Быстротвердеющие бетоны

В соответствии с ГОСТом 25192-2012 «Бетоны. Классификация и общие технические требования.» (данный ГОСТ разработан Российской инженерной академией и Приказом № 2003-ст Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2012 года введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2013 года):

Быстротвердеющий бетон - бетон, имеющий быстрый темп набора прочности.

На практике под быстротвердеющим бетоном подразумевают материал, изготавливаемый из специального цемента и который половину своей марочной прочности (обычно от 50 до 70%) набирает за первые трое суток. Стоит отметить, что укладка данного материала требует большого опыта.

Получают быстротвердеющий бетон благодаря использованию специального цемента, обозначаемого на маркировке буквой «Б», который выпускают с добавками либо без них (в первом случае в маркировке материала добавляется, еще, буква «Д»).

Особенностями данного вяжущего вещества являются:

• тонкий помол клинкера (если в обычном цементе активная поверхность частиц 2500-3000 гр./см², то в быстротвердеющем – 3500-4000 гр./см², за счет чего активнее идут процессы гидратации - цемент быстрее сцепляется с заполнителями и твердеет);
  
  
• особый состав цементного клинкера (среди минералов преобладает алит, или трехкальциевый силикат, Ca₃SiO₅, – его должно быть не менее 50-55%; около 8-10% составляют трехкальциевые алюминаты, или целиты, Ca₃Al₂O₆, минеральные вещества, которые ускоряют гидратацию и твердение цемента);
  
  
• химические добавки (для ускорения схватывания и твердения в цемент добавляют солянокислый анилин, соляную кислоту, хлористый кальций, хлористый натрий, фториды; количество добавок не должно превышать 1-2%, иначе начнется коррозия металлической арматуры, если таковая будет в изделии/конструкции);
  
  
• минеральные добавки (к ним относятся гипс, измельченный доменный шлак; эти вещества перемалывают вместе с клинкером, их количество не должно превышать 10-20%).

Разновидности быстротвердеющего цемента, которые набирают прочность с еще большей скоростью:

• особо быстротвердеющий цемент (ОБТЦ);
• супербыстротвердеющий цемент.

Большинство быстротвердеющих бетонов имеют высокие марки – от М350 (В25) до М1000 (В75). Из супербыстротвердеющего цемента можно изготавливать высокопрочные бетоны марок М1000-М2000 (В75-В150). В связи с этим в качестве наполнителей для растворов берут щебень из гранита, диабаза, прочного гравия. Песок, при этом, должен быть речным или мытым карьерным, средней и крупной фракций.

Достоинствами быстротвердеющих бетонов являются:

• короткие сроки набора прочности (это позволяет значительно сократить время строительства или производства железобетонных изделий);
  
  
• быстрое схватывание (такое качество, например, очень важно при использовании бетона для скрепления отдельных элементов конструкций - уменьшается риск их смещения относительно друг друга);
  
  
• высокая прочность (технология производства данного бетона позволяет не только уменьшить время твердения, но и повысить его прочность);
  
  
• водонепроницаемость (этот показатель связан с высокой плотностью материала);
  
  
• морозостойкость (в быстротвердеющем бетоне меньше пор и микротрещин, в которые может попасть вода, а это значит, что при минусовых температурах она не разрушает конструкцию).

Основными недостатками быстротвердеющего бетона являются:

• сложный технологический процесс производства быстротвердеющего цемента (для его изготовления нужно иметь специальное оборудование, обеспечивающее тонкий помол, которое довольно быстро изнашивается и требует частичной либо полной замены);
  
  
• сложный технологический изготовления собственно бетонного раствора (в смеси должны быть строго соблюдены все пропорции, введено правильное и строго лимитированное количество добавок);
  
  
• особый регламент укладки (бетонная смесь получается довольно жестокая, она очень быстро схватывается, при этом бетон нужно качественно уплотнять на стройплощадке; справиться с укладкой могут только специально обученные и опытные специалисты);
  
  
• высокая цена (использование особого цемента и добавок значительно поднимает стоимость материала, кроме того, оплата труда квалифицированных специалистов по его укладке существенно выше средней заработной оплаты рабочих по отрасли);
  
  
• низкая устойчивость к агрессивным средам (это ограничивает возможности применения бетона в подземных и подводных конструкциях, в зданиях химических цехов и т.п.).

Еще одна отличительная особенность быстротвердеющего бетона – выделение большого количества тепла при его твердении. Это позволяет работать с ним даже при минусовых температурах. Но по той же причине его нельзя использовать для слишком массивных элементов – есть вероятность того, что внутреннее ядро конструкции сильно разогреется, что приведет к появлению трещин.

Применяется быстротвердеющий бетон в монолитном строительстве и производстве ЖБИ, реже – в дорожном и при благоустройстве территории.

В статье использована информация с сайта gruntovozov.ru.