Высокофункциональные 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 РФ от 27 декабря 2012 года введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2013 года):

Высокофункциональный бетон - бетон, соответствующий специальным требованиям к функциональности, которые не могут быть достигнуты путем использования традиционных компонентов, методов смешивания, укладки, ухода и твердения.

Концепция высокофункциональных (или высококачественных, High Performance Concrete, НРС) бетонов была сформулирована в 1986 году.

В высокофункциональных бетонах как бы суммируются свойства бетонов с отдельными завышенными свойствами. По оценкам японских исследователей прогнозируемый срок службы таких бетонов – около 500 лет.

Основными критериями высокофункциональных бетонов являются:

• высокая прочность, включая высокую раннюю прочность (через 28 дней - 60–120 МПа и выше, через сутки - не менее 25-30 МПа);
• высокая морозостойкость (F400 и выше);
• низкая проницаемость по отношению к воде и химическим ионам (W12 и выше);
• высокое сопротивление истираемости (не более 0,4 гр./см²);
• низкое водопоглощение (менее 2,5% по массе);
• низкая адсорбционная способность;
• низкий коэффициент диффузии;
• высокая химическая стойкость;
• высокий модуль упругости;
• бактерицидность и фунгицидность;
• регулируемые показатели деформативности (в том числе с компенсацией усадки в возрасте 14…28 суток естественного твердения).

Технология высокофункционеальных бетонов основывается на управлении структурообразованием бетона на всех этапах его производства.

В состав данных бетонов входят:

• высококачественные сырьевые материалы: высококачественный портландцемент, композиционные вяжущие, вяжущие низкой водопотребности (ВНВ);
  
  
• комплексы химических модификаторов различного назначения, в том числе
  
  — дисперсные наполнители-разбавители;
  — ультрадисперсные наполнители-уплотнители и активизаторы;
  — компоненты, управляющие объемными изменениями структуры;
  — компоненты, позволяющие совместно с химическими модификаторами управлять реологией бетонной смеси и процессами затвердевания;
  — компоненты, позволяющие управлять физико-химическими процессами твердения;
  — компоненты, придающие бетону специальные свойства;
  — дисперсные волокнистые компоненты;
  — компоненты, регулирующие внутреннее тепловыделение материала.

При производстве высокофункциональных бетонов применяется интенсивная технология, обеспечивающая:

• точность дозирования;
• тщательное перемешивание и гомогенизацию смеси;
• качественное уплотнение и твердение;
• механико-химическую активацию смеси.

Композиционное вяжущее, комплекс и содержание модификаторов и активных компонентов подбирают в зависимости от назначения бетона и предъявляемых к нему требований с учетом состава бетона и свойств исходных основных составляющих – вяжущего и заполнителей.

Высокофункциональные бетоны в силу повышенных показателей прочности, долговечности и модуля упругости в основном используются при строительстве высотных зданий, тоннелей, мостов, паркингов и других специальных инженерных сооружений.

В последние десятилетия разработаны бетоны ультравысоких технологий - Very High Performance Concretes (VHPC) / Ultra High Performance Concretes (UHPC). Для первой группы бетонов прочность бетона находится в диапазоне от 100 до 150 МПа, для второй - свыше 150 МПа. Применение обычной технологии изготовления таких бетонов неприемлемо - высокая точность дозирования, порядок и продолжительность смешивания компонентов должны непрерывно контролироваться и в необходимых случаях оперативно корректироваться.

В статье использована информация с сайтов bstudy.net и vseprezentacii.com.