Фізичні і механічні можливості бетону високої міцності недосяжні для традиційних матеріалів минулого. Його використання дозволяє створювати довговічні стійкі конструкції при відносно невеликій вазі.
Бетон високої міцності
Зростаючі потреби будівництва змусили модифікувати бетонні суміші.
Високоміцний бетон з межею міцності при стисненні В60 володіє:
- підвищеною надійністю;
- збільшеним розмахом бетонних конструкцій будь-якої форми;
- підвищеною зносостійкістю;
- збільшеною вантажопідйомністю;
- стійкістю до агресивного середовища;
- довговічністю;
- морозостійкістю.
Міцність на розтягування матеріалу становить 10% від міцності на стиск. До переваг інноваційного матеріалу можна віднести і зниження на 30% його витрати в порівнянні з існуючим раніше. Використання цементу при цьому зменшилося до 450-600 кг/м3. Більшість високоміцних бетонів є водонепроникними.
Надміцний бетон (марка c 100/115 за європейськими стандартами) не тільки витримує різні механічні навантаження. У його складі - високотехнологічна суміш, що дозволяє створювати конструкції будь-якої геометрії.
Легкість укладання сприяє зменшенню чисельності робітників на будівництві. Суперміцний матеріал здатний самоущільнюватися, що в ході будівництва робить непотрібними вібратори.
Нормативно така бетонна суміш не регламентована. Однак в умовах лабораторії під впливом тепла і тиску досягнуто значення міцності на стиск до 800 Н/мм (одиниця виміру моменту сили).
Читайте статтю: Бетонне полотно.
Європейська класифікація бетону
Європейський бетонний стандарт EN-206-1:2000 вводився з перехідними періодами в залежності від конкретики країн.
Сьогодні застосовується стандарт PN-EN-206+A1:2016-12. Класи міцності маркуються буквою С і цифрами: від C 8/10 до C 100/115.
Перше число вказує на характерну міцність матеріалу на стиск, виявлену на циліндрах (наприклад, у Великобританії, Франції). Друге - демонструє механоміцність, отриману за допомогою кубічних зразків (Польща, Німеччина).
Класифікація будувалася на основі сформованого в країнах Європи визначення міцності матеріалу на стиск. У зв'язку з тим, що PN-EN-206+A1:2016-12 — стандарт європейський, обидва значення з'являються в позначенні класу міцності.
Високоміцний клас визначається як щільні бетони з характерною міцністю вище C55. В Європі розроблені норми для матеріалів класу міцності до C100.
Бетони з легким заповнювачем можна виготовляти як високоміцні. Європейські норми відводять їм класи міцності від LC55 до LC80.
Європейський стандарт враховує також ступінь впливу, як пов'язаного, так і не пов'язаного з навантаженням.
Класифікація впливів враховує конкретику умов використання бетону, заходів захисту, покриттів для металу і арматури:
- X0 - немає ризику корозії та хімічної агресії;
- XC1-4 - корозія, викликана карбонізацією;
- XD1-4 - корозія через хлориди;
- XS1-3 - корозія, викликана хлоридами морської води;
- XF1-4 - агресивний ефект заморожування / відтавання;
- XA1-3 - хімічний вплив;
- XM1-3 - агресія від стирання.
Стандарт регламентує норми для важкого, надважкого і легкого будматеріалу, виробленого без повітрововлекаючих і газоутворюючих заповнювачів. Не враховані в класифікації великопористий і жаростійкий матеріал і бетонна суміш щільністю менше 800 кг/м3.
Обов'язковість норм торкнулася добавок, методів випробувань, виробничого контролю і т.п. Таких напрямків, пов'язаних з бетоном, в класифікації десятки.
Склад
Зростаючі вимоги будівельної галузі зумовили проведення модифікації бетону. Основа процесу - оптимізація складу цементного тесту, що підвищує міцність матеріалу.
Читайте також: Бетонна суміш.
Високоміцні бетони виробляють, використовуючи:
- В'яжучі компоненти. Це пластифікований, гідрофобний або простий портландцемент. При створенні основи важливі: густота цементної маси (25-26%) і активність (не нижче 500-600). Високоактивні портландцементи прискорюють наростання твердості і скорочують потребу в засобах для схоплювання матеріалу.
- Супутні заповнювачі. Це грубі або дрібні фракції магматичних порід і штучних домішок:
- стандартизована добавка - мікрокремнезем - побічний продукт виробництва кремнію і феросиліцію;
- пуццоланові премікси: вулканічний попіл, пемза, туф;
- фракції клінкеру, керамзиту, шамоту, шлаку (з вмістом оксиду кальцію менше 40%).
- Водний компонент. Допустимо застосування водопровідної води і з природних водойм при pH не нижче 4. Заборонено використовувати:
- воду з великою концентрацією хлориду натрію, а також інших солей натрію, кальцію і магнію;
- болотні, каналізаційні, стічні побутові та промислові води.
Мікрогранули домішок в сотні разів менше цементних. Вони змінюють властивості матеріалу, заповнюючи простір між його частинками, підсилюють зчеплення і збільшують міцність бетону. Розмір гранул в конкретиці застосування повинен відповідати ГОСТ. Інертний сипучий агрегат становить близько 80% ваги бетону і 70-75% його обсягу.
Читайте статтю: Бетон М200 - склад і характеристики
Крім основних компонентів для створення високоміцних бетонів застосовуються водні домішки (пластифікація), розріджуючі добавки, домішки для аерації і прискорення затвердіння.