Конструкционно-теплоизоляционные бетоны применяются в ограждающих конструкциях и должны обеспечивать как требуемую плотность, так и прочность.

Конструкционные б етоны используются для несущих конструкций и основное требование к ним – достаточно высокая прочность. Требования по теплопроводности к ним не применяют.

По структуре легкие бетоны подразделяют на:

- обычные легкие бетоны на пористых заполнителях. В них раствор на плотном или пористом песке полностью заполняет межзерновые пустоты в крупном заполнителе;

- поризованные легкие бетоны. В них растворная часть поризуется специальными добавками и обеспечивает заполнение поризованным раствором межзерновых пустот в крупном заполнителе;

- крупнопористые легкие бетоны. В них отсутствует песок и сохраняются межзерновые пустоты в крупном заполнителе.

В зависимости от вида пористого заполнителя легкие бетоны получили соответствующие названия:

- керамзитобетон;

- аглопоритобетон;

- вермикулитобетон;

- перлитобетон и др.

Легкие бетоны на пористых заполнителях имеют марки:

по водонепроницаемости – от W2 до W12;

по морозостойкости – от F25 до F500.

Легкие бетоны характеризуются пониженной теплопроводностью.

Деформативные свойства легких бетонов выше, чем тяжелых. Предельная растяжимость примерно в 2 раза больше, чем у тяжелых бетонов, что обеспечивает более высокую трещиностойкость.

Следи легких бетонов с пористым заполнителем наибольшее распространение получил керамзитобетон. В нем заполнителем является керамзит, а вяжущим – цемент, гипс или синтетические смолы. В зависимости от плотности и прочности он также может быть теплоизоляционным, конструкционно-теплоизоляционным и конструкционным.

К легким бетонам относятся также ячеистые бетоны.

Ячеистый бетон отличается высокой пористостью и отсутствием крупных заполнителей. Его ячеистая структура представлена большим количеством равномерно распределенных (размером 0,5...2 мм) замкнутых пор, разделенных тонкими прочными перегородками из отвердевшего цементного камня, который образует несущий каркас.

В зависимости от способа получения ячеистые бетоны подразделяются на пено - и газобетоны.

Пенобетоны и пеносиликат. Их получают смешиванием цементного (или известкового) теста или цементного (известкового) раствора с устойчивой пеной, которую готовят взбиванием жидкой смеси канифольного мыла и животного клея или водного раствора сапонина. Полученная пена имеет устойчивую структуру, хорошо перемешивается с цементным (известковым) тестом или их растворами. Смесь после затвердевания образует бетон ячеистой структуры.

Пенобетон готовят в стационарных пенобетоносмесителях с принудительным перемешиванием смеси. Готовую смесь подают в раздаточный бункер, а оттуда – в формы.

Вместо портландцемента в ячеистом бетоне часто используют известь, и тогда бетон называют газосиликатом.

Газобетон и газосиликат. Преимущественное распространение в строительстве получили газобетоны. В качестве газообразователя используют тонкоизмельченный алюминиевый порошок (алюминиевую пудру). Вступая в химическую реакцию с гидроксидом кальция, он способствует выделению молекул водорода:

3Са(ОН)₂ + 2Аℓ + 6Н₂О = 3СаО·Аℓ₂О₃·6Н₂О + 3Н₂.

Выделяемый водород частично теряется при перемешивании компонентов газобетона (вяжущего, заполнителей), но большая его часть (до 70-85 %), расширяясь, вспучивает цементное тесто. Ячеистое цементное тесто затвердевает, образуя высокопористую матричную часть этого конгломератного материала. Крупный заполнитель в нем отсутствует. Чтобы процесс вспучивания протекал интенсивнее, к портландцементу добавляют некоторое количество извести-пушонки, примерно 10 % его массы. Быстрая укладка смеси в металлические формы приводит к тому, что процесс газообразования происходит в основном в период нахождения смеси в этих формах и продолжается примерно 15-20 мин. Важно, чтобы к моменту завершения процесса выделения водорода бетонная смесь загустела и смогла зафиксировать ячеистую структуру матричной части бетона.

Другим газообразователем вместо алюминиевой пудры может служить пергидроль, т.е. техническая перекись водорода. В щелочной среде цементного теста или цементного раствора пергидроль разлагается с выделением молекул кислорода:

2Н₂О₂ → 2Н₂О + О₂.

Молекулы кислорода вспучивают цементное тесто и строительный раствор в течение 7-10 мин, что позволяет получить газобетон средней плотности до 1200 кг/м³. Исследования показали положительное влияние на образование макроструктуры ячеистых бетонов совместного применения пергидроля и хлорной извести.

Повышению однородности распределения пористости способствует кратковременная (до 20 с) обработка компонентов ячеистобетонных смесей в электромагнитном поле, особенно в присутствии магнитоактивных добавок, например, пиритных огарков, ферросилиция.

Физико-механические свойства ячеистых бетонов характеризуются следующими показателями: маркой по пределу прочности при сжатии образцов-кубов с ребром 150 мм при влажности их 10±2 % по массе и 28-суточном твердении в нормальных температурно-влажностных условиях хранения. По этому показателю ячеистые бетоны разделяются на марки М15, 25, 35, 50, 75, 100, 150 или, согласно ГОСТ 25485-82, на классы: В1; В1,5; В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; по морозостойкости: F15, 25, 50, 75, 100. Для разных целей применяют бетоны с различной прочностью и морозостойкостью. Так, например, конструкционные ячеистые бетоны должны иметь марку по прочности не менее 75 (класс не ниже В5,0), а по морозостойкости – не менее 50.

 

Железобетонные изделия