8. Облегченный бетон

Если в бетонной смеси уменьшить содержание песка, то растворной составляющей не хватит для заполнения пространства между зернами крупного заполнителя и в бетоне останутся изолированные или сообщающиеся между собой пустоты. Такой бетон имеет меньшую среднюю плотность и иногда используется для изготовления стеновых камней. Однако следует иметь в виду, что стены из такого бетона, даже оштукатуренные с обеих сторон, продуваются ветром и могут быть использованы только в местностях с теплым климатом. Крупнопористый бетон оправдал себя в стенках бензохранилища. Резервуар из этого бетона, оштукатуренный с обеих сторон, с пустотами, заполненными водой, сохраняет бензин лучше, чем резервуары любой другой конструкции, так как потери за счет фильтрации практически равны нулю, а испарение, вследствие постоянной сравнительно низкой температуры, минимально.

Прочность облегченных и тяжелых бетонов зависит от активности цемента, В/Ц, качества заполнителей (их прочности, пористости, минералогического состава и т. п.) и плотности. Состав бетона обычно подбирается опытным путем, но при работе на постоянных материалах могут быть использованы принципы проектирования тяжелых бетонов.

Типичный состав бетона цемент : песок : щебень =1 : 0,5 : 3,5–4, прочность – от 35 до 200 кгс/см².

9. Ячеистые бетоны

Ячеистыми называют бетоны, в которых в качестве заполнителя выступает воздух или газ. В соответствии с этим ячеистые бетоны подразделяются на пенобетоны и газобетоны.

9.1. Пенобетон

Для изготовления пенобетонов используют вяжущее и пенообразователь, содержащий поверхностно-активные вещества, которые, концентрируясь на грани раздела двух фаз – воды и воздуха, понижают поверхностное натяжение жидкости и тем способствуют образованию устойчивой пены.

В качестве вяжущих в пенобетонах чаще всего используется портландцемент с добавкой тонкодисперсного кварца естественного (маршалит) и искусственного (молотый песок) происхождения; в качестве вяжущего может быть использована также тонкомолотая смесь извести-кипелки и песка или топливных зол, горелых пород, доменных шлаков и т. п.

В качестве пенообразователя используют:

а) омыленные (обработанные NaOH) органические вещества: боенскую кровь (пенообразователь ГК);

б) канифольное мыло с добавкой для повышения устойчивости пены животного клея (клееканифольный пенообразователь);

в) отходы нефтепереработки, содержащие сульфокислоты, с добавкой сернокислого глинозема (алюмосульфонафтеновый пенообразователь);

г) природный пенообразователь – экстракт мыльного корня с добавкой стабилизатора – растворимого стекла (смолосапониновый пенообразователь).

Приготовление пенобетона производится в комбинированной трехбарабанной мешалке. В первом, верхнем барабане, взбивается пена, а во втором – приготовляется цементное тесто. Затем тесто и пена сливаются в нижний барабан, где перемешиваются. При этом цементное тесто распределяется по поверхности воздушных пузырьков, образуя стойкую структуру, которая не разрушается даже при дальнейшем переливании массы в формы.

Формирование пенобетонного камня заканчивается в пропарочных камерах или чаще всего в автоклавах.