Задать вопрос
+7-932-129-43-76
+7-932-129-48-92
Задать вопрос
Быстро и надежно

Специальный бетон

Бетон на первый взгляд имеет очень простой состав: смесь вяжущего вещества (обычно цемента) с сухим заполнителем. Но это дает огромный простор для инноваций. Ведь если поменять качества этих двух компонентов или использовать специальные добавки, то можно получить материал с принципиально новыми свойствами. Такой бетон называют специальным.

Специальные бетоны можно условно поделить на три группы:

  • Бетон для особых задач
  • Бетон с особыми свойствами
  • Архитектурный (декоративный) бетон

Давайте остановимся на каждой подробнее.

Дамба
Чернобыльская АЭС
Дорожная развязка
Строительство метро
Бетонный мост
Самолет в аэропорту

Бетон для особых задач

Эти материалы обладают целым рядом специфических свойств. Они заточены на использование в какой-то узкой сфере – как правило, в промышленности или строительстве инженерных объектов.

В эту группу входит бетон:

  • Гидротехнический
  • Дорожный
  • Радиационно-защитный
  • Электроизоляционный

Ниже мы рассмотрим каждую разновидность более детально.

Гидротехнический бетон

В любом строительном материале есть крохотные каналы, через которые в него может попадать влага. Это поры, трещины, пустоты и прочие полости. Они есть даже в таком плотном монолитном материале как бетон. И из-за них он со временем разрушается – отсюда известное выражение «вода камень точит».

Часто людям приходится возводить конструкции, которые частично или полностью погружены в воду. Обычный бетон для этой задачи не подойдет: постоянный напор воды со временем его разрушит. Поэтому в таких сооружениях используют особую разновидность – гидротехническую.

Для нее главным образом важны следующие характеристики:

  • Водонепроницаемость
    Она характеризует способность бетона не пропускать сквозь себя воду под давлением. Для гидротехнических сооружений используют материал марок W2-W20, тогда как в обычных работах бетон марки W8 и выше практически не применяют.
  • Прочность на сжатие и растяжение
    Большой объем воды весит очень много и сильно давит на подводные конструкции. Бетон должен выдерживать эту нагрузку. Прочность обозначается классом (буква B) или маркой (М). Этот показатель для гидротехнического бетона колеблется в пределах от B5 (М75) до B40 (М500), но может быть и выше.
  • Морозостойкость
    При минусовой температуре вода, застрявшая в порах бетона, увеличивается в объеме и давит на него изнутри. Морозостойкость – это способность материала многократно выдерживать такое расширение. В зависимости от этого показателя бетоны делятся на марки, которые обозначаются буквой F. У гидротехнической разновидности показатель должен быть не меньше F50, а иногда он достигает и F1000.

Эти свойства обеспечивают бетону долгую эксплуатацию при постоянном погружении в воду. Но чтобы их добиться, нужны особые технологии изготовления материала.

К ним относятся:

  • Использование высококачественных заполнителей и цемента
  • В особо суровых условиях – замена цемента полимерным вяжущим
  • Использование уплотняющих добавок (минеральных порошков)
  • Использование гидрофобизирующих добавок
  • Тщательное уплотнение смеси после заливки
  • Защитные гидроизоляционные пропитки

Полученный таким образом материал долго выдерживает разрушительное воздействие воды (даже морской) и перепадов температуры.

Его используют при строительстве:

  • Гидротехнических сооружений: дамб, плотин, водохранилищ, судоходных шлюзов и так далее
  • Пристаней и причалов
  • Канализационных систем, водосборных коллекторов и стоков
  • Трубопроводов
  • Метро и подземных сооружений

Больше узнать об этом материале вы можете в статье Применение гидротехнического бетона.

Строительство шлюза
Дамба
Мост через реку
Строительство метро

Дорожный бетон

Россия, в отличие от США и многих стран Европы, – страна асфальтовых дорог. Но и у нас дорожное строительство не обходится без бетона.

Его используют для обустройства:

  • Оснований дорог
  • Нижних слоев покрытия
  • Верхних слоев покрытия

Для всех этих работ – особенно в последнем случае – нужен особый материал.

Для дорожного бетона важны:

  • Прочность
    Дорожные одежды подвергаются огромной нагрузке от постоянного потока машин. Поэтому бетон должен иметь очень хороший запас прочности. У материала для оснований класс по прочности должен быть не ниже В7,5 (М100), а для верхнего слоя покрытия – не ниже В22,5 (М300).
  • Истираемость
    Колеса машин (особенно шипованные) со временем изнашивают покрытие дороги и вырывают из него зерна наполнителя. Это приводит к тому, что бетон стремительно разрушается. Поэтому для обустройства покрытий берут материал с высокой износостойкостью – как правило, марки G2 или G1.
  • Водонепроницаемость
    Дорога круглый год находится под открытым небом, ее часто заливает дождем. Чтобы противостоять разрушению, дорожный бетон должен быть плотным и непроницаемым. Для таких работ берут материал марок W6-W12.
  • Морозостойкость
    В течение года дорожное покрытие многократно замерзает и оттаивает. Более того – зимой его постоянно обрабатывают противогололедными реагентами. Чтобы бетон служил долго, его марка по морозостойкости должна быть не ниже F100-F200.

Качественная бетонная дорога может служить десятки лет – гораздо дольше, чем традиционное асфальтовое покрытие.

Но для получения такого результата нужно:

  • Использовать вяжущее высоких марок
  • Подбирать высокопрочные заполнители с минимальной истираемостью
  • Использовать уплотняющие и гидрофобизирующие добавки
  • Качественно уплотнять покрытие при помощи дорожного катка
  • На особо загруженных трассах – наносить поверхностный защитный слой (например, из битумно-минеральной смеси)

Больше узнать об этом материале вы можете в статье Применение дорожного бетона.

Дорожные плиты из бетона
Аэропорт

Радиационно-защитный бетон

Эту разновидность еще называют особо тяжелой. Ее плотность составляет свыше 2500 кг/м3. Это очень дорогой материал со специфическими свойствами. Как следует из названия, его главная особенность – это способность задерживать радиоактивное излучение.

Ее достигают за счет применения:

  • Особых вяжущих
    Радиационно-защитный бетон должен быть гидратным – то есть содержать больше 3% химически связной воды. Такой бетон можно изготовить на основе глиноземного, быстротвердеющего, расширяющегося или напрягающего цемента.
  • Сверхтяжелых заполнителей
    Вместо обычного щебня и песка в такой бетон замешивают барит, гематит, лимонит, магнетит или чугун. Плотность этих материалов варьируется в пределах от 3500 до 6000 кг/м3 (и даже выше).

Сфера применения этой разновидности бетона очень узкая.

Ее используют при строительстве:

  • Атомных электростанций и хранилищ радиоактивных отходов
  • Заводов по производству ядерного топлива
  • Баз хранения ядерного оружия
  • Исследовательских лабораторий
  • Помещений для радиолучевой диагностики и терапии

Больше узнать об этом материале вы можете в нашей статье Применение особо тяжелого бетона и специальном разделе Применение радиационностойкого бетона, который находится в статье Виды бетона и их применение.

Строительство АЭС

Электроизоляционный бетон

Электрический ток – это явление безусловно полезное, но в то же время очень опасное для человека. Поэтому при установке электротехнического оборудования уделяют особое внимание изоляции. В частности, для этого используют конструкции из диэлектрического бетона. То есть такого, который не проводит ток.

Для такого материала не играют большой роли обычные показатели типа прочности и морозостойкости.

Более важное значение имеют:

  • Электрическая прочность
    Это значение напряженности электрического поля, при котором в материале происходит «электрический пробой». Проще говоря – бетон превращается в полупроводник или проводник. Импульсная электрическая прочность материала должна составлять 60-140 кВ/см, а при переменном токе ее значение колеблется в пределах от 20 до 60 кВ/см.
  • Удельное сопротивление
    Оно отражает способность материала сопротивляться распространению электрического тока. У проводников это значение очень низкое. Например, сопротивление медной проволоки – всего 1,68*10-8 Ом*м. А вот у диэлектриков показатель высокий. Так, у электроизоляционного бетона он составляет 109-1011 Ом*м.

Кроме того, для этого материала учитывают и другие диэлектрические характеристики, которые мы не будем описывать в рамках этой статьи. Они слишком специфические и вряд ли пригодятся вам в жизни.

Главный способ улучшить электроизоляционные свойства бетона – это свести к минимуму содержание влаги в нем. Ведь, как известно, недистиллированная вода – мощный проводник.

Для этого прибегают к таким методам:

  • Снижают водоцементное отношение (количество воды при замесе бетона) до минимума
  • Используют плотные заполнители с очень низкими показателями водопоглощения
  • Вводят уплотняющие и гидрофобизирующие добавки, чтобы повысить водонепроницаемость материала
  • Тщательно уплотняют бетон при заливке в опалубку
  • Покрывают материал гидроизоляционными смесями

Кроме того, в электроизоляционном бетоне нельзя использовать стальную арматуру или фибру. Ее заменяют стекловолоконными или композитными альтернативами.

Этот материал применяют в работах по:

  • Строительству электростанций
  • Строительству трансформаторных будок
  • Изготовлению железобетонных опор для линий электропередач
  • Изготовлению изолирующих траверсов для фиксации проводов
  • Заливке фундаментов под распределительными устройствами

Больше узнать об этом материале вы можете в статье Применение электроизоляционного бетона.

ЛЭП из бетона
Трансформаторная будка

Если вы не профессиональный инженер-строитель, то с этими разновидностями вам вряд ли придется работать. А вот с теми, которые мы рассмотрим ниже – возможно.

Бетон с особыми свойствами

Эти материалы имеют один главный показатель, который их и определяет. Сфера применения у них более широкая. Они могут использоваться не только в промышленности, но и в частном строительстве – правда, в ограниченных случаях.

Сюда можно отнести бетон:

  • Жаростойкий (огнеупорный)
  • Кислотостойкий (кислотоупорный)
  • Морозостойкий
  • Сульфатостойкий
  • Теплоизоляционный

Остановимся на каждом из них подробнее.

Жаростойкий (огнеупорный) бетон

Сам по себе бетон (кроме арболита и полистиролбетона) – материал негорючий. Но это не значит, что он совсем не боится огня. Все дело в цементе, который при высоких температурах (примерно от 300°С) начинает терять прочность и разрушаться.

В большинстве случаев этого запаса жаростойкости вполне хватает. Но для некоторых задач нужен материал с высокой огнеупорностью.

Есть две главные разновидности жаростойкого бетона:

  • Тяжелый конструкционный
    Это материал с плотностью свыше 2000 кг/м3. Его изготавливают на основе плотных заполнителей: диабаза, андезита, базальта, боя шамотного кирпича, корунда и других прочных огнеупорных материалов. Такой бетон используют непосредственно для строительства несущих конструкций.
  • Легкий теплоизоляционный
    Это бетон с высокой пористостью и плотностью не более 500-1800 кг/м3. Для его замеса берут жаростойкие легкие заполнители: вулканические породы (туф, пемзу, перлит), вермикулит, керамзит (вставить ссылку на страницу https://gruntovozov.ru/keramzit/) и другие. Такой материал имеет низкую прочность и теплопроводность. Его используют для теплоизоляции печей, котлов и дымоходов.

Огнеупорные свойства бетон получает за счет использования особых вяжущих.

Обычный портландцемент в его составе может заменять:

  • Глиноземистый цемент
  • Шлакопортландцемент
  • Жидкое стекло
  • Магнезиальное или фосфатное вяжущее
  • Огнеупорная глина
  • Особый полимер
  • Бентонит

Также применяют активные минеральные добавки: золу-унос, алюмосиликаты, молотый шлак, кремнезем, магнезит и прочие.

Жаростойкий бетон используют при:

  • Изготовлении промышленных печей и дымоходов
  • Футеровке (внутренней облицовке) печей
  • Теплоизоляции печей, котлов, дымоходов
  • Строительстве горячих производственных цехов
  • Строительстве бункеров и бомбоубежищ
  • Строительстве метро, шахт, эвакуационных тоннелей
  • Производстве огнеупорных кирпичей, блоков, плит

Применяется этот материал и в частном строительстве. Из него делают печки, камины и мангалы.

Больше узнать об этом материале вы можете в нашей статье Применение огнеупорного бетона. А в тексте Жаростойкость бетона вы можете прочитать о том, как измеряется это свойство и какие марки бетона по огнеупорности существуют.

Запуск ракеты
Метро

Кислотостойкий (кислотоупорный) бетон

Обычный бетон при всех своих достоинствах имеет низкую химическую стойкость – в агрессивной среде он быстро разрушается. Поэтому для ряда задач требуется особый кислотоупорный материал.

В его состав входят:

  • Вяжущее – жидкое стекло
  • Кремнефтористый натрий
  • Заполнитель из кислотоупорных пород: гранита, диабаза, кварцита
  • Пылевидный наполнитель для повышения водонепроницаемости
  • Специальные добавки: фурфуриловый спирт, полиизоцианат и другие

Этот материал выдерживает как кратковременный, так и длительный контакт с растворами различных кислот.

Его используют при:

  • Строительстве химических лабораторий
  • Заливке пола в химических цехах, складах реагентов, авторемонтных мастерских
  • Изготовлении резервуаров для хранения и транспортировки кислот
  • Производстве труб для перекачки реагентов
  • Изготовлении лабораторной мебели и оборудования

В жилищном строительстве кислотостойкий бетон не применяют – это слишком дорого. Для бытовых задач выгоднее использовать другие материалы (например, кислотостойкие пластики) или пропитывать обычный бетон защитными составами.

Больше узнать об этом материале вы можете в нашей статье Применение кислотостойкого бетона. А в тексте Коррозионная стойкость бетона вы можете подробнее прочитать о том, с какими «трудностями» сталкивается материал в агрессивной среде и как их можно решить.

Строительство складского помещения

Морозостойкий бетон

Вода и минусовая температура – это разрушительное комбо для большинства строительных материалов. Бетон здесь не исключение. При частой заморозке он теряет свои свойства, растрескивается и в конечном итоге разрушается.

Но запас «выносливости» у бетона может быть разным. Характеризуется он маркой по морозостойкости, которую обозначают буквой F и числом. Чем выше число – тем дольше прослужит материал в условиях частых заморозков.

В соответствии с этим показателем материал можно поделить на такие четыре группы:

Вид бетона Марки по морозостойкости
Низкой морозостойкости До F50
Средней морозостойкости F50-F150
Повышенной морозостойкости F150-F300
Высокой морозостойкости Свыше F300

Для вашего удобства ниже мы разместили эту таблицу в виде картинки:

Виды бетона в зависимости от его марок по морозостойкости

Когда говорят «морозостойкий бетон», обычно подразумевают последние две группы – то есть материал марки F150 и выше.

Повысить этот показать можно следующими способами:

  • Использовать цемент высокой марки и тонкого помола
  • Внести в смесь уплотняющую добавку – минеральную муку
  • Добавить пластификатор и снизить водоцементное отношение
  • Тщательно уплотнить бетон при помощи вибратора, виброплиты или катка

В отличие от тех разновидностей, которые мы рассмотрели выше, морозостойкий бетон не требует очень больших затрат. Поэтому его применяют достаточно широко, в самых разных областях строительства.

Этот материал используют для:

  • Заливки несущих конструкций: фундаментов, стен, колонн
  • Создания отмосток, стоков, дренажей
  • Заливки крыльца, уличных лестниц
  • Обустройства бетонных дорог, тротуаров, дорожек, парковок и площадок
  • Возведения мостов, путепроводов, эстакад
  • Строительства аэродромов
  • Изготовления тротуарной плитки и бордюрного камня
  • Изготовления блоков, панелей и плит для сборного строительства в северных регионах
  • Возведения гидротехнических и подземных сооружений

Больше узнать об этом материале вы можете в нашей статье Применение морозостойкого бетона. А в тексте Морозостойкость бетона мы подробно пишем о том, как измеряется этот показатель и от чего он зависит.

Строительство многоэтажного здания
Заливка бетонного фундамента
Бетонные бордюры
Плотина

Сульфатостойкий бетон

Сульфатами в химии называют соли серной кислоты – то есть такие соединения, в состав которых входит анион SO4. Они широко встречаются в природе в виде таких минералов как гипс, ангидрит, алунит и многих других. Очень часто сульфаты присутствуют в морских и грунтовых водах.

Чем эти вещества опасны для бетона? Когда сульфатные соединения в виде раствора проникают в бетон, они вступают в реакции с его компонентами – в первую очередь с цементом. В результате образуются нерастворимые соли. Они заполняют мельчайшие поры бетона. Сначала это идет материалу на пользу – он становится плотнее и прочнее. Но со временем кристаллы разрастаются, распирают бетон изнутри и в итоге разрушают его.

Защитить материал от сульфатной коррозии можно такими методами:

  • Использовать специальный сульфатостойкий цемент
  • Вводить химически активные порошки, которые препятствуют реакциям с солями серной кислоты
  • Повышать водонепроницаемость за счет использования пластификаторов, мелких и пылевидных заполнителей, тщательного уплотнения

Потребность в сульфатостойком бетоне возникает в тех случаях, когда материал долго контактирует с солеными водами.

Так, им могут заливать:

  • Фундаменты и основания дорог в грунтах с высоким содержанием сульфатов
  • Элементы дренажных и канализационных систем
  • Элементы морских гидротехнических сооружений
  • Стены подземных шахт, тоннелей, хранилищ, метро
  • Чаши бассейнов и фонтанов

Больше узнать об этом материале вы можете в статье Применение сульфатостойкого бетона.

Бетонные волнорезы
Бетонные волнорезы

Теплоизоляционный бетон

Обычный конструкционный бетон – это очень «холодный» материал. Стены из него нужно покрывать толстым слоем утеплителя, иначе в таком помещении будет очень холодно зимой и очень жарко – летом. Согласитесь, это очень невыгодный вариант. Поэтому в современном строительстве от него отказались. Сейчас внешние стены домов и зданий делают из легкого теплоизоляционного бетона.

Он бывает трех видов:

  • На пористых заполнителях
    Его изготавливают на основе керамзита, перлита, вулканического туфа, шлака, вермикулита и других легких материалов искусственного и природного происхождения. Он имеет пониженную теплопроводность и неплохой запас прочности.
  • На органических заполнителях
    Роль заполнителя в этом материале играют измельченная древесина (арболит) или гранулы вспененного полистирола (полистиролбетон). У такого бетона самые высокие теплоизоляционные показатели. Но к его минусам можно отнести низкую прочность и горючесть.
  • Ячеистый
    К этой разновидности относятся газо- и пеноблоки – самые популярные у строителей стеновые материалы. Их изготавливают из цементно-песчаного раствора с добавлением алюминиевой пудры или технической пены соответственно. Такой бетон с виду похож на пористый камень – например, пемзу. Он довольно хрупок, но зато имеет низкую теплопроводность и очень удобен в применении

Теплоизоляционные бетоны широко применяют в самых разных сферах.

Их используют для:

  • Возведения ненесущих стен и перегородок в домах со стальным или железобетонным каркасом
  • Утепления колодцевой кладки стен
  • Теплоизоляции полов, перекрытий, чердаков
  • Утепления труб и коммуникаций
  • Теплоизоляции промышленных печей, котлов и холодильников
  • Производства теплоизоляционных плит, панелей, блоков, скорлуп и оболочек

Больше узнать об этом материале вы можете в нашей статье Применение теплоизоляционного бетона. А в тексте Теплопроводность бетона мы подробнее пишем о том, от чего зависят теплоизоляционные свойства материала и как на них можно повлиять.

Строительство дома из керамзитобетонных блоков
Строительство дома из арболитовых блоков
Строительство дома из газоблоков

Как видите, разнообразие бетонов для строительных задач очень велико. Но и это еще не все. Ведь если речь идет о городском благоустройстве, то материал должен не только долго служить, но еще и радовать глаз.

Архитектурный (декоративный) бетон

Традиционно бетон считается материалом для чернового строительства. Стены из него предполагается штукатурить или облицовывать декоративными материалами: плиткой, камнем, кирпичом и так далее.

Но в какой-то момент у архитекторов возник вопрос: а зачем тратить деньги на все эти ухищрения, если самому бетону можно придать эстетичный внешний вид? Так и родился архитектурный бетон – материал, который одновременно выполняет и конструктивную, и декоративную функцию.

Чтобы серый бетонный камень превратился в объект искусства, его подвергают дополнительной обработке.

К ней относятся:

  • Окрашивание
    Оно бывает поверхностное и объемное. В первом случае краску просто наносят на подготовленную бетонную поверхность. Во втором – пигмент добавляют прямо в бетономешалку при замесе. В результате можно получить материал разных оттенков для использования в нужной цветовой гамме.
  • Штамповка
    При помощи специальных трафаретов на верхний слой незатвердевшего бетона наносят рельефный рисунок. Самый простой вариант такой обработки – это имитация тротуарной плитки, кирпичной или каменной кладки. Но можно проявить фантазию и украсить бетон сложными геометрическими или абстрактными узорами.
  • Шлифовка
    Для такой обработки нужны специальные шлифовальные машинки с абразивными насадками. В ходе шлифовки снимают верхний слой бетона и обнажают заполнитель. Он бывает самых разных расцветок (например, белый мрамор, розовый гранит или пестрый гравий), за счет чего можно получать очень интересный эффект мозаики.
  • Полировка
    Часто отшлифованный бетон дополнительно полируют. В результате он приобретает красивый глянцевый блеск. Правда, поверхность у него становится очень уж гладкой и скользкой. Поэтому обустраивать, например, при помощи него покрытие на улице – плохая идея.
  • Травление кислотами
    Такой метод можно использовать на бетонах с кислотостойким заполнителем. При этом реагент растворяет верхний слой цемента, обнажая заполнитель. Поверхность бетона становится рельефной и с виду напоминает кладку из мелких камней. А при использовании трафаретов можно получать фактурные изображения.
  • Абразивоструйная обработка
    Она похожа на предыдущий вариант, только вместо кислоты здесь используется мощная струя воды или песка.

Больше узнать о разных способах декоративной обработки вы можете в нашей статье Архитектурный бетон.

Архитектурный бетонный элемент
Полированный бетонный пол

Также мы рекомендуем к прочтению нашу статью Применение специальных бетонов.

Подведем итог.

За годы своего существования бетон приобрел множество специальных разновидностей. Они обладают особыми характеристиками, заточены под узкие сферы применения или отличаются декоративными свойствами. Большинство из них используется ограничено, только в промышленности и инженерии. Но есть и такие, с которыми могут столкнуться даже строители-самоучки. Это, например, морозостойкий, теплоизоляционный, огнеупорный и архитектурный бетоны.