Що таке важкий бетон? Склад важкого бетона

Важкий бетон – це будівельна суміш з об'ємною масою 1800-2500 кг/м³ та щільністю 2000-2500 кг/м³. Тобто, йдеться про групу особливо міцних, щільних і важких бетонів, які широко застосовуються у цивільному та промисловому будівництві. Підвищена міцність важкого бетону досягається за рахунок оптимального співвідношення дрібного та великого заповнювача, води та портландцементу. Також важливу роль відіграють спеціальні добавки, що покращують основні та другорядні характеристики бетону.

У сьогоднішньому матеріалі розповімо, що є важкими бетонами, який склад і технологія приготування застосовується. Також торкнемося теми класифікації, марки важкого бетону та сфери його застосування.

Технічні характеристики важких бетонів

Відповідно до чинних державних стандартів ДСТУ, технічні характеристики важких бетонів виглядають так:

• об'ємна вага (маса) бетону від 1800 до 2500 кг/м³;
• щільність важкого бетону має відповідати значенню 2000-2500 кг/м³;
• показник міцності на стиск – від 100 до 600 кг/см²;
• морозостійкість (допустима кількість циклів заморозки та відтавання без втрати якості та цілісності структури конструкції) – від f50 до f1000;
• показник вологостійкості від W2 до W20.

Подібний розкид значень обумовлений сферою використання важких бетонів. Наприклад, для одних цілей використовують бетон щільністю 2000 кг/м³, морозостійкістю f200 і вологостійкістю W6, а в інших ситуаціях потрібен міцніший і стійкіший матеріал, особливо важкий бетон.

Склад важких бетонів

Важкі види бетонів виготовляють із тих самих компонентів, що й звичайні бетонні суміші. Але деякі відмінності все ж таки є. Склад важкого бетону:

1. В якості в'яжучої речовини виступає портландцемент марок М300, М400 та М500.
2. Дрібний заповнювач – річковий або кар'єрний пісок. Якщо пісок річковий, він має бути очищений від мулистих вкраплень та глини, якщо кар'єрний, то обов'язково митий чи сіяний. Тобто без зайвого сміття.
3. Великий заповнювач – гравійний або гранітний щебінь фракцією від 5 до 40 мм. Гранітний щебінь має природній радіаційний фон, який може відрізнятись залежно від місця видобутку. Для цивільного будівництва підходить гранітний щебінь не нижчий від I-го класу радіоактивності.
4. Природний розчинник – вода. Щоб властивості важкого бетону відповідали прописаним у проектній документації значенням, вода має бути чистою, бажано водопровідною, без зайвих домішок.
5. Різні добавки. Існують різні добавки в бетонні суміші. Одні збільшують морозостійкість, інші знижують пористість, треті збільшують показники міцності на розтяг. Але є й універсальні армуючі добавки, наприклад поліпропіленове фіброволокно. Але про це згодом.

Ці матеріали для важкого бетону використовують у різних пропорціях, з урахуванням необхідного класу бетонної суміші. І вимірюються зазвичай не в співвідношенні, а  в кг на м³. Наприклад, для класу бетону B30 (марка цементу М400) необхідно 483 кг цементу, 695 кг піску, 1080 кг щебеню (фракція 5-20 мм) та 140 л води. Клас бетону та пропорції зазначаються в проектній документації.

Класифікація важких бетонів

Залежно від сфери застосування, існують такі різновиди важкого бетону:

1. Високоміцний бетон роблять із портландцементу марок М400 або М500, чистого піску дрібної фракції та щебеню великої фракції. Додатково використовується вібраційне обладнання, що сприяє зниженню пористості, що впливає на щільність бетонної суміші.
2. Швидкосхоплюючий бетон виходить при використанні спеціальних добавок, які прискорюють висихання без втрати якості. Однією з основних добавок є хлористий водень.
3. Дорожній бетон призначений для будівництва доріг та аеродромних майданчиків. Особливо міцний та стійкий до хімічних реагентів. У ході виробництва часто використовуються мікроармуючі добавки, суттєво підвищуючи щільність важкого бетону та інші його характеристики.
4. Залізобетон – під цим поняттям розуміється важкий бетон, який зміцнюють арматурою або арматурними сітками. Використовуються для будівництва монолітних конструкцій, промислових підлог та залізобетонних плит перекриття.
5. Бетон для гідроспоруд. Основні вимоги до цього виду бетону – підвищені показники водонепроникності, морозостійкість та мінімальна пористість.
6. Стійкий до кислот та агресивних хімічних середовищ. Виготовляється з додаванням спеціальних компонентів, що підвищують стійкість до різних хімічних сполук.
7. Жаростійкий бетон використовується при будівництві спецоб'єктів.
8. Декоративний важкий бетон проводиться з додаванням заповнювачів на кшталт мармурової крихти. Також можуть використовуватись барвники.

Класифікація важких бетонів – досить умовний поділ сумішей на різновиди. У великих будівельних проектах використовуються буквені та цифрові позначення, які визначають щільність, міцність (у тому числі на розтяг на згині), клас морозостійкості та інші параметри.

Класи важкого бетону

Клас бетону безпосередньо вказує на його характеристики міцності. Чим вище клас бетонної суміші, тим міцніше бетон. Позначається буквою "B" і визначається шляхом тестування бетонного кубика під пресом у лабораторних умовах. Для вимірювання міцності застосовуються мегапаскалі.

Класи важкого бетону визначають марку цементу, який використовується. Наприклад, для бетону класу B40 підходить цемент марки M500, і лише він. Якщо йдеться про бетон B25, то допускається використання цементу марки М350. На основі цього визначається середня міцність, що вимірюється до кГс/см².

Армуючі добавки у важкі бетони

Для виробництва важких бетонів використовують різноманітні види добавок. Одні прискорюють висихання, інші запобігають розшаруванню бетону, треті підвищують морозостійкість. Але є й універсальні добавки, що підвищують основні властивості важкого бетону та посилюють додаткові характеристики. І мова про поліпропіленову фібру – інноваційний армуючий матеріал, який сьогодні широко використовується як у приватному, так і у цивільному та промисловому будівництві.

Найчастіше для важких бетонів використовують три види фіброволокна:

1. MicroArm – полімерні мікроволокна, піддані композитній модифікації та хімічній обробці. Довжина мікроволокон MicroArm від 2 до 18 мм. В одному кілограмі від 185 млн. до 1,6 млрд. поліпропіленових волокон (залежно від їхньої довжини).
2. PoliArm – структурне макроволокно хвилястої форми з первинного полімеру. Довжина волокон від 25 до 55 мм. Кількість у кілограмі – від 42 до 90 тис. штук.
3. X Mesh – поліпропіленові структурні скручені макроволокна із кополімеру поліпропілену завдовжки 23, 39 або 54 мм. В одному кілограмі 375–500–900 тис. штук відповідно.

Кожен із видів фіброволокна має свої переваги, але всі вони підходять для важких бетонів. Що дає фібра (загальні характеристики):

• мікро- і макроволокна поліпропілену створюють у бетонній суміші велику та об'ємну матричну структуру, що робить конструкцію монолітною;
• фібра істотно підвищує характеристики міцності на 24-30%;
• знижується ймовірність утворення тріщин при усадці та висиханні (на 70%);
• підвищуються показники втомної та ударної міцності;
• суттєво підвищується водонепроникність та морозостійкість;
• з'являється чи підвищується стійкість до активних хімічних середовищ;
• знижується питома вага бетонної конструкції.

Поліпропіленова фібра може використовуватись у будь-яких бетонних сумішах. Головне – дотримуватися рекомендацій щодо застосування обраного фіброволокна. Докладніше про витрати фібри на м³ бетонної суміші можна переглянути в картках MicroArm, PoliArm і X Mesh. Тепер ви знаєте, що таке важкий бетон, його різновиди та сферу застосування.