначению

Современными бетонами пользуются для постройки коттеджей и возведения тяжеловесных элементов различных сооружений (мостов, многоэтажных домов и пр.). Вместе с тем есть виды бетона, которые не способны выдерживать сильные нагрузки. Различают специальные и обычные разновидности материала. Так, к обычным бетонам строители прибегают при воздвижении монолитных сооружений, закладке фундаментов, возведении колонн и пр. Также в продаже есть виды бетона, которые предназначены для отделки зданий внутри и снаружи.

К специальному бетону принято прибегать для создания дамб, дорожных покрытий, автомобильных стоянок, аэропортов. Такие виды бетонов выпускаются в разных составах и обладают различными свойствами. Этим бетоном пользуются для теплоизоляции помещений. Он обладает хорошими теплоизоляционными характеристиками, но в то же время не отличается высокой прочностью. На рынке представлен широкий выбор отделочных растворов. В качестве наполнителя для стройматериалов используются разные породы и камни. Кроме того, специалисты разработали составы, обладающие особыми характеристиками (устойчивость к воздействию вредных химических веществ, звукоизоляция, огнеупорность, рентгеностойкость, защита от облучений и пр.).

По плотности

Электронный измеритель плотности бетона.

Каждому виду цементной смеси свойственна прочность, зависящая от типа вяжущего вещества, а также от его пропорций в бетонах. Марка позволяет определить, какова прочность раствора, вне зависимости от его состава. По маркировке, обозначенной на бетоне, устанавливают плотность: чем она выше, тем прочнее материал. Для возведения конструктивных частей сооружений (колон, несущих стен, перегородок и пр.) строители зачастую пользуются тяжелыми разновидностями смесей (минимальное значение — М100). Что касается легких бетонов, то их чаще используют в качестве утеплителей. Однако сейчас, когда в продаже есть немало теплоизоляционных стройматериалов, керамзитобетон невыгодно применять. Он стоит дороже, а его теплоизоляционные свойства ниже других утеплителей.

Особо тяжелый

Таким видом бетонного раствора пользуются для строительства специальных конструкций, защищающих от воздействия радиации. К этому типу относятся смеси, плотность которых составляет больше 2500 килограммов на кубический метр. Для бетонов используют разные составы цемента (например, портландцемент). Смеси заполняют материалами, обладающими высокой прочностью (например, барит). Заполнители в этом виде должны обладать особыми техническими характеристиками.

Тяжелый бетон

Для строительных работ широко применяют материал, плотность которого составляет 1600-2500 килограммов на кубический метр. В качестве заполнителей в бетон добавляют гранит, щебень и пр. Существуют следующие разновидности стройматериала:

• для сооружений из железобетона;
• прочный;
• быстро застывающий;
• для гидротехнических конструкций;
• для дорог и взлетных полос.

Легкий бетон

Речь идет о как керамзитобетоне, арболите, и других типах материала, которые обладают меньшей плотностью, нежели предыдущие виды. Это обусловлено небольшим весом наполнителя или добавками, делающими структуру бетона пористой. Такой эффект возникает из-за попадания кислорода при перемешивании смеси.

Особо легкий

В состав добавляют почти невесомые заполнители. Стройматериал применяется для утепления, так как он не выдерживает нагрузки. Его не следует использовать даже для стяжек бетонных полов. Специалисты пользуются особо легким видом цементных смесей, чтобы снизить вес несущих бетонных конструкций и ограждений, вот почему помимо прочности для этого материала важна также плотность, которую можно определить по маркам.

По вяжущему веществу

Масса бетона зависит, как правило, от используемого наполнителя.

Этот критерий позволяет определить непосредственное соотношение между вяжущим веществом и заполнителем. Существуют нормы, в соответствии с которыми строители изготавливают бетонные растворы, однако при необходимости можно заказать смесь по собственному рецепту. По своей концентрации материал делится на следующие типы:

• тощие;
• товарные;
• жирные.

В частности, тощий тип бетона содержит меньшее количество вяжущего вещества. По этой причине может снизиться плотность. За счет данного фактора марка смеси снижается. Само вещество обладает некоторыми характеристиками пластификации, что говорить об удобоукладываемости таких растворов благодаря небольшой концентрации вещества.

Жирные типы цементной смеси содержат непропорциональное соотношение наполнителя и вяжущего (больше вяжущего вещества). Однако необходимо принимать во внимание, что переизбыток такого вещества негативно сказывается на качестве состава: возможна усадка, вследствие которой появляются трещины. Увеличение концентрации вяжущего вещества удерживает жидкость в смеси, что влияет на объем бетона. Когда материал начинает затвердевать, происходит деформирование цемента, вследствие чего образуются трещины.

В свою очередь, товарный тип раствора изготавливается по рецептуре, имеют необходимые сертификаты, подтверждающие их качество. Документы гарантируют, что смесь не будет деформироваться. Плотность и другие свойства соответствуют принятым нормам.

Гипсовый

Используя гипс, специалисты получают бетонный состав, который подходит для отделки помещений, создания различных элементов, изготовления потолков, перегородок. Средства с добавлением пуццолана обладают водостойкостью, они применяются при возведении различных конструкций.

Силикатный

Бесцветная смесь автоклавного затвердения. В роли вяжущего вещества в данном случае выступает известь и молотый кремнезем. При обработке смесь превращается в плотный монолит. Чтобы регулировать характеристики всех компонентов, специалисты применяют добавки.

Полимерцементный

Искусственный каменный материал, связующими которого являются полимер и цемент, заполнителями — песок и щебень.

Полимерцементные бетоны представляют собой цементные растворы с добавлением разных полимерных соединений (например, стирол, коллоиды), поливинилового спирта, полиамидных и растворимых смол. Специальные органические добавки вводят в состав смеси во время приготовления. Полимеры применяют в качестве добавок, они оказывают вяжущее воздействие, ими пропитывают затвердевшие железобетонные конструкции, армируют изделия, добавляют в составы в виде наполнителей. В итоге полимерцементный раствор приобретает уникальные свойства: он становится гораздо морозоустойчивее и прочнее обычного стройматериала. Помимо этого стройматериал приобретает адгезионные характеристики, износостойкость, плотность. Самыми распространенными ингредиентами считаются ПВА, смолы.

Цементный

Цементные бетоны изготавливаются на основе вяжущих компонентов. Такие типы растворов делают с помощью цементных ингредиентов. Наиболее распространенным компонентом является портландцемент. Кроме того, широко применяются цементные смеси с добавлением шлакопортландцемента, а также пуццоланового раствора.

Специальные

Используя специальные виды цементных смесей, строители могут работать в особых условиях, поскольку эти стройматериалы обладают характеристиками, которые нехарактерны для других бетонных составов. Но вместе с тем при их изготовлении задействованы обычные технологии и ингредиенты . Такие бетоны, в частности, необходимы для возведения конструкций, которые призваны защитить от вредного излучения. С этой целью в состав раствора добавляют наполнители с содержанием железа и других элементов, которые поглощают вредное излучение. Часто в роли заполнителей выступают руды (например, магнетит), раздробленный металл, барит и пр. Плотность бетонов составляет 5000 килограммов на кубический метр.

По подвижности

Подвижность смеси связана со свойством растекаться под влиянием собственного веса. Иными словами, чем бетонный раствор легче, тем меньше он растекается. Однако этот фактор зависит также от соотношения количества пластификатора и жидкости. Строители определяют подвижность смеси при помощи специального конуса, высота которого должна составлять тридцать сантиметров. В него заливают цементный состав, затем конус убирают. По тому, как бетон сползает, специалисты устанавливают осадку раствора.

Также важно отметить, что современные технологии позволяют создавать сухие смеси для строительных работ, которые после добавления жидкости и перемешивании образуют составы нужной консистенции. Так возникла классификация бетонных растворов по готовности: на рынке представлены средства, которые готовы к использованию, и сухие. Средства, готовые к применению, перевозят при помощи спецтранспорта — автобетоносмесителей, однако возможна транспортировка материалов в кузове самосвала.

Бетон, воспринимаемый нами как образец надежности и долговечности, на самом деле достаточно хрупкий материал. В процессе эксплуатации он быстро теряет свои качества и легко разрушается под воздействием внешних факторов. Ученые постоянно работают над совершенствованием этого стройматериала, стремясь найти баланс между его прочностью и пластичностью.

Эластичный бетон и его преимущества

Традиционный бетонный раствор состоит из воды, цемента, гравия и песка. Смесь этих компонентов дает твердый, тяжелый, но совершенно не гибкий материал. Под большим давлением на его поверхности образуются микротрещины, приводящие впоследствии к разрушению всей конструкции.

Эластобетон, по сравнению с обычными бетонными смесями, гораздо более легкий и пластичный. Он не ломается под большими нагрузками, не крошится, в нем не появляется трещин и пустот. Влияние высоких нагрузок заставляет такой бетон прогибаться, сохраняя целостность структуры.

Повышенная эластичность обеспечивается за счет особых полимерных добавок, содержащихся в составе. Они не только поддерживают гибкие свойства материала, но и улучшают адгезию между веществами и армирующими элементами конструкции.

Добавки позволяют увеличить срок эксплуатации бетонных изделий, улучшить показатели их прочности, снизить влагопроницаемость.

Спецдобавки в составе бетона

Существует несколько видов модификаторов, улучшающих характеристики бетонных смесей, а именно:

1. Пластификаторы — увеличивают упругость и прочность бетонных покрытий. Уменьшают массу раствора, сокращая нагрузку на опоры. Показатели водонепроницаемости тоже улучшаются.
2. Противоморозные добавки — сокращают сроки отвердевания бетона, исключая его промерзание при низких температурах. Лишняя жидкость благодаря этим добавкам не замерзает, разрушая плиты, а испаряется.
3. Замедлители — сокращают период схватывания раствора, актуальны при длительной транспортировке.
4. Ускорители — наоборот, ускоряют гидратацию цемента и положительно влияют на прочность бетонных блоков.

Комплексное использование модифицирующих компонентов упрощает и сокращает сроки проведения строительных работ.

Гибкий бетон от сингапурских ученых

Исследователи Наньянского технического университета в лабораторных условиях создали инновационный строительный материал. Ими был разработан и протестирован улучшенный вариант бетонной смеси, получившей название ConFlexPave. Свое изобретение они планируют применять для укладки сборных дорожных покрытий.

Новый материал по степени прочности не уступает изделиям из металла, а его эластичность в два раза выше, чем у стандартных цементных растворов.

Основные преимущества ConFlexPave:

• уменьшенная нагрузка на основание за счет небольшой массы плит;
• экономия рабочей силы и времени на проведение строительных работ;
• недорогое техобслуживание;
• высокая износоустойчивость;
• повышенная гибкость;
• хорошая устойчивость к скольжению;
• отказ от громоздкой арматуры.

Разработчики сделали инновационное открытие в ходе изучения взаимодействия веществ на микроскопическом уровне. В состав ConFlexPave они включили полимерное микроволокно и особый твердый минерал.

Содержание в смеси специальных синтетических компонентов позволяет бетону гнуться под воздействием большого давления. Тончайшие волокна равномерно распределяют нагрузку по всей плите, а твердые составляющие создают шероховатый антискользящий рельеф покрытия. Это минимизирует риск заноса транспортного средства и обеспечивает безопасность участников дорожного движения.

Самозалечивающийся бетон

Еще одно инновационное открытие, на этот раз от ученых из Нидерландов — бетон, способный самостоятельно себя «залечивать». Материал содержит бактерии, способные длительное время выживать в щелочной среде, даже при нехватке кислорода и воды. Их питательным веществом выступает лактат кальция, минимально влияющий на ключевые свойства бетона.

Основная идея заключается в том, что капсулы с бактериями, находящимися в состоянии анабиоза, помещаются в бетонный раствор. Когда на поверхности образуется трещина и в нее не проникает влага, микроорганизмы активируются и запускается процесс выработки известкового вещества. Известь скрепляет образовавшиеся повреждения, восстанавливая первоначальную структуру эластичного бетона.

Оба проекта пока находятся в тестовом режиме. Но разработчики уверены, что в ближайшем будущем эластичный бетон станет основным материалом для строительства мостов, дорог, сейсмоустойчивых монолитных сооружений.

Его единственный недостаток — более высокая стоимость по сравнению с обычными цементными растворами. Однако этот минус нельзя назвать существенным, учитывая, что долговечность эксплуатации материала неоднократно покроет разницу в цене.

Занимательные факты о бетоне

Источник фото
Занимательных материалов о бетоне, его свойствах и применении на Geektimes написано достаточно. Например, про первый напечатанный в России дом, я прочитал именно здесь. Полагаю, мой материал здесь будет весьма уместен.
Под катом:

• Кто построил первый монолитный дом;
• Почему в США дороги служат 30 лет;
• Корабли из бетона;
• Прозрачный бетон;
• и другие интересные факты.

Для затравки: в 1917 году норвежский инженер Николай Фегнер создал первое самоходное морское судно «Namsenfijord» из железобетона. В годы II Мировой войны в США были построены 24 железобетонных судна и 80 барж.
Железобетонная баржа на Рижском причале. Источник фото

Самый первый бетон

Самый ранний бетон относят к 5 600 году до н.э. На берегах Дуная археологи нашли хижину, построенную из смесей гравия, песка, воды и цемента. А толщина пола в нем достигала 25 см. Хороший пример монолитостроения без спецоборудования.

Пирамиды отливались из бетона

Предположения о том, что пирамиды строились из бетона, не новы. Еще в конце прошлого века швейцарский профессор химии, Джозеф Давидовиц предположил, что особого секрета строительства усыпальниц фараонов нет – они возведены благодаря бетонной заливке. Не так давно внутри одного из блоков, стоящих в пирамиде Хеопса нашли человеческий волос, принадлежащий древнему строителю.

Все дороги ведут в Рим

Множество дорог, построенных Римской Империей, были построены в болотистых или изобилующих водой областях. Как оказалось, еще в III – II веках до н.э. древние римляне уже умели делать бетон, застывающий в воде. В его основе была известь и пепел вулканического происхождения.

Первый монолитный дом

Источник фото
Первый дом из бетона построила цементная компания Эдиссона в Портленде. Изобретатель решил избавить город от трущоб и помочь семье каждого работающего человека получить прочный пожаробезопасный дом. Относительно недорогой.
Цена за монолитный дом с трубопроводом, ванной и другими удобствами составляла около 1 200 долларов. Это примерно втрое меньше цены за кирпичный дом.
Но, несмотря на то, что цемент Эдисона использовался при строительстве многих структур вокруг Нью-Йорка во время строительного бума в начале 1900-х годов, бетонные дома так и не прижились.
Причин было три:

• Пресс-формы и оборудование, необходимые для строительства требовали больших финансовых ресурсов на старте, и немногие компании могли себе это позволить.
• Некоторые семьи не хотели переезжать в дома, которые рекламировались, как новое жилье для тех, кто жил в трущобах.
• Дома были просто некрасивые.

В результате первым жителем такого дома стал сам Эдиссон.

Почему в США дороги по 30 лет служат

Америка – это страна дорог. Но 55 000 миль американских шоссе вовсе не асфальтовые, а залиты высококачественным, не боящимся влаги и мороза, бетоном. Поэтому машины, которые по ним ездят, имеют гораздо больший срок службы, чем те, которые передвигаются по асфальту. Первая бетонная дорога была уложена в США в 1930 году, в штате Индиана, а затем и в штате Иллинойс в 1940 году.
Дороги США классифицируются от самых значимых и проходимых к менее значимым:
Дороги с индексами I и US делают из бетона. По ним идет самый большой поток транспорта и грузов. Но есть небольшая особенность: некоторые дороги покрыты асфальтом. Но это только видимость: под асфальтом – бетон. Это делается для продления жизни дороги и оттягивания ремонта после износа бетонного покрытия. Перекрыть дорогу бетоном сложнее и дороже, чем асфальтом.
Выбор в пользу бетона был сделан из-за его прочности, долговечности, неприхотливостью к длительной нагрузке и перевесу дальнобоев. Минусы – проблематичность укладки и ремонта. В случае с асфальтом дорога готова к потоку машин через 7-8 часов, а для бетонной дороги требуется несколько месяцев работы.
Мостовые и дороги из бетона служат до 30 лет без капитального ремонта, асфальтные – до 10 лет, и то, если их правильно уложить.

Бетонный климат-контроль

Благодаря светлой окраске бетон отражает свет на 33—50 % больше, чем асфальт. Благодаря этому городским властям Атланты удалось понизить среднесуточную температуру в городе на 4 °С. Десятилетние исследования улиц, проводившиеся в середине 1980-х гг. в штате Канзас, показали, что затраты на поддержание асфальтовых покрытий в сравнении с бетонными в девять раз выше.

Чемпион по спросу

Бетон является наиболее востребованным материалом в мире. Ежегодно в мире изготавливают где-то 6 миллиардов кубометров этого стройматериала. Если учесть, что количество землян примерно такое же, тогда выходит, что каждый год на одного жителя планеты приходится около 1 м3 выпущенного бетона.

Плавучий бетон

Звучит странно, но железобетон использовали для строительства лодок и кораблей. Материал был запатентован 1848 году французом Джозефом Монье. Несколько лет спустя на Всемирной выставке в Париже была продемонстрирована весельная лодка, изготовленная из железобетона. Тоже французского изобретателя. Ссылка на картинку в начале статьи.

Теннисный стол из бетона

Несколько дней назад я наткнулся на картинку теннисного стола из…бетона. Автором творения оказалась дизайнерская студия из Барнаула. Прочитать про то, как они это делали, можно . В материале есть интересные детали, например, о том, как сделать поверхность столешницы гладкой, какой должна быть сетка и другие тонкости.

Прозрачный бетон

Молодой изобретатель из Израиля (Aron Losonczi) изобрел «прозрачный» бетон, добавив в состав стекловолокно. В результате новый материал пропускает свет и выглядит намного легче, сохраняя свои свойства.