7. Заполнители для легкого бетона.

Легкий бетон получают двумя путями: применением легких заполнителей, и путем поризации (ячеистый бетон).

Пористые заполнители: искусственные и естественные.

Легкие бетоны на пористых заполнителях применяют в ограждающих конструкциях для тепло и звукоизоляции. При этом введение в бетон пористых заполнителей снижает плотность бетона, и понижают его прочность. Также пористые заполнители обладают значительным водопоглащением, что необходимо учитывать при приготовлении смеси (увеличивать расход). Применяют пластифицирующие добавки.

Искусственные заполнители:

1) Керамзит – керамзитовый гравий получают из легкоплавких глин путем окатывания гранул на грануляторе, подсушки и обжига (при обжиге глина вспучивается за счет испарения воды)

2) Аглопоритовый щебень и песок – получают спеканием глины и отходов переработки каменных углей на агломерационной решетке.

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

4) Заполнители из отходов промышленности:

–> Доменные шлаки (выплавка чугуна)

–> Золы

–> Отходы сноса ж/б конструкций жилых домов и зданий (переработка на дробилке и т.д.)

–> Переработка автомобильных покрышек (фибробетон)

–> Разработка кайфудры: торфозит (на основе торфа и глины – окатыванием и обжигом)

–> Отходы известняка при добыче (в карьерах)

Естественные заполнители: из горных пород (требуют измельчения).

Измельчение: грубое, тонкое

При получении заполнителей выполняют операции: дробление, грохочение, промывка, обогащение (при отсутствии необходимых фракций).

Грохочение – разделение по крупности на грохотах (основной элемент - просеивающая поверхность: сита, колосники, решетки). Различают грохочение:

Предварительное – из общей массы выделяют куски, не требующие дробления и негабаритные;

Промежуточное – также выделяют продукт, не требующий дробления в следующей стадии;

Контрольное – после последней стадии выделяют частицы крупнее заданных и возвращают в начало процесса;

Окончательное – продукт разделен на заданные части по крупности.

По технологии грохочения: сухое и мокрое («+» - попутная промывка)

Использование чистого и обогощенного песка позволяет сэкономить до 20% цемента.

Классификаторы (гидравлические) – вертикального и горизонтального типа.

Корытные барабаны и вибропромывочные машины – получили наибольшее распространение.

8. Бетонная смесь, ее структура и свойства. Реологические и технологические свойства бетонной смеси.

Бетонная смесь – сложная многокомпонентная полидисперсная система, полученная при затворении водой сухой смеси цемента, заполнителей и добавок. По своим реологическим свойствам бетонная смесь занимает промежуточное положение между вязкими жидкостями и твердыми телами. От истинно вязких жидкостей б. смесь отличается наличием некоторой структурной прочности или структурной вязкости за счет сил вязкого трения. От твердых тел б. смесь отличается отсутствием достаточной упругости формы и способностью к необратимым пластическим деформациям при небольших нагрузках. Структурная прочность и силы взаимодействия имеют разную физическую природу и зависят от размеров частиц, объема жидкой фазы, ее природы, наличия других ионов, и величины поверхностного натяжения.

Вследствие большой пустотности между зернами песка и щебня - действие поверхностных сил очень мало. С уменьшением частиц (<0,1 мм) возникают капиллярные силы.

С вязная система влияет на подвижность смеси. Подвижность смеси повышается при увеличении содержания воды, использовании высокоскоростного перемешивания, вибрирования. Снижается подвижность с увеличением содержания мелкого заполнителя, с увеличением содержания плоских лещадных зерен.

Структуры бетонной смеси:

1. С плавающим заполнителем

2. С плотной упаковкой заполнителя

3) Крупнопористая смесь с недостатком цементного теста

Реологические свойства:

1 ) Тиксотропия – способность системы изменять свои реологические свойства под влиянием мех. воздействий и после прекращения – восстанавливать их

2) Вязкость 3) Пред. напр. сдвига 4) Период релаксации (рассасывания напряжений)

1 – Бингама-Шведова (η=const)

2 – Псевдопластич. жидкости ( η)

3 – Ньютона (η=const)

4 – Дилатантные жидкости ( η)

Технологические свойства:

Бетонная смесь должна иметь консистенцию, соответствующую условиям ее укладки.

Удобоукладываемость: подвижность (по осадке/опусканию конуса), [см] и жесткость, [с]

- сверхжесткие смеси СЖ1, СЖ2, СЖ3 (50…100 с)

- жесткие смеси Ж1, Ж2, Ж3, Ж4 (5…60 с)

- подвижные смеси П1, П2, П3, П4, П5 (от 1 до 20 см)

Расслаиваемость: (при транспорте смеси): водоотделение (0,1…0,8) и раствороотделение (2…4%)

Факторы, влияющие на технологические свойства:

1. Связность – способность растекаться и заполнять форму. Цементное тесто придает смеси связность; подвижность возрастает с повышением В/Ц.

2. Свойства цемента – цемент с более высокой нормальной густотой повышает подвижность.

3. С увеличением крупности заполнителя суммарная площадь поверхности уменьшается => подвижность возрастает. Чем больше округлость зерен и гладкость тем больше подвижность.

4. Влияет соотношение между П и Щ (должно быть оптимальным). При большом содержании П подвижность снижается.

5. Подвижность регулируется пластифицирующими добавками. Предельно низкое В/Ц => добавляют поликарбоксилаты => смесь без вибрирования заполняет форму.