Бетоны на основе цемента НЦ, разработанного в НИИЖБе, условно можно разделить на две основные группы: бетоны напрягающие и бетоны с компенсированной усадкой. Первые применяют, если в проекте есть требование по самонапряжению, то есть предварительному напряжению бетона и арматуры в результате расширения цементного камня и бетона. Состав напрягающего бетона подбирают из условия получения необходимой величины самонапряжения. В этом случае расход НЦ оказывается, как правило, большим, чем требуется для обеспечения необходимой прочности. Состав же бетона с компенсированной усадкой подбирается по традиционной методике — по критерию прочности с учетом необходимой пластичности (удобоукладываемости). Для достижения бетоном равной прочности НЦ требуется приблизительно на 10 % меньше, чем портландцемента.
Особенно эффективно применение бетонов на НЦ в конструкциях и сооружениях, требования по трещиностойкости, водонепроницаемости и долговечности к которым особенно высоки. Это:
□ емкости различного назначения;
□ плавательные бассейны;
□ насосные станции и очистные сооружения;
□ трубы напорные и безнапорные;
□ несущие подземные конструкции, в том числе тоннели метрополитенов;
□ конструкции большой протяженности и площади — покрытия дорог, аэродромов, трибун стадионов, эксплуатируемых кровель, автодорожных мостов, искусственных конькобежных дорожек и полей;
□ полы гражданских и промышленных зданий;
□ ограждающие конструкции, возводимые методом «стена в грунте»;
□ конструкции с предварительно напряженной арматурой.
НЦ является расширяющимся вяжущим и увеличивается в объеме после достижения бетоном прочности 8-15 Мпа, которая обеспечивает сцепление с арматурой. В результате арматура получает напряжение растяжения, бетон — сжатия, а бетонная конструкция становится самонапряженной (преднапряженной).
Прочность бетона в процессе эксплуатации — важнейший показатель качества любой железобетонной конструкции. У бетонов на основе НЦ она обычно составляет 40–70 Мпа и при этом весьма интенсивно растет даже после 28 суток. Кроме того, эти бетоны обладают более высокой (на 25 %), чем обычно, прочностью на растяжение, что в сочетании с самонапряжением придает конструкциям повышенную трещиностойкость.
Бетоны на основе НЦ являются практически водонепроницаемыми (W 12–20), а их газонепроницаемость примерно в 40 раз выше, чем у тяжелого бетона на основе портландцемента.
Долговечность железобетонных конструкций на основе НЦ в условиях климата средней полосы России в значительной степени определяется высокой морозостойкостью (F 500 и более) — до 1500 циклов замораживания-оттаивания. Благодаря мелкоячеистой структуре с замкнутыми порами эти бетоны в 3–6 раз повышают долговечность железобетонных конструкций.
