МОДИФИЦИРОВАННЫЕ БЕТОНЫ В СОВРЕМЕННЫХ СООРУЖЕНИЯХ.
Д.А. Першин
Научный руководитель – к.т.н., доц. А.Ю. Кубасов
(г. Ростов-на-Дону, Ростовский государственный строительный университет)
МОДИФИЦИРОВАННЫЕ БЕТОНЫ В СОВРЕМЕННЫХ СООРУЖЕНИЯХ.
Обязательными компонентами современного высокофункционального бетона являются активные тонкодисперсные минеральные наполнители (например, микрокремнезем, метакаолин, зола-уноса или композиции из них) и высокоэффективные суперпластификаторы. Оптимальное сочетание указанных добавок-модификаторов, а, при необходимости, совмещение с ними в небольших количествах и других органических и минеральных материалов позволяет управлять реологическими свойствами бетонных смесей и модифицировать структуру цементного камня на микроуровне так, чтобы придать бетону свойства, обеспечивающие высокую эксплуатационную надежность конструкций. Полученные свойства бетонов — это результат сложных коллоидно-химических и физических процессов, влияющих на фазовый состав, пористость и прочность цементного камня.
Для таких модифицированных бетонов характерны высокая и сверхвысокая прочность, низкая проницаемость и экзотермия, повышенная коррозионная стойкость и долговечность, улучшенные деформационные характеристики. Важно отметить, что указанные свойства достигаются с применением высокоподвижных и самоуплотняющихся смесей с пониженными расходами цемента.
Модификаторы серии «МБ» — это продукты разных типов: МБ- 01, МБ-30С, МБ-50С, Эмбэлит, подразделяющиеся в свою очередь на марки. Они представляют собой поликомпонентную порошкообразную композицию насыпной плотностью 0,8 – 1,0 т/м3, состоящую из ультра- и грубодисперсных неорганических материалов (микрокремнезем конденсированный, зола-уноса, расширяющая композиция) в сочетании с суперпластификатором и регулятором твердения. В зависимости от соотношения ингредиентов отличаются потребительские свойства материалов и их назначение: от обеспечения высокой и сверхвысокой прочности до придания бетону специальных свойств (низкой проницаемости и повышенной коррозионной стойкости, компенсации усадки или самонапряжения).
За последние 10 лет с использованием указанных модификаторов произведено свыше 2 млн м3 бетонов. Новые технологии успешно реализованы в конструкциях и сооружениях общественного, транспортного, спортивного, промышленного назначения.
Одним из значимых завершенных объектов можно назвать монолитное преднапряженное пролетное строение моста транспортной развязки в г. Казани (рис. 1). Был применен модифицированный бетон класса В40 F300 W16 с компенсированной усадкой из высокоподвижных смесей. Общий объем составил 3760 м3. Составы бетона и технология производства работ разработаны с участием специалистов НИИЖБ. Особенности технологии заключались в том, что монолитная конструкция длиной 211 м, шириной 25 м, переменной толщиной от 0,25 м до 1,70 м возводилась 3 этапами. Первая захватка имела длину 92 м и бетонировалась непрерывно. Предварительное напряжение в построечных условиях допускалось после достижения бетоном класса по прочности на сжатие не менее В35. Состав бетонной смеси подбирался с минимизированным для расчетного класса бетона по прочности расходом цемента и количеством модификатора Эмбэлит, с учетом обеспечения компенсации усадочных напряжений, требуемых высоких проектных характеристик по непроницаемости и морозостойкости. Фактическая прочность бетона превысила уровень требуемой прочности для бетона класса В40.
Рис 1. Пролетное строение моста транспортной развязки в Казани.
а) Общий вид сооружения; б) Захватка пролетного строения моста перед бетонированием; в) Фрагмент армирования пролетного строения;
Используемая литература:
1) Каприелов С. С., Шейнфельд А. В., Кардумян Г. С. Новые модифицированные бетоны. — М.: «Типография «Парадиз», 2010. — 258 стр.
2) Шифрин С. А., Кардумян Г. С. Использование органоминеральных модификаторов серии МБ для снижения температурных напряжений в бетонируемых массивных конструкциях. //Строительные материалы, 2007, № 9, стр. 9 – 11.