|
Курс лекций
по
"Строительное материаловедение"
Легкие
бетоны
Существенный недостаток обычного тяжелого бетона — большая
плотность (2400...2500 кг/м3). Снижая плотность
бетона, строители достигают как минимум двух положительных
результатов:
•
снижается масса строительных конструкций;
•
повышаются их
теплоизоляционные свойства.
Легкие бетоны
бетоны с плотностью менее 1800 кг/м3 - универсальный
материал для
ограждающих и несущих конструкций жилых и промышленных зданий.
Из них изготовляют большинство стеновых панелей и блоков, плит
кровельных
покрытий и камней для укладки стен. Термин «легкие
бетоны» объединяет большую группу различных по составу, структуре
и свойствам бетонов.
По назначению легкие бетоны подразделяют на:
•
конструкционные (класс прочности - В7,5...В35; плотность -
400...1800кг/м3);
•
конструкционно-теплоизоляционные (класс прочности не менее
ВЗ,0, плотность - 600... 1400 кг/м3);
•
теплоизоляционные -
особо легкие (плотность < 600 кг/м3).
По строению и способу получения пористой структуры легкие
бетоны
подразделяют на следующие виды:
•бетоны
слитного строения на пористых заполнителях;
•
ячеистые бетоны, в составе которых нет ни крупного, ни мелкого
заполнителя, а их роль выполняют мелкие сферические поры
(ячейки);
•
крупнопористые, в которых отсутствует мелкий заполнитель, в
результате чего между частицами крупного заполнителя образуются
пустоты.
Легкие бетоны на пористых заполнителях
— наиболее распространенный
вид легких бетонов. Свидетельства их применения известны
еще в Древнем Риме. Для
получения легких бетонов тогда использовали
природный заполнитель — пемзу и туф, а также бой керамики и даже пустые
глиняные сосуды. В настоящее время эти заполнители также
используют как местный материал.
Широкое развитие легкие бетоны получили во второй половине
XX
в., когда началось массовое производство искусственных пористых
заполнителей: керамзита, аглопорита, шлаковой пемзы и др.
Особенности технологии легких бетонов
связаны со спецификой
пористых заполнителей: их плотность меньше плотности воды,
поверхность
частиц шероховатая и они активно поглощают воду.
Низкая плотность не
позволяет эффективно использовать традиционные бетоносмесители
«свободного падения», в
которых перемешивание интенсифицируется за счет падения тяжелых
зерен заполнителя.
Шероховатая поверхность также затрудняет перемешивание. Поэтому
для приготовления легкобетонных смесей желательно
использовать смесители принудительного перемешивания.
При вибрировании легких бетонов расслоение смеси имеет обратный
характер в сравнении с тяжелым. Вверх всплывают легкие зерна
заполнителя, а вниз опускается цементное тесто.
Твердение цемента в легких бетонах происходит в более благоприятных
условиях, чем в тяжелом бетоне, так как заполнитель, поглотивший
воду во время приготовления смеси, служит как бы аккумулятором
воды, обеспечивающим влажное твердение бетона в длительные
сроки.
Структура и свойства легких бетонов.
Пористые заполнители
имеют шероховатую поверхность, поэтому сцепление цементного камня
с заполнителем не является слабым звеном легких бетонов. Этому
способствует также
химическая активность вещества заполнителей,
содержащих аморфный
SiO2,
способный взаимодействовать с Са(ОН)2
цементного камня. Плотность и прочность контактной зоны «цементный
камень — пористый заполнитель» объясняют парадоксально высокую
водонепроницаемость и прочность легких бетонов на пористых
заполнителях.
Морозостойкость
легких бетонов при их пористой структуре довольно
высокая. Рядовые легкие бетоны имеют морозостойкость в пределах
F25...F100.
Для специальных целей могут быть получены легкие бетоны с
морозостойкостью
F200,
F300
и
F400.
Водонепроницаемость
у легких бетонов высокая и увеличивающаяся
по мере твердения
бетона за счет уплотнения контактной зоны «цементный
камень — заполнитель», являющейся самым уязвимым местом
для проникновения воды в обычном бетоне. Установлены
следующие марки легких бетонов
по водонепроницаемости:
W0,2;
W0,4;
W0,6;
W0,8;
W1;
W1,2
(давление воды, МПа, не вызывающее
Фильтрации при стандартных
испытаниях).
|
