Легкие бетоны на пористых заполнителях (о керамзитобетоне)

Для легкого бетона используют быстротвердеющий и обычный портландцементы, а также шлакопортландцемент. Применяют в основном неорганические пористые заполнители. Для теплоизоляционных и некоторых видов конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов используют и органические заполнители, приготовленные из древесины, стеблей хлопчатника, костры, гранулы пенополистйрола (стиропорбетон) и др.

Неорганические пористые заполнители отличаются большим разнообразием, их разделяют на природные и искусственные. Природные пористые заполнители получают путем частичного дробления и рассева или только рассева горных пород (пемзы, вулканического туфа, известняка-ракушечника и др.). Искусственные пористые заполнители являются продуктами термической обработки минерального сырья и разделяются на специально изготовленные и побочные продукты промышленности (топливные шлаки и золы, отвальные металлургические шлаки и др.).

Керамзитовый гравий(Керамзитобетон) получают путем обжига гранул, приготовленных из вспучивающихся глин. Это легкий и прочный заполнитель насыпной плотностью 250-800 кг/м3. В изломе гранула керамзита имеет структуру застывшей пены. Спекшаяся оболочка, покрывающая гранулу, придает ей высокую прочность. Керамзит, обладающий высокой прочностью и легкостью, является основным видом пористого заполнителя. Керамзитовый песок (зерна до 5 мм) получают при производстве керамзитового гравия (правда, в небольших количествах), а также по методу кипящего слоя, обжигом глиняных гранул во взвешенном состоянии. Кроме того, его можно получать дроблением зерен гравия. Керамзитобетон с расходом цемента 300-350 кг/м3 не пропускает воду даже при давлении 2 МПа. Малая водопроницаемость плотных легких бетонов подтверждается долголетней эксплуатацией возведенных из них гидротехнических сооружений (например, в Армении и Грузии), а также испытанием напорных железобетонных труб. Характерно, что со временем водонепроницаемость легких бетонов повышается.

Также используются:

Шлаковая пемза

Гранулированный металлургический шлак

Вспученный перлит.

Вспученный вермикулит

Топливные отходы

Топливные шлаки

Пористые заполнители, так же как и плотные, делят на крупные (пористый гравий или щебень) с размером кусков 5-40 мм и мелкие (пористый песок), состоящие из частиц менее 5 мм. Пористый песок рассеивают на две фракций: до 1,2мм (мелкий песок) и 1,2-5 мм (крупный песок). Пористый щебень (гравий) следует разделять на фракции - 5-10, 10-20, 20-40 мм. По насыпной плотности в сухом состоянии (кг/м3) пористые заполнители разделяют на марки 250..... 1100.

Крупнопористый бетон

В состав крупнопористого (беспесчаного) бетона входят гравий или щебень крупностью 5-20 мм, портландцемент или шлакопортландцемент МЗОО-М400 и вода. Отсутствие песка и ограниченный расход цемента (70-150 кг/м3) позволяют получить пористый бетон с теплопроводностью 0,55-0,8 Вт/(м-°С) и марками М15-М75. Крупнопористый бетон целесообразно применять в районах богатых гравием. Из крупнопористого бетона возводят монолитные наружные стены зданий, изготовляют крупные стеновые блоки.

Крупнопористый бетон на пористом заполнителе (керамзитовом гравии и т.п.) имеет небольшую плотность (500-700 кг/м3) и используется как теплоизоляционный материал.

32. Автоклавные материалы материалы и изделия автоклавного твердения, строительные материалы и изделия, получаемые из смеси извести и кварцевого песка и твердеющие при повышенной температуре и давлении. В процессе изготовления А. м. подвергаются термической обработке («запариванию») в автоклавах при t 175—200°С насыщенным водяным паром под давлением 0,9—1,6 Мн/м^2 (9—16 кгс/см^2) в течение 8—16 ч. В результате физико-химического взаимодействия компонентов (извести, песка и воды) образуются гидросиликаты кальция, обусловливающие твердение и монолитность материала. Способ изготовления автоклавного силикатного кирпича из смеси (по массе) извести (8—10%) и кварцевого песка (90—92%) впервые был предложен немецким учёным В. Михаэлисом в 1880. СИЛИКАТНЫЙ КИРПИЧ - получают прессованием увлажненной смеси кварцевого песка (90-92%) и гашеной извести (8-10%) с последующей обработкой в автоклаве. По механическим свойствам близок к глиняному обожженному кирпичу, но менее водо- и жаростоек, прочный, стойкий, Применяется главным образом для кладки надземных частей зданий и сооружений облицовки стен зданий и сооружений, для отделки интерьеров

Автоклавный силикатный бетон - смесь из известково-кремнеземистого вяжущего, песка и воды. В качестве вяжущих веществ применяют известково-пуццолановые, известково-шлаковые и известково-зольные цементы. Учитывая, что в силикатной массе бетона коррозионная стойкость стальной арматуры ниже, чем у цементных бетонов, перед установкой арматуры в опалубку ее покрывают антикоррозионным составом (цементно-битумная мастика, цементно-поливинилацетатная смесь и др.).
Изделия из силикатного автоклавного бетона имеют достаточную морозостойкость, водостойкость и химическую стойкость к некоторым агрессивным средам. Высокопрочные силикатные бетоны выдерживают более 300 циклов замораживания.
Разновидностью автоклавного силикатного бетона является силикальцит. Силикальцитные изделия изготовляют по той же технологии, что и силикатобетонные изделия, только в составе их используют кварцевый песок, предварительно обработанный на дезинтеграторах. Силикальцитовые изделия более прочные и водостойкие, чем силикатные.Из автоклавного силикатного бетона изготовляют крупные плотные силикатные блоки стен и подвалов марки 150-250.

 

33.Асбестоцементные материалы изготовляют из асбеста, порт-ландцемента и воды. Асбест — волокнистый минерал, способный легко расщепляться на тончайшие волокна, обладающие большой прочностью на разрыв.. Асбест залегает в виде жил среди некоторых горных пород (змеевик, серпентин) в небольших количествах — до 5% всей породы. В зависимости от длины волокна хризотил-асбест подразделяется на 8 сортов.

Для производства асбестоцементных материалов согласно ГОСТ 9835—66 применяют особый вид портландцемента марок 300, 400, 500 с несколько замедленным началом схватывания — не ранее 1 ч 30 мин, так как процесс формования асбестоцементных изделий идет довольно медленно. При твердении изделий в автоклавах цемент экономится — примерно 50% его заменяется молотым кварцевым песком. Кремнезем песка при высокой температуре и давлении пара реагирует с гидратом окиси кальция, образуя гидросиликаты кальция.

Асбест имеет высокую адсорбционную способность. При смешивании с цементом и водой на асбесте осаждаются зерна цемента, которые, образуя продукты гидратации, прочно связывают волокна асбеста и придают асбестоцементным материалам высокую прочность. Введение в состав цементного камня даже небольшого количества асбестовых волокон позволяет получать искусственный каменный материал, хорошо сопротивляющийся сжатию, растяжению и изгибу. Из асбестоцементных смесей изготовляют ряд ценных строительных материалов — тонких, но прочных и стойких листов, плит и труб. Для окраски облицовочных листов в массу добавляют щелочестойкие минеральные пигменты: охру, сурик железный, мумию природную и др.

Су-ществует три способа производства асбестоцементных изделий: мокрый, полусухой и сухой. Мокрый способ имеет наибольшее распространение. Изделия формуют из асбестоцементной массы с концентрацией 8—12% сухого вещества. Технологический процесс включает следующие операции:1)распушку (обминание) асбеста на бегунах;2приготовление и перемешивание асбестоцементной массы с большим количеством воды в специальных машинах — голлендерах, снабженных вращающимся барабаном и дополнительным оборудованием для окончательной распушки волокон асбеста и перемешиваний массы;3)формование изделий на! листоформовочных и трубоформовочных машинах;4)твердение.В металлическую ванну по желобу непрерывно поступает жидкая масса асбестоцемента. Твердение осуществляется в пропарочных камерах в течение 12—16 ч, если они изготовлены на портландцементе. Изделия на основе песчаного портландцемента запаривают в автоклавах при температуре до 175° С и давлении пара до 8 атм.После термообработки изделия подвергают механической об-работке и отправляют на теплый склад, где выдерживают неделю для достижения конечной прочности. Асбестоцементные листы заметно уменьшаются при охлаждении и увеличиваются в размерах при нагревании. Применение асбестоцементных труб в сетях водопровода выгоднее, чем металлических. Эти трубы легче, их стоимость ниже, на них не действуют разрушительно блуждающие токи, быстро выводящие из строя металлические трубы.