ВЫСОКОПРОЧНЫЕ ПОРОШКОВЫЕ ДИСПЕРСНО-АРМИРОВАННЫЕ БЕТОНЫ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
«Высокая» реология при значительном водопонижении в суперпластифицированных бетонных смесях обеспечивается жидкотекучей реологической матрицей, которая имеет различные масштабные уровни структурных элементов. В щебеночных бетонах для щебня реологической матрицей на микро-мезоуровне служит цементно-песчанный раствор. В пластифицированных бетонных смесях для высокопрочных бетонов реологической матрицей, доля которой должна быть значительно выше, чем в обычных, является более сложная дисперсия, состоящая из песка цемента, каменной муки, микрокремнезема и воды. В свою очередь для песка в обычных бетонных смесях реологической матрицей на микроуровне является цементно-водная паста, увеличить долю которой для обеспечения текучести можно за счет увеличения количества цемента. Но это с одной стороны неэкономично (особенно для бетонов классов В10-В30), с другой – как это не парадоксально, суперпластификаторы являются плохими водоредуцирующими добавками для портландцемента, хотя все они создавались и создаются для него. Практически все суперпластификаторы, как было показано нами, начиная с 1979 г. «работают» значительно лучше на многих минеральных порошках или на смеси их с цементом [42], чем на чистом цементе. Цемент – нестабильная в воде, гидратирующаяся система образующая коллоидные частицы сразу же после контакта его с водой и быстро загустевающая. А коллоидные частицы в воде трудно диспергировать суперпластификаторами. Примером являются глинистые суспензии слабо поддающиеся суперразжижению. Таким образом, напрашивается вывод: к цементу надо добавлять каменную муку и она увеличит не только реологическое воздействие СП на смесь, но и долю самой реологической матрицы. В результате появляется возможность значительно снизить количество воды, повысить плотность и увеличить прочность бетона. Важно здесь акцентировать внимание не на замене части цемента каменной мукой, а добавлении и значительной доли ее 40-60% к портландцементу. В 1980-2000 гг все работы преследовали цель замены на 30-50% портландцемента для экономии его в бетонах. Стратегия экономии портландцементов в бетонах той же прочности, должна уступить место стратегии экономии бетона с двукратно -трехкратно более высокой прочностью не только при сжатии, но и при изгибном и осевом растяжении, при ударе. Рассматривая составы реологических матриц на различных масштабных уровнях устанавливаем, что для песка в высокопрочных бетонах реологической матрицей на мезо-микроуровне является сложная смесь цемента, муки, кремнезема, суперпластификатора и воды. В свою очередь для высокопрочных бетонов с микрокремнеземом для смеси цемента и каменной муки появляется еще одна реологическая матрица с меньшим масштабным уровнем – смесь микрокремнезема, воды и суперпластификатора. Для щебеночных бетонов эти масштабы реологических матриц соответствуют масштабам оптимальной гранулометрии сухих компонентов бетона для получения высокой плотности его.
