Гибкий или изгибаемый бетон — состав и применение

Гибкий или изгибаемый бетон — это инженерный цементный композит (ECC), который обладает свойством вязкого материала в отличие от хрупкого обычного бетона. Состав материала обычного бетона изменяется, чтобы придать бетону гибкость. Гибкий или изгибаемый бетон был разработан профессором Виктором Ли в Мичиганском университете.

 Плита связи ECCРис.1. Инженерный цементный композит (ECC) может изгибаться под давлением без разрыва

Состав, особенности и применение гибкого или изгибаемого бетона кратко описаны в статье.

  • Особенности гибкого бетона
  • Преимущества гибкого бетона
  • Недостатки гибкого бетона
  • Применение гибкого бетона
    • 1. Строительство дорог и мостов
    • 2. Строительство сейсмостойких зданий
    • 3. Строительство бетонных полотен
  • Состав гибкого бетона

    В гибкой бетонной смеси крупный заполнитель исключен, а в состав включено большее количество волокон.

    В состав гибкого бетона входят:

  • Цемент
  • Волокна
  • Песок
  • Вода
  • Суперпластификатор
  • Некоторые из важных составляющих гибкого бетона кратко описаны ниже:

    1. Волокна в гибком бетоне

    Наиболее часто используемыми волокнами являются кремнеземные волокна, асбестовые волокна, стеклянные волокна, стальные волокна и т.д. Свойство гибкости изгибаемому бетону придают присутствующие в нем волокна. Волокна также выступают в качестве арматуры для бетона.

    Волокна снабжены антифрикционным покрытием, называемым покрытием «слик». Это покрытие помогает волокнам скользить друг по другу. Это не создает трения между волокнами и, следовательно, предотвращает образование трещин в бетоне. Это также повышает гибкость бетона. В качестве цемента здесь может использоваться обычный портландцемент.

    2. Мелкие заполнители в гибком бетоне

    Обычно мелкий песок, используемый для очистки воды, является лучшим мелким заполнителем для гибкого бетона. Если он недоступен, можно использовать обычный песок. Некоторые заменители, такие как кремнезем, доменный шлак и летучая зола, также могут быть использованы для изготовления этого бетона.

    3. Суперпластификаторы в гибком бетоне

    Гибкий бетон требует повышенной обрабатываемости, поэтому для его изготовления необходимы суперпластификаторы. Некоторые из суперпластификаторов, используемых для гибкого бетона, следующие:

  • Лигнин
  • Нафталин
  • Меламиновый формальдегид
  • Сульфонат
  • Поликарбоксилатный эфир
  • Лигносульфонаты
  • Читайте также: Выбор суперпластификаторов для высокоэффективного бетона

    Особенности гибкого бетона

    Волокна выступают в качестве армирующего материала в гибком бетоне. В ECC, в отличие от фибробетона, после появления трещины композитная деформация затвердевает. В бетоне, армированном волокнами, трещины начинают развиваться с разрывом волокон. Это снижает способность фибробетона выдерживать нагрузки. Но в случае с гибким бетоном они показывают хорошие результаты, поскольку обладают высокой вязкостью разрушения и высокой устойчивостью к повреждениям. К особенностям гибкого бетона относятся:

  • Прочность на растяжение гибкого бетона составляет от 10 до 15 МПа
  • Прочность на сжатие гибкого бетона может достигать 70 МПа.
  • Гибкий бетон приобретает свойство самовосстановления, которое помогает заполнить микротрещины сложным продуктом, образующимся в результате реакции цемента с дождевой водой.
  • Предельная деформация растяжения гибкого бетона может достигать 3-5%.
  • Деформационная способность гибкого бетона в триста раз выше, чем у обычного бетона. Именно этот фактор обеспечивает гибкость бетона.
  • Преимущества гибкого бетона

    Основными преимуществами гибкого бетона являются:

  • Высокая прочность
  • Высокая пластичность
  • Высокая прочность
  • Гибкий бетон не выделяет вредных газов
    в отличие от обычного бетона
  • Более высокая устойчивость к растрескиванию
  • Гибкий бетон имеет меньший вес по сравнению с
    обычного бетона на 20-40%.
  • Сокращение использования стальной арматуры.
  • Приобретает свойство самовосстановления
  • Недостатки гибкого бетона

    Недостатки гибкого бетона следующие:

  • Гибкая стоимость требует квалифицированной рабочей силы
  • Первоначальная стоимость строительства из гибкого бетона высока
  • Трудно достать специальные материалы для гибкого бетона.
  • Качество гибкого бетона зависит от качества материалов и атмосферных условий, в которых он изготовлен.
  • Прочность на сжатие гибкого бетона ниже по сравнению с обычным бетоном.
  • Применение гибкого бетона

    Основными областями применения гибкого бетона являются:

    1. Строительство дорог и мостов

    Строительство дорог и мостов с использованием гибкого бетона исключает применение деформационных и компенсационных швов. Это связано с тем, что гибкий бетон обладает способностью изменять свою форму внутри себя.

     Плита связи ECC Рис.2. Звеньевая плита из ECC, заменившая обычный компенсатор на мосту в Мичигане, прослужила более десяти лет без ремонта и обслуживания

    2. Строительство сейсмостойких зданий

    Здания из эластичного бетона способны выдерживать большее растягивающее напряжение. Следовательно, они могут противостоять сильной вибрации, вызванной динамическими силами, такими как землетрясение.

    3. Строительство бетонного полотна

    Бетонные полотна, которые в основном строятся для военных целей, должны быть очень прочными и долговечными. Этого можно эффективно достичь за счет использования гибкого бетона.

    Читайте далее:
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Центрсельстрой