Легкие бетоны на пористых заполнителях

Бетон называется легким, если его плотность не превышает 1800 кг/куб.м. В основе такого бетона лежит портландцемент или шлакопортландцемент.

То, насколько бетон прочный и плотный, зависит от содержания в нем вяжущего вещества и воды, а также от плотности зернового состава и способа, применяемого для уплотнения смеси.

Легкие бетоны на пористых заполнителях нашли широкое применение в современной строительной отрасли, поэтому мы решили более детально рассмотреть характеристики этого материала.

Разновидности заполнителей легкого бетона

Заполнителями бетона служат различные пористые материалы, они могут быть:

1. 1. Органическими, изготовленными из древесной щепы, гранулированного пенополистирола, стеблей хлопчатника и т. д. Их используют не так часто.
2. 2. Неорганическими, которые, в свою очередь делятся на:

• - природные, для получения которых нужно частично дробить и рассеивать или только рассеивать горные породы (пемзу, вулканический туф, известняк-ракушечники т. д.);
• - искусственные, которые являются продуктами термообработки минерального сырья (топливные золы, шлаки и т. д.).

Для получения керамзитового гравия обжигают гранулы, приготовленные из вспучивающихся глин. Плотность этого заполнителя составляет от 250 до 800 кг/куб.м. В месте излома керамзитовой гранулы можно увидеть, что у нее пенная структура.

Благодаря покрывающей гранулу спекшейся оболочке она обладает высокой прочностью. Из керамзитового гравия получают керамзитовый песок, для этого используют метод обжига гранулированной глины во взвешенном состоянии или метод дробления.

Чтобы получить шлаковую пемзу, нужно быстро охладить расплав металлургических шлаков, который приведет к вспучиванию. Затем кусковая шлаковая пемза должна пройти этап дробления и рассеивания, в результате чего получится пористый щебень.

Для получения вспученного перлита нужно обжечь водосодержащие вулканические стеклообразные породы. При увеличении температуры до 950–1200 градусов происходит выделение воды, в результате чего объем перлита увеличивается в десять-двадцать раз. Из вспученного перлита производят легкий бетон и теплоизоляционные изделия.

Топливные шлаки можно получить путем спекания и вспучивания примесей неорганической природы, которые содержит уголь. Затем шлаки частично дробят, рассеивают и обогащают с целью удаления из них золы, остатков угля и т. д.

Технические характеристики

Легкий бетон на пористых заполнителях обладает такими свойствами:

1. 1. Прочностью.

Характеризуется классом по прочности. Легкий бетон, имеющий плотную структуру, по прочности на сжатие представлен следующими классами: В2,5-В40; по прочности на осевое растяжение — от В0,8 до В3,2.

У теплоизоляционных бетонов есть три класса: В0,35, В0,75 и В1. Чтобы получить легкий бетон повышенной прочности, используют пористый заполнитель, имеющий большую прочность, а вместо пористого песка используют песок плотный.

1. 2. Плотностью.

В зависимости от данного показателя сухие легкие бетоны могут иметь марки от Д200 до Д2000. Легкие бетоны (ГОСТ 25820–83) подразделяются на три группы:

• - теплоизоляционные — плотность до 500 кг/куб.м;
• - конструкционно-теплоизоляционные — плотность от 500 до 1400 кг/куб.м;
• - конструкционные — плотность от 1400 до 1800 кг/куб.м.

Для уменьшения плотности легких бетонов в цементном камне нужно образовать мелкие замкнутые поры, этого можно добиться, добавив в него немного пено- или газообразующих веществ.

1. 3. Теплопроводностью.

На этот показатель оказывает непосредственное влияние плотность бетона и его влажность. Если объемная влажность легкого бетона увеличится на 1%, то его теплопроводность повысится на 0,016–0,035 Вт/м*град. Теплопроводность легкого бетона влияет на толщину наружной стены, которая может варьироваться от 20 до 40 сантиметров.

1. 4. Морозостойкостью.

На наружные ограждающие конструкции, изготовленные из легких бетонов, оказывает постоянное воздействие минусовая температура, в связи с чем они то замерзают, то размораживаются, то увлажняются, то высыхают.

В результате этого легким бетонам должна быть свойственна определенная морозостойкость. В зависимости от этого показателя легкие бетоны на пористых заполнителях могут быть таких марок: от F25 до F500.

Для процесса производства наружных стен, как правило, пригодны бетоны, имеющие морозостойкость от 15 до 25 циклов поочередного замораживания и размораживания.

1. 5. Водонепроницаемостью.

В зависимости от водонепроницаемости легкие бетоны делят на классы от W0,2 до W1,2. Высокая степень водонепроницаемости характерна для плотных конструкционных легких бетонов. Например, керамзитобетон, имеющий цементный расход от 300 до 350 кг/куб.м, не способен пропускать воду даже при давлении 2 МПа.

Таким образом, благодаря универсальным свойствам легких бетонов на пористых заполнителях, особенно высоким значениям показателей водонепроницаемости и морозостойкости, сфера их применения существенно расширяется.

Этот строительный материал успешно используют при возведении различных зданий и сооружений, а также в гидротехническом строительстве.

Напряженный армированный бетон используют, возводя мосты, а легкие бетоны с низким коэффициентом теплопроводности применяют для изготовления стеновых панелей и панелей для перекрытий отапливаемых помещений

Видео-обзор: