Augstas stiprības betoni

Augstas stiprības betona attīstība un vēsture
Normāla sacietējuša portlandcementa pasta ir nehomogēns un porains materiāls, kurā porainība zināmā veida atspoguļo sākotnējos tukšumus starp cementa daļiņām tā ķīmiskajā struktūrā. Tas galvenokārt ir tāpēc, ka virsmas spēki starp cementa daļiņām ierobežo daļiņu kustību jaukšanas un iestrādes laikā un jo smalkākas ir cementa daļiņas, jo lielāks ir virsmas spēku efekts. Dēļ tā jaukšanas procesā ir nepieciešams relatīvi liels daudzums ūdens, lai uzturētu iestrādājamību strādājot ar betonu vai kaļķu javām. Kopējā porainība (25-30% no visa tilpuma) kompromitē ar diviem poru veidiem – gēla porām un kapilāru porām. Betona stiprības attiecība pret cementa, ūdens un gaisa tilpumu pirmo reizi tika pielietota 1892 gadā. Jau iepriekš daudzas citas stiprības pret porainību sakarības tika novērotas daudziem citiem „vienkāršiem” cementa materiāliem ar dažādām porainībām vai Ū/C attiecībām. Tātad nav šaubu, ka porainība ir galvenais stiprības noteicošais faktors. Poru izmēru izdalījums, poru forma un tas vai poras ir aizpildītas ar šķidrumu vai tukšas un sacietējuša materiāla īpašības arī ir ļoti svarīgas darbojoties ar materiāliem ārpus normāla betonu diapazona.
Pirmās augstas stiprības sakās Betona un Izpētes Laboratorijā, Dānijā 1964. gadā, lai izpētītu viegli ieklājamā betona ar augstāku spiedes stiprību īpašības. Stiprākie paraugi sasniedza kubisko spiedes stiprību aptuveni 60-80MPa ar Ū/C attiecību 0,30.
Vēlākos gados Trevals C. Pauvers no Portlandcementa Asociācijas ziņo par spiedes stiprību aptuveni 280MPa mazos cieši sablīvēta cementa paraugos, iezīmējot iespējamību iegūt daudz blīvākus cementa pakojumus un tātad arī augstāku stiprību. Viņš pierādīja to, ka cementa daļiņas ir mazāk blīvi sakopotas kā citas smalkās daļiņas ar apmēram tādu pašu formu un izmēru sadalījumu.…