Легкие бетоны

Легкие бетоны – пористые строительные материалы, плотность которых не превышает 1800 кг/м³.

Строительно-технические свойства легких бетонов определяются по плотности и прочности. По плотности назначаются марки: Д 200, 300…2000. Классы по прочности – В 0,35…40.

Коэффициент конструктивного качества легких бетонов в 1,4 раза больше, чем у тяжелого бетона. Снижается масса конструкции, уменьшается ее толщина.

Применяются для изготовления наружных и внутренних стеновых панелей, конструкций покрытий и перекрытий, балок и колонн.

В зависимости от плотности и коэффициента теплопроводности различают:

а) конструкционный бетон (плотность 800…900 кг/м³, В 2,5…40, λ = 0,35…0,60 Вт/(м∙град);

б) конструкционно-теплоизоляционный бетон (плотность 500…1400 кг/м³, В 2…15, λ = 0,35…0,60 Вт/(м∙град);

в) теплоизоляционный бетон (плотность 200…500 кг/м³, В 0,35…1, λ < 0,20 Вт/(м∙град);

По способу создания пористости различают:

Легкие бетоны на пористых заполнителях, которые готовятся на пористых заполнителях с насыпной плотностью 250…1200 кг/м³.

а) природные пористые заполнители: вулканические горные породы (пемза, туфы) и осадочные горные породы (известняк-ракушечник, диатомиты, трепелы);

б) искусственные пористые заполнители: керамзит; аглопорит; зольный гравий; вспученный перлит (вулканическое стекло); вспученный вермикулит; доменный гранулированный шлак; топливный шлак; дисперсная зола-унос; керамический бой.

Заполнитель со спекшейся плотной поверхностью эффективней для легкого бетона, т.к. он требует меньше цементного клея для ее обмазки и для получения удобоукладываемой бетонной смеси. В/Ц в равноподвижных бетонных смесях можно снижать при использовании заполнителя со спекшейся плотной окатанной поверхностью. Поэтому на таких заполнителях получение бетона необходимых свойств возможно при меньшем расходе цемента, чем на заполнителе с большим количеством открытых пор.

Поризованные легкие бетоны. Пористость в них обусловлена пустотами в цементном камне и в зернах заполнителя. Плотность 800…900 кг/м³, классы по прочности В2,5…7,5.

Крупнопористые (беспесчаные) бетоны. Пористость в них обусловлена в основном крупными порами в межзерновом пространстве пористого или плотного крупного заполнителя. Плотность 1700…1900 кг/м³, классы по прочности В1…7,5.

Ячеистые бетоны. Ячеистые бетоны – мелкозернистые бетоны, поризованные введением пены или вспученные газообразователем. Плотность 300…1200 кг/м³, классы по прочности В 0,35…20.

В зависимости от способа создания ячеистой пористости ячеистые бетоны делятся на газобетоны и пенобетоны.

Газобетоны получают смешиванием вяжущего вещества, кремнеземистого компонента, газообразователя и воду. В качестве газообразователя можно применять металлические порошки (пудры), пергидроль.

3Ca(OH)₂ + 2Al + 6H₂O = 3CaOAl₂O₃6H₂O + 3H₂^↑,

2H₂O₂ = 2H₂O + O₂^↑.

Пенобетоны получают смешиванием раздельно приготовленных растворной смеси и стабильной пены.

Газобетоны и пенобетоны лучше твердеют при автоклавной обработке.

Применяют ячеистые бетоны для изготовления панелей наружных стен, неармированных стеновых блоков, в трехслойных железобетонных стеновых панелях для теплоизоляции.

Вопросы для самопроверки темы «Бетоны»

1. Бетон и материалы для его приготовления.

2. Назовите основные принципы классификации бетонов.

3. Компоненты бетона, их роль и требования к их качеству.

4. Какие свойства бетонной смеси определяют ее качество?

5. Охарактеризуйте основные свойства тяжелого бетона.

6. Понятие «класс» бетона по прочности?

7. Назовите способы уплотнения бетонной смеси.

8. Охарактеризуйте влияние температурно-влажностных условий на твердение бетона.

9. Какие заполнители применяют для лёгких бетонов? Назовите требования, предъявляемые к их качеству.

10. Что такое пено- и газобетоны? Каковы области их применения?

Тест для самоконтроля темы «Бетоны»

1. Почему мелкий заполнитель для бетона должен иметь определенный зерновой состав?

1. Для повышения прочности песка.

2. Для улучшения сцепления песка с цементным камнем.

3. Для снижения пустотности песка и расхода цемента.

4. Для снижения усадочных деформаций бетона.

2. Почему ограничивается содержание пылевидных и глинистых примесей в песке, применяемом для получения бетона?

1. Эти примеси повышают пустотность песка и расход цемента.

2. Эти примеси повышают водопотребностъ бетонной смеси и препятствуют сцеплению песка с цементным камнем.

3. Эти примеси ухудшают пластичность бетонной смеси.

4. Эти примеси повышают прочность бетона.

3. Каким показателем оценивается прочность щебня?

1. Пределом прочности при сжатии. 2. Пределом прочности при изгибе.

3. Показателем дробимости. 4. Истираемостью.

4. В чем проявляется тиксотропное превращение бетонной смеси?

1. Начало схватывания вяжущего.

2. Обратимое уменьшение вязкости смеси при вибрации.

3. Способность бетонной смеси затвердевать.

4. Уменьшение пластичности бетонной смеси.

5. Что называется удобоукладываемостыо бетонной смеси?

1. Способность растекаться под действием силы тяжести.

2. Способность приобретать сплошность при заданном способе формований.

3. Способность заполнять форму при данном способе формования, сохраняя свою однородность и связность.

4. Способность сохранять равномерное распределение всех компонентов бетонной смеси по ее объему.

6. Назовите показатель подвижности бетонной смеси.

1. Водоцементное отношение. 2. Осадка конуса.

3. Время уплотнения бетонной смеси в форме на виброплошадке до появления на ее поверхности цементного молока.

4. Доля песка в смеси мелкого и крупного заполнителей.

7. Какие особенности характерны для жестких бетонных смесей?

1. Жесткие бетонные смеси позволяют ускорить твердение, повысить плотность и прочность бетона при меньшем расходе цемента.

2. Жесткие бетонные смеси требуют большего количества воды.

3. Жесткие бетонные смеси при затвердевании образуют менее плотные и теплопроводные бетоны.

4. Жесткие бетонные смеси позволяют получать бетоны с малой морозостойкостью.

8. Как назначают показатели подвижности и жесткости бетонной смеси?

1. В зависимости от наибольшей крупности заполнителя.

2. В зависимости от марки бетона и назначения железобетонных изделий.

3. В зависимости от способа уплотнения бетонной смеси, минимального, сечения и густоты армирования железобетонных изделий.

4. В зависимости от вида заполнителя.

9. Можно ли повышать подвижность бетонной смеси добавлением воды?

1. Можно только для бетона марок 100 и ниже.

2. Можно только для бетона марок 200 и 300.

3. Можно только для бетона марок 400 и выше.

4. Нельзя никогда.

10. Как повысить подвижность бетонной смеси, не изменяя прочность бетона?

1. Увеличить количество воды затворения.

2. Увеличить количество цементного теста.

3. Уменьшить количество цемента.

4. Увеличить количество щебня и песка без изменения их соотношения.

11. В каком возрасте бетон прочнее при прочих равных условиях?

1. В возрасте 28 суток. 2. В возрасте 35 суток.

3. В возрасте 14 суток. 4. В возрасте 56 суток.

12. Может ли прочность бетона превышать его марочную прочность?

1. Не может.

2. Может только для бетонов марок ниже 300.

3. Может только для бетонов марок 300 и выше.

4. Может только при благоприятных условиях твердения.

13. Какой заполнитель эффективнее для легкого бетона:

1. Лучше со спекшейся плотной поверхностью.

2. Лучше с большим количеством открытых пор.

3. Поверхность заполнителя роли не играет.

4. Качество поверхности заполнителей учитывается только для низкомарочных бетонов.

14. По какой технологии изготовляют газобетон?

1. Смешивание цементной растворной смеси с пеной, формование и твердение наделит в автоклаве.

2. Введение газообразователя в растворную смесь, отливка изделий, вспучивание ее и твердение в автоклавах.

3. Недоуплотнение растворной смеси при формовании изделий с последующим твердение в автоклавах.

4. Продувание воздуха через отформованное изделий с последующим его твердением в автоклавах.

15. Зависит ли прочность легкого бетона от прочности пористого заполнителя?

1. Прочность пористого заполнителя влияет только на прочность низкомарочных бетонов.

2. Прочность пористого заполнителя влияет только на прочность высокопрочных бетонов.

3. Не зависит.

4. Зависит для бетонов любой прочности.

Специальные виды бетонов

В случае проявления особых внешних условий эксплуатации бетона следует применять специальные виды бетонов.

Методы получения таких бетонов связаны с правильным выбором вяжущего и заполнителей, с учетом структурных характеристик бетона, с введением специальных добавок, с изменением технологии.

Гидротехнический бетон. В зависимости от условий работы различают следующие разновидности гидротехнического бетона.

Надводный бетон. Для нормальной работы такого бетона достаточно ввести в его состав органические добавки.

Бетон переменного уровня воды. Для нормальной работы такого бетона достаточно ввести в его состав органические добавки или применить ССПЦ.

Подводный бетон. Для нормальной работы такого бетона достаточно заменить ПЦ на ШПЦ или ППЦ.

Жаростойкий бетон. В зависимости от условий работы различают следующие разновидности жаростойкого бетона.

Высокоогнеупорный бетон, который может работать при температурах более 1770 ^оС.

Огнеупорный бетон, который может работать при температурах 1580…1770 ^оС.

Жароупорный бетон, который может работать при температурах до 1580 ^оС. Жароупорный бетон может выдерживать 5…30 теплосмен.

Кислотоупорный бетон. Кислотоупорный бетон готовится на жидком стекле или на кислотоупорном цементе. Применяются кислотостойкие заполнители.

Бетон для защиты от радиоизлучений. Бетон для защиты от радиоизлучений способен защитить от проникающей радиации благодаря следующим мероприятиям.

В первую очередь к таким бетонам следует отнести особо тяжелый бетон, который готовится на тяжелых заполнителях (барит, железная руда, металлическая дробь, металлическая стружка и т.п.).

Для защиты от нейтронного облучения применяют гидратные бетоны, которые отличаются большим содержанием химически связанной воды (наличием водорода). Кроме того, в состав таких бетонов желательно вводить легкие элементы таблицы Менделеева (бор, литий), которые значительно гасят скорость быстрых нейтронов и снижают их проникающую способность.

Декоративный бетон. Декоративные бетоны отличается повышенными эстетическими свойствами. В основном они готовятся на белом и цветных цементах.

Мелкомозаичный бетон, получаемый без применения мелкого заполнителя;

Бетон, имитирующий естественный камень, который получается без применения крупного заполнителя и на основе мелкого заполнителя той горной породы, имитацию которой производят.

Цементно-полимерный бетон. Цементно-полимерный бетон отличается малой хрупкостью и достаточной пластичностью. В его состав вводятся различные полимеры (смола, каучук, винилацетат, винилхлорид, стирол, латекс). Применяется в дорожном и аэродромном строительстве

Тема

СБОРНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ