Местные строительные материалы. Технология спецбетонов

1. Силикатный бетон. Назначение и область применения. Исходные ингредиенты. Технология производства. Осн. Физ.-мех. Св-ва

Силикатный бетон – бесцементный бетон автоклавного твердения. В процессе автоклавной обработки известь реагирует с тонкомолотым кремнеземистым компонентом с образованием гидросиликатов кальция. Применяется при производстве плит перекрытий, колонн, ригелей, балок, ограждающих панелей, сте­новых блоков и др.

Вяжущее получается совместным помолом молотой извести и кремнеземистого компонента (песок, зола, шлак, аглопорит). В зависимости от вида кремнеземистого компонента различают виды вяжущего вещества: известково-кремнеземистые (песок); известково-шлаковые (металлургический или топливный шлака); известково-зольные (топливная золы); известково-аглопоритовые (отходы производства искусственных пористых заполнителей); и известково-белитовые (тонкомолотые продукты низкотемпе­ратурного обжига известково-кремнеземистой шихты и песка или белитового (нефелинового) шлама и песка).

Заполнитель подбирается в зависимости от требований предъявляемых к бетону (тяжелый щебень, легкие керамзит, аглопорит, пористые и плотные пески).

Добавки: гипсовый камень для замедления гидратации извести; триэтаноламин для повышения помолоспособности компонентов вяжущего и пластификации бетонной смеси; кремнийорганические жидко­сти ГКЖ-10 и ГКЖ-11 для гидрофобизации и повышения долговечности бе­тона, суперпластификаторы и др.

Технология: 1) «гидратная», для приготовления вяжущего применяется совместный помол предварительно загашенной извести (влажность < 3%) и песок (влажность < 1%), далее компоненты бетона дозируются и перемешиваются в последовательности (мелкий зап-ль-вяжущее-вода-крупный зап-ль), далее формуется изделие, предварительная выдержка перед ТВО не требуется, а рекомендуется быстрый подъем давления; 2) «кипелочная», вяжущее готовится совместным помолом мелкодробленой негашеной извести и песка карьерной влажности, особенность заключатся в том, что изделие после формования выдерживается 2-3 часа перед автоклавной обработкой до полной гидратации.

Автоклавная обработка: Р=0,8…1,3МПа, Т=175…190С, подъем – 2…3ч, выдержка – 4…7ч, охлаждение – 2…3ч

Силикатные бетоны могут быть тяжелыми, легкими и ячеистыми. Обладает хорошим сцеплением с арматурой и защищает ее от коррозии. Начальный модуль упругости в сравнении с равнопрочным цементным бетоном в 1,5-2 раза меньше. Обладает меньшей ползучестью. Прочность силикатного бетона меняется в широких пределах: 5 ... 10 МПа в легких силикатных бетонах, 20...50 МПа в тяжелых бетонах и 80...100 МПа в высокопрочных бетонах.

2. Жаростойкий бетон. Назначение и область применения. Исходные ингредиенты. Технология производства. Осн. Физ.-мех. Св-ва

Жаростойкий бетон используется для эксплуатации в условиях высокой температуры (выше 200°С). Жаростойкий бетон при длительном воздействии вы­соких t должен сохранять в заданных преде­лах свои физико-механические свойства. Классы по жаростойкости И3…И18 (И13…И18 только для ненесущих конструкций)

Применяется в конструкциях промышленных агрегатов (облицовки котлов, футеровки печей и их конструктивов и т.п.) и строительных конструкций, подверженных нагреванию (например, для дымовых труб). Бетонные смеси для жаростойких бетонов следует приготовлять в смесителях принудительного действия.

Вяжущее (в зависимости от степени нагрева): глиноземистый цемент, ПЦ-ы с добавками, жидкое стекло (водный раствор силиката натрия с добавлением молотого кварцевого песка и кремнефтористого натрия для обеспечения твердения). ПЦ – t-а службы до 1700°С. ШПЦ – t-а службы до 700°С. Если содержание шлака при этом ме­нее 50%, то вводят тонкомолотую добав­ку (кроме золы-уноса), составляющую 30% массы ШПЦа. Применение обычного бетона на ПЦ допускается в конструкций, t-а службы которых не превышает 200°С. При этом марку бетона следует выбирать с учетом того, что при, длительном воздействии t-ы порядка 200°С прочность бетона на сжатие снизится на 25%. Снижение прочности бетона на изгиб и растяжение в этих условиях может доходить до 50 %.

Жаростойкий бетон на ПЦ не применяется при воздейст­вии на конструкцию кислой агрессивной среды. В этом случае может быть использован жаростойкий бетон на жидком стекле. Бетоны на жидком стек­ле не применяется в условиях постоянного воздействия паровой среды или воды, при периодическом воздействии только при условии предварительного нагревания конструкций в су­хих условиях до t-ы 700...800 °С.

Минеральные тонкомолотые добавки (улучшение структуры цементного камня и сохранения прочно­сти: хромитовая руда, бой шамот­ного, магнезитового или обычного кирпича, андезит, пемза, лессовидный суглинок, гранулированный доменный шлак, топливный шлак и зола-унос). Тонкость помола добавок должна быть такой, чтобы через сито № 009 проходило > 70 % добавок для бетонов на ПЦ и > 50 % для бетонов на жидком стекле.

Заполнители: хромитовая руда, бой магнезитового, шамотного и обыкновенного глиняного кирпича, кусковой шамот, доменный отвальный шлак, базальт, диабаз, андезит, артикский туф и т.п. Не допускается применение за­полнителей, содержащих кварц, карбонатные породы и т.п. Мелких частиц раз­мером < 0,14 мм в заполнителях должно быть < 15% по массе.

Технология: в барабан смесаителя загружают все сухие компоненты и перемешивают в течение 1 мин. После этого добавляют затворитель (воду, жидкое стекло) и повторно перемешивают ее не менее 3 мин. Осадку стандартного конуса принимают не более 2 см. Для затворения жаростойких бетонов обычно требуется 170... 190 л воды на 1 м³ бетона.

Плотность свежеуложенных жаростойких бетонов на ПЦ, глиноземистом Ц и жидком сте­кле в зависимости от рода заполнителя составляет кг/м³: бетон на хромите – 2900—3200; магнезите - 2500—2800; диабазе, базальте, андезите - 2300 — 2500; кирпичном или туфовом щебне - 1600 — 1900. Плотность бетона в высушенном состоянии уменьшается примерно на 150...200 кг/м³.

Контроль жаростойкости произв. определением остаточн. прочн. сж. после нагрев. образцов, предварительно прошедших сушку и выдержку (32ч при 100ºС), охлаждение до комн. t-ры, обжиг до t-ры в зав-сти от класса по предел. допуст. t-ре применения. Скорость нагрева 150…200С/ч, время выдержки при пост. температуре – 4 ч. Обр. остывают в печи до комн. t и выдерживают 7 сут. над водой, после чего исп. на сж.. Треб. ост. прочн. сж. должна составлят не менее 30% для бетона на ПЦ и гылиноземистых цементах и не менее 70% начальной прочности для бетонов на жидком стекле. Кроме того, для ж.б. класса выше И9 контролируют по температуре, соответствующей 4% и 40% (или разрушению) деформации под нагрузкой.