Легкі бетони: види і їх особливості, СНиП, ГОСТ

Всі види легких бетонів характеризуються відносно невеликою середньою щільністю, яка варіюється в межах від 500 до 800 кг / м3, серед відмінностей ще й досить високий ступінь пористості, яка може досягати 40%. Легкі бетони з успіхом застосовуються в процесі зведення огороджувальних та несучих конструкцій на базі залізобетону і бетону. При використанні легкого бетону замість кераміки або традиційного аналога з’являється можливість в кілька разів поліпшити теплозахист конструкції. Це дозволяє зробити вагу і товщину стін набагато менше, за рахунок цього можна економити на транспортуванні. Легкі бетони володіють широким спектром використання, вони застосовуються ще при зведенні невисоких будівель. Теплозахисні особливості легкого бетону перевищують цей показник, властивий цеглі, проте вартість першої позиції значно нижче.

Використання легкого бетону замість цегли і важкого бетону, істотно підвищує теплозахисні властивості огороджень, що дає можливість знизити масу і товщину стін будівель.

Різновиди легких бетонів

В ролі наповнювачів в легких бетонах виступає щебінь, який може мати в основі доломіт, пористий вапняк і інші складові.

Залежно від виду крупнофракціонного пористого заповнювача, матеріал можна поділити на шлако керамзито- пемзо- і аглопорітобетон.

Таблиця класів легкого бетону.

За структурним показниками такі бетони можна поділити на види, серед яких матеріали, що виготовляються на основі в’яжучого, заповнювачів різних фракцій і рідини. Обсяг повітря, який виявляється задіяний в суміші, в процентному співвідношенні малий і не перевищує 6% від обсягу вироби. Ще один різновид легкого бетону, відрізняється особливою структурою, називається беспесчаний або крупнопористой. Такі бетони мають в складі зерна крупнофракціонного заповнювач з покриттям у вигляді незначного шару цементу, при цьому простір між зернами пустує. Крупнопористая структура має в складі більше 25% порожнеч, які містять повітря. Існують ще бетони поризованного типу, які виготовляються на базі в’яжучого і порообразователя. У структурі цього матеріалу осередки, які забезпечують підвищений показник пористості розчину. Це стає причиною зниження щільності суміші.

Схема виробництва керамзиту.

Легкі бетони можна розрізнити і за призначенням. Так, вони можуть бути теплоізоляційними, у них усереднений показник щільності дорівнює 500 кг / м3, тоді як теплопровідність не перевищує 0,25 Вт / (м.K). Такі бетони прийнято використовувати для отримання плит та інших виробів з теплоізоляційними особливостями. Існує різновид і конструктивно-теплоізоляційних бетонів, середній показник щільності яких може досягати 1400 кг / м3, а теплопровідність не перевищує 0,6 Вт / (м.K), тоді як міцність дорівнює М35 і вище. Такі бетони з успіхом використовують при зведенні самонесучих і несучих елементів, серед яких стіни та перекриття. Ще один різновид легких бетонів за призначенням – конструкційні, показник їх середньої щільності дорівнює межі 1400-1800 кг / м3, міцність – М50, а рівень морозостійкості стартує від F15. Такі бетони застосовні при зведенні несучих конструкцій.

Легкі бетони можуть відрізнятися і за типом в’яжучих, вони бувають вапняними, гіпсовими, цементними, на базі рідкого скла або із застосуванням змішаного в’яжучого.

При виробництві легких бетонів неавтоклавного методом застосовується звичайний, швидкотвердіючий або пуццолановий портландцемент, а також шлакопортландцемент.

різновиди наповнювачів

При виробництві легких бетонів можуть бути задіяні кам’яні пористі складові, які мають штучне або природне походження, якісні характеристики яких визначають кінцеві особливості матеріалу.

Таблиця теплопровідності легких бетонів.

Натьние наповнювачі вдається отримати шляхом ділення і зерноотбора гірських пористих порід, серед яких лава, вулканічний туф і пемза. Лідерами ефективності серед них виступають останні дві позиції, вони мають високу і практично замкнутої пористістю, що визначає незначний показник їх водопоглинання.

Деякі види бетонів виготовляються з застосуванням штучних наповнювачів, в якості яких виступають відходи промисловості та перероблення натьних кам’янистих складових. Ті наповнювачі, які називаються промисловими відходами, є металургійними і паливними шлаками, крім того, це можуть бути шлаки, що мають хімічне походження.

Серед наповнювачів, одержуваних методом обробки кам’яних матеріалів і відходів промисловості, можна виділити спучені в процесі випалу глин керамзит, аглопорит, вермикуліт та ін.

Керамзит виходить з глинистого сировини, яке має здатність ефективно спучуватися під гнітом випалу. Освічена глиниста маса дозволяє отримати гранули, які проходять етап просушки перед процесом випалу. Гранули обпікаються в тілі печей, при цьому протягом усієї процедури зберігається висока температура, яка може досягати 1200 ° С. Спучування дозволяє домогтися збільшення гранул в обсязі до 17 разів. Це дозволяє отримати керамзитовий гравій.

Класифікація легких бетонів за ознаками спученого і крупного пористого заповнювача.

Перліт представляє собою пористий ненатьний матеріал, в основі якого вивержені полімерні гірські породи. Вплив високих температур, які досягають межі в 1100-1300 ° С, змушує породи спучуватися, що сприяє утворенню щебеню.

Вермикуліт – це продукт вивітрювання гірського каменю. Процес короткочасного підвищення температури дозволяє домогтися спучування і збільшення матеріалу в обсязі до 40 разів, умова спучування – температурний режим до 900 ° С.

Аглопорит – матеріал, який має вигляд піску і щебеню, його вдається отримати методом спікання глинистої породи і речовин, що утворюються в процесі видобутку, переробки і подальшого спалювання викопного вугілля.

Особливості легкого бетону

Показник щільності бетону багато в чому визначається щільністю заповнювача, зерносоставом, кількістю рідини і в’яжучого, які були застосовані в процесі виробництва. Ставлення насипної щільності крупнофракціонного пористого заповнювача до щільності приготовленої на його базі будівельної суміші для звичайного легкого бетону дорівнює 0,5, а у випадку з порізованним і малопіщані матеріалами це співвідношення досягає 0,6.

Схема співвідношення між компонентами в бетонної суміші.

Рівень теплопровідності, властивий описуваного бетону, варіюється в широких межах, 0,07-0,7 Вт / (м.K). На рівень цієї характеристики значно впливає щільність, пористість бетону і інші фактори. Якщо підвищується показник щільності легкого бетону, рівень теплопровідності стає більше.

Легкі бетони з теплоізоляційними характеристиками і теплопровідністю, яка не перевищує показник 0,2 Вт / (м.K), вдається виготовити методом додавання до складу надзвичайно легких наповнювачів, як них може виступити спучений перліт.

На міцності бетону впливає міцність цементного каменю і застосовуваних наповнювачів, міцність останніх значно нижче в порівнянні з міцністю наповнювачів, які лежать в основі традиційних бетонів. При незначній міцності крупний заповнювач роз’єднання цілісності будівельної суміші здатне початися з руйнування заповнювач, на що не впливатиме щільність цементного каменю. При армуванні конструкції використовується бетон, який відрізняє висока щільність. Це тягне витрата цементу в кількості 200 кг на 1 м3, більш того, обсяг витрат вказано найбільш мінімальний.

Схема класифікації пористого бетону.

Морозостійкість описуваного бетону визначається обсягом і різновидом в’яжучого. Важливо і те, яким показником морозостійкості має заповнювач. Бетони, виконані на базі портландцементу, відрізняються більш видатними якостями морозостійкості, які поліпшуються зі збільшенням обсягу цементу. Якщо в складі бетону містяться легкі наповнювачі, серед яких аглопорит, пемза або керамзит, то це дозволяє виготовити легкий будівельний матеріал, показник морозостійкості якого дорівнює F100. Цей вид бетону застосовують при зведенні зовнішніх конструкцій будівель.

Ніздрюватий легкий бетон

Пористі бетони, що виступають в якості різновиду легких бетонів, отримують із застосуванням суміші в’яжучого становить і добавок, які можуть бути піно або газотвірними. Останні позбавлені крупнофракціонних наповнювачів. Такі види бетону можуть бути позбавлені і дрібнофракційних заповнювач, в ролі якого виступає пісок. Після процесу твердіння суміші з описаним складом виходить кам’яний будматеріал, який відрізняється високою пористістю. Повітряні пори при цьому рівномірно розподілені, а їх обсяг може досягати 85% від загального обсягу. Пори є замкнуті осередки, які мають у собі газ або повітря.

Основний недолік пористого бетону – низька міцність на злам.

Наявність в складі пір газу або повітря визначає різновид легкого бетону, який називається газобетоном або пінобетоном. Газобетон виходить методом спучування бетонної суміші з введенням газообразователя, тоді як у другому варіанті вводиться піноутворювач. Утворені в процесі пори мають діаметром, який обмежений 1-2 мм, між ними розташовані тонкі стінки на базі будівельної суміші.

Пінобетон виходить методом змішування розчину, який може бути замінений цементним тестом, із заздалегідь підготовленою піною. Після затвердіння суміші вдається отримати матеріал, в основі якого осередку. Піна виходить в ході активного перемішування рідини з піноутворювачем. Останнім виступають рідкі склади каніфольного мила, яке має тваринний клей або водний розчин сапоніну.

Пенобетонная суміш готується в змішувачах особливого призначення. Потім склад виявляється в сталевих формах і надходить в автоклави, замість яких можуть бути використані пропарювальні камери.

Порівняльна таблиця характеристики пінобетону і звичайного бетону.

Суміш піддається впливу постійного температурного режиму в межах 180-190 ° С і високого тиску пара в межах 0,8-1,3 МПа. Ці умови сприяють активному взаємодії кремнеземистого що становить і гідроксиду кальцію. В кінцевому підсумку виходить гідросилікат кальцію, як його особливостей виступають відмінна міцність і висока довговічність.

Газобетон виготовляється з суміші цементу, кремнеземистого що становить і води. У деяких випадках до складу додається вапно. Як тільки суміш виявляється ретельно перемішаної, в неї додається газообразователь, він являє собою алюмінієву пудру, пергідроль і ін. Серед найбільш популярного просвітників газу виступає перший варіант, який представлений тонкодисперсним порошком. Газоутворення в цьому випадку здійснюється за рахунок взаємодії алюмінію та гідроксиду кальцію. Водень, що отримується в ході хімічної реакції, сприяє спучування цементного тесту. Останнє знаходить твердість і зберігає пористу структуру.

Технологічна схема виробництва пінобетону.

Газобетонна суміш після приготування виявляється у внутрішньому просторі сталевих форм. Їх заповнення відбувається за такою технологією, щоб після закінчення спучування форми виявилися заповнені вщерть. Газобетон зазнає етап визрівання, перебуваючи в формах, після його піддають прискореному процесу твердіння, застосовуючи автоклавную обробку. Цей підхід дозволяє отримати на виході вироби, яким властива висока міцність, крім того, технологія допомагає значно зменшити витрату цементу, що забезпечується його частковою або повною заміною вапном. Якщо повністю використовувати вапно замість цементу, то вдасться отримати газосилікати. Кожен з видів пористих бетонів відмінно піддається будь-якого виду обробки. Так, вироби при необхідності можна пиляти або свердлити.

Монтаж внутрішніх стін із застосуванням газобетонних блоків проводиться з використанням спеціальних клейових сумішей. Як правило, вони готуються з цементу, піску і компонентних добавок. Сухі складові повинні бути перемішані спочатку в сухому вигляді, а вже після до них слід додати рідину. Укладання проводиться по шнуру, який слід протягнути між двома укладеними на кутах блоками.

Схема монтажу стін з газобетону.

У другому ряду кладку можна робити без використання шнура, але із застосуванням рівня. Коректувати положення виробів можна за допомогою гумового молотка, яким слід акуратно постукати по виробу, поки його положення не досягне ідеального, виставленого за рівнем. Простору між швами слід ретельно заповнювати клейовим складом, стежачи за тим, щоб не утворилися порожнечі. Ця умова обов’язково, в іншому випадку вони можуть стати причиною зміни заданого положення стіни, що призведе до руйнування всієї конструкції. Шви не повинні бути надто великими, їх ширина варіюється в межах від 1 до 3 мм.

Зведення перегородок слід проводити паралельно з армуванням, яке повинно бути поперечним. Армування рекомендується виконувати за деякими напрямками, одне з них – це рівень перекриттів, інше – стики стін і глухі ділянки.

Великопористі різновиди легких бетонів

Бетонна суміш для отримання крупнопористого матеріалу зазвичай готується з цементу, крупнофракціонного заповнювач і рідини, як заповнювач можна використовувати гравій або щебінь. Цементний камінь з’єднує зерна крупного заповнювача по окремим площинах. Цей матеріал має назву беспесчаного.

Іноді до змісту суміші додається незначна кількість піску. Його обсяг, як вміст цементу і рідини, повинен виявитися менше обсягу порожнеч заповнювач. Цей матеріал теж має свою назву – малопіщані.

Обсяг цементу на 1 м3 бетонної суміші може коливатися в межах 70-150 кг. Основний плюс виробництва крупнопористой суміші на базі щільного гравію (щебеню) складається в недефіцитним, що проявляється в широкій доступності всіх названих складових. Описуваний бетон має щільність, рівну 1700-1900 кг / м3. Коефіцієнт теплопровідності матеріалу, виконаного на щільних заповнювачах, варіюється в межах 0,6-1 Вт / (м.K). Такі бетони характеризуються найменшою ефективністю в питанні теплозахисних властивостей.

Схема блоку з керамзитобетону.

Найбільш високі теплозахисні характеристики у крупнопористих матеріалів, приготованих на відповідних заповнювачах. У цьому випадку коефіцієнт теплопровідності матеріалу стане визначатися виключно різновидом застосовуваного заповнювача.

Якщо в конструкції будівлі є стіни з крупнопористого матеріалу, це стане гарантією теплозахисту. З тієї причини, що в описуваному бетоні є з’єднані пори, доведеться зробити оштукатурювання стін з обох сторін. Марку крупнопористого матеріалу можна визначити, як і марку традиційного.

Пористі матеріали сьогодні все частіше використовуються в будівництві. Найбільш поширені керамзитові вироби. Це обумовлено тим, що названий матеріал застосовується при зведенні стінових панелей промислових будівель, елементів великопанельних будинків, несучих конструкцій будівель та споруд.

Незважаючи на те що вартість газо- або пінобетону порівняно висока, грошові витрати на будівництво будинку із застосуванням зазначених матеріалів виявляться в кілька разів нижче в порівнянні із застосуванням деревини або цегли. Крім того, робота з блоками допускає наявність у майстра особливих навичок і кваліфікації.

Плюси легких бетонів

  • чудові теплозахисні особливості;
  • можливість зменшити товщину конструкцій за рахунок вищенаведеної характеристики;
  • міцність;
  • довговічність;
  • морозостійкість;
  • легкість обробки;
  • вогнестійкість;
  • незначна маса.

Мінуси легких бетонів

  • необхідність проведення штукатурення;
  • нестійкість до стирання;
  • значніша вартість в порівнянні з традиційним бетоном.

Використання описуваної різновиди бетону є одним з основних напрямків індустріалізації в сфері будівництва. Цей будматеріал дозволяє економити всі види ресурсів і знижувати кінцеву масу споруди.

Легкі бетони не можна порівнювати з традиційними за показниками несучих характеристик і міцності, однак дані матеріали переслідують різні цілі.

Легкий бетон виступає в якості останнього слова будівельної галузі, але цей матеріал невпинно удосконалюється, в процесі чого вдається отримати нові форми, склади і різновиди. Це дозволяє стверджувати, що легкі бетони є будівельним матеріалом наступних поколінь.

Ссылка на основную публикацию