Реакционно-порошковый бетон: как сделать своими руками, состав, пропорции

Ученые не перестают удивлять разработками революционных технологий. Смесь с улучшенными свойствами была получена не так давно – в начале 90-х годов 20-го века. В России ее использование при возведении зданий встречается не так часто, основное применение – изготовление наливных полов и декоративных изделий: столешниц, ажурных арок и перегородок.

Отличия от обычного бетона

Определить преимущества более качественного материала РПБ позволит рассмотрение параметров:

Состав.

Свойства.

Сфера использования.

Экономическое обоснование выгоды.

Состав

Бетон – стройматерил, формованный из уплотненной смеси различного состава:

1. Основа – вяжущее, «склеивающее» заполнитель вещество. Свойство надежно, в единое целое объединять компоненты обеспечивает главные требования сферы применения. Виды вяжущего:

Цемент.

Гипс.

Известь.

Жидкое стекло.

Полимеры.

Битум.

2. Заполнитель – составляющая, которая определяет плотность, вес, прочность. Виды и размер зерна:

Песок – до 5 мм.

Керамзит – до 40.

Шлак – до 15.

Щебень – до 40.

3. Добавки – модификаторы, улучшающие свойства, изменяющие процессы схватывания получаемой смеси. Виды:

Пластифицирующие.

Армирующие.

Поризующие.

Регулирующие морозостойкость и/или скорость схватывания.

4. Вода – компонент, вступающий в реакцию с вяжущим (не используется в битумных бетонах). Процентное соотношение жидкости к массе основы определяет пластичность и время схватывания, морозостойкость и прочность изделия.

Применение различных сочетаний основы, заполнителя, добавок, их соотношения, пропорций позволяет получать бетоны с разнообразными характеристиками.

Отличие РПБ от других видов материалов – мелкая фракция заполнителя. Снижение процентного содержания цемента, его замена каменной мукой, микрокремнеземом позволило создать смеси с высокой текучестью, самоуплотняющиеся составы.

Сверхпрочные РПБ получают смешиванием воды (7-11 %) и реакционно-активного порошка. Пропорции (%):

Портландцемент марки М500 серый или белый – 30~34.

Микрокварц или каменная мука – 12-17 %.

Микрокремнезем – 3.2~6.8.

Тонкозернистый кварцевый песок (фракция 0.1~0.63 мм).

Суперпластификатор на основе поликарбоксилатного эфира – 0,2~0,5.

Ускоритель набора прочности – 0.2.

Технология получения:

Компоненты подготавливают в соответствии с процентным содержанием.

В смеситель подают воду и пластификатор. Начинается процесс перемешивания.

Добавляют цемент, каменную муку, микрокремнезем.

Для придания цвета допускается добавка красителей (железоокисные).

Перемешивание 3 минуты.

Дополняют песком и фиброй (для армированных бетонов).

Процесс смешивания 2-3 минуты. В этом промежутке времени вводят ускоритель схватывания в процентном соотношении 0,2 от общей массы.

Поверхность формы смачивают водой.

Заливают смесь.

Сбрызгивают водой поверхность раствора, распределившегося в форме.

Накрывают литьевую емкость.

На все операции потребуется до 15 минут.

Свойства реакционно-порошковых бетонов

Положительные качества:

1. Применение микрокремнезема и каменной муки привело к снижению пропорции содержания цемента и дорогих суперпластификаторов в РПБ, что обусловило падение стоимости.

2. Получен состав самоуплотняющегося порошкового сверхпрочного бетона с высокой степенью текучести:

Не обязательно применение вибростола.

Лицевая поверхность получаемых изделий практически не требует механической доработки

Возможность изготовления элементов с различной текстурой и шероховатостью поверхности.

3. Армирование стальной, целлюлозной фиброй, использование ажурно-тканевых каркасов повышает марку до М2000, прочность на сжатие – до 200 МПа.

4. Высокая устойчивость к карбонатной и сульфатной коррозии.

5. Применение порошковой реакционной смеси помогает создать сверхпрочные (˃40-50 Мпа), легкие конструкции (плотность 1400~1650 кг/м3). Снижение массы уменьшает нагрузку на фундамент сооружений. Прочность позволяет выполнять несущие элементы каркаса здания меньшей толщины – сокращается расход.

Характеристики

Инженеры на этапе проектирования проводят расчеты и составляют ряд рекомендаций и требований к строительным материалам и параметрам. Основные показатели:

1. Марка бетона – число после буквы «М» (М100) в маркировке, указывает диапазон статической нагрузки на сжатие (кг/см2) после превышения которой наступает разрушение.
2. Прочность: на сжатие – фиксированная опытным путем величина давления пресса на образец до его деформации, единица измерения: МПа. На изгиб – давление пресса на центр образца, установленного на две опоры.
3. Плотность – масса изделия объемом 1 кубический метр, единица измерения: кг/м3.
4. Морозостойкость – количество циклов замораживания и обратного процесса с разрушением образца менее 5 %.
5. Коэффициент усадки – процентное уменьшение объема, линейных размеров конструкции по готовности.
6. Водопоглощение – отношение массы или объем впитываемой образцом воды при погружении в сосуд с жидкостью. Характеризует открытую пористость бетона.

Марка	Прочность, МПа		Плотность, кг/м3	Морозостойкость, кол-во циклов	Усадка, мм/м	Водопоглощение, %
	сжатие	Растяжение (изгиб)
М1000 – М2000	От 120	10 ~14	От 2300	500 ~ 1000	Менее 0.28	0.5 ~ 2.4

Сфера применения

Новая технология на основе реакционно-порошковой смеси позволяет создавать бетоны с улучшенными характеристиками и широкой областью использования:

1. Наливные полы с высоким сопротивлением истиранию при минимальной толщине наносимого слоя.

2. Изготовление бордюрного камня с длительным сроком эксплуатации.

3. Различные в нужной пропорции добавки способны значительно снижать процесс водопоглощения, что позволяет применять материал при возведении морских нефтяных платформ.

4. В гражданском и промышленном строительстве.

5. Возведение мостов и тоннелей.

6. Для столешниц с высокой прочностью, поверхностью различной структуры и шероховатостью.

7. Декоративные панели.

8. Создание перегородок, художественных изделий из прозрачного бетона. При постепенной заливке в форму укладывают светочувствительные волокна.

9. Изготовление архитектурных тонкостенных деталей с помощью тканевого армирования.

10. Использование для прочных клеевых составов и ремонтных смесей.

11. Теплоизоляционный раствор с применением стеклосфер.

12. Высокопрочный бетон на гранитном щебне.

13. Барельефы, памятники.

14. Цветные бетоны.

Стоимость

Высокая цена вводит в заблуждение застройщиков относительно целесообразности использования. Снижение транспортных расходов, увеличение срока эксплуатации сооружений и наливных полов, другие позитивные свойства материала окупают финансовые вложения. Найти и купить РПБ довольно сложно. Проблема связана с пониженным спросом.

Цены, по которым можно приобрести РПБ в России:

Вид	Марка	Цена, руб/кг
Сухая бетонная порошковая реакционная смесь, мешок, 30 кг	М1200	48
Высокопрочный промышленный наливной пол	М1500	54
Сухой ремонтный состав	В120	51
Сталефиброармированный самонивелирующийся бетон	В180	50
Бетон на гранитном щебне готовый (1 м3)	М1000	6000

К сожалению, сложно привести примеры объектов гражданского или промышленного назначения, возведенные на территории России с применением РПБ. Основное использование порошковых бетонов получило при изготовлении искусственного камня, столешниц, а также в качестве наливных полов и ремонтных составов.