Легкие бетоны
В этом параграфе кроме описания легких бетонов объемной массой от 500 до 1800 кг/м3 приведены сведения и о бетонах облегченных — объемной массой 1800—2200 кг/м3, а также об особо легких бетонах, объемная масса которых менее 500 кг/м3. К числу последних относятся бетоны на пористых заполнителях, крупнопористые и ячеистые.
По назначению легкие бетоны бывают теплоизоляционные (утеплители — объемная масса менее 500 кг/м3); конструктивно-теплоизоляционные (объемная масса от 500 до 1400 кг/м3), используемые для сооружения стен и перекрытий; конструктивные (объемная масса более 1400 кг/м3) для изготовления несущих строительных конструкций.
Основными свойствами легких бетонов являются пористость, их объемная масса, прочность, теплопроводность, водопоглощение п морозостойкость. Состав бетона заданной характеристики подбирают экспериментальным путем с последующим испытанием контрольных образцов. Свойства легких бетонов в основном зависят от количества вяжущего, объемной массы бетона, зернового состава и характеристик заполнителей, а также от наличия и характера пор в бетоне.
Бетон на пористых заполнителях представляет собой материал плотной структуры на цементном вяжущем с применением крупных пористых заполнителей.
Заполнителями служат керамзитовый гравий и песок, вулканический туф, пемза, аглопорит, шлаки обычные и гранулированные, вспученные перлит и вермикулит. Пористые заполнители по крупности разделяются на мелкие (песок) размером зерен до 5 мм и крупные (щебень или гравий) трех фракций: 5—10, 10—20 и 20— 40 мм. По объемной массе (кг/м3) пористые заполнители делятся на марки: 5, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600, 800, 1000 и 1200. В табл. приведены основные свойства легких бетонов на пористых заполнителях.
Крупнопористый бетон имеет незаполненные раствором пустоты между зернами крупного заполнителя. Приготовляют его как на пористых, так и на плотных заполнителях с добавкой небольшого количества песка либо беспесчаным. Объемная масса от 500 до ’2200 кг/м3.
Ячеистый бетон — разновидности легких и особо легких бетонов, строение которых характеризуется наличием значительною количества искусственно созданных условно-замкнутых пор размером 0,5—2 мм, заполненных воздухом или газом. Эти мелкие воздушные поры равномерно распределены в теле бетона, разделены тонкими прочными перегородками из затвердевшего вяжущего и образуют каркас материала. В объеме ячеистого бетона до 85% пор замкнутого сечения диаметром 1—2 мм. В зависимости от способа получения пористой структуры ячеистые бетоны делятся на пено- и газобетоны. По виду применяемого вяжущего различают пенобетоны и газобетоны на основе портландцемента; газосиликаты и пеносиликаты на воздушной извести; газогипсы и пеногипсы на гипсовом вяжущем. По условиям твердения ячеистые бетоны бывают автоклавного и безавтоклавного твердения.
Пенообразователями пенобетона являются канифольное мыло, животный клей, мыльный корень, препарат гидролизованной крови (Г“К), а газообразователями — алюминиевая пудра или водный раствор перекиси водорода Н202 (перегидроль).
Ячеистые бетоны обладают высокой огнестойкостью, хорошей звукоизоляцией, малой теплопроводностью. К отрицательным качествам следует отнести высокое водопоглощение 20—30% (по массе) и более низкую морозостойкость, чем у бетонов на пористых заполнителях (Мрз до 100). Объемная масса ячеистых бетонов от 300 до 1200 кг/м3.
Поризованный бетон — это бетон на цементном вяжущем, у которого пространство между зернами заполнителя занято затвердевшим вяжущим, поризованным пено- и газообразователями. Его объемная масса от 500 до 2200 кг/м3.
Легкие бетоны находят все большее применение в практике строительства. Особенно широкое распространение получил керам- зитобетон, так как из этого материала изготовляют конструкции крупнопанельных домов, стеновые панели промышленных зданий, а также несущие конструкции зданий и сооружений.
Использование легких бетонов — одно из основных направлений индустриализации строительства, способствующее снижению массы зданий, транспортных расходов и экономии строительных материалов.
Существенный недостаток обычного тяжелого бетона — большая плотность — 2400…2500 кг/м3. С уменьшением плотности не только снижается масса строительных конструкций, но и повышаются их теплоизолирующие свойства. Легкий бетон, т. е. плотностью менее 1800 кг/м3, универсальный материал для ограждающих конструкций жилых и промышленных зданий. Из него изготовляют большинство стеновых панелей и блоков, плит перекрытий и кровельных покрытий.
По способу получения легкие бетоны подразделяют на бетоны на пористых заполнителях; ячеистые, в составе которых нет ни крупных, ни мелких заполнителей, а их роль выполняет большое количество мелких воздушных пор; крупнопористые, в которых отсутствует мелкий заполнитель; по назначению — на конструктивные (марка по прочности 100…400, плотность 1400…1800 кг/м3); конструктивно-теплоизоляционные (марка по прочности не менее 35, плотность 800… 1400 кг/м3); теплоизоляционные (особо легкие плотностью 700 кг/м3 и менее).
Легкие бетоны на пористых заполнителях. Природные пористые заполнители (пемзу, туф) используют только в местах их добычи. Из искусственных (керамзит, шлаковая пемза, аглопорит) чаще применяют керамзит (для получения керамзитобетона). Как правило, применяют крупные пористые заполнители, мелкие (пористые керамзитовые и перлитовые пески) используют реже.
Свойства легких бетонов на пористых заполнителях определяются во многом свойствами заполнителей. У пористых заполнителей низкая плотность (менее 1000 кг/м3), а их прочность обычно меньше прочности бетона. Кроме того, они способны поглощать довольно много воды. Все это приводит к тому, что прочность легких бетонов не подчиняется закону водоцементного отношения, а зависит главным образом от марки цемента и его количества.
Бетонные смеси на пористом заполнителе из-за шероховатой поверхности и небольшой плотности его зерен имеют пониженную удобоукладываемость и требуют эффективных методов уплотнения.
Поглощение воды пористыми заполнителями играет положительную роль при твердении бетона, так как вода, содержащаяся в заполнителе, обеспечивает необходимую влажность бетона во время твердения.
При плотности ниже, чем плотность кирпича, бетоны на пористых заполнителях достаточно прочные и морозостойкие, поэтому при одинаковой теплопроводности толщина стен жилых зданий из легкого бетона 250…320 (масса 1 м2 стены 250…350 кг), из кирпича — 510…640 мм (масса 1 м2 стены 1000…1200 кг).
Конструкционные легкие бетоны применяют для несущих конструкций зданий (например, плит перекрытий) с целью уменьшения массы конструкций, так как основная нагрузка на бетонные конструкции — собственный вес бетона.
Ячеистые бетоны на 80…85% по объему состоят из замкнутых пор (ячеек) размером 0,5…2 мм, играющих роль заполнителя. Плотность ячеистых бетонов 250… 1200 кг/м3.
Ячеистые бетоны по способу получения называют пено-и газобетон. Для получения пенобетона тесто из вяжущего и воды смешивают с заранее приготовленной устойчивой пеной, полученной при интенсивном перемешивании воды с пенообразующей добавкой. Газобетон получают, добавляя к смеси вяжущего с водой газообразова-тель (обычно алюминиевую пудру). В щелочной среде вяжущего при взаимодействии алюминия с водой выделяется водород, вспучивающий массу.
В качестве вяжущего для ячеистых бетонов применяют цемент и известь с тонкомолотыми добавками (песок, золы ТЭС, шлаки и т.п.), а также гипс. Ячеистые бетоны на извести называются соответственно пено- и газосиликат. Для твердения ячеистых бетонов на цементе и извести используют тепловлажностную обработку в автоклаве.
Ячеистые бетоны из-за высокой пористости характеризуются повышенным водопоглощением и соответственно низкой морозостойкостью. Однако из них изготовляют стеновые блоки и панели, поверхность которых защищают от действия воды (окраска, декоративно-защитное покрытие). Эффективно применять ячеистые бетоны в слоистых конструкциях в качестве внутреннего теплоизоляционного слоя.
Крупнопористый бетон в современном строительстве получают из однофракционного керамзита, частицы которого соединены между собой цементным тестом. Из-за большого количества крупных сообщающихся пор плотность его составляет 300…600 кг/м3, но прочность при этом весьма низкая (1,5…5,0 МПа). Основное назначение — устройство теплоизоляционных прослоек в строительных конструкциях.
Материалы для строительства - Легкие бетоны
Остались вопросы по теме - "Легкие бетоны", задайте их на