Ячеистые бетоны

Виды ячеистых бетонов. Ячеистый бетон - искусственный каменный материал, состоящий из затвердевшего вяжущего вещества с равномерно распределенными в нем замкнутыми порами в виде ячеек диаметром не более 1-2 мм, заполненных воздухом или газом. Ячеистые бетоны получают в результате твердения предварительно вспученной смеси минерального вяжущего, тонкодисперсного кремнеземистого компонента, порообразователя и воды. В объеме ячеистого бетона до 85% пор, они равномерно распределены в его теле и разделены одна от другой тонкими и прочными перегородками из цементного камня или иного вяжущего вещества.

Существует много разновидностей ячеистых бетонов:

В зависимости от способа образования пористой структуры ячеистые бетоны делят на газо- и пенобетоны.

По виду применяемого вяжущего различают газо- и пенобетоны на портландцементе, газо- и пеносиликаты на воздушной извести, газо- и пеношлакобетоны на шлаковых вяжущих с активизаторами твердения, газо- и пеногипсы на гипсовых вяжущих.

По виду кремнеземистого компонента подразделяют на две группы: газосиликаты, пенобетоны н другие, получаемые с применением молотого песка, и газозолосиликаты, газозолобетоны, пенозолобетоны и др., получаемые с применением золы-уноса ТЭС взамен песка.

По условиям твердения ячеистые бетоны бывают автоклавного и безавтоклавного твердения.

По назначению ячеистый бетон разделяют на следующие виды:

. теплоизоляционные плотностью в воздушно-сухом состоянии менее 500 кг/мЗ (для изготовления теплоизоляционных и акустических плит, скорлуп и других изделии);

. конструкционно-теплоизоляционные плотностью 500 - 900 кг/мЗ, прочностью 5 - 7,5 МПа (для ограждающих конструкций зданий);

. конструкционные плотностью 900 -1200 кг/мЗ (для изготовления несущих и одновременно теплоизоляционных строительных конструкций, панелей междуэтажных перекрытий и др.).

Пенобетон приготовляют смешиванием цементного теста или раствора с отдельно приготовленной устойчивой пеной. После затвердевания пенобетонной смеси образуется бетон ячеистой структуры. Пену приготовляют путем энергичного перемешивания пенообразователя с водой. В качестве пенообразователя применяют жидкие смеси канифольного мыла и животного клея или водного раствора сапонина (вытяжки из растительного мыльного корня), а также препарат ГК (гидролизованная кровь с боен). Полученная пена имеет устойчивую структуру и хорошо смешивается с цементным тестом или раствором.

Газобетон готовят из смеси цемента (иногда с добавкой извести), кремнеземистого компонента и воды с введением в уже перемешанную смесь газообразователя - алюминиевой пудры, пергидроля (водный раствор перекиси водорода Н₂О₂) и др. Наиболее распространенный газообразователь -тонкодисперсный алюминиевый порошок (пудра). Процесс газообразования происходит в результате химического взаимодействия алюминия с гидроксидом кальция:

А1+ЗСа (ОН)₂ + 6Н₂О =ЗСаО. А1₂О_З 6Н₂О +ЗН₂.

Выделяющийся водород вспучивает цементное тесто, которое, затвердевая, сохраняет ячеистую структуру.

Перемешанные исходные компоненты газобетона разливают в металлические формы, заполняя их с таким расчетом, чтобы после окончания вспучивания форма была заполнена доверху.

После вызревания в формах газобетон обычно подвергают ускоренному твердению в автоклавах. Применяя автоклавную обработку, можно не только обеспечить получение изделий с высокой прочностью, но и значительно снизить расход цемента путем частичной или полной замены его известью. В последнем случае получают газосиликаты.

Свойства ячеистых бетонов. Основные свойства ячеистых бетонов, определяющие область их применения - пористость, прочность, теплопроводность, водопоглощенне и морозостойкость.

Пористость ячеистых бетонов 50 - 85 %. Косвенно она может характеризоваться плотностью бетонов, которая колеблется от 500 до 1200 кг/м^З.

Прочность ячеистых бетонов зависит от плотности, вида и свойств исходных материалов, а также от вида и режима тепловой обработки. Для ячеистых бетонов установлены следующие марки по прочности при сжатии: М15, М25, М35, М50, М75, М100 и М150. Теплопроводность ячеистых бетонов зависит от их плотности. Для конструкционно-теплоизоляционных ячеистых бетонов плотностью 700 - 900 кг/м³ теплопроводность равна 0,16 - 0,23 Вт/(м.^оС).

Водопоглощение и морозостойкость ячеистых бетонов зависят от плотности и строения пор. При плотности ячеистых бетонов 700 - 900 кг/м^З водопоглощение по массе колеблется в пределах 30 - 40%. Морозостойкость ячеистых бетонов несколько ниже, чем у легких бетонов. Для уменьшения водопоглощения и повышения морозостойкости рекомендуется получать ячеистые бетоны с равномерно распределенными мелкими замкнутыми порами.