- •1.4 Физические свойства строительных материалов
- •Свойства строительных материалов
- •2.1 Природные каменные материалы
- •Применение природных каменных материалов в строительстве
- •Воздушная известь
- •Магнезиальные вяжущие вещества
- •Жидкое стекло, кислотостойкий цемент
- •2.2.3 Гидравлические вяжущие вещества
- •Гидравлическая известь и романцемент
- •Портландцемент, свойства цемента и цементного камня
- •Энергозатраты на получение клинкера
- •Разновидности портландцемента
- •Специальные виды цементов
- •Таблица 3.2
- •Специальные виды тяжелого бетона
- •Таблица 3.4
- •Назначение легких бетонов
- •Таблица 3.5
- •Таблица 3.6
- •Рекомендуемые составы опилкобетона
ные элементы облицовки стеновых панелей, эффективные безрулонные покрытия домов, объемные блоки призматической формы для жилищного домостроения.
Разнообразие бетонных облицовочных материалов достигается за счет использования специальных технологий. Одна из них предусматривает нанесение на поверхность свежеуложенного бетона пигментированного порошкообразного материала с последующим вдавливанием текстурных штампов различного рисунка. После снятия штампов и твердения бетона на его поверхность с целью повышения износостойкости, морозостойкости и коррозионной стойкости наносят высоконаполненные акриловые композиции. Полученный штампованный бетон имеет декоративную поверхность под природный пиленый или рваный камень, плитняк, кирпич и т.д.
Вторая технология получения плит из декоративного бетона основана на использовании метода монолитного литья с имитацией поверхности камня, сланца, дерева. Получаемая многоцветная фактура создается за счет введения красителей, взаимодействующих с минералами цемента. Для повышения долговечности сверху изделия, применяемые для внутренней и наружной отделки стен, полов и тротуаров, защищают прозрачным полимерным покрытием.
Специальные виды тяжелого бетона, предназначенные для работы в особых условиях, представлены в табл. 3.3.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.3 |
||
|
Специальные виды тяжелого бетона |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
Назначение |
Используемые материалы, |
Специальные |
|
|
|
|||||||
обеспечивающие |
|
свойства |
Применение |
|||||||||
и вид бетона |
|
|||||||||||
заданные свойства |
|
и показатели |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
||||||||
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
4 |
|
Химически- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
стойкие: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бетонополимер |
Бетонные |
и |
железобе- |
Высокая |
корро- |
Несущие конструк- |
||||||
|
тонные |
конструкции |
и |
зионная |
|
стой- |
ции, полы на хими- |
|||||
|
изделия, |
|
пропитанные |
кость |
по |
отно- |
ческих |
предприя- |
||||
|
мономерами |
или поли- |
шению |
к |
щело- |
тиях, к |
которым |
|||||
|
мерами |
|
|
|
|
чам, солям, кис- |
предъявляют |
тре- |
||||
|
|
|
|
|
|
лотам. |
|
|
Повы- |
бования |
по |
корро- |
полимербетон |
Химически |
стойкие по- |
шенная |
трещи- |
зионной стойкости, |
|||||||
|
лимерные |
|
связующие |
ностойкость, |
трубы с диаметром |
|||||||
|
(эпоксидные, |
феноль- |
прочность |
на |
от 300 до 1200 мм |
|||||||
|
ные), минеральные за- |
удар |
и |
истира- |
|
|
|
|||||
|
полнители, |
наполнители, |
ние |
|
|
|
|
|
|
|||
|
отвердители |
и модифи- |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
цирующие добавки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
полимер- |
Минеральные |
вяжущие |
Повышенные во- |
Покрытие дорог, по- |
||||||||
цементный |
(цемент) |
в |
сочетании |
с |
до-, износо-, тре- |
лов и несущих кон- |
||||||
|
полимерной добавкой |
|
щино-, коррози- |
струкций на химиче- |
||||||||
|
|
|
|
|
|
онная стойкость |
ских предприятиях |
|||||
78
Продолжение табл. 3.3
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
кислотостойкий |
В качестве |
вяжущего |
– |
Высокая |
кисло- |
Выполнение |
полов |
|||||||||
|
жидкое стекло с добав- |
тостойкость, |
по- |
и несущих |
кон- |
|||||||||||
|
кой |
кремнефтористого |
ниженная |
водо- |
струкций на хими- |
|||||||||||
|
натрия (КФН), кислото- |
стойкость |
|
|
ческих |
предприя- |
||||||||||
|
стойкие |
заполнители |
и |
|
|
|
|
тиях |
|
|
|
|||||
|
наполнители, |
стеклопла- |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
стиковая арматура |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
сульфатостой- |
В зависимости |
от кон- |
Высокая сульфа- |
Фундаменты, |
гид- |
|||||||||||
кий |
центрации |
сульфатов |
в |
тостойкость. |
|
ротехнические со- |
||||||||||
|
агрессивной |
|
среде |
(по |
При использова- |
оружения |
|
при |
||||||||
|
мере увеличения) в каче- |
нии |
сульфато- |
наличии минерали- |
||||||||||||
|
стве |
вяжущего |
исполь- |
стойкого |
и |
гли- |
зованных вод. Не- |
|||||||||
|
зуют: |
|
|
|
|
|
|
|
ноземистого |
це- |
сущие конструкции |
|||||
|
– шлакоили пуццолано- |
мента – высокая |
на |
химических |
||||||||||||
|
вый портландцемент; |
|
|
морозостойкость |
предприятиях |
|||||||||||
|
– сульфатостойкий порт- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
ландцемент |
|
и |
шлако- |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
портландцемент; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
– глиноземистый цемент |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
шлакощелочной |
Шлаковые вяжущие, |
за- |
Высокая |
водо-, |
Дорожные |
покры- |
||||||||||
|
творяемые |
щелочными |
морозо-, корро- |
тия, |
фундаменты, |
|||||||||||
|
растворами |
– |
активиза- |
зионная и жаро- |
гидротехнические |
|||||||||||
|
торами твердения |
|
|
стойкость |
|
|
сооружения, |
твер- |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
деющие |
в |
есте- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ственных условиях, |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
при ТВО и при от- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рицательных |
тем- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пературах |
|
|
|
Жаростойкие |
В зависимости от макси- |
Специальными |
Возведение |
дымо- |
||||||||||||
|
мальной |
|
температуры |
показателями |
вых труб, резервуа- |
|||||||||||
|
применения |
от |
50 |
|
до |
качества бетонов |
ров, тепловых агре- |
|||||||||
|
300 оС вяжущее – порт- |
являются: |
|
пре- |
гатов |
(фундамен- |
||||||||||
|
ландцемент, от 300 до |
дельно допусти- |
тов, сводов), вы- |
|||||||||||||
|
700 оС – шлакопорт- |
мая температура |
полнение покрытий |
|||||||||||||
|
ландцемент в сочетании |
применения |
и |
пола в горячих це- |
||||||||||||
|
с термостойкими напол- |
термическая |
|
хах |
|
|
|
|||||||||
|
нителями |
и |
заполните- |
стойкость в вод- |
|
|
|
|
||||||||
|
лями (базальт, шлак, бой |
ных |
или |
воз- |
|
|
|
|
||||||||
|
керамического кирпича); |
душных |
тепло- |
|
|
|
|
|||||||||
|
от 700 до 1000 оС – жид- |
сменах (в зави- |
|
|
|
|
||||||||||
|
кое стекло с КФН, тер- |
симости |
|
от |
|
|
|
|
||||||||
|
мостойкие |
наполнители |
условий эксплу- |
|
|
|
|
|||||||||
|
и заполнители (шлак, |
атации) |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
шамот, базальт, керам- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
зит, вермикулит); от |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
1000 до 1400 оС глино- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
земистый цемент с тер- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
мостойкими |
наполните- |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
лями и заполнителями |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
79
Окончание табл. 3.3
1 |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
Радиационно- |
Цементные |
бетоны с |
Сверхтяжелый |
Защита |
сооруже- |
||||||
защитные |
особоплотными |
запол- |
бетон |
плотно- |
ний ядерных реак- |
||||||
|
нителями: |
железосодер- |
стью от 2600 до |
торов и |
атомных |
||||||
|
жащие и баритовые руды |
6000 кг/м3, обла- |
электростанций |
||||||||
|
с добавлением чугунного |
дающий |
свой- |
|
|
|
|||||
|
скраба и введением спе- |
ством |
поглоще- |
|
|
|
|||||
|
циальных |
химических |
ния радиацион- |
|
|
|
|||||
|
добавок |
|
|
ных излучений |
|
|
|
||||
Напрягающие |
В качестве вяжущего ис- |
Марка |
по |
само- |
Возведение |
желе- |
|||||
|
пользуют |
специальный |
напряжению |
Sр |
зобетонных |
гидро- |
|||||
|
напрягающий |
цемент, |
0,6–Sр 4, |
водо- |
технических |
со- |
|||||
|
создающий |
самонапря- |
непроницае- |
|
оружений, |
мостов, |
|||||
|
жение в конструкции за |
мость |
не |
ниже |
тоннелей, |
изготов- |
|||||
|
счет расширения бетона |
W12, |
повышен- |
ление труб, свай, |
|||||||
|
при твердении |
|
ная |
трещино- |
балок, ферм, резер- |
||||||
|
|
|
|
|
стойкость. |
Пре- |
вуаров, плит по- |
||||
|
|
|
|
|
дел |
прочности |
крытий и перекры- |
||||
|
|
|
|
|
на сжатие от 25 |
тий, покрытие ав- |
|||||
|
|
|
|
|
(В20) |
до |
|
80 |
томобильных дорог |
||
|
|
|
|
|
(В60) МПа |
|
|
|
|
|
|
Фибробетоны |
Использование |
дисперс- |
Повышенная |
|
Изготовление свай, |
||||||
|
ной |
тонковолокнистой |
ударная |
проч- |
труб, балок; до- |
||||||
|
арматуры – фибр (метал- |
ность, |
износо- |
рожные покрытия |
|||||||
|
лических, |
стеклянных, |
стойкость, |
тре- |
|
|
|
||||
|
базальтовых, полимер- |
щиностойкость |
|
|
|
||||||
|
ных) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Декоративные |
В качестве вяжущего |
Повышенная де- |
Дорожные, троту- |
||||||||
|
применяют белые и |
коративность, |
|
арные и фасадные |
|||||||
|
цветные портландцемен- |
истираемость |
не |
плиты, лестничные |
|||||||
|
ты, в качестве заполни- |
более 0,8 г/см2 |
|
марши, монолит- |
|||||||
|
телей – отходы перера- |
|
|
|
|
ные мозаичные и |
|||||
|
ботки |
горных |
пород |
|
|
|
|
цветные полы, ар- |
|||
|
(гранит, мрамор и т.д.) |
|
|
|
|
мированные сталь- |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ными волокнами |
||
Легкие бетоны с плотностью менее 2000 кг/м3 можно получить за счет использования пористых заполнителей (легкий бетон), поризацией
межзернового пространства (поризованный бетон) или мелкозернистого бетона в объеме (ячеистый бетон) путем введения газо- и пенообразую-
щих добавок, а также применения монофракционного крупного запол-
нителя при отсутствии мелкого и ограниченного расхода цемента (крупнопористый бетон).
Вид и применение легкого бетона определяют двумя показателями: пределом прочности на сжатие в 28 суток естественного твердения (марка и класс) и средней плотностью. По назначению легкие бетоны подразделяют на конструкционные для изготовления таких несущих конструкций,
80
как плиты перекрытий; конструкционно-теплоизоляционные, использу-
емые в производстве ограждающих стеновых конструкций, плит покрытий, и теплоизоляционные, основное назначение которых – теплозащита зданий и сооружений, трубопроводов и технологического оборудования.
В зависимости от применяемого крупного пористого заполнителя легкие бетоны подразделяют на керамзитобетон, перлитобетон и т.д. Их назначение представлено в табл. 3.4.
Таблица 3.4
Назначение легких бетонов в зависимости от применяемого легкого заполнителя
|
|
Назначение легких бетонов |
|
||
Вид бетона |
Теплоизоляционные |
Конструкционно- |
Конструкционные |
||
|
D менее 600 кг/м |
2 |
теплоизоляционные |
D 1200–2000 кг/м |
3 |
|
|
D 600–1200 кг/м3 |
|
||
Керамзитобетон |
+ |
|
+ |
+ |
|
Аглопоритобетон |
– |
|
+ |
+ |
|
Шлакопемзобетон |
– |
|
+ |
+ |
|
Перлитобетон |
+ |
|
+ |
+ |
|
Вермикулитобетон |
+ |
|
– |
– |
|
Бетон на щебне из |
|
|
|
|
|
пористых горных |
+ |
|
+ |
+ |
|
пород |
|
|
|
|
|
Для приготовления легких бетонов с плотной межзерновой структурой, пористость которой не превышает 7 %, используют все виды минеральных вяжущих и пористые заполнители. Так как прочность пористого заполнителя всегда меньше прочности цементного камня, то его введение в бетонную смесь приводит к понижению плотности и прочности бетона. Эта зависимость проявляется сильнее при увеличении содержания легкого заполнителя и уменьшении его плотности. За счет снижения В/Ц, применения более активного цемента, добавок, повышающих прочность цементного камня, можно повысить общую прочность бетона только до какого-то граничного значения, определяемого видом заполнителя, после которого влияние заполнителя становится определяющим и любые последующие технологические приемы неэффективны. Взаимосвязь между прочностью пористых заполнителей и маркой бетона представлена в табл. 3.5.
Важным свойством легкого бетона является его теплопроводность, по которой рассчитывают толщину ограждающих конструкций. Увеличение содержания легкого заполнителя, уменьшение его плотности приводят к понижению коэффициента теплопроводности бетона, улучшению его теплотехнических свойств. Из-за своей высокой пористости легкий заполнитель оказывает большее, по сравнению с плотным, влияние не только на прочность бетона, но и на свойства бетонной смеси.
81
