31. Пористые заполнители для легких бетонов. Технические характеристики и требования к пористым заполнителям для легких бетонов.

Легкий бетон получают 2-мя способами:

1. Использование легких заполнителей.

2. Путем поризации (ячеистый бетон)

Пористые заполнители

Искусственные Естественные (природные)

Введение в бетон или смесь пористых заполнителей, снижает плотность и уменьшает модуль упругости бетона.

Пористые заполнители обладают значительным водопоглащением => для приготовления смеси используют больше воды (В/Ц увеличивается - это связано с удобоукладываемостью), вводят добавки (пластификаторы).

Естественные (природные): вулканические и осадочные горные породы;

Искусственные:

1) Керамзитовый гравий – получают из легкоплавких глин, путем окатывания гранул на грануляторе, последующей сушки и обжиге. При обжиге глина вспучивается (за счет испарения воды).

2) Аглопоритовый щебень и песок – получают спеканием глины и отходов от каменных углей (при добыче) – агломерационная решетка.

3) Гранулированный шлак – получают при быстром охлаждении водой шлакового расплава.

4) Заполнители из отходов промышленности:

отходы: шлаки (доменные); золы (с ТЭЦ)

легкий заполнитель торфозит на основе торфа и глины.

Использование заполнителей из отходов экономично и экологично.

32. Особенности структуры, свойств легких бетонов на пористых заполнителях.

Заполнители: керамзит, перлит, туф, пемза, вермикулит

Свойства:

1. Плотность:

• теплоизоляционные - объемной массой 500 кг/м³ и менее;

• конструктивно-теплоизоляционные - имеющие объемную массу до 1400 кг/м³, марки по прочности при сжатии 35-100;

• конструктивные объемной массой от 1400 до 1800 кг/м³, с марками по прочности 150-500;

2. Прочность:

прочность во многом зависит от плотности крупного заполнителя, а также его способности (крупного заполнителя) впитывать влагу при гидратации. Установлены следующие проектные марки легкого бетона по прочности на сжатие: 25, 35, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 400 и 500;

3. Деформативность: модуль упругости меньше чем у тяжелого бетона, больше усадка и ползучесть;

4. Теплотехнические: высокая теплопроводность, варьируется в зависимости от плотности заполнителя;

5. Морозостойкость: возможно получение легких бетнов с высокой морозостойкостью до 800 циклов

Структура: плотные, поризованные, крупнопористые (без песка)

А) Плотная:

R₂>R_б> R₁ – сплошная матрица: цементный камень + заполнитель

Б) Плотная с пористым заполнителем:

R₂<R_б< R₁ –цементный камень + пористый заполнитель (керамзит)

В) Ячеистая:

R₂=0 ; R_б< R₁ – масса пор в сплошной среде

33. Разновидности легких бетонов на пористых заполнителях (керамзитобетон). Поризованные легкие бетоны (мелкозернистые легкие бетоны, крупнопористые бетоны).

Керамзитобетон: наиболее распространённый вид лёгкого бетона, в котором крупным заполнителем является керамзит, а вяжущим — цемент; в качестве мелкого заполнителя применяют пористый или плотный (например, кварцевый) песок.

По структуре (степени пористости) бетона различают: плотный, крупнопористый и поризованный.

В зависимости от назначения подразделяют: теплоизоляционный, конструктивно-теплоизоляционный, конструктивный.

1) Теплоизоляционный различной структуры применяют в основном в качестве теплоизоляционного материала в слоистых ограждающих конструкциях зданий. Его плотность (в высушенном состоянии) от 350 до 600 кг/м³;

2) Конструктивно-теплоизоляционный используют главным образом для однослойных стеновых панелей, крупных блоков и т.п. Его плотность 700—1200 кг/м³;

3) Конструктивный предназначен для различных несущих конструкций зданий и инженерных сооружений (например, мостов), имеет плотность 1400—1800 кг/м³; морозостойкость до 500. Использование конструктивного керамзитобетона (вместо обычного тяжёлого бетона) в крупноразмерных железобетонных конструкциях позволяет существенно снизить их массу и стоимость.

Мелкозернистый: бетон, получаемый из смеси мелкого заполнителя (песка), вяжущего материала (цемента) и воды. По своему составу и некоторым свойствам сходен со строительными растворами. Применяется главным образом для изготовления тонкостенных, а также обычных железобетонных конструкций и изделий.

Мелкозернистая структура обусловливает повышенную прочность при растяжении, благодаря чему его используют в дорожном и аэродромном строительстве. Отсутствие крупного заполнителя (щебня, гравия) существенно облегчает приготовление, транспортирование и укладку бетонной смеси (особенно при использовании бетононасосов).

Отрицательное свойство: повышенный (по сравнению с др. видами бетона) расход вяжущего материала и связанное с этим увеличение усадки и ползучести. Уменьшение количества вяжущего материала в составе бетона достигается размолом части песка, применением пластифицирующих добавок, автоклавной обработкой изделий.

Крупнопористый: бетон, получаемый из смеси пористого гравия или щебня, вяжущего и воды. Отсутствие песка в смеси и ограниченный расход цемента (не более 280 кг/м³) обусловливают крупнопористую структуру бетона, пониженную объёмную массу и незначительный показатель теплопроводности.

Крупнопористый бетон на пористом заполнителе (керамзитовый гравий, отсеянный шлак и т. п.) используется как теплоизоляционный материал в многослойных ограждающих конструкциях зданий.