You are here

Особливості легкого бетону на пористих заповнювачах

Зміст:

У середині XX століття шведський архітектор Йохан Еріксон довів, що цемент з суміші гіпсу і вапна не даремний матеріал. При додаванні до цього розчину спеціальних пороутворюючих добавок можна отримати дуже потрібний будматеріал.

Схема виробництва легкого дрібнозернистого бетону з використанням «мокрих» відходів виробництва азбестоцементних виробів

Схема виробництва легкого дрібнозернистого бетону з використанням «мокрих» відходів виробництва азбестоцементних виробів: 1 - смесітель- 2 - елеватор- 3 - мельніца- 4 - растворонасос- 5 - проміжна емкость- 6 - дозатор- 7 - бетоносмесітель- 8 - бункер з песком- 9 - бункер з цементом- 10 - дозатор.

Легкі бетони на пористих заповнювачах мають обємну масу не менше 1800 кг / м3. Вони виготовляються на основі звичайного і швидкотверднучого портландцементу і шлакопортландцементу з додаванням неорганічних пористих заповнювачів. Для деяких видів конструктивно-теплоізоляційних і теплоізоляційних пористих матеріалів використовуються відходи сільськогосподарських культур, деревні органічні наповнювачі, спучені пластмаси, наприклад, в стіропорбетоне.

Легкий бетон в будівництві

Легкі матеріали на заповнювачах, що дають пористість, застосовуються в цивільному будівництві для виготовлення панелей зовнішніх стін. Такі конструкції мають ряд переваг перед конструкціями, зробленими з інших матеріалів, і виготовляються в основному одношаровими з марок 50-75, обємною вагою 800-1500 кг / м3, а іноді двошаровим або тришаровими. Елементи одношарові дуже прості у виготовленні, тому ціна на них невисока. Останнім часом стали досить широко застосовуватися пустотілі панелі з легкого матеріалу з попередньо напруженою арматурою. Дані панелі активно поширюються в застосуванні через свою раціональності.

Таблиця теплопровідності легких бетонів

Таблиця теплопровідності легких бетонів.

Застосування легкого матеріалу у внутрішніх конструкціях не менш ефективно в несучих перегородках і перекриттях. Це дозволяє істотно знизити вагу конструкцій і помітно зменшити витрати на цемент і арматуру. Розширене застосування внутрішніх елементів з легких матеріалів дозволяє знизити вартість будівельних робіт і значно заощадити цемент і сталь.

Також застосовуються великопанельні комплексні міжповерхові керамзитові перекриття з високої заводської готовністю. Перекриття вигідно влаштовувати і на більш важких заповнювачах, тому що чим вище марка бетону, тим менше вплив обємного ваги заповнювача на обємний вага матеріалу.

Види пористих заповнювачів

Неорганічні пористі заповнювачі є в різноманітному вигляді, і, завдяки цьому, в будь-якому економічному районі країни можна виготовляти вид заповнювача, який буде найбільш вигідний за своїми техніко-економічними показниками. Пористі заповнювачі в природі отримують дробленням і фракционированием гірських пористих порід, таких як вапняний і вулканічний туф, пемза та інші. Такі наповнювачі є найдешевшими і виходять без термічної обробки. Також недорога і шлаковая пемза, одержувана спученням доменних шлаків.

Заповнювачі, завдяки яким виходить пористість бетону, виготовляються і штучним шляхом: гірські породи, такі як вермикуліт, перліт, керамзит, обпікаються і спучуються. Для виготовлення аглопорита використовується мінеральна сировина: лесові породи і глинисті, паливні шлаки, золи та інші, які обпікаються з додаванням подрібненого камяного вугілля в установках агломерації.

Проектні марки міцності

Класифікація легких бетонів за ознаками спученого і крупного пористого заповнювача

Класифікація легких бетонів за ознаками спученого і крупного пористого заповнювача.

легкий бетон, має пористість, від всіх інших видів відрізняється універсальністю. При наявних заповнювачах, що дають пористість, і при використанні технологічних прийомів виходять розчини, що застосовуються в різних будівельних галузях: теплоізоляційні з обємною масою менше 500 кг / м3- конструктивно-теплоізоляційні, що призначаються для конструкцій огорожі, покриття будівель і стін, обємною масою до 1400 кг / м3, марки по міцності 35-100- конструктивні, мають обємну масу від 1400 до 1800 кг / м3, з високою морозостійкістю (Мрз 100-300) з марками міцності від 150 до 500.

Два найважливіших властивості легкого бетону визначають його якості: величина обємної маси і проектна марка міцності на стиск. Наприклад, матеріал з обємною масою 1000 кг / м3 і з міцністю 75 позначається так: 75/1000.

Від обємної маси заповнювача, що дає пористість, залежить обємна маса злитого будови легкого бетону. Найбільше його насичення пористим заповнювачем дає дуже вигідне поєднання показників теплопровідності, обємної маси і витрати цементу. При цьому зменшується вміст цементного каменю і витрата самого цементу, який є найважчим із складових частин виготовляється матеріалу.



Від 700 до 1400 з кроком в 100 одиниць - це встановлені марки конструктивно-теплоізоляційного бетону в його стандартному стані після сушки до постійної маси при температурі в 105 градусів за Цельсієм. Характеризує пористість даного матеріалу його обємна маса. Збільшення обємної маси означає зниження пористості, при цьому зростає його міцність і збільшується теплопровідність.

По міцності на стиск встановлені наступні марки: 25, 35, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500. Для стін зазвичай використовують марку 25 або 35, а з марок 50, 75, 100 робляться великі стінові блоки і панелі.

Схема співвідношення між компонентами в бетонної суміші

Схема співвідношення між компонентами в бетонної суміші.

Застосовуючи портландцемент марки від 400 до 600, отримують легкі конструктивні марки матеріалу від 150 до 500. Шлакова пемза, аглопорітовий щебінь або керамзитовий гравій при цьому служать крупним заповнювачем. Заповнювач береться більш щільний з обємною насипною масою 600-800 кг / м3, а кварцовий пісок найчастіше застосовується як дрібний заповнювач. Від марки залежить витрата портландцементу, і він коливається від 250 до 600 кг / м3.

Обємна маса легких конструктивних матеріалів, в яких використаний кварцовий пісок, доходить до 1800 кг / м3, але у важкого матеріалу вона більше на 600-700 кг / м3. Тому ставлення міцності до обємній масі - коефіцієнт конструктивної якості, при однаковій міцності у легкого бетону вище приблизно в 1,4 рази. Тому застосування легких пористих бетонів замість важких дуже вигідно там, де досить ефективно зниження маси конструкції, наприклад, в конструкціях із залізобетону з великими прольотами (пролетное будова мостів, ферми і так далі). При цьому витрата арматурної сталі зменшується на 15-30%.

Деформативні властивості і теплопровідність

Деформативні властивості важких і легких матеріалів, що мають пористість, досить сильно відрізняються. Легкі, виготовлені на пористих заповнювачах мають велику тріщиностійкість, завдяки граничної розтяжності, яка вище в 2-4 рази, ніж у равнопрочного важкого. Однак легкий бетон має усадку і повзучість більшу, ніж у важкого.

Від обємної маси і вологості залежить теплопровідність легкого бетону. Теплопровідний коефіцієнт підвищується на 0,01-0,03 Вт / (м * К), при збільшенні вологості матеріалу всього на 1%. Від коефіцієнта теплопровідності і від обємної маси залежить товщина стіни, і вона може бути від 22 до 50 см.

Від морозостійкості залежить довговічність матеріалу. Легкі бетони, що витримують більше 15-ти поперемінних циклів заморожування і відтавання, застосовуються для огороджувальних конструкцій.

Таблиця теплофізичних характеристик полістиролбетону

Таблиця теплофізичних характеристик полістиролбетону.

Для вологих промислових приміщень в районах з суворим кліматом потрібні більш морозостійкі легкі бетони. І ці вимоги стають ще вище при застосуванні легкого матеріалу в мостових конструкціях, гідротехнічних спорудах і їм подібним. У таких випадках застосовується матеріал з морозостійкістю марок Мрз50, Мрз100 і Мрз200.

Для легкого морозостійкого матеріалу маркою не нижче 600 і 500 рекомендують застосовувати портландцемент, виготовлений з помірним вмістом трехкальциевого алюмінату (не більше 6-7%) на основі клінкеру. Як крупний заповнювач для такого матеріалу краще брати керамзитовий гравій, так як він має резервні пори, не заповнені водою в звичайних умовах.

показники морозостійкості

Чим більше в керамзиті обсяг пір, тим вище його морозостійкість. Вода в керамзиті, замерзаючи, розширюється і віджимається в вільні від води пори, при цьому матеріал не пошкоджується. Обсяг пір в керамзиті визначають за водопоглинанням керамзиту при нормальному тиску і під вакуумом. При застосуванні в матеріалі керамзитового піску замість дрібний заповнювач його морозостійкість різко підвищується.

Морозостійкість залежить і від якості цементу і його наповнювачів і від будови матеріалу. Воно повинно бути злитим, і цементного тесту повинно бути така кількість, щоб його вистачило на освіту оболонок навколо зерен пористого заповнювача, які зменшують водопоглинання цими самими зернами, що збільшує стійкість легкого матеріалу.

Графік залежності морозостійкості бетону від - максимального відносного збільшення різниці обємних деформацій бетонного і стандартного зразків при заморожуванні

Графік залежності морозостійкості бетону від - максимального відносного збільшення різниці обємних деформацій бетонного і стандартного зразків при заморожуванні: 1 - для важкого бетону 2 - для легкого бетону.



Легкі види матеріалу при оптимальному обсязі води замішування мають найбільшу морозостійкість. При цьому застосовуються способи ущільнення забезпечують компактне розміщення твердих складових, і це відповідає мінімальному коефіцієнту виходу. Підвищенню морозостійкості і створення оптимальних структур легкого матеріалу сприяє застосування гидрофобизирующих добавок і оптимальний витрата води.

Якщо 5-10% води замішування замінити бітумною емульсією, то підвищується такий показник бетону, як легкоукладальність, а капілярне всмоктування і водоотделение зменшується. При введенні кремнійорганічних рідин в 0,1-0,2% від загальної маси цементу зростає морозостійкість. Також застосовуються каніфольне мило 0,02 - 0,04% і абіетат натрію не більше 0,01%.

За допомогою дослідів показана можливість отримання легких матеріалів, які будуть витримувати до 800 циклів заморожування / відтавання, при зниженні міцності бетону на пористих заповнювачах не більше ніж на 25%.

Отримання легких матеріалів з малою водопроникністю і високою морозостійкістю відчутно розширює можливості їх застосування.

Такі матеріали успішно використовуються в гідротехнічному будівництві, мостобудуванні і навіть при побудові судів.

захисні засоби

Конструкції з легкого бетону при середньо- і слабоагресивних середовищах можуть застосовуватися без спеціального захисту в тому випадку, якщо його показник проникності не буде нижчою, ніж у важких матеріалів, що застосовуються в таких же умовах. В агресивному середовищі без досвідченої перевірки застосування легких бетонів забороняється.

Схема влаштування підлоги з легкого бетону з пінополістирольним заповнювачем і послідовність технологічних операцій

Схема влаштування підлоги з легкого бетону з пінополістирольним заповнювачем і послідовність технологічних операцій.

Для побудови несучих армованих конструкцій легкий матеріал повинен мати суцільну структуру, тобто бути щільним. При такій структурі порожнечі між зернами габаритного заповнювач максимально заповнені цементним розчином. В такому матеріалі не потрібен захист від корозії металевої арматури. Добавки і вид цементу вибираються згідно з тими рекомендаціями, які прийняті для експлуатованих в даних умовах важких бетонів. При цьому нормується витрата цементу і встановлюється дозування добавок для підвищення міцності легкого бетону.

Спеціальні заходи щодо захисту арматури в матеріалі застосовуються при недостатній щільності захисного шару легкого бетону. Наприклад, металеві деталі в конструкціях з такого матеріалу захищають від корозії оцинкуванням.

Водостійкість щільних цементних матеріалів несуттєво відрізняється від водостійкості бетонів важких. Зазвичай від короткочасного насичення водою легкі бетони зменшують свою міцність не більше ніж на 15%.

У конструктивних легких пористих матеріалів водонепроникність висока. Керамзитобетон з цементним витратою в 300-350 кг / м3 воду не пропускає навіть при тиску в 2 МПа. Легкі бетони мають малу водопроникність, і це підтверджує довготривала експлуатація різних гідроспоруд і випробування напірних труб. Цікаво, що водонепроникність легких пористих бетонів з часом підвищується.




Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Схожі повідомлення

Увага, тільки СЬОГОДНІ!