Особо тяжелый бетон

Особо тяжелый бетон применяют в специальных сооружениях для защиты от радиации на атомных электростанциях и других подобных объектах.

К особо тяжелым относятся бетоны со средней плотностью более 2500 кг/м3, в гидратных - бетоны, имеющие в своем составе большое количество химически связанной воды.

Как вяжущее для особо тяжелых бетонов применяют портландцемент, пуццолановый портландцемент, шлакопортландцемент, глиноземистый цемент, гипсоглиноземистий расширяемый цемент. В гидратных бетонах для максимального увеличения содержания в бетоне связанной воды рекомендуют применять глиноземистый цемент.

В качестве заполнителей для особо тяжелых бетонов используют материалы с высокой плотностью: магнетит, гематит, барит, металлический скрап и т.д.; в гидратных бетонах - лимонит и серпентинит. Для комбинированных бетонов применяют тяжелые и обычные заполнители - щебень, гравий, песок.

Для заполнителей особо тяжелых бетонов выдвигают дополнительные требования:

1) минимальная прочность при сжатии чугунного скрапа - 200 МПа, магнетита - 200 МПа, лимонита или гематита - 35 МПа; барита - 40 МПа (испытания в цилиндрических образцах диа ¬ метром и высотой 50 мм);
2) содержание оксидов А1203 и Ре203 в барите - не более 1% массы заполнителей;
3) водопоглощение магнетита и барита 1 ... 2%, лимонита и гематита 9 ... 10% от массы.

При выполнении бетонных работ необходимо придерживаться следующих требований:

1) продолжительность смешивания бетонной смеси в бетоносмесителе должна быть не менее 2 мин;
2) объем замеса бетоносмесителя надо уменьшать обратно пропорционально плотности бетона: например при средней плотности особо тяжелого бетона 4000 кг/м3, а обычного 2300 кг/м3,
объем замеса не должен превышать 500 = 285 л;
3) для уплотнения бетонной смеси следует применять только вибраторы.


Для улучшения защитных свойств особо тяжелых бетонов в них вводят добавки, содержащие легкие элементы - литий, кадмий и бор, например, карбид бора, хлористый литий, сернокислый кадмий и т.д..

Исходными данными при определении состава особо тяжелых и гидратных бетонов являются: плотность бетона, которая обеспечивает заданные защитные свойства от у-излучения, содержание химически связанной воды для защиты от нейтронного излучения; заданные подвижность бетонной смеси и прочность бетона.

Состав (рецептуру) бетона определяют по методике, которую применяют для обычного тяжелого бетона и уточняют экспериментально в пробных замесах. Необходимое (заданную) густоту бетона получают соответствующим подбором заполнителей.

Отличительной чертой особо тяжелых бетонных смесей является их склонность к расслоению при транспортировке, укладке и уплотнении вибрационными машинами разных типов. Поэтому при бетонировании массивных и крупноразмерных конструкций укладки и уплотнения смеси надо делать обязательно послойно (толщина слоя до 20 ... З0 см), с небольшими перерывами после укладки каждого слоя 20 ... 40 мин, в зависимости от температуры воздуха и свойств в вяжущего.