Специальный бетон
Название разработки
Специальный бетон.
Назначение
Разработка состава специальных бетонов для бетонирования гидротехнических сооружений.
Описание, характеристики
Разработка относится к строительству, в частности, к составам водонепроницаемых и износостойких бетонов. Проблемы создания новых композитных материалов для строительства сооружений специального назначения и гражданского строительства, а также разработка составов и технологий изготовления новых бетонов различного состава для защиты гидротехнических сооружений, для строительства в условиях Крайнего севера чрезвычайно актуальны в настоящее время. Такие материалы, применяемые для строительства сооружений, работающих в особых условиях, должны отличаться от типовых строительных материалов, обладать особыми свойствами, такими как, коррозионная стойкость, повышенная водонепроницаемость, улучшенная статистическая прочностью на сжатие, высокая ударная выносливость.
Специальный бетон, состав и технология получения которого описаны в изобретении / патент Российской Федерации № 2720839 от 13.05.20г. /, решает задачу получения бетона, обеспечивающего повышение эксплуатационной надежности бетонных конструкций при гидротехническом бетонировании. Дополнительным достоинством этого материала является возможность его применения в широком диапазоне климатических и гидрогеологических условий – в том числе в морской воде в акваториях Крайнего Севера, в условиях ледовой абразии.
Специальный бетон содержит портландцемент, минеральную добавку, химический модификатор, песок, щебень. В качестве портландцемента использован портландцемент ЦЕМ I 32.5; использован морской песок фракцией от 2,0 до 2,5 мм, щебень или гравий фракцией от 70 до 150 мм, а в качестве минеральной добавки использован доменный гранулированный шлак или электротермофосфорный шлак. В качестве химического модификатора - гиперпластификатор на основе полиакрилатов - ХИДЕТАЛ-П-8, при следующем соотношении, мас.%: портландцемент ЦЕМ I 32,5Н- 14-16,3; доменный шлак гранулированный или электротермофосфорный шлак - 3-4,4; морской песок - 36-39; щебень или гравий - 29-31; гиперпластификатор на основе полиакрилатов 0,5-1,0; вода - остальное. Способ изготовления специального бетона на основе указанных компонентов четырехстадийный: портландцемент смешивают с минеральной добавкой и 60% общего количества воды; полученное цементно-минеральное тесто обрабатывают в аэрогидродинамическом активаторе. Затем к данной смеси добавляют морской песок и щебень или гравий и оставшуюся часть воды с гиперпластификатором ХИДЕТАЛ-П-8, что позволяет получить гомогенную смесь. Смесь разогревают перед укладкой до температуры 60-65°С.
Оптимальный состав композита найден экспериментальным путем и позволяет управлять структурообразованием, упрочнять матрицу бетона на микроуровне, соответственно уплотняя микроструктуру композита, что обеспечивает при его использовании наилучшие физико-механические и эксплуатационные характеристики. Экономический эффект достигается за счет отказа от традиционно применяющегося для гидротехнических сооружений сульфатостойкого цемента без ухудшения качества бетона, а также снижения расхода цемента путем замены его наполнителем техногенного происхождения. Предлагаемый состав имеет следующие преимущества по сравнению с известными: повышены прочностные характеристики на 20-29%; достигаются стабильно высокие характеристики водонепроницаемости (марка W18) при улучшенных характеристиках износостойкости (марка G2), коррозионной стойкости (эффективный коэффициент диффузии 0,03-0,04∙10-4 см2/c).
Преимущества перед известными аналогами
Повышение водонепроницаемости, коррозионной стойкости и износостойкости гидротехнических сооружений, а также снижение стоимости конечной продукции с одновременным улучшением экологической обстановки за счет использования в составе бетона техногенных отходов.
Область(и) применения
Строительство
Правовая защита
Стадия готовности к практическому использованию
Стадия НИОКР; методика освоена.
Авторы
Федюк Р.С., Попов Е.А., Баранов А.В., Лисейцев Ю.Л., Лесовик В.С.