Порошково-активированные бетоны нового поколения кардинально отличаются от четырехкомпонентных бетонов старого поколения, включающих цемент, песок, щебень и воду и от бетонов переходного поколения, которые состоят из пяти компонентов с дополнительно введенным суперпластификатором.

В высотном строительстве г. Москвы используются шестикомпонентные бетоны «цемент+ песок + щебень + вода + микрокремнезем + суперпластификатор». Прочность таких бетонов достигает 90-100 МПа (класс прочности В70-В80). Эти бетоны имеют более низкую прочность, чем разработанные в ФГБОУ ВПО Пензенском государственном университете архитектуры и строительства.

Особенностью семи-восьмикомпонентнных порошково-активированных бетонов нового поколения является наличие в их составе значительного количества каменной муки с дисперсностью равной или большей чем дисперсность цемента. Обычно удельная поверхность составляет 3000-5000 см²/г. Кроме того в состав бетона добавляется тонкий кварцевый песок фракции 0,1-0,5 мм. Это позволяет получить не только порошково-активированные бетоны общестроительного назначения классов В15-В50 со снижением расхода цемента в 1,5-2,0 раза, но и получать при малых расходах цемента (150-200 кг/м³) самоуплотняющиеся и самоуплотняющиеся бетонные смеси, что невозможно получить в бетонах старого и переходного поколения.

Кроме того становится возможным получение высокопрочных самоуплотняющихся бетонов и фибробетонов классов В100-В140 при расходах цемента 300-400 кг/м³ с удельным расходом цемента на единицу прочности 2,5-4,0 кг/МПа.

Многообразие горных пород различного происхождения, вызывает научный интерес на возможность использования их в качестве тонкомолотой каменной муки для изготовления реакционно-порошковых бетонов.

В данной статье приведены исследования основных реологических и физико-технических характеристик Салаватской известняковой муки – как реологически-активной добавки, полученную помолом известняка, в смеси с цементом и изучена возможность использования известняковой муки для изготовления реакционно-порошковых бетонов нового поколения.

Известно, что в зависимости от величины водопоглощения по массе через 48 часов известняк подразделяется на следующие категории:

I категория – водопоглощение не более 2 %

II категория – водопоглощение от 2 до 4%

III категория – водопоглощение от 4 до 6%

Известняк I категории является наиболее пригодным для получения бетонов всех марок -  от М200 до М1200. Известняк II категории может быть использован для получения бетонов марок от М200 до М1000. Известняк III категории может быть использован для бетонов марок от М200 до М800.

Проведение исследований начинали с приготовления сырьевых материалов: навеска щебня высушивалась до постоянного веса при температуре 105-110°С. 100 г. абсолютно сухого щебня погружала в воду. Водопоглощение зависит от вида пористости материала и непосредственно связано с капиллярно-пористой структурой его. Замкнутые, сферические поры не заполняются водой при обычных испытаниях на водопоглощение. Например, ячеисто-пористые ноздреватые базальты со средней плотностью в куске, равной 2000-2500 кг/м³ не насыщаются водой, хотя имеют пористость 15-35%. Щебень из них имеет малую дробимость по сравнению с плотными базальтами и при пористости 30-35% позволяют получать облегченные бетоны. Для таких базальтов их высокая пористость не является препятствием для использования их в виде каменной муки в качестве дисперсного наполнителя.

Известняк имеет невысокую дробимость. Был осуществлен визуальный и микроскопический просмотр зерен щебня. Визуальный осмотр показал, что зерна имеют различную структуру. Большая часть зерен щебня имеет плотную структуру без видимых округлых пор и геометрически неправильных пустот (каверн). Количество плотной составляющей в щебне доходит до 65-67%.

Меньшая часть зерен известняка (33-35%) имеет округлые поры и каверны. Это слабые зерна (по прочности). Наличие слабых зерен понижает дробимость общей фракции.

При исследовании водопоглощения известнякового щебня он через 3 часа после водонасыщения вынимался из емкости с водой и укладывался на сухую материю. Каждое зерно отдельно протиралось куском материи и навеска взвешивалась на точных электронных весах с точностью до 0,1 г. После взвешивания зерна снова погружались в воду. Через 3 часа водопоглощение составляло 1,83%; через 2 суток 1,92%, через 7 суток 2,3%. Эти результаты свидетельствуют о том, что Салаватский известняк по показателям водопоглощения через 48 часов относится к I категории для изготовления каменной муки.

Для оценки возможности использования каменной муки из отсева камнедробления известняка с фракцией 0-5 мм, полученного дроблением щебня в конусной дробилке, был осуществлено просеивание этой фракции 0-5 мм на сите 008(80 мкм). Проход через сито 008 был проанализирован на приборе ПСХ-2 для определения удельной поверхности. В результате анализа было установлено, что дисперсность муки была очень низкой и составляла 1020 см²/г, что в 3 раза меньше, чем дисперсность товарных цементов. При этом содержание тонкой фракции, прошедшей через сито с размером ячейки 80 мкм, составляло 22% от общей навески.

В соответствии с нашими требованиями к каменной муке, используемой в качестве реологически-активного компонента, ее удельная поверхность должна быть в пределах 3000-4000 см²/г. Эти регламентные требования были нами установлены на основании работы с каменной мукой в течении 10 лет при изготовлении эффективных бетонов.

Для получения каменной муки с необходимой дисперсностью был осуществлен помол известняка в лабораторной шаровой мельнице до удельной поверхности S_уд=3200 см²/г. Окончательной оценкой качества каменной муки является необходимый расплыв водной суспензии ее в смеси с цементом и с суперпластификатором, а также определение водоредуцирующего эффекта. Для этого, в начале определяется расплыв суспензии цемента с водой. Затем определяется количество воды от массы цемента для получения расплыва суспензии из конуса Хегерманна (конус от встряхивающего столика по ГОСТ 310.4-81*), равного 280-320 мм. Второй эксперимент проводится на пластифицированной суспензии. В качестве суперпластификаторов использовали Melflux 5581. Использование высокоэффективных суперпластификаторов – основа получения бетонов нового поколения.

Таким образом, в воду затворения с суперпластификатором при перемешивании постепенно высыпается портландцемент и по истечении 5 минут смешивания суспензия выливается в конус.

После определения расплыва, который, в отличие от суспензии без СП, продолжается не менее 30 сек, необходимо определять водоредуцирующий (водопонижающий) эффект.

Поликарбоксилатные гиперпластификаторы обеспечивают при В/Ц = =0,18-0,2 расплывы суспензий диаметром 280-230 мм на цементах различных производителей и водоредуцирующий эффект от 2 до 2,8, т.е. снижают расход воды в 2-2,5 раза.

После тестирования растекаемости цемента вторым этапом является оценка растекаемости суспензии из композиции двух порошков – цемента и каменной муки. Соотношение «цемент: каменная мука» по массе должно быть 1:0,5 и 1:1. Если при этом расплывы такой суспензии и цементной суспензии с каменной мукой будут одинаковы при равном количестве воды, то мука не ухудшает способности цемента разжижаться под действием суперпластификатора. Если же при одинаковых расплывах цементно-минеральная суспензия потребует меньше количество воды, то мука усиливает действие суперпластификатора и является наиболее приемлемой в качестве реалогически-активной добавки.

Если цементно-минеральная суспензия потребует большое количество воды для одинакового расплыва с цементной, то использование такой муки становится возможным лишь в том случае, если возрастание расхода воды не превышает 10-15% по сравнению с цементной.

В качестве примера, поясняющего методику оценки каменной муки, приведены результаты эксперимента с тестированием суспензии цемента и суспензии цемента с Салаватской известняковой мукой с S_уд=3200 см²/г. Результаты представлены в таблице.

Таблица

Как следует из таблицы суспензия из двух порошков цемента и известняковой муки с гиперпластификатором Melflux 5581 требует меньшее количество воды для получения одинакового расплыва. Водоредуцирующий (водопонижающий) эффект  гиперпластификатора на этой суспензии на 11% выше, чем на цементной суспензии. Таким образом, известняк для изготовления известняковой муки относится к I категории. С использованием этой каменной муки можно будет изготавливать не только малопластичные и жесткие бетонные смеси, но и самоуплотняющиеся и саморастекающиеся.

Соотношение цемент: известняковая мука равное 1:1 будет использоваться для изготовления бетонов, не превышающих марку М300. Чаще всего, наиболее употребительными в бетонах будут соотношения 1:0,75 или 1:0,5. При таких соотношениях реотехнологический показатель расплыва суспензий, практически не меняется.

При изготовлении реакционно-порошкового бетона с использованием известняковой каменной муки с соотношением «цемент:каменная мука» – «1:0,5» (состав РПБИЦБ-2) результаты показали, что полученный бетон имеет прочность на осевое сжатие через 1 сутки н.у.т. – 67 МПа, через  28 суток – 130 МПа, прочность при изгибе через 1 сутки н.у.т. составила 9,8 МПа, через 28 суток – 14,5 МПа. Расплыв смеси на конусе Хагерманна 30 см.

Как видно из полученных данных, известняковую каменную муку можно использовать в качестве тонкомолотого наполнителя для получения самоуплотняющихся и саморастекающихся бетонных смесей и высокопрочных бетонов.

В порошково-активированных бетонах нового поколения марок М 200-М 600, разработанных на кафедре «Технология строительных материалов и деревообработка» Пензенского ГУАС, принципиально новая рецептура [1-4], ориентированна на повышение эффективности действия супер- и гиперпластификаторов (ГП) в бетонах. Она радикально изменена как в бетонах обычных марок (М200-М600), так и в известных высокопрочных  и особовысокопрочных (М 800-М 1200) [5].

Задача исследования заключалась в определении влияния вида и количества СП на растекаемость цементных суспензий. В ходе эксперимента использовался портландцемент Красноярский М 500 Д0, Мордовский М 500 Д0 Н, десять видов СП на поликарбоксилатной основе различных отечественных и зарубежных производителей. Количество СП варьировалось от 0,2% до 0,9% от массы цемента в пересчете на сухое вещество. Использование очень низких дозировок СП в количестве 0,2% от массы цемента на сухое вещество было связано с тем, что во многих рекламных проспектах и в научных статьях низкие дозировки СП в диапазоне 0,04-0,2% считаются эффективными и для реологии, и для экономики производства бетонов. Ошибочным в таких публикациях является то, что реологическое действие проверяется на цементах, или в лучшем случае на «жирных» цементно-песчаных растворах, а результаты переносятся на бетонные смеси [6, 7].

Перемешивание цементных смесей осуществлялось миксером при скорости вращения 300-600 об/мин. Важно было оценить не только текучесть суспензии, но и сохраняемость её во времени, т.е. жизнеспособность. Текучесть цементных суспензий определялась по диаметру расплыва из конуса Хегерманна. Конус Хегерманна при помощи воронки заполнялся суспензией. Затем он медленно вертикально поднимался таким образом, чтобы содержимое могло равномерно вытечь на стеклянное основание. Смесь равномерно растекалась по основанию без встряхивания. После растекания штангенциркулем измерялся диаметр расплыва. Затем смесь заливалась обратно в чашу для перемешивания и после перемешивания через установленный промежуток времени в 15-45 минут повторно заливалась в конус для определения расплыва. Нормированный расплыв пластифицированных суспензий из него был принят в диапазоне 240-370 мм, что соответствовало относительной текучести Г равной 4,76-12,7. Оценка эффективности действия пластификаторов осуществлялась по сохраняемости текучести пластифицированной суспензии во времени и по водоредуцирующему эффекту (В_ЭФ). Результаты экспериментов представлены в таблице.

Как видно из представленных данных ГП Melflux, вводимый в количестве 0,9% от массы цемента, показал очень высокий водоредуцирующий эффект, равный 2,89 на Красноярском цементе и 2,77 на Мордовском. Следует отметить, что расплыв из конуса Хегерманна, определенный через 30 минут после первого измерения уменьшился всего на 6-8,7%.

Таблица. Влияние вида и дозировки СП и ГП на реотехнологические свойства цементных суспензий

При уменьшении количества добавки до 0,2% водоредуцирующий эффект понизился до показателя 2,08 и 2,127, а расплыв суспензии через 15 минут на Красноярском цементе уменьшился в 2,03 раза и составил 153 мм.

Продолжение таблицы

Применение отечественного ГП Хидетал 9γ, производимого компанией СКТ Стандарт, взятого в количестве 0,9%, позволило получить высокий водоредуцирующий эффект.

У смесей с добавками Хидетал 9γ (935) и Хидетал 9 β при дозировке 0,9% диаметр расплыва из конуса Хегерманна увеличился через 15 и 30 минут после первого измерения. У цементной суспензии с добавкой Хидетал 9α, взятой в том же количестве через 15 минут наблюдалась полная потеря текучести. Введение добавок серии Хидетал в количестве 0,2% значительно снижает водоредуцирующий эффект, что свидетельствует о невозможности использования их при малых дозировках.

При использовании в Красноярском цементе добавки Sika ViscoCrete-20GOLD в количестве 0,2%, пришлось повысить В/Ц с 0,185 до 0,2, а в Мордовском для получения одинакового расплыва с 0,2 до 0,272 по сравнению с суспензиями с 0,9% СП. Следует отметить, что даже после выдержки суспензий с Красноярским цементом в течение 30-45 минут текучесть практически не изменилась. Это, вероятно, было связано с большим избытком воды, взятым для получения необходимой текучести при содержании СП, равным 0,2% по сравнению с суспензией, в которой содержание ГП составляло 0,9 %, а количество воды уменьшено на 40%. Подобный эффект при избытке наблюдался и на отечественной добавке Бетон Пласт 02 Гипер, производимой компанией «САМХИМИ» г. Новокуйбышевск.

А.И. Лопатко и Е.В. Кобзевым [8] также было проведено исследование влияние количества пластифицирующей поликарбоксилатной добавки на свойства ТМЦ и установлено, что с увеличением дозировки СП свыше 0,65% вязкость системы снижается в 8 раз в области малых значений скорости сдвига, что подтверждает наши исследования.

Согласно литературным данным [9] в зависимости от условий синтеза получают поликарбоксилаты с различными длинами боковых полиэфирных цепочек и с различным значением дзетта-потенциала. Это позволяет создавать материалы с разными соотношениями стерических эффектов и анионной активности. Уменьшение пластифицирующего и замедляющего эффектов, характерных для поликарбоксилатов, связывают с изменением соотношения длин основной и боковых цепей.

Таким образом, в ходе экспериментов обоснована низкая эффективность применения СП и ГП при заниженных дозировках.

В данной статье мы попробуем рассмотреть свойства бетонов, полученных с применением данных материалов в самом распространенном на настоящий момент классе бетона среди строителей – В25, имеющего среднюю прочность на 28 сутки нормального твердения по ГОСТ 26633-91 - 327,4 кгс/см²

Для испытаний были взяты 2 вида цементов – один в составе имеющий вспомогательный компонент в качестве шлака до 5 % и второй с содержанием шлака в качестве активной минеральной добавки до 20 %:

-       ЦЕМ I 42,5 Н;

-       ЦЕМ II/А-Ш 32,5 Н.

Класс бетона В25 является самым распространенным в современном строительстве, применяется для изготовления монолитных фундаментов, свайно-ростверковых ЖБК, плит перекрытий, колонн, ригелей, балок, монолитных стен, чаш бассейнов и иных ответственных конструкций. Используется при высотном монолитном строительстве (30 этажей). Наиболее используемый бетон при производстве ЖБИ. В частности, из этого конструкционного бетона делают аэродромные дорожные плиты ПАГ, предназначенные для эксплуатации в условиях экстремальных нагрузок. Многопустотные плиты перекрытий тоже производятся из этой марки бетона. Производство возможно на гравийном и гранитном щебне [2].

Оба указанных вида цементов возможно использовать для данного класса бетона, имея в виду, что расход цемента в бетоне будет несколько повышаться от цемента класса 42,5 до класса 32,5. Это зависит от активности цемента и процентного содержания в нем различных минеральных добавок. Цементы, имеющие более низкий класс прочности и обладающие вводом различных активных минеральных добавок в своем составе в количестве до 20 %, соответственно, будут иметь немного более повышенный расход в бетонную смесь.

Для испытаний использовались различные виды химических добавок – суперпластификаторы, ускорители и замедлители твердения, противоморозные. Основными полученными показателями были: снижение водопотребности бетонной смеси на 20 – 30 %, значительная экономия цемента, высокая сохраняемость удобоукладываемости бетонной смеси, сокращение времени твердения бетона до распалубки, повышенная прочность на сжатие после ТВО и на 28 сутки нормального твердения.

В качестве заполнителей использовались:

1. Песок карьерный Чаадаевского месторождения Пензенской области, который согласно ГОСТ 8736-93 соответствует II классу, категории мелкий – модуль крупности М_к = 1,99. Гранулометрический состав заполнителя приведен в таблице 1.

Таблица 1. Гранулометрический состав песка

2. Щебень гранитный фракции 5-20 Павловскгранит, марка по дробимости 1200.

3. Химические добавки ведущих российских и зарубежных производителей: Полипласт, Суперпласт, Sika, MC-Bauhemie, Basf.

Расход цемента в среднем для бетона класса В25 составил 400 кг для контрольного состава и 330-410 кг для состава бетона с применением химических добавок. Граничным, разделяющим области применения суперпластификаторов и минеральных добавок можно ориентировочно считать расход цемента порядка 300-350 кг/м³. Обычная практика получения бетонов различной прочности на цементе одной марки (класса), реализуемая при их производстве, приводит к весьма различному содержанию цемента, от 200 до 500 кг/м³ бетона.  И если средние расходы цемента близки к оптимальным, то бетоны как с низкими, так и с высокими его расходами обладают определенными недостатками.

При низком содержании цемента в бетонной смеси имеет место дефицит дисперсных частиц. Она подвержена расслоению, в результате чего, кроме обычной микропористости, в бетоне появляются более крупные седиментационные поры. Кроме того, плотность и прочность в верхнем слое бетона понижается. Введение в такую смесь минеральных добавок позволяет устранить их расслоение, улучшить удобообрабатываемость бетонной смеси и существенно повысить качество бетонов.

При высоком содержании цемента (более 400 кг/м³) растет водопотребность бетонной смеси, что вынуждает для сохранения В/Ц дополнительно увеличивать расход цемента. Это приводит к значительному повышению в таких бетонах объема цементного камня. Особенно существенно возрастает он в двух случаях: при получении высокоподвижных и литых смесей, что требует их высокого водосодержания, и при попытках получить бетон с прочностью, превышающей марку цемента (приходится назначать его расходы, превышающие 500 кг/м³). Эффективность использования цементов при этом снижается, а качество бетона ухудшается. Их твердение сопровождается значительным тепловыделением и возможным образованием термических трещин. При высыхании такие бетоны имеют высокую усадку и большую вероятность возникновения усадочных трещин.

Введение в бетоны с большим содержанием цемента суперпластификаторов позволяет либо существенно сократить расход воды, либо пластифицировать смесь без увеличения ее количества. Расходы цемента и объем цементного камня при этом остаются в разумных пределах [1, с. 3]. Что иллюстрируется всеми проведенными испытаниями цементов с добавками.

Составы бетона класса В25 без добавок и с суперпластификаторами и полученные свойства бетонов и бетонных смесей указаны в таблицах 2 – 5.

Таблица 2. Составы бетонов класса В25 на ЦЕМ I 42,5 Н

Таблица 3. Свойства бетонной смеси и бетона В25 на ЦЕМI 42,5 Н

* Режим ТВО – 2 часа предварительная выдержка перед пуском пара, 3 часа – равномерный подъем температуры до 60^оС, 6 часов – изотермическая выдержка, 4 часа – остывание до комнатной температуры.

Из данных таблиц видно, что каждая из приведенных выше добавок отвечала определенному критерию – повышению сохраняемости, прочности и пр. Хуже всех по сохраняемости для товарных бетонов была добавка MC- Bauhemie PowerFlow 3196, которая относится к модификаторам на основе поликарбоксилатных эфиров. В данном вопросе также нужно обратить особое внимание на крупность используемого песка – чем мельче и водопотребнее песок, тем ниже жизнеспособность смеси. По прочности для товарных бетонов лучшей добавкой оказалась Sika Viscocrete 571, которая при нормальных условиях и получении изначально высокой подвижности дала показатель прочности 135 % от проектного класса уже на 7 сутки. Следует отметить, что добавки производства Sika не совсем подходят по сохраняемости для добавочных цементов, но значительно увеличивают прочность по сравнению с добавками других производителей. На примере Линамикс СП-180 от Полипласта наглядно виден сильный замедляющий эффект добавок, содержащих ЛСТ, вносящих необратимые изменения в реологию смеси – данный бетон не набрал положенных ему 100 % на 28 сутки нормального твердения, при этом стоит учитывать фактор повышенного содержания мелкой фракции песка в бетонной смеси – в данном составе неверно соблюдено В/Т отношение, что отчасти и стало причиной недобора прочности, а также за счет этого обеспечивается повышенный расход воды и завышенное В/Ц отношение, что также оказывает огромное влияние на получение проектного класса прочности.

Для бетонов, подвергающихся тепловой обработке наиболее выигрышно проявил себя Muraplast FK 89 от компании MC- Bauhemie, опять же на основе поликарбоксилатных эфиров – после пропаривания получено уже 100 % проектной прочности, что говорит о возможном снижении расхода цемента в бетонную смесь на 10-15 % от использованного. При неправильно соблюденных пропорциях бетонной смеси неплохие результаты дает добавка ПФМ-НЛК, при достаточно низкой ее дозировке в бетонную смесь, бетон имеет, как выше 70 % после пропаривания на довольно щадящем режиме, так и выше 100 % проектной прочности на 28 сутки последующего нормального твердения.

Стоит отметить, что вышеуказанные добавки на поликарбоксилатной основе по сохраняемости с цементом с содержанием шлака до 20 % работают немного хуже – не более 2 часов, однако ЛСТ- содержащая добавка дала большую сохраняемость при условии ее меньшей дозировки – 0,6 % по сухому веществу в отличии от 0,8 % для ЦЕМ I 42,5 Н. Однако, при этом следует учитывать влияние сильного замедляющего эффекта на прочность – всего 80 % от проектного класса, и внимательно подбирать состав бетонной смеси.

Таблица 4. Составы бетонов класса В25 на ЦЕМ II/А-Ш 32,5 Н

Таблица 5. Свойства бетонной смеси и бетона В25 на ЦЕМ II/А-Ш 32,5 Н

Предпосылкой к широкому применению бетонов в качестве архитектурно-декоративного материала послужило появление высокоэффективных суперпластификаторов нового поколения и тонкодисперсных минеральных наполнителей и заполнителей различного природного происхождения, в том числе цветных. Благодаря этому стало возможным получение бетонов нового поколения, под которыми подразумеваются бетоны высокой и сверхвысокой прочности, повышенной морозостойкости, коррозионной стойкости и, как следствие, высокой долговечности [5-8] . Это в полной мере относится к декоративно-отделочным бетонам.

Оптимальное сочетание добавок-модификаторов, высокодисперсных пигментов, совмещение с ними других органических и минеральных материалов позволяет управлять реологическими свойствами бетонных смесей и модифицировать структуру бетона на микроуровне так, чтобы придать бетону свойства, обеспечивающие не только качество и эксплуатационную надежность, но и безграничные архитектурные возможности. 

Ранее в исследованиях [9] автором была дана классификация большого числа видов бетонов нового поколения. Но из программы исследования выпали специальные архитектурно-декоративные и защитно-отделочные бетоны нового поколения. Поэтому с целью понимания технологии и основных принципов производства архитектурно-декоративных бетонов нами была разработана и систематизирована новая терминология, представленная в настоящей главе.

В зависимости от тонкости помола и зернистости наполнителей и заполнителей мы классифицируем архитектурный бетон по возрастанию их дисперсности на: порошковый бетон, реакционно-порошковый, порошково-активированный мелкозернистый и порошково-активированный щебеночный.

Такая классификация позволяет получить более полное представление о виде присутствующих в бетонах наполнителей и их зернистости или дисперсности, а также использованного нанометрического микрокремнезема и пигмента.

Еще одним критерием оценки, по которому мы даем классификацию архитектурно-декоративных бетонов, является водоредуцирующий эффект. Этот показатель в бетонах старого поколения определяется по формуле:

где  (В/Ц)н ‒ водоцементное отношение непластифицированной смеси;

(В/Ц)п ‒ водоцементное отношение пластифицированной смеси.

По водоредуцирующему эффекту пластифицированные бетонные смеси старого поколения с разными расходами цемента, принимая классификацию профессора В.И. Калашникова [9], разделяем следующим образом:

расход цемента 150-200 кг/м³ – В_эф = 5-7%;

расход цемента 250-300 кг/м³ – В_эф = 10-15%;

расход цемента 400-600 кг/м³ – В_эф = 20-35%.

Таким образом, для бетонных смесей старого и переходного поколений применение различных пластификаторов, в том числе дорогих зарубежных гиперпластификаторов нового поколения на поликарбоксилатной основе, является малоэффективным  при небольших расходах цемента, в том числе для архитектурно-декоративных бетонов.

Основными показателями, позволившими дать иную классификацию бетонов нового поколения по водоредуцирующему эффекту, явились результаты экспериментов по определению реологической активности каждого дисперсного компонента в отдельности, в комбинации с цементом и порошковых бетонов по водоредуцирующему эффекту в целом. Целью этих экспериментов было значительное увеличение объема дисперсной фазы за счет добавления порошкового наполнителя и пигмента с присутствием нанометрических частиц для высокого разжижающего действия суперпластификатора. Эти эксперименты подтвердили, что производство эффективных архитектурно-декоративных бетонов нового поколения будет реализовано только тогда, когда основные усилия будут направлены на производство и подготовку качественных наполнителей и заполнителей. Было показано, что повышение эффективности архитектурно-декоративных порошковых бетонов может быть достигнуто добавлением ультравысокодисперсных кальцитов и пигментов. В этом случае водоредуцирующий эффект достигает 50% и более.

Таким образом, в архитектурно-декоративных бетонах нового поколения с высоким содержанием водопотребных высокодисперсных и тонкозернистых наполнителей водоредуцирующий эффект становится очень высоким.

Для архитектурно-декоративных бетонов нового поколения необходимым условием является высокое содержания водно-дисперсных суспензий – Vвд. Объем их определяется из суммарного содержания цемента (Vц) , дисперсного наполнителя (Vдн), высокодисперсных пигментов (Vп) и воды (Vв):

                                            Vвд =   Vц + Vдн +  Vп +   Vв;

Доля водно-дисперсных суспензий  Свд   в объеме бетонной смеси _. определяется по формуле:

                                       Свд = ( Vвд/Vвс ) · 100%;

Она в архитектурно-декоративных порошково-активированных песчаных бетонах находится в пределах 35-40%.

Порошково-активированные и порошковые архитектурно-декоративные бетоны отличаются от песчаных и щебеночных тем, что первые на 50%-70% и более состоят из водно-дисперсных суспензий, а вторые − на 100 % из водно-дисперсно-тонкозернистых суспензий.

Еще одним ключевым критерием, позволяющим классифицировать архитектурно-декоративные бетоны нового поколения, является текстура и форма поверхности, а также способ ее получения. По такому принципу архитектурно-декоративные бетоны нового поколения нами были разделены на следующие виды:

- архитектурно-декоративные бетоны с высокодекоративной глянцевой и матовой поверхностями различного цвета;

- архитектурно-декоративные бетоны с мозаичной декоративной поверхностью под текстуру шлифованного природного камня;

- архитектурно-декоративные бетоны с использованием «игры света и тени» с выступами и углублениями различной формы (конической, цилиндрической, комбинированной формы и т.п.);

- архитектурно-декоративные бетоны с визуализацией графических изображений на поверхности;

- архитектурно-декоративные бетоны поверхности с имитацией под пильный и колотый натуральный камень.

Таким образом, нами сделана попытка расширения терминологии архитектурно-декоративных бетонов с учетом их визуального восприятия и технологической и экономической эффективности.