Бужевич легкие бетоны на пористых заполнителях
Лекция 6. Легкие бетоны.
Легкий бетон — эффективный материал. Конструкции из легких бетонов позволяют улучшить теплотехнические и акустические свойства зданий, значительно снизить их массу, успешно решить проблему объемного и многоэтажного строительства, а также строительства в сейсмических районах страны. Применение легких бетонов позволяет уменьшить стоимость строительства на 10. 20%, снизить трудовые затраты на стройках до 50%, увеличить производительность труда на 20%. Развитие производства бетонов с применением пористых заполнителей характерно как для нашей страны, так и зарубежного строительства. Но в нашей стране наиболее широко используемым заполнителем является керамзит, а также аглопорит, перлит и др. За рубежом более типичным легким заполнителем является термозит (шлаковая пемза).
К легким бетонам относятся бетоны, имеющие плотность ρ = 500…1800 кг/м 3 . Плотность бетона зависит от плотности заполнителей и их расхода. Основные требования к легким бетонам: высокие Rизг и морозостойкость при минимальных показателях плотности и расхода цемента. Применение легких бетонов позволяет улучшить теплотехнические и акустические свойства зданий, значительно снизить их массу.
Классификация легких бетонов
Классификация легких бетонов по назначению:
– конструкционные бетоны (плотность 1400…1800 кг/м 3 ; коэффициент теплопроводности 0,35…0,6 Вт/(м∙град));
– конструкционно-теплоизоляционные бетоны (плотность 500…1400 кг/м 3 ; коэффициент теплопроводности 0,20…0,35 Вт/(м∙град));
– теплоизоляционные бетоны (плотность 200…500 кг/м 3 ; коэффициент теплопроводности менее 0,20 Вт/(м∙град)).
Классификация по способу создания пористости:
– легкие бетоны на пористых заполнителях;
– крупнопористые (беспесчаные) легкие бетоны;
Классификация легких бетоны по прочности: М25, М35, М50, М75, М100, М150, М200, М250, М300, М350, М400.
Классификация легких бетоны по морозостойкости: F15, F25, F35, F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500. Возможность получения легких бетонов с высокой морозостойкостью и малой водонепроницаемостью расширило области их применения.
Классификация легких бетоны по плотности: Д200, Д300, Д400…Д1800.
Легкие бетоны на пористых заполнителях
Легкие бетоны на пористых заполнителях получают все большее применение в строительстве благодаря меньшей плотности при достаточно большой прочности и ряду сравнительно благоприятных свойств — повышенной долговечности, морозостойкости, водонепроницаемости, огнестойкости, коррозионной стойкости, меньшей теплопроводности и стоимости. Минеральная преимущественно основа легких бетонов и отсутствие вредных примесей в используемом сырье делает эти бетоны экологически чистыми и безопасными. Это позволяет успешно использовать их в несущих сборных и монолитных конструкциях — колоннах, плитах перекрытий, балках, фермах, пролетных строениях мостов, куполах, каркасах высотных зданий, силосах, элеваторах и др. сооружениях; в ограждающих конструкциях — однослойных наружных стенах и плитах покрытий, а также в качестве теплозвукоизоляционного материала в слоистых конструкциях наружных стен и плит покрытий, межквартирных перегородках и междуэтажных перекрытиях.
Пористые заполнители, используемые для изготовления легких бетонов, подразделяются на природные и искусственные.
Природные получают путем дробления и рассева на фракции горных пород вулканического туфа, лавы, пемзы, известняка-ракушечника и других пористых горных пород.
Бетоны на их основе: пемзобетон, туфобетоны, опокобетоны. Искусственные пористые заполнители являются продуктами термической обработки минерального сырья – это керамзит, перлит, вермикулит и т.д., а также отходами металлургической и химической промышленности — доменные, электротермофосфорные и топливные шлаки и золы ТЭС.
• керамзитобетон (бетон на керамзитовом гравии);
• шунгизитобетон (бетон на шунгизитовом гравии);
• аглопоритобетон (бетон на аглопоритовом щебне);
• шлакопемзобетон (бетон на шлакопемзовых щебне и гравии);
• перлитобетон (бетон на вспученном перлитовом щебне);
• вермикулитобетон (бетон на вспученном вермикулите);
• шлакобетон (бетон на золошлаковых смесях тепловых электростанций (ТЭС) или на пористом топливном шлаке);
• бетон на аглопоритовом гравии;
Для производства легких бетонов возможно применение одновременно различных видов пористых заполнителей. Так, получают, например, керамзитоперлитобетон, керамзитовермикулитобетон и др. (В названии бетона сначала отражается вид крупного заполнителя, а затем мелкого.)
Разновидностями легких бетонов на органических заполнителях являются арболит, опилкобетоны, изготавливаемые с применением продуктов переработки древесины и другого растительного сырья, бетон на пенополистирольных заполнителях и др.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Для студентов недели бывают четные, нечетные и зачетные. 9137 — 
| 7318 — 
или читать все.
178.45.150.72 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно
источник
Легкими бетонами называют все виды бетонов, имеющие среднюю плотность в воздушно-сухом состоянии от 200 до 2000 кг/м3. Главные требования, предъявляемые к легкому бетону, — заданная средняя плотность, необходимая прочность к определенному сроку твердения и долговечность (стойкость). Характерными особенностями легкого бетона являются его пониженные средняя плотность и теплопроводность.
Легкие бетоны классифицируют по различным признакам: основному назначению, виду вяжущего, заполнителя, структуре. По назначению легкие бетоны подразделяют на два вида: конструкционные, включая конструкционно-теплоизоляционные, и теплоизоляционные и др.
По виду вяжущего легкие бетоны могут быть на основе цементных, известковых, шлаковых, гипсовых, полимерных, обжиговых и других вяжущих, обладающих специальными свойствами. По виду крупного пористого заполнителя установлены следующие виды легких бетонов: керамзитобетон, шунгизитобетон, аглопоритобетон, шлакопемзобетон, перлитобетон, бетон на шебне из пористых горных пород, вермикулитобетон, шлакобетон (бетон на топливном или пористом отвальном металлургическом шлаке), бетоны на аглопоритовом или зольном гравии. По структуре легкие бетоны подразделяют на плотные, поризованные и крупнопористые.
Легкие бетоны на пористых заполнителях имеют принципиальные отличия от обычных тяжелых бетонов, обусловленные особенностями пористых заполнителей. Последние имеют меньшую плотность, чем плотные, небольшую прочность, зачастую ниже заданного класса бетона, обладают сильно развитой и шероховатой поверхностью. Эти качества легкого заполнителя влияют как на свойства легкобетонных смесей, так и на свойства бетона.
Ячеистые бетоны являются разновидностью легких бетонов с равномерно распределенными порами (до 85% от общего объема бетона); их получают в результате затвердевания предварительно вспученной порообразователем смеси вяжущего, воды и кремнеземистого компонента.
По виду применяемого вяжущего ячеистые бетоны делят на след. группы: газобетоны и пенобетоны, получаемые на основе портландцемента или цементно-известкового вяжущего; газосиликаты и пеносиликаты, получаемые на основе смеси извести-кипелки и кварцевого песка; газошлакобетоны и пено-шлакобетоны, получаемые из смеси извести и тонкомолотых доменных гранулированных шлаков или золы-уноса.
По назначению и плотности ячеистые бетоны делят на теплоизоляционные с плотностью в сухом состоянии до 500 кг/м3, конструкционно-теплоизоляционные с плотностью 500. 900 кг/м и конструкционные с плотностью 900. 1200 кг/м3. По показателям плотности установлено десять марок ячеистого бетона 0т Д300 до Д1200.
Ячеистые бетоны, будучи материалами весьма пористыми отличаются низкой плотностью и соответственно относительно невысокой прочностью.
При такой структуре ячеистого бетона уменьш прочность и морозостойкость, увеличиваются теплопроводность и водопоглощение. Высокая морозостойкость ячеистых бетонов объясняется особенностями их строения — большим количеством замкнутых пор, наполненных воздухом или газом. Для ячеистых бетонов установлены следующие марки морозостойкости: F15, 25, 35, 50 и 100.
В завис. от гарантированных значений прочности ячеисто го бетона на сжатие установлены следующие классы (МПа) В0,35; 0,75; 0,85; 1; 1,5; 2,5; 3,5; 7,5; 10; 12,5; 15; 17,5 и 20.
источник
Легкие бетоны, их свойства и назначение
Легкие бетоны — большая группа бетонов с объемной массой в сухом состоянии менее 1800 кг/м3, применяемых в бетонных и железобетонных изделиях и конструкциях. Напорист заполн-х, ячеистые
Использование легких бетонов в строительстве позволяет снизить массу строительных изделий и конструкций и уменьшить теплопроводность ограждающих конструкций.(хорошо подходят для огражд конструкций)
Важнейшими характеристиками технических свойств легких бетонов являются — объемная масса, прочность при сжатии и морозостойкость. Предел прочности при сжатии составляет (10—400 кГ/см2) и более; в зависимости от этого легкие бетоны делят на марки: 15, 25, 35, 50, 75, 100, 150, 200, 250 и 300. Марки по морозостойкости находятся обычно в пределах Мрз10 — Мрз200.
Легкие бетоны могут быть с пористыми заполнителями, крупнопористые (беспесчаные), изготовляемые на плотном или пористом крупном заполнителе и ячеистые с развитой пористой структурой (общая пористость до 85%). Поэтому легкие бетоны имеют малую теплопроводность (коэффициент теплопроводности 0,16—0,64 Вт/м°С (0,10—0,55 ккал/м-ч-град).
В зависимости от вида пористого заполнителя легкие бетоны называют керамзитобетоном, шлакобетоном, туфобетоном и т. п. Из легких бетонов в современном строительстве наиболее широко распространен керамзитобетон. Бетоны на пористых заполнителях отличаются от тяжелых (обычных) по структуре и свойствам.
В зависимости от характера заполнителей изменяется водосодержание бетонной смеси, являющейся одним из решающих факторов, влияющих на прочность легких бетонов. Прочность бетона на пористых заполнителях лишь до определенного предела зависит от прочности цементно-песчаного раствора. При дальнейшем повышении прочности раствора прочность бетона практически не повышается, она ограничивается низкой прочностью заполнителей.
При затвердении бетонной смеси отмечается характерная особенность пористых заполнителей, способствующая улучшению прочностных показателей легких бетонов.
Легкие бетоны имеют объемную массу менее 1800 кг/м3. Их изготовляют на основе быстротвердеющего и обычного портландцементов, а также шлакопортландцемента. Применяют в основном неорганические пористые заполнители.
Природные пористые заполнители получают путем дробления и фракционирования пористых горных пород (пемзы, вулканического и известкового туфов и т. п.). Это самые дешевые заполнители, получаемые без участия термической обработки. Шлаковая пемза тоже недорога, получают ее путем вспучивания доменных шлаков.
Искусственные пористые заполнители изготовляют путем обжига вспучивающихся горных пород (керамзит, вспученный перлит, вермикулит). Для аглопорита используют разнообразное минеральное сырье (глинистые и лёссовые породы, золы, топливные шлаки и др.), которое обжигают с добавкой 8-10% измельченного каменного угля в агломерационных установках.
Керамзитовый гравий получают путем обжига гранул, приготовленных из вспучивающихся глин. Это легкий и прочный заполнитель насыпной плотностью 250-800 кг/м3.
Шлаковую пемзу изготовляют путем быстрого охлаждения расплава металлургических (обычно доменных) шлаков, приводящего к вспучиванию. Куски шлаковой пемзы дробят и рассеивают, получая пористый щебень.
Гранулированный металлургический шлак получают в виде крупного песка с пористыми зернами размером 5-7 мм, иногда до 10 мм.
Пористые заполнители, так же как и плотные, делят на крупные (пористый гравий или щебень) с размером кусков 5-40 мм и мелкие (пористый песок), состоящие из частиц менее 5 мм. Пенополистирол, Na2O-nSiO2, n=1-4-полые стеклян сферы
Дата добавления: 2014-01-05 ; Просмотров: 755 ; Нарушение авторских прав? ;
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
источник
Легкие бетоны на пористых заполнителях классифицируются по назначению, виду вяжущего и заполнителей, структуре. Низкая средняя плотность этих бетонов достигается за счет применения пористых заполнителей и межзернового пространства, имеющего поризованную или крупнопористую структуру. При плотной структуре межзерновой объем полностью заполнен мелким заполнителем и цементным камнем, при поризованной структуре межзерновой объем частично заполнен искусственно созданными порами и крупнопористая структура создается за счет частичного или полного отказа от применения мелкого заполнителя.
По назначению легкие бетоны на пористых заполнителях подразделяются на конструкционные, конструкционно-теплоизоляционные и теплоизоляционные.
Конструкционные бетоны имеют плотную структуру, среднюю плотность в сухом состоянии от 1400 до 2000 кг/м 3 , прочность при сжатии от 15 до 50 МПа. Их применяют в несущих бетонных и железобетонных конструкциях.
Конструкционно-теплоизоляционные бетоны могут иметь плотную, поризованную или крупнопористую структуру, частично заполненную мелким заполнителем. Средняя плотность их составляет от 500 до 1400 кг/м 3 , прочность при сжатии – от 3,5 до 10 МПа. Они должны обладать теплоизоляционными свойствами, иметь теплопроводность от 0,17 до 0,4 Вт/(м· о С). Их применяют в ограждающих конструкциях, которые воспринимают нагрузки и являются теплоизоляцией.
Теплоизоляционные бетоны имеют поризованную или крупнопористую структуру, среднюю плотность от 200 до 500 кг/м 3 , прочность при сжатии от 1,5 до 2,5 МПа, теплопроводность от 0,12 до 0,24 Вт/(м· о С). Их применяют для устройства теплоизоляции в ограждающих частях зданий и оборудования.
Для изготовления легких бетонов на пористых заполнителях используют те же материалы, что и для тяжелых бетонов, за исключением заполнителей.
Вяжущими служат портландцемент и его разновидности, глиноземистый цемент, известь, растворимые силикаты натрия и калия, гипсовые, шлакощелочные и полимерные вяжущие. В качестве заполнителей применяют сыпучие материалы из минерального сырья. Пористый песок должен иметь насыпную плотность не более 1200, щебень и гравий – не более 1000 кг/м 3 . Для конструкционных и конструкционно-теплоизоляционных бетонов может применяться тяжелый песок.
По происхождению пористые заполнители подразделяются на природные, из отходов промышленности и искусственные, специально изготавливаемые.
Природные заполнители изготавливаются из пористых изверженных и осадочных горных пород. Из изверженных пород применяют пемзы, вулканические шлаки, вулканические туфы и туфовую лаву.
Пемза – пористая горная порода, образовавшаяся в результате вспучивания магмы. Она встречается в виде залежей песка, щебня, крупных обломков. Насыпная плотность песка составляет 600–1100, щебня – 400–900 кг/м 3 . Литоидные плотные и прочные пемзы применяют для конструкционных легких бетонов, менее плотные – для конструкционно-теплоизоляционных и теплоизоляционных.
Вулканические шлаки образовались из жидкой магмы основного состава. Имеют крупнозернистую ноздреватую структуру. Насыпная плотность песка из них составляет 650—1300, щебня – от 400 до 850 кг/м 3 .
Вулканические туфы получились из уплотнившихся вулканических пеплов. Туфовая лава – это поризованная лава с наличием в своем составе пепла, песка, пемзы. Насыпная плотность песка из них – от 700 до 1000, щебня – 600—800 кг/м 3 .
Из осадочных пород применяют известняки-ракушечники и известняковые туфы, опоки, трепелы, диатомиты.
Известняки-ракушечники образовались из мелких сцементированных раковин. Известняковые туфы – из осадков углекислых вод. Из известняковых пород получают щебень с насыпной плотностью до 1000 кг/м 3 .
Опоки, трепелы, диатомиты – осадочные породы, представляющие собой остатки диатомовых водорослей. В их состав входит аморфный кремнезем, который может взаимодействовать со щелочами цемента и вызывать коррозию цементного камня. Это ограничивает их применение.
Искусственные заполнители изготавливаются из вторичных ресурсов промышленности. В качестве заполнителей для легкого бетона применяют горелые породы, металлургические и топливные шлаки, золы, золошлаковые смеси.
Горелые породы образовались в результате возгорания угля в терриконах-отвалах отходов добычи и обогащения угля с содержанием угля. Из них изготавливают щебень и песок с насыпной плотностью от 800 до 1000 кг/м 3 , который можно применять для легких бетонов с прочностью при сжатии 10–20 МПа.
Щебень из доменного шлака получают дроблением шлаков из старых отвалов или шлаков текущего выхода. Из пористых шлаков изготавливают щебень со средней плотностью до 800 кг/м 3 .
Из гранулированного шлака получают песок со средней плотностью от 600 до 1200 кг/м 3 .
Топливные шлаки образуются от сжигания углей. Их разделяют на шлаки из кускового и пылевидного топлива. Из кускового топлива получаются шлаки ноздреватого строения. Лучшими являются шлаки от сжигания антрацита, худшими – от сжигания бурых углей.
Насыпная плотность шлаков составляет до 1000 кг/м 3 . Их применяют в бетонах для неответственных конструкций. Наличие свободной извести в шлаках может привести к их разрушению, поэтому их следует выдерживать не менее одного года.
От сжигания пылевидного топлива образуется кусковой шлак ячеистой структуры, состоящий из спекшейся и оплавленной золы со средней плотностью зерен от 0,5 до 1,5 г/см 3 . Из них получают бетоны с пределом прочности от 5 до 50 МПа.
Зола тепловых электростанций представляет дисперсный материал с частицами пористой структуры. Насыпная плотность ее составляет 600—1300 кг/м 3 . Применяют золу в качестве мелкого заполнителя.
К искусственным пористым заполнителям относятся также керамзитовый гравий и песок, аглопоритовый щебень и песок, зольный гравий, шлаковая пемза, шунгизит, термолит, вспученные перлит и вермикулит.
Керамзитовый гравий и песок получают обжигом вспучивающихся легкоплавких глин. Песок можно изготавливать дроблением керамзитового гравия. Средняя плотность гравия составляет от 200 до 600, песка – от 500 до 1100 кг/м 3 . Их рекомендуют применять для стеновых панелей зданий, для стен монолитных домов.
Аглопоритовый щебень и песок получают спеканием глинистых пород, топливных зол, шлаков, отходов добычи угля, их дроблением и последующим рассевом на фракции. Щебень выпускают с насыпной плотностью от 400 до 900, песок – до 1000 кг/м 3 . Их рекомендуют применять для конструкционных легких бетонов.
Обжиговый зольный гравий получают обжигом золошлаковой смеси бурых углей. Насыпная плотность его составляет 300–800 кг/м 3 . Применяют зольный гравий для конструкционно-теплоизоляционных бетонов.
Безобжиговый зольный гравий получают грануляцией увлажненной золы и портландцемента, гипсоцементно-пуццоланового вяжущего и др. Насыпная плотность его составляет 700–950 кг/м 3 . Применяется для конструкционных и конструкционно-теплоизоляционных бетонов.
Шлаковая пемза (термозит) получается вспучиванием шлаковых расплавов. По бассейновому способу расплав сливают в емкость с перфорированным дном, через которое подается вода. Образующийся пар разрыхляет материал. Щебень из шлаковой пемзы имеет насыпную плотность от 700 до 900 кг/м 3 . Его применяют для конструкционных бетонов.
Шунгизитполучают вспучиванием графитсодержащей сланцевой породы. Применяют его для конструкционно-теплоизоляционных и теплоизоляционных бетонов.
Термолитполучают обжигом трепелов, диатомитов, опоки. Щебень и гравий из него имеют насыпную плотность 600–1200 кг/м 3 . Применяют их для конструкционных и конструкционно-теплоизоляционных бетонов.
Перлит вспученный получают обжигом силикатных водосодержащих пород перлита, обсидиана и др. При обжиге они увеличиваются в объеме в 10–12 раз. Перлитовый песок имеет насыпную плотность от 75 до 500, щебень от 200 до 500 кг/м 3 . Применяют их для конструкционно-теплоизоляционных и теплоизоляционных бетонов.
Вермикулит вспученный получают обжигом природных гидрослюд, содержащих 8–18 % связанной воды. При нагревании объем их увеличивается в 15–20 раз. Щебень и песок из вспученного вермикулита имеет среднюю плотность от 80 до 300 кг/м 3 . Применяют его для получения особолегких бетонов.
Технология получения легкого бетона на пористых заполнителях в основном не отличается от технологии изготовления тяжелого бетона. Дополнительно легкий заполнитель рекомендуется насыщать водой, дозирование его выполнять по объему. Время перемешивания по сравнению с тяжелобетонной смесью увеличивается.
Из легкого бетона и железобетона на пористых заполнителях изготавливают стеновые панели и блоки, плиты перекрытия и покрытия, камни для стен. Имеется опыт применения конструкционного керамзитобетона для пролетных строений мостов, в мелиоративном строительстве для устройства труб, лотков, акведуков, плит крепления каналов, туфобетона – в гидротехническом строительстве для возведения бетонных плотин.
Ячеистые бетоны
Ячеистые бетоны представляют собой материалы с искусственными, равномерно распределенными порами размером 1–2 мм. В их состав входит вяжущее, кремнеземистый компонент, порообразователь, регуляторы структурообразования. Пористая структура создается вспучиванием смеси и может регулироваться в процессе изготовления. В результате получаются бетоны с малой плотностью, низкой теплопроводностью, которые наиболее эффективны в ограждающих конструкциях.
Ячеистые бетоны подразделяются по назначению, по условиям твердения, по виду порообразователя, видам применяемых вяжущих и кремнеземистых компонентов.
По назначению ячеистые бетоны подразделяются на теплоизоляционные, конструкционно-теплоизоляционные, конструкционные и специальные. Специальные ячеистые бетоны могут быть жаростойкими, звукоизоляционными и др. По условиям твердения ячеистые бетоны подразделяются на автоклавные и неавтоклавные; по способу порообразования – на газобетоны и пенобетоны; по виду применяемых вяжущих – на основе известковых, цементных, шлаковых, зольных, смешанных; по виду кремнеземистого компонента могут быть на природных и вторичных продуктах промышленности.
Ячеистые бетоны самые востребованные строительные материалы. Они обладают многими положительными свойствами, которые обусловливают их широкое применение в строительстве и ряд особенностей, которые необходимо учитывать при их применении.
Они имеют небольшую среднюю плотность, которая составляет от 300 до 1200 кг/м 3 , что снижает нагрузки на фундамент и обеспечивает высокую сейсмоустойчивость зданий.
Теплопроводность ячеистого бетона в сухом состоянии составляет от 0,08 до 0,38 Вт/(м· о С). Она зависит от средней плотности. Большое влияние на теплопроводность оказывает влажность ячеистого бетона. На 1 % увеличения влажности по массе теплопроводность повышается на 4 %. Поэтому ячеистобетонные изделия следует защищать от увлажнения при перевозке, строительстве и эксплуатации. Равновесная влажность стеновых конструкций 3–5 % в отапливаемых зданиях с хорошей вентиляцией достигается через 1–2 года эксплуатации.
При плохой вентиляции и в неотапливаемых зданиях возможна конденсация влаги. В этом случае внутри следует устраивать пароизоляцию, а снаружи – вентилируемую облицовку.
Прочность ячеистого бетона при сжатии составляет от 0,5 до 15 МПа. На нее также влияет влажность. Так, при увеличении влажности силикатных бетонов до 10 % прочность в среднем снижается на 25 %.
Ячеистые бетоны имеют высокую огнестойкость. Их можно применять для огнезащиты стальных конструкций и повышения огнестойкости бетонных конструкций.
В связи с высокой пористостью и большим количеством сообщающихся пор ячеистые бетоны обладают высокой звукопоглощающей и звукоизолирующей способностью. Так, плиты «Силакпор» из ячеистого бетона со средней плотностью 300–350 кг/м 3 при частоте звука 125–2000 Гц имеют коэффициент звукопоглощения 0,35–0,77. При средней плотности 400–500 кг/м 3 и толщине 8 см. звукоизоляция ограждения составляет 32–34 дБ. Поэтому из ячеистого бетона устраивают перегородки в зданиях.
Морозостойкость ячеистых бетонов составляет 15–100 циклов и может быть выше. Однако при достижении критической влажности они могут разрушаться знакопеременными температурами. Это наблюдается при повышенной влажности внутри помещений, когда увлажнение миграционной и конденсационной влагой преобладает над высушиванием ячеистого бетона. В результате отслаивается наружное отделочное покрытие или разрушаются наружные поверхностные слои. Для защиты конструкций от увлажнения устраивают внутреннюю пароизоляцию.
Ячеистый бетон легко обрабатывается – режется, сверлится, пробивается гвоздями.
Согласно ГОСТ 25489-89 к ячеистым бетонам предъявляются требования по средней плотности, прочности при сжатии, морозостойкости, теплопроводности, паропроницаемости, сорбционной влажности, которые приведены в таблицах 4.26 и 4.27.
Таблица 4.26 – Физико-механические свойства ячеистых бетонов
| Вид бетона | Марка бетона по средней плотности | Бетон автоклавный | Бетон неавтоклавный | ||
| Класс по прочности на сжатие | Марка по морозостойкости | Класс по прочности на сжатие | Марка по морозостойкости | ||
| Теплоизоляционный | D300 | B0,75 B0,50 | Не нормируется | – | – |
| D350 | B 1 B0,75 | ||||
| D400 | B1,5 B1 | B0,75 B0,5 | Не нормируется | ||
| D500 | — | — | B1 B0,75 | ||
| Конструкционно-теплоизоляционный | D500 | B2,5 B2 B1,5 B1 | От F15 до F35 | — | — |
| D600 | B3,5 B2,5 B2 B1,5 | От F15 до F75 | B2 B1 | От F15 до 35 | |
| D700 | B5 B3,5 B2,5 B2 | От F15 до F100 | B2,5 B2 B1,5 | От F15 до F50 | |
| D800 | B7,5 B5 B3,5 B2,5 | B3,5 B2,5 B2 | От F15 до F75 | ||
| D900 | B10 B7,5 B5 B3,5 | B5 B3,5 B2,5 |
| Вид бетона | Марка бетона по средней плотности | Бетон автоклавный | Бетон неавтоклавный | ||
| класс по прочности на сжатие | марка по морозостойкости | класс по прочности на сжатие | марка по морозостойкости | ||
| Конструк- ционный | D1000 | B12,5 B10 B7,5 | От F15 до F50 | B7,5 B5 | От F15 до F50 |
| D1100 | B15 B12,5 B10 | B10 B7,5 | |||
| D1200 | B15 B12,5 | B10 B7,5 |
Таблица 4.27 – Физические свойства ячеистых бетонов
| Вид бетона | Марка бетона по средней плотности | Теплопроводность, Вт/(м· о С), не более, в сухом состоянии бетона изготовленного | Коэффициент паропрони- цаемости, мг/(м·ч·Па), не менее, бетона изготовленного | Сорбционная влажность бетона, %, не более | |||
| при относительной влажности воздуха 75 % | при относительной влажности воздуха 97 % | ||||||
| бетона изготовленного | бетона изготовленного | ||||||
| на песке | на золе | на песке | на золе | на песке | на золе | на песке | на золе |
| Теплоизоля- ционный | D300 D400 D500 | 0,08 0,10 0,12 | 0,08 0,09 0,10 | 0,26 0,23 0,20 | 0,23 0,20 0,18 | ||
| Конструкции онно-тепло- изоляционный | D500 D600 D700 D800 D900 | 0,12 0,14 0,18 0,21 0,24 | 0,10 0,13 0,15 0,18 0,20 | 0,20 0,17 0,15 0,14 0,12 | 0,18 0,16 0,14 0,12 0,11 | ||
| Конструкци- онный | D1000 D1100 D1200 | 0,29 0,34 0,38 | 0,23 0,26 0,29 | 0,011 0,010 0,010 | 0,010 0,09 0,08 |
Дата добавления: 2016-11-12 ; просмотров: 3051 | Нарушение авторских прав
источник
Легкие бетоны на пористых заполнителях имеют принципиальные отличия от обычных тяжелых бетонов, обусловленные особенностями пористых заполнителей. Последние имеют меньшую плотность, чем плотные, небольшую прочность, зачастую ниже заданного класса бетона, обладают сильно развитой и шероховатой поверхностью. Эти качества легкого заполнителя влияют как на свойства легкобетонных смесей, так и на свойства бетона.
В зависимости от заполнителя, плотного или пористого, резко меняются водопотребность и водосодержание бетонной смеси, меняются и основные свойства легкого бетона. Одним из решающих факторов, от которых зависит прочность легкого бетона, является расход воды. При увеличении количества воды до оптимального прочность бетона растет. Оптимальный расход воды в легких бетонах соответствует наибольшей плотности смеси, уложенной в заданных условиях, и устанавливается по наибольшей прочности бетона или же по наибольшей плотности уплотненной смеси. Если же количество воды превышает оптимальное для данной смеси, то плотность цементного камня уменьшается, а с ним уменьшается и прочность бетона. Для легкого бетона оптимальный расход воды можно установить по наибольшей плотности уплотненной бетонной смеси или наименьшему выходу бетона. Следует также иметь в виду, что в легких бетонах некоторый избыток воды менее вреден, чем ее недостаток. Оптимальному расходу воды для бетона данного состава соответствует наилучшая удобоукладываемость, при которой наиболее компактно располагаются составляющие бетона.
Стремление максимально плотно уложить заполнитель объясняется тем, что наиболее легкий бетон заданной прочности получается при минимальном расходе вяжущего и наибольшем сближении зерен пористого заполнителя, т. е. при предельной степени уплотнения смеси. Хорошее уплотнение смеси достигается вибрацией с применением равномерно распределенного при-груза на поверхности формуемой массы (вибропрессованием, вибро штампованием).
Оптимальное количество воды для приготовления легких бетонов зависит главным образом от водопотребности заполнителя и вяжущего, интенсивности уплотнения смеси и состава бетона. Водопотребность заполнителя определяется зерновым составом и ; пористостью, и обычно чем она больше, тем больше суммарная -поверхность и открытая пористость его зерен.
Отсос воды из цементного теста или раствора пористыми заполнителями в период приготовления и укладки бетонной смеси : вызывает относительно быстрое ее загустевание, что делает смесь жесткой и трудноукладываемои. Это специфическое свойство усиливается и шероховатой, развитой поверхностью пористого заполнителя. Для повышения подвижности смеси необходимо вводить в нее большее количество воды, чем в обычные (тяжелые) бетоны.
Плотность и прочность легкого бетона зависят главным образом: от насыпной плотности и зернового состава заполнителя, расхода вяжущего и воды, а также от метода уплотнения легкобетонной смеси. По качеству пористого заполнителя можно ориентировочно судить, какая прочность легкого бетона может быть получена.
В строительной практике ограждающие и несущие конструкции получают из относительно плотных легких бетонов значительной прочности (2,5. 10 МПа). Снижение плотности достигается тщательным подбором зернового состава пористого заполнителя, а также наименьшим расходом вяжущего для бетона заданной прочности, т. е. максимальным заполнением объема бетона пористым заполнителем, так как заполнитель легче цементного камня. При этом важно правильное соотношение крупных и мелких фракций заполнителя. Для разных видов заполнителей будет свой оптимальный зерновой состав. Оптимальное содержание мелких фракций соответствует наименьшей плотности бетона и наименьшему расходу цемента. Однако с увеличением количества мелких фракций заполнителя сверх оптимального растет плотность бетона и ухудшается удобоукладываемость смеси. Оптимальный зерновой состав заполнителя подбирают опытным путем.
Для снижения плотности бетона без уменьшения его прочности целесообразно применять высокоактивные вяжущие вещества.
Особенностью легких бетонов является то, что их прочность зависит не только от качества цемента, но и его количества. С увеличением расхода цемента растут прочность и плотность бетона. Это связано с тем, что с увеличением количества цементного теста легкобетонные смеси лучше уплотняются, а также возрастает содержание в бетоне наиболее прочного и тяжелого компонента — цементного камня.
Теплоизоляционные свойства легких бетонов зависят от степени их пористости и характера пор. В легком бетоне тепло передается через твердый остов и через воздушные пространства, заполняющие поры, а также в результате конвекционного движения воздуха в замкнутом объеме. Поэтому чем меньше объем пор, тем меньше подвижность воздуха в бетоне и лучшими теплоизолирующими свойствами обладает бетон.
Легкие бетоны в силу своей высокой пористости менее морозостойки, чем тяжелые, но достаточно морозостойки для применения в стеновых и других конструкциях зданий и сооружений. Хорошую морозостойкость легких бетонов можно получить, применяя искусственные пористые заполнители, обладающие низким водопоглощением, например, керамзит, а также путем поризации цементного камня. Повышают морозостойкость легких бетонов также введением гидрофобизующих добавок.
Легкие бетоны ввиду универсальности свойств применимы в различных строительных элементах зданий и сооружений Так, из легких бетонов на пористых заполнителях, обладающие низкой теплопроводностью, изготовляют панели для стен и перекрытий отапливаемых зданий; из напряженного армированного бетона выполняют пролетные строения мостов, фермы, плиты для проезжей части мостов, из легкого бетона строят плавучие средства.
Поризованные бетоны.
Для улучшения теплофизических свойств легкого бетона на пористом заполнителе применяют поризацию растворной части бетона или заменяют ее поризованным цементным камнем, т. е. готовят легкий бетон на крупном пористом заполнителе без песка. К поризованным легким бетонам относят бетоны, содержащие более 600 л/м3 легкого крупного заполнителя, у которых объем воздушных пор составляет 5. 2F%. Псризацию таких бетонов осуществляют либо предварительно приготовленной пеной, либо за счет введения газообразующих или воздухововлекающих добавок. Пеной поризуют только беспесчаныс смеси, воздухововлскэющйми добавками — только смеси с песком, гаэообразующими добавками— смеси с песком и без песка. B зависимости от используемого заполнителя и способа поризации бетоны получают название: керамзитопенобетон, керамзитогазобетон, керамзитобетон с воздухововлекающей добавкой.
По сравнению с легким бетоном плотной структуры поризованный бетон имеет пониженные плотность и коэффициент теплопроводности. В нем можно использовать крупный эаголнитель прерыьного зернового состава, уменьшить или полностью исключить расход порисого песка, применить более тяжелый пористый заполнитель (без увеличения плотности бетона).
По сравнению с неавтоклавным ячеистым бетоном поризованный легкий бетон отличается значительно меньшим расходом вяжущего вещества, повышенным модулем деформации и долговечностью, меньшей усадкой. Поризованные легкобетонные смеси отличаются хорошей связанностью и удобоукладываемостью, и их применение значительно упрощает формование изделий, позволяет отказаться от пригруза при уплотнении смеси в процессе ее укладки вибрированием.
Прочность поризованного бетона может быть 5. 10 МПа, а плотность — 700. 1400 кг/м3. Прочность и плотность бетона зависят от его структуры. Как правило, обжиговые пористые материалы (керамзит и др.) при одной и той же плотности имеют более высокую прочность, чем пористый раствор. Поэтому максимальное насыщение поризованного легкого бетона керамзитом (0,9. 1,15 м3/м3) способствует повышению его прочности или снижению расхода цемента.
Для поризованного легкого бетона рационально применять цемент М400 и выше, так как это способствует уменьшению его расхода и тем самым понижению плотности бетона (цемент—наиболее тяжелая составляющая бетона).
источник
Легкие бетоны на пористых заполнителях — наиболее распространенный вид легких бетонов. Свидетельства их применения известны еще в Древнем Риме. Для получения легких бетонов тогда использовали природный заполнитель — пемзу и туф, а также бой керамики и даже пустые глиняные сосуды. В настоящее время эти заполнители также используют как местный материал.
Широкое развитие легкие бетоны получили во второй половине XX в., когда началось массовое производство искусственных пористых заполнителей: керамзита, аглопорита, шлаковой пемзы и др. (подробнее см. § 10.3).
Теория легких бетонов. Легкие бетоны существенно отличаются от тяжелых тем, что пористые заполнители активно поглощают воду. Связь прочности и В/Ц у легких бетонов носит более сложный характер, чем у тяжелых.
Теория легких бетонов была разработана Н.А. Поповым в 30-х годах. Суть ее сводится к следующему. Наивыгоднейшее сочетание показателей плотности, теплопроводности, прочности и расхода цемента для легких бетонов достигается при наибольшем насыщении бетона пористым заполнителем, что требует максимально сближенного размещения зерен заполнителя в объеме бетона. В этом случае будет достигнуто минимальное содержание цементного камня, являющегося самой тяжелой частью легкого бетона.
Наибольшее насыщение объема бетона пористым заполнителем возможно только при правильном подборе зернового состава крупного и мелкого заполнителей с одновременным использованием технологических факторов (пластификаторов и интенсивного уплотнения), обеспечивающих плотную упаковку зерен.
Показателем плотности упаковки зерен в бетонной смеси служит коэффициент выхода (3, определяемый как отношение объема бетонной смеси Vb z к сумме объемов (в рыхло-насыпном состоянии) цемента Vn, мелкого VH и крупного VK заполнителей
Коэффициент выхода всегда меньше единицы и составляет 0,6. 0,8.
Для определения оптимального для данных конкретных условий количества воды затворения определяют расход воды, при котором коэффициент выхода будет минимальным. Этому количеству воды соответствует максимальная прочность бетона при минимальной плотности и теплопроводности (см. 12.17).
Особенности технологии легких бетонов связаны со спецификой пористых заполнителей: их плотность меньше плотности воды, поверхность частиц шероховатая и они активно поглощают воду.
Низкая плотность не позволяет эффективно использовать традиционные бетоносмесители «свободного падения» (см. 12.8), в которых перемешивание интенсифицируется за счет падения тяжелых зерен заполнителя. Шероховатая поверхность также затрудняет перемешивание. Поэтому для приготовления легкобетонных смесей желательно использовать смесители принудительного перемешивания.
При вибрировании легких бетонов расслоение смеси имеет обратный характер в сравнении с тяжелым. Вверх всплывают легкие зерна заполнителя, а вниз опускается цементное тесто.
Твердение цемента в легких бетонах происходит в более благоприятных условиях, чем в тяжелом бетоне, так как заполнитель, поглотивший воду во время приготовления смеси, служит как бы аккумулятором воды, обеспечивающим влажное твердение бетона в д лительные сроки.
Легкие бетоны на пористых заполнителях имеют принципиальные отличия от обычных тяжелых бетонов, обусловленные особенностями пористых заполнителей. Последние имеют меньшую плотность, чем плотные, небольшую прочность.
Легкие бетоны на пористых заполнителях применяют в ограждающих конструкциях и для снижения собственной массы несущих конструкций. Поэтому для этих бетонов наряду с прочностью очень важное значение имеет плотность бетона.
Марки легких бетонов на пористых заполнителях по средней плотности — D800. D2000, классы по прочности на сжатие — от В2,5 до В40. Из такого бетона получают и более легкие конструкции.
20%. Пустотность легких пористых заполнителей зависит от их зернового состава и, как и для обычных песка и щебня, составляет 30 . 45%. В легких бетонах используют крупный пористый заполнитель (гравий или щебень) стандартных фракций 5 . 10, 10 . .
бетона и бетоны на заполнителях разной прочности имеют различные кривые. Другой важной особенностью легких бетонов на пористых заполнителях является
источник
12 Июл 2019 admin 15