38. Армирование бетона заполнителем

Как было указано выше объем зап-ля в бетоне составляет до 80% всего объема. Этим самым экономится расход цемент, и обеспечивается требуемая прочность. Мелкий зап-ль в этом случае играет отрицательную роль, т.к. прочность раствора на кварцевом песке ниже прочности на обычном ПЦ. Применением же крупного зап-ля можно повысить прочность бетона.

Форма зерен и качество пов-ти обеспечивают надежное сцепление с ЦК, => прочность бетона увеличивается от 5 до 10% в завис-ти от класса бетона.

Высокопрочный зап-ль будучи жестким компонентом бетона принимает нагрузку на себя и несколько разгружает растворную часть бетона, что позволяет снизить образование микродефектов, трещин в растворной фазе. Когда при возрастающей нагрузке на бетон трещины в растворной части фазе все же образуются, то высокопрочный зап-ль воедино принимает на себя нагрузку и этим самым может поддерживать несущую способность бетона. Т.о. зап-ль как бы армирует бетон. Этот эффект проявляется при исп-ии высококачественного чистого гранитного щебня. Прочность зап-ля в бетоне должна превышать прочность растворной фазы не более 25%. Особенность армирования бетонного зап-ля состоит в том, что зерна зап-ля имеют небольшие размеры, т.е. арматура разрезана на кусочки, а арматура д.б. внахлестку.

В бетоне армирующий эффект может проявляться только при взаимной привязке зерен зап-ля. Это возможно только при достаточно большом содержании зап-ля в бетоне. Если в бетоне мало зап-ля, то возникает плавающая структура зап-ля и взаимная привязка не наблюдается. При этом в лучшем случае прочность бетона будет = или меньше прочности растворной фазы.

39. Влияние заполнителей на среднюю плотность бетона

Обычные Б и ЖБ при известных достоинствах обладают недостатками – большой собственный вес. В изгибаемых ж/б конст-циях ≈ 50% несущей способности идет на восприятие собственного веса. Это особенно ощутимо при строительстве больших пролетных конст-ций, когда собственный вес ж/б конст-ции ограничивает их использование. Использование легких Б позволяет снизить собственный вес конст-ции на 20-40%, повысить полезную несущую способность и => расход арматуры. При этом резко сокращаются транспортные и монтажные нагрузки. Снижение плотности Б достигается в основном применением легких пористых заполнителей.

40. Заполнители и теплопроводность бетона

Теплопроводность - одно из важнейших свойств бетона, приме­няемого в ограждающих конструкциях. Чем легче бетон, тем, как правило, меньше его теплопроводность, поскольку уменьшение плот­ности бетона связано с повышением пористости, т. е. с вовлечени­ем в объем бетона воздуха, являющегося в небольших порах прекрасным теплоизолятором.

Теплопроводность бетона в значительной мере определяется ви­дом используемого заполнителя. Развитие производства пористых заполнителей для легких бетонов сделало возможным массовое применение легкобетонных стеновых панелей наружных стен в жилищном строительстве, теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов различного назначения.

Расчетная теплопроводность керамзитобетона при плотности 1000 кг/м³ составляет 0,41 Вт/(м∙°С), что в 2 раза меньше теплопроводности кирпичной кладки, а при плотности 1200 кг/м³ - 0,52Вт/(м∙°С) и т. д.

Имеется определенная общая зависимость между плотностью и теплопроводностью, однако возможны и существенные отклоне­ния от этой зависимости. Известно, что аморфные материалы ме­нее теплопроводны, чем кристаллические. Так, обычное силикатное стекло с плотностью 2500 кг/м3 имеет теплопроводность примерно 0,8 Вт/(м-°С), т. е. такую же, как у кирпича, плотность которого лишь 1700 кг/м³. Теплопроводность обычного бетона с плотностью близкой к плотности стекла, составляет примерно 1,4 Вт/(м-°С)'

Поэтому с точки зрения требований теплоизоляции предпочти­тельны заполнители, в составе которых больше стекла, например шлаковая пемза, получаемая быстрым охлаждением поризованного расплава (при быстром охлаждении расплава кристаллизация не происходит). Действительно, исследования показали сравни­тельно малую теплопроводность шлакопемзобетона.

На теплопроводность легкого бетона неплотной структуры (крупнопористого или малопесчаного) существенное влияние ока­зывает гранулометрический состав заполнителей, поскольку от не­го зависит характер межзерновой пористости. Из двух видов бето­на с одинаковым общим объемом пор мелкопористый, как прави­ло, будет иметь меньшую теплопроводность, так как эффективная теплопроводность воздуха, включающая и передачу излучением, зависит от размера пор (по А. Миснару):

Хв = 0,026 + 3,78 D

где D — диаметр поры, м.

Теплопроводность бетона зависит также от его влажности. Теп­лопроводность воды составляет 0,58 Вт/(м-°С), что во много раз больше теплопроводности воздуха. Поэтому, если поры бетона вместо воздуха заполняет вода, то теплопроводность его резко уве­личивается, теплопотери через увлажненные ограждающие кон­струкции возрастают, а в зимний период возможно их промерза­ние. Теплопроводность льда составляет около 1,8 Вт/(м-°С), таким образом с промерзанием увлажненного бетона его теплопровод­ность еще более увеличивается.