Бетон получаемый при добавлении газообразователя

Обновлено: 06.05.2024

В современном строительстве наибольшее значение приобрело комплексное решение двух взаимосвязанных проблем: повышение теплозащитных свойств ограждающих конструкций и уменьшение материалоемкости строительства. Одним из путей решения этих проблем может быть применение для изготовления конструкций легких и особо легких бетонов. К этим бетонам относятся бетоны на пористых заполнителях, в том числе поризованные и крупнопористые, бетоны на легких органических заполнителях и ячеистые бетоны. Легкие и особо легкие бетоны используют для снижения массы несущих конструкций и в ограждающих конструкциях, поэтому для них наряду с прочностью очень важна плотность, которая характеризуется соответствующими марками.

Бетоны на пористых заполнителях.Дляих изготовления в качестве крупного заполнителя применяют легкие заполнители с пористой структурой – природные (пемза, вулканические туфы) и искусственные (керамзит, аглопорит, вспученные перлит и вермикулит).

Керамзит (керамзитовый гравий) получают путем обжига гра­нул, приготовленных из вспучивающихся глин. Это лег­кий и прочный заполнитель насыпной плотностью 250-800 кг/м 3 . В процессе об­жига (до 1200°С) легкоплавкая глина переходит в пиропластическое состояние и вспучивается вследствие выде­ления внутри каждой гранулы газообразных продуктов. В изломе гранула керамзита имеет структуру застывшей пены. Спекшаяся оболочка, покрывающая гранулу, придает ей высокую прочность.

Керамзитовый песок (зерна до 5 мм) получают при производстве керамзитового гравия (в небольших коли­чествах), а также по методу кипящего слоя обжигом гли­няных гранул во взвешенном состоянии. Кроме того, его можно получать дроблением зерен гравия размером бо­лее 50 мм и сваров.

Шлаковую пемзу изготовляют путем быстрого охлаж­дения расплава металлургических (обычно доменных) шлаков, приводящего к вспучиванию. Куски шлаковой пемзы дробят и рассеивают, получая пористый щебень. Производство шлаковой пемзы налажено в районах раз­витой металлургии. Здесь себестоимость шлаковой пем­зы ниже, чем керамзита.

Вспученный перлит изготовляют путем обжига водосодержащих вулканических стеклообразных пород (перлитов, обсидианов). При 950- 1200 °С вода выделяется и перлит увеличивается в объеме в 10-20 раз.

Вспученный вермикулит – пористый сыпучий мате­риал, полученный путем термической обработки водосодержащих слюд. Этот заполнитель, как и вспученный перлит, используют для из­готовления теплоизоляционных легких бетонов.

По насыпной плотности в сухом состоянии (кг/м 3 ) по­ристые заполнители разделяют на марки: 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100 и 1200.

Наивыгоднейшее сочетание показателей плотности, теплопроводности, прочности и расхода цемента для лег­ких бетонов достигается при наибольшем насыщении бе­тона пористым заполнителем, что требует сбли­женного размещения зерен заполнителя в объеме бе­тона. В этом случае в бетоне будет содержаться меньше цементного камня, являющегося самой тяжелой частью легкого бетона. Наибольшее насыщение бетона пористым заполнителем возможно только при правильном подборе его зернового состава с одновременным использованием технологических факторов (интенсивного уплотнения, пластифика­торов). Рекомендации по рациональному зерновому составу содержатся в стандартах на каждый вид пористого заполнителя.

Прочность легких пористых заполнителей невелика, обычно ниже прочности цементного раствора. Однако хорошее сцепление между ним и зернами пористого заполнителя (эффект «цементной обоймы») обеспечивает высокую прочность бетона в целом.

Пористые заполнители обладают значительным водопоглощением и при затворении бетонной смеси отсасывают часть воды. Поэтому по сравнению с тяжелым бетоном равноподвижные легкобетонные смеси требуют увеличения расхода воды. При этом в легком бетоне отчетливо проявляется вредное влияние как недостатка, так и избытка воды. Благодаря тому, что часть воды затворения аккумулируется пористым заполнителем, а затем отдается цементу по мере твердения бетона, твердение легкого бетона меньше зависит от влажностных условий, а усадочные деформации в цементном камне имеют меньшую величину. В результате легкий бетон на пористых заполнителях обладает высокой однородностью структуры и малой проницаемостью, что обеспечивает высокую прочность (10 – 40 МПа и выше) и долговечность конструкций и сооружений.




В качестве мелкого заполнителя используют обычно природный песок. Искусственные пористые пески, несмотря на значительно лучшие результаты, вследствие дефицитности и дороговизны применяют редко.

Основным показателем прочности легкого бетона яв­ляется класс бетона по прочности при сжатии; установ­лены следующие классы, МПа: В 2; В 2,5; В 3,5; В 5; В 7,5; В 10; В 12,5; В 15; В 17,5; В 20; В 22,5; В 25; В 30; В 40; для теплоизоляционных бетонов предусмотрены, кроме того, классы: В 0,35; В 0,75; В 1.

Прочность легкого бетона R, по Н. А. Попову, зави­сит от марки цемента, цементно-водного отношения, прочности пористого заполнителя и может быть прибли­женно определена по формуле, имеющей в определен­ных границах Ц/В такой же вид, как и для тяжелых бе­тонов:

где А2 и в2 – безразмерные параметры.

Чем ниже прочность пористого заполнителя, тем меньше значения А2 и в2.

При оптимальном количестве воды затворения, подо­бранном для применяемых цемента и заполнителей, прочность легкого бетона зависит главным образом от активности Rц и расхода цемента Ц (формула Н. А. Попова):

где k и Ц0 – параметры, определяемые путем испытания образцов бетона, изготовленных с оптимальным количеством воды, но с раз­ными расходами цемента и твердевших в тех же условиях, что и легкобетонные изделия.

Наряду с прочностью важной характеристикой легкого бетона является плотность. В зависимости от плотности в сухом со­стоянии (кг/м 3 ) легкие бетоны подразделяют на марки: D 200; D 300; D 400; D 500; D 600; D 700; D 800; D 900; D 1000; D 1100; D 1200; D 1300; D 1400; D 1500; D 1600; D 1700; D 1800; D 1900; D 2000.

Теплопроводность легких бетонов зависит в основном от плотности и влажности и для марок D 600-D 1800 изменяется от 0,15 до 0,75 Вт/( м× °С). Увеличение объ­емной влажности легкого бетона на 1 % повышает его теплопроводность на 0,016-0,035 Вт/(м × °С).

По морозостойкости легкие бетоны делят на марки: F 25; F 35; F 50; F 75; F 100; F 150; F 200; F 300; F 400; F 500. Для наружных стен обычно применяют бетоны морозостойкостью не менее 25 циклов попеременного за­мораживания и оттаивания,

Установлены следующие марки бетона на пористом заполнителе по водонепроницаемости: W 2; W 4; W 6; W 8; W 10; W 12. Характерно, что со временем водонепроницаемость легких бетонов повышается.

Возможность получения легких бетонов с высокой морозостойкостью и малой во­допроницаемостью значительно расширяет области их применения. Бетоны на пористых заполнителях успешно используют в мостостроении, гидротехническом строительстве.

Для обычных легких бетонов слитной структуры с природным песком в качестве мелкого заполнителя, в которых цементно-песчаный раствор полностью заполняет пустоты между зернами крупного пористого заполнителя, характерна достаточно большая плотность (1400 – 1800 кг/м 3 ), что снижает эффективность их применения, прежде всего в ограждающих конструкциях. Более эффективными по сравнению с легкими бетонами слитной структуры как с точки зрения снижения плотности, так и возможности отказа от дефицитного мелкого пористого заполнителя являются поризованные легкие бетоны, в которых роль мелкого заполнителя выполняют мелкие замкнутые поры, получающиеся за счет поризации растворной части с помощью пено- или газообразующих добавок, а также крупнопористые легкие бетоны контактного омоноличивания, в которых не содержится песок и сохраняются крупные межзерновые пустоты. Эти бетоны могут выполнять как конструкционно-теплоизоляционные функции (при плотности 500 – 1400 кг/м 3 ), так и теплоизоляционные функции (при плотности менее 500 кг/м 3 ). Необходимо учитывать, что крупнопористые бетоны характеризуются высокой проницаемостью и требуют защиты от воздействий внешней среды. Поэтому их целесообразно применять, например, в качестве внутреннего теплоизоляционного слоя слоистых ограждающих конструкций и в других аналогичных случаях.

Легкие бетоны на органических заполнителяхявляются альтернативой бетонам на пористых минеральных заполнителях. Органическими заполнителями являются, например, вещества растительного происхождения: специально измельченная древесина (дробленка), а также отходы деревообработки и сельскохозяйственного производства – стружка, опилки, солома, льняная костра и т.п. В последнее время в качестве легкого заполнителя бетона все шире используют вспученные гранулы полистирола. Основная проблема при получении легких бетонов на органических заполнителях – плохое сцепление этих заполнителей с цементным камнем, а при применении растительных заполнителей – способность к выделению веществ, препятствующих твердению цемента (так называемых «цементных ядов»). Кроме того, органические заполнители при определенных условиях могут загнивать или подвергаться биоповреждениям.

В зависимости от вида органического заполнителя различают виды бетонов: арболит, опилкобетон, костробетон, полистиролбетон и т.п. Чаще всего эти бетоны получают на цементном вяжущем. В то же время известны материалы, аналогичные по принципам построения структуры рассматриваемым бетонам, на других видах вяжущих как минеральных – гипсовых, магнезиальных и др., так и органических – битумных, полимерных и др. Применение этих вяжущих часто решает указанные выше проблемы и позволяет относительно легко получать достаточно прочные материалы. Однако при этом возникают свои недостатки и особенности применения, связанные со свойствами данных вяжущих (например, малая водостойкость – для гипсовых и магнезиальных вяжущих, дороговизна – полимерных и т.д.).

Арболит – это бетон на цементном вяжущем и специально измельченной древесине – дробленке. Для получения заданных свойств в него вводят различные химические добавки: хлористый кальций, жидкое стекло и другие, способствующие минерализации древесного заполнителя и ускорению твердения цемента, а также добавки-антисептики, антипирены и т.д. Арболит в зависимости от средней плотности в сухом состоянии подразделяют на теплоизоляционный (rо < 500 кг/м 3 ) и конструкционно-теплоизоляционный (rо = 500. 850 кг/м 3 ). По прочности на сжатие первая разновидность арболита имеет классы от В 0,35 до В 1,0, вторая – от В 1,5 до В 3,5. Наружная поверхность изделий из арболита, соприкасающаяся с атмосферной влагой, должна иметь отделочный фактурный слой, обеспечивающий защиту материала от увлажнения.

В настоящее время возрождается интерес к опилкобетону, получаемому на основе широко распространенных отходов деревообработки. Традиционный опилкобетон, в состав сырьевой смеси которого входят цемент, опилки, песок и вода, характеризуется сравнительно высокой плотностью (1000 – 1600 кг/м 3 ) и низкой прочностью и не отвечает современным требованиям. Последние достижения в технологии производства этого материала, направленные на улучшение адгезии цементного камня к древесному заполнителю и блокированию «цементных ядов», позволяют снизить содержание песка в составе опилкобетона, увеличивающего его плотность, и получать легкие и достаточно прочные изделия (стеновые камни, блоки и др.) для малоэтажного строительства.

Ячеистые бетоны.Идея получения поризованных бетонов принадлежит пражскому инженеру Гофману, получившему в 1889 г. патент на изготовление бето­нов, пористая структура которых образовывалась за счет выделения углекислого газа при реакции соля­ной кислоты и гидрокарбоната на­трия (NaНСО3). Ячеистые бетоны по плотности и назначению делят на теплоизоляционные с плотностью 300. 600 кг/м 3 и прочностью 0,4- 1,2 МПа (иногда называемые поробетонами) и конструктивные с плотностью 600 – 1400 кг/м 3 и прочностью 2,5-15 МПа (поризованные бетоны). Кроме того, в последнее время появились ультралегковесные поробетоны с пониженной средней плотностью (150. 300 кг/м 3 ). Пористая структура ячеистым бетонам может придаваться двумя основными путями: а) воздухововлечением, когда сырьевую смесь вяжущего, мелкого заполнителя и воды смешивают с отдельно приготовленной пеной или вводят добавку-пенообразователь непосредственно в специальный смеситель; после отвердевания получают так называемый пенобетон; б) газообразованием, когда в сырьевую смесь вводят добавку-газообразователь; в результате газовыделения смесь вспучивается, и после ее отвердевания получают так называемый газобетон.

Ячеистые бетоны – это особо легкие бетоны с большим количеством (до 85 % и более от общего объема бетона) мелких и средних пор (ячеек) размером до 1-1,5 мм. По условиям твердения ячеистые бетоны могут быть автоклавные (твердеющие в автоклавах в среде насыщенного водяного пара под давлением 0,8 – 1 МПа и при температуре 170 – 190 °С) и неавтоклавные (твердеющие в результате тепловлажностной обработки или в естественных условиях). Автоклавные ячеистые бетоны обычно изготовляют на известково-песчаном или другом смешанном известковом вяжущем (газосиликат и пеносиликат). Для ячеистых бетонов неавтоклавного твердения применяют цементное вяжущее (портландцемент марки не ниже М400).

Кремнеземистый компонент ячеистых бетонов, в качестве которого могут выступать песок, зола и др., с целью повышения однородности структуры межпоровых перегородок, как правило, дополнительно измельчают. В качестве добавки-газообразователя при получении газобетонов обычно используют алюминиевую пудру, при взаимодействии которой со щелочью (известью) выделяется водород. В качестве добавок-пенообразователей используют синтетические или белковые ПАВ, способствующие получению устойчивых пен. В последние годы в связи с созда­нием эффективных пенообразовате­лей все большее распространение получают неавтоклавные пенобетоны, что обусловлено стремлением упростить изготовление этого мате­риала, сократить энергозатраты на производство и иметь возможность применять его в условиях строитель­ной площадки. При этом пенобетоны отличаются от газобетонов характером своей структуры – замкнутой пористостью с мелкими сферическими порами. Газобетон имеет крупные поры, поэтому он в большей степени, чем пенобетон, нуждается в защите от воздействий окружающей среды.

Плотность неавтоклавного газобетона обычно находится в пределах 400 – 900 кг/м 3 , а прочность на сжатие – 0,5 – 3,5 МПа. Газосиликат отличается более высокими строительно-техническими свойствами (при плотности 300 – 600 кг/м 3 прочность на сжатие составляет 0,75 – 3,5 МПа). Плотность пенобетона (с использованием в качестве заполнителя мелкого песка естественной дисперсности) обычно находится в пределах
600 – 1000 кг/м 3 , а прочность на сжатие 0,5 – 3,5 МПа. Для получения пенобетонов с меньшей средней плотностью используют молотые пески. Иногда с целью снижения плотности и исключения операции помола пенобетон получают на цементном вяжущем без песка. Такой материал называют пеноцементом. Однако этот бетон обладает большой усадкой при высыхании, что снижает его качественные показатели. Получение ячеистых бетонов с пониженной средней плотностью и ультралегковесных поробетонов плотностью 150-300 кг/м 3 возможно за счет использования пеногазовой технологии, при которой используется комбинированный порообразователь (газообразователь совместно с пенообразователем), а также ускорители твердения, редуцирующие, водопонижающие и другие добавки.

Пористая структура ячеистых бетонов позволяет легко пилить, сверлить, обрабатывать строительные изделия, появляется возможность модифицировать элементы на строительной площадке. Ячеистый бетон отличается хорошей гвоздимостью. За счет малой массы ячеистобетонных изделий исчезает потребность в автомобильном транспорте и кранах с большой грузоподъёмностью.

Поризованные бетоны отличаются высокой универсальностью, относительной простотой технологии, невысоким уровнем производственных затрат при изготовлении изделий. Это предопределено тем, что получение бетонов в широком диапазоне значений плотности возможно на одном и том же оборудовании с использованием в качестве заполнителя песка естественной дисперсности. Возможность исключения из технологии поризованных бетонов тепловой обработки обеспечивает реальность их эффективного применения в монолитном строительстве.

Наиболее распространённая продукция из ячеистого бетона – это стеновые блоки и камни различных размеров. Как минимум такое изделие по объёму заменяет двенадцать штук силикатного кирпича (при весе в три-четыре раза меньшем), а по теплозащитным свойствам для получения одинакового эффекта толщину стены можно уменьшить в пять-шесть раз. Ячеистобетонные блоки можно применять в несущих наружных сте­нах домов малой и средней (до 4-5) этажности, а также в ненесущих на­ружных стенах многоэтажных зда­ний при соблюдении приемлемой по конструктивным и экономическим соображениям толщины стен. Ячеистый бетон в конструкции наружных стен может удачно соче­таться с кирпичной облицовкой. Сочетание поризованного бетона прочностью 5 – 15 МПа как материала для несущих облегченных элементов малоэтажных зданий, ячеистых бетонов пониженной средней плотности и ультралегковесных поробетонов как материала для ограждающих конструкций позволяет обеспечивать современные требования к теплоэффективности жилых домов.

разновидность ячеистого бетона (См. Ячеистый бетон). Изготовляется путём введения газообразователя (обычно алюминиевой пудры) в смесь, состоящую из вяжущего (портландцемента, молотой извести-кипелки и др.), кремнезёмистого компонента (молотого кварцевого песка) и воды. Процесс газообразования происходит вследствие химической реакции между гидратом окиси кальция и алюминием; выделяющийся при этом водород вызывает вспучивание раствора, который, затвердевая, сохраняет пористую структуру. Для быстрого твердения и получения изделий из Г. с необходимыми прочностными показателями изделия подвергают тепловлажностной обработке в автоклавах при давлении пара не менее 9 am и температуре 175 °С. Г. применяется главным образом в качестве теплоизоляционного и конструктивно-теплоизоляционного материала при изготовлении ограждающих конструкций зданий. Плотность Г. (кг1м 3 ) 300, 400, 500, 600, 700; предел прочности при сжатии (Мн/м 2 ) соответственно 0,8; 1,2; 2,5; 3,5; 5,0 (8,12, 25, 35, 50 кг1см 2 ). Существует ряд разновидностей Г., отличающихся по виду применяемого вяжущего или кремнезёмистого компонента: например, газосиликат (вяжущее — известь-кипелка), газозолобетон (кремнезёмистый компонент — зола-унос ТЭЦ).

Лит.: Строительные нормы и правила, ч. 1, раздел В, гл. 3. Бетоны на неорганических вяжущих и заполнителях, М., 1963; Кривицкий М. Я., Заводское изготовление изделий из газобетона, М., 1963.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Смотреть что такое "Газобетон" в других словарях:

газобетон — газобетон … Орфографический словарь-справочник

Газобетон — – ячеистый бетон с газообразующими добавками. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ и м. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г. 110 стр.] Газобетон – разновидность ячеистого бетона, пористая… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

ГАЗОБЕТОН — пористый бетон, приготовляемый из смеси высокосортного портланд цемента с известью и алюминиевой или алюмоцинковой пылью. Отличительные свойства Г.: небольшой объемный вес, низкий коэффициент теплопроводности, малая водопоглощаемость,… … Технический железнодорожный словарь

газобетон — сущ., кол во синонимов: 2 • армогазобетон (2) • газозолобетон (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

Газобетон — Газобетон: ячеистый бетон, получаемый путем насыщения вяжущей пульпы химическим водородом, образующим сферические поры. Источник: ГОСТ 11118 2009. Межгосударственный стандарт. Панели из автоклавных ячеистых бетонов для наружных стен зданий.… … Официальная терминология

газобетон — Ячеистый бетон, пористая структура которого образуется за счёт введения газообразователя, обычно алюминиевой пудры или пасты, в бетонную смесь [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики строительные… … Справочник технического переводчика

Газобетон — Газобетонные блоки Газобетон это разновидность ячеистого бетона, являющийся, по своей сути, искусственным камнем, на всей поверхности которого «расположились» отверстия поры, представляющий собой искусственный камень с равномерно… … Википедия

газобетонӣ — [گزابيتاني] сохт. мансуб ба газобетон; аз газобетон сохташуда: блокҳои газобетонӣ … Фарҳанги тафсирии забони тоҷикӣ

газобетон — разновидность легкого бетона, получаемая введением в смесь, состоящую из портландцемента, извести, воды и кварцевого песка, газообразователя (обычно алюминиевой пудры) для образования крупных пор (ячеек); г. легок, плохо проводит тепло и звук;… … Словарь иностранных слов русского языка

Газобетон — Разновидность ячеистого бетона, получаемая из смеси вяжущего, песка и воды с газообразующими добавками. В качестве вяжущего применяют портландцемент. Газообразователем, как правило, служит алюминиевая пудра. При введении ее в смесь происходит… … Строительный словарь

газобетон — dujų betonas statusas T sritis chemija apibrėžtis Akytasis betonas, gaminamas vartojant dujodarius. atitikmenys: angl. gas concrete rus. газобетон … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas


Ячеистый бетон – строительный материал пористого вида, который произведен на основе минеральных веществ и кремнеземистых пористых заполнителей. Этот материал относится к легким разновидностям бетона и отличается наличием воздушных пор, что делает его достаточно легким и теплым. Пористое строение материала формируется благодаря газообразованию и смешиванию легких заполнителей с пенной. Применяют ячеистый бетон в строительстве для утепления конструкций и для возведения стен.

Ячеистый бетон должен изготавливаться в соответствии с утвержденным ГОСТ 25485, которым определены его физико-механические характеристики:

  • плотность;
  • прочность на сжатие;
  • сопротивление на изгиб и растяжение;
  • устойчивость к морозам;
  • способность удерживать тепло;
  • средний показатель влажности;
  • способность удерживать влагу;
  • процент усадки при высыхании.

Классификация

Согласно ГОСТ 25485, ячеистые бетоны разделяются на виды:

  • цементный (в составе смеси присутствует 50% цемента);
  • известковый (с содержанием извести до 50%, гипса или шлака до 15%);
  • смешанный (с цементом 15-50%, известью и шлаком);
  • зольный (с присутствием зол более 50%);
  • шлаковый (с содержанием шлака до 50%).

По методу поризации:

  • методом газообразования;
  • методом пенообразования;
  • методом аэрирования.

По функциональному назначению ячеистые бетоны подразделяются:

  • теплоизоляционный;
  • конструкционно-теплоизоляционный;
  • конструкционный.

Теплоизоляционный используют в строительстве только в качестве утеплителя, так как он имеет низкую несущую способность. Его удельный вес составляет 300-500 кг на куб. м.

Конструкционно-теплоизоляционный является прочным и используется при строительстве межкомнатных перегородок и стен, которые не несут никакой нагрузки. Удельный вес материала – 500-900 кг на куб. м.

Конструкционный ячеистый материал считается самым прочным из ячеистых бетонов с высокой степенью теплопроводности. Может использоваться для возведения капитальных стен зданий. Удельный вес этого вида бетона – 100-1200 кг куб. м.

Ячеистый бетон может быть автоклавным и неавтоклавным.

  1. Автоклавный. Для затвердения используется емкость большой площади, имеющая толстые герметичные стены, в которой создается вакуум и поддерживается необходимая температура.
  2. Неавтоклавный. Для затвердевания смесей применяют способ пропаривания, естественный и иные способы сушки.

Разновидности ячеистого бетона

Существует 3 основных вида ячеистого бетона:

  • пенобетон;
  • газобетон;
  • газосиликат.

Пенобетон делают из цементного раствора, в который добавляется пенный реагент, состоящий из множества воздушных пузырьков. При тщательном смешивании материал приобретает пористую структуру, а, застывая, превращается в пенобетон. Является неавтоклавным ячеистым материалом.

Газобетон изготавливают способом смешения алюминиевой пудры и цементного раствора. Эти 2 компонента, вступая в реакцию, выделяют пузырьки водорода, увеличивая первоначальный объем смеси в 5 раз. Полученную смесь формируют в блоки и помещают в автоклавы, где материал затвердевает. Такой материал именуют автоклавным.

Газосиликат – разновидность газобетона. Отличается тем, что в его составе может не содержаться цемента совсем или присутствовать минимальное его количество. В качестве связующего вещества используется силикатная смесь.

Состав материала

При производстве ячеистого бетона обязательными составляющими являются:

  • портландцемент (не ниже М400);
  • силикатный известняк в порошке.

В качестве других компонентов и заполнителей могут выступать:

  • доменный шлак (молотый);
  • кварцевый песок;
  • сухая зола;
  • ферросплавные шлаки;
  • пенообразователь;
  • газообразователь – алюминиевый порошок;
  • суперпластификаторы;
  • гранулированный вспененный полистирол;
  • слюда;
  • глина.

Все заполнители вводят в смесь в мелко перемолотом виде. Их часть в общем составе смеси составляет 20-40%. Поризация материала обеспечивается вводом в раствор алюминиевой пудры и кальция хлорида. В качестве жидкости используется вода с низким содержанием солей. Для улучшения свойств ячеистого бетона добавляются вспененный полистирол, упрочнители, содержание которых в общей массе смеси минимальное.

Таблица 1 – Соотношение компонентов для получения 1 куб. м. ячеистого бетона

Основные компоненты Бетон D400 Бетон D600-D1000 Бетон D800
Портландцемент 300 кг 325 кг 390 кг
Песок или шлам 120 кг 205 кг 335 кг
Газо- или пенообразователь 850 г 1,05 кг 1 кг
Вода 155 л 182 л 225 л

Технология производства

Порядок производства газобетона

Подготовленные компоненты загружают в смеситель в таком порядке:

  • зольный или песчаный шлам;
  • вода;
  • портландцемент, известь, алюминиевый порошок.

Дополнительные составляющие (гипс, ПАВ) вводятся одновременно с вяжущими. Алюминиевая пудра предварительно проходит процесс обезжиривания и перемешивается с ПАВ.

Шлам и вода перед добавлением в общую смесь должны иметь температуру +35°С – в этом случае реакция алюминия и кальция хлорида будет более активной.

Все составляющие до загрузки газообразователя 1-3 мин. тщательно перемешивают. После добавления газообразователя смесь активно перемешивается еще в течение 3-5 мин.

При изготовлении газобетона вспучивание материала происходит в специальной форме путем нагревания раствора, добавления ПАВ и механического воздействия. На этом этапе применяется 2 метода: литьевой и вибровспучивание. При 2-м способе газообразователь распределяется в растворе более равномерно, и смесь становится однородной.

После остывания материала снимают «горбушку», разрезают бетон на блоки нужного размера и помещают в автоклав для окончательного затвердевания.

Порядок производства пенобетона

Пенобетон застывает в естественных условиях при периодическом увлажнении материала, чтобы в процессе сушки он не растрескивался. В данном случае на выходе получается поризованная масса.

Технологический процесс состоит из нескольких стадий:

  • в пеновзбивателе делают техническую пену;
  • в смесителе смешивают воду и фиброволокно, затем добавляют цемент и песок, все тщательно перемешивают и вводят техническую пену;
  • полученный раствор перемешивают в течение 3 минут;
  • готовый пенобетон разливают в формы.

Изделия высушивают в естественных условиях в течение 2 суток. Затем вынимают из форм, укладывают рядами и оставляют еще на 2 недели, периодически увлажняя.

Свойства и области применения

Основным свойством пористого бетона является его прочность и теплоизоляционные качества, которые обуславливаются плотностью материала и его пористостью.

Пористость (%) Плотность (кг/куб. м.) Прочность на сжатие (МПа) Теплопроводность (ВТ/м 2 ⋅К)
95 200 0,4–0,7 0,06
90 200–300 0,7–1,2 0,06–0,08
80 400–600 1,2–4 0,10–0,14
70 700–800 2,5–5 0,17–0,22
60 900–1100 5–12 0,24–0,30
50 1100–1200 10–15 0,33–0,40

При маркировке ячеистых бетонов используют литеру D, а цифрами отмечается его уровень плотность (200, 250, 300, 350, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100).

Классификация прочности означает стойкость материала к сжатию и отмечается литерой B, а коэффициентом – максимальное давление, которое может выдержать бетон, не разрушившись.


Легкие бетоны – группа бетонов, обладающих объёмным весом в пределах от 800 до 1800 кг/м 3 , согласно ГОСТу 25192-2012, – это свойство и определило название стройматериала. Материал бетон обрел широкую популярность в строительной области благодаря своим уникальным характеристикам. Он имеет низкую теплопроводность, а структура облегченного бетона полностью исключает применение тяжелых компонентов размером более 40 мм.

Разделяют два назначения бетона:

  • обычное – используется в классическом строительстве зданий и сооружений (общественные и частные постройки);
  • специальное – возведение конструкции с особыми свойствами, например, высокая степень звукоизоляции, радиоактивная стойкость.

Виды и классификация

Существует несколько разновидностей легкого бетона в зависимости от наполнителей.

По структуре материала:

  • обыкновенный – наполнитель мелкой фракции смешивается с песком и цементом, получаются пустоты внутри изделия, которые занимают всего 5-6% от общего объема. Такой бетон легок, прочен и обладает неплохими теплоизоляционными данными;
  • крупнопористый – в этом случае крупный наполнитель соединяется непосредственно с цементом без подмешивания песка;
  • ячеистый – для создания внутри тела бетона применяют специальные пенообразователи. Таким образом создают изделие с множеством замкнутых пор. Материал негорючий, с высокими термоизоляционными характеристиками. Бетон широко используется для ограждающих и наружных конструкций зданий.

По составу – в замес включены различные наименования наполнителя:

  • газобетон, в котором есть примесь алюминиевой пыли или другого газообразователя;
  • пенобетон – используется любой пенообразователь. Материал получается высокого качества, обладает хорошими теплоизоляционными характеристиками и морозостойкостью;
  • керамзитобетон, основной компонент – керамзит. Такой бетон легкий, не просаживается;
  • силикатный – главный элемент известняк с кремнеземистыми примесями;
  • опилкобетон – из названия понятно, что добавляется древесная стружка;
  • полистиролбетон – легкий материал, в состав которого входит полистирольная крошка.

Все виды легкого бетона участвуют в строительном процессе.

Классификация легких бетонов

Рис. 1 – Классификация легких бетонов

Состав

Наполнителем в легком бетоне служит щебень, доломит, известняк и другие компоненты.

Таблица классов и марок для легких бетонов

Рис. 2 – Таблица классов и марок для легких бетонов

Количество воздуха в смеси крайне мало и не превышает 6-ти процентов от общего объема изделия. Существует так называемый беспесчаный (крупно- или высокопористый) бетон. В его структуру входят крупные фракции наполнителя. Особенностью этого вида легкого бетона является присутствие воздушных пустот между зернами заполнителя.

Еще одной разновидностью легких бетонов является поризованный вид, изготовленный на основе порообразователя с наполнителем. В теле материала присутствуют ячейки, что является фактором снижения плотности изделия.

Технология производства

Для изготовления легкого бетона не требуются специфические познания и определенный опыт работы с таким материалом. Поэтому сделать его в бытовых условиях не представляет большого труда. Все, что нужно приготовить, это классический состав: вода, песок, заполнитель, цемент. Привычными пропорциями считается соотношение: В (вода) – 0,5, П (песок) – 2, З (заполнитель) – 4, Ц (цемент) – 1.

Таблица 1 – Соотношение пропорций конструктивных элементов в зависимости от марки цемента

Марка Соотношение (В:П:З:Ц)* В каких целях используется
150 1:3,5:5,7:0,5 дорожки на улице, полы в доме
200 1:2,8:4,8:0,5 фундаменты под гаражи, бани, хозпостройки
300 1:1,9:3,7:0,5 стены зданий, ленточные фундаменты
400 1:1,2:2,7:0,5 самый прочный, используется для любых целей

*Используется портландцемент, эквивалентный марке бетона

Инструменты, использующие в работе:

  • бетономешалка для замеса смеси;
  • специальный вибростол (для керамзитобетона);
  • установка для изготовления пенобетона;
  • блочные формы (для шлакоблоков, кирпича, пеноблоков).

Существует 2 способа изготовления легкого бетона:

Естественный способ

  • сделать замес раствора вручную или с использованием бетономешалки;
  • подготовить соответствующие формы (опалубку);
  • залить готовую смесь;
  • выдержать ее в течение 2,5 часов: чем выше марка бетона, тем меньше времени требуется на схватывание;
  • извлечь готовое изделие, разобрав опалубку;
  • просушить материал, на это отводится 25-30 дней.

Автоклавный способ

В качестве базового материала применяют кварцевый песок, портландцемент и известь. Для изготовления газобетона берется алюминиевая пыль.

Составляющие смеси поместить в автоклав, где компоненты выдерживаются под воздействием высокой температуры.

Под воздействием температуры смесь увеличивается до 80-ти процентов, приобретая легкость, прочность и высокую теплоизоляцию.

Тепловлажностные пропарочные камеры

Основан на выдерживании смеси в специальных емкостях под влиянием пара. Такой легкий бетон значительно лучше, его характеристики выше изделий, полученных первыми двумя методами, однако процесс отличается дорогим производством. Ускоренное твердение происходит за счет обработки изделия паром.

Этапы тепловлажностного воздействия на смесь:

  • начальный нагрев, который длится от 2 до 5 часов;
  • плавное повышение температуры на 30°C в час (продолжительность составляет 2-3 часа);
  • поддержание на постоянном уровне 80°C (от 3 до 5 часов);
  • охлаждение – длится до 3-х часов.

Свойства и характеристики

Все виды легкого бетона независимо от типа наполнителя имеют одинаковые свойства:

Она зависит от двух показателей: пористости и степени сухости наполнителя. Чем выше объемная влажность бетона, тем тепловые характеристики хуже.

  1. Прочностные показатели готового изделия напрямую зависят от типа наполнителя.

Если в смесь добавить больше цемента, то материал в итоге станет прочным, однако его теплопроводность значительно уменьшится.

При использовании портландцемента в качестве вяжущего вещества можно получить большую морозостойкость бетона. А морозостойкие заполнители – это керамзит, пемза и аглопорит.

Основные параметры бетонов приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Характеристики легкого бетона

Характеристики Значение
Прочность до 70 МПа
Теплопроводность 0,07-0,7 Вт/(м·°С)
Водонепроницаемость от W0,2 до W1,2
Плотность от Д200 до Д2000
Морозостойкость F25-F100
Гигроскопичность до 25%

Положительные стороны легкого бетона:

  • высокая степень теплоизоляции;
  • малый вес;
  • несложная обработка;
  • выносливость к нагрузкам, колебанию температуры.
  • дополнительные расходы на армирование конструкции;
  • склонность к трещинообразованию в первое время эксплуатации (обычно при усадке фундамента);
  • в условиях повышенной влажности требуется устройство гидроизоляции;
  • слабо удерживает крепления, если сила направлена горизонтально, вырывая крепеж из материала;
  • необходимость дополнительной обработки поверхности (грунтовка, штукатурка) при внутренней отделке помещений;
  • недостаточная шумоизоляция.

Области и особенности применения

Легкие бетоны широко используются для строительства небольших конструкций, внутренних перегородок, теплоизоляции поверхности стен, огнезащиты, возведения монолитных сооружений. Кроме того, облегченный материал применяется в декорировании, реставрации поврежденных участков архитектурных объектов.

Итак, облегченный бетон имеет широкий ассортимент и используется в различных областях. Благодаря своим эксплуатационным характеристикам материал хорошо зарекомендовал себя в строительной сфере. Этот легкий и прочный стройматериал несложно изготовить в домашних условиях.


Самоуплотняющийся бетон (СУБ) – это тип бетона, в жидком состоянии способный самостоятельно утрамбовываться за счёт растекания. Благодаря полимеру в составе молекулы отталкиваются друг от друга, распространяясь по заполняемой полости. Среди преимуществ такого состава можно назвать его однородность, регулируемую вязкость, а также низкую расслаиваемость в сравнении с другими типами.

Области применения

Используется данный вид смеси в строительстве: как при возведении зданий с начала, так и во время реставрации или укрепления уже построенных сооружений. При установке теплого пола рекомендуется также заливать самоуплотняющийся состав. Подойдёт он и для железобетонного строительства, поскольку смесь быстро обволакивает железные крепления, не оставляя пустот. В гидротехническом строительстве этот бетон активно применяется потому, что хорошо заполняет швы, не пропуская воду.

Заменяют обычный бетон на самоуплотняющийся и в случаях, когда хотят сэкономить на выравнивании и времени уплотнения при ручном труде. Самоуплотняющийся бетон не нужно, во-первых, укладывать механически, во-вторых, размешивать с высокой интенсивностью, что позволяет снизить уровень вибрации на стройплощадке.

Характеристики

У данного вида материала есть пять показателей, по которым он классифицируется на группы: способность расслаивания, укладываемость, вязкость обычная и при протекании раствора через воронку, и также сопротивление.

  1. Классы с PA1 по PA2 – по сопротивляемости, в особенности при прохождении арматур;
  2. Классы с SF1 по SF3 — по укладываемости или расплыву конуса;
  3. Классы с VS1 по VS2 — по растеканию бетонного конуса по круглой площади 50 см в ширину, исходя из времени высчитывается вязкость;
  4. Классы с VF1 по VF2 — по степени вязкости, высчитанной при пропускании через воронку;
  5. С SR1 по SR2 — при помощи сит измеряется толщина расслаивания, по которой проводится данная классификация.

Бетоны с маркировкой S называются высокоподвижными и, согласно ГОСТ 26633-2012, применяются при сложном или вертикальном строительстве, а также в армированных конструкциях. Смеси с F-маркировкой называются вязкими и заливаются там, где не требуется высокая прочность или отделка.

По своим свойствами самоуплотняющиеся материалы ничем не уступают обычной бетонной смеси, например, их эластичность составляет от 30 до 36 ГПА, усадка – до 800, процент воздуха в затвердевшем бетоне достигает 4-6, на объём воды приходится одна четверть. С временем устойчивость бетона к сжатию увеличивается: если после четырех недель эксплуатации она составляет от 40 до 80 МПа, то через три месяца достигнет 55-110 МПа.

Всё это – общие характеристики СУБ, однако у каждой смеси в зависимости от сферы её применения имеются собственные свойства. Во время заказа бетона стоит оговаривать и уточнять растекаемость, вязкость, индекс расслаивания – пропорции, заданные производителями, как правило, поставщикам известны. ACI 237 занимается подготовкой памятки о показателях расплыва в зависимости от типа строительства. Те, кто в первый раз работают с самоуплотняющимися смесями, могут ориентироваться в показателях на обычный бетон, поскольку они схожи.

Технология приготовления: состав, пропорции и перевозка

Как и любая бетонная смесь, самоуплотняющийся бетон состоит из воды, цемента и песка, но с добавлением дополнительных компонентов. В состав смеси входят:

  • пластификатор – 2-4 кубических килограмма на кубический метр;
  • молотый известняк/молотая зола – около 200 кг на метр кубический;
  • щебень – до 950 кг;
  • песок – до 650 кг;
  • вода – 170-180 л (однако пропорции можно регулировать для изменения текучести);
  • цемент – 350 кг;
  • модификаторы и наполнители, придающие антикоррозийные свойства и препятствующие появлению трещин.

В число загустителей могут входить целлюлоза, природные полимеры, крахмал, полиэтиленгликоль и так далее. Наибольшую долю в составе смеси должны занимать щебень и песок – 30 и 32 процента соответственно. Следом по объёму идёт цемент (около 20%), вода (7%) и пластификаторы с дополнительными добавками (оставшийся процент). При оптимальном содержании этих компонентов состав будет обладать вязкостью, необходимой скоростью распределения и прочностью. Модификатор создает на поверхности слой, не дающий жидкости распадаться на компоненты, предотвращающий расслоение.

По своей устойчивости этот вид бетона разделяют на мелкодисперсный и стабилизаторный.

  • Стабилизаторный бетон имеет стандартный состав с добавлением стабилизирующих растворов, помогающих смеси дойти до подходящей степени вязкости.
  • В мелкодисперсный добавляется измельченный заполнитель, что снижает вероятность расслаивания, а также предотвращает протекание сквозь армированную поверхность. В качестве наполнителя применяют шлак, перетертый известняк, уносы кремния или золы.

Изготовить своими силами на строительной площадке не получится, поскольку пропорции в составе должны быть строго отмерены, разбавление может производится только по необходимости, а сушка требует особого контроля. Поэтому для заливки приглашаются специалисты. При транспортировке самоуплотняющегося материала важно соблюдать технику безопасности:

  1. Транспорт, на котором осуществляется перевозка, должен иметь особый сертификат о транспортировке.
  2. При перемещении бетона необходимо учитывать температуру воздуха, погоду, иначе есть риск испортить готовую смесь. Важно поддерживать температуру внутри транспорта.
  3. Содержимое барабана выгружается полностью при помощи смесительной установки, затем ёмкости моются.
  4. После выгрузки в раствор должен быть добавлен разжижитель, чтобы бетон не загустел при использовании.

При работе со смесью важно помнить о ряде правил. Например, труба, подающая раствор, не должна по длине превышать 200 метров – иначе во время подачи смесь может распасться на компоненты. СУБ должен регулярно перемешиваться для недопущения затвердевания, а в заливаемой полости не должно находиться воды, чтобы это не привело к деформации уже застывшего бетона.

Преимущества и недостатки

Главное преимущество СУБ – то, как его применение ускоряет весь процесс монтажных работ. Во-вторых, самостоятельное распределение и уплотнение смеси предотвращают появление полостей, дефектов и ранних трещин. Такой бетон имеет ровную поверхность, долго служит и устойчив к сильным ударам. Вязкость позволяет применять его в возведении зданий нетипичной формы, заливать им густые сети арматурных крепежей. Кроме того, после застывания СУБ работает в качестве отличного подавителя шумов и вибрации.

Применение самоуплотняющегося материала вместо обычного помогает строителям экономить на оплате труда, так как отпадает необходимость в бригаде рабочих, занимающихся уплотнением.

К числу недостатков такого вида бетона относится его высокая стоимость, а также ползучесть, из-за которой использовать состав при возведении вертикальных сооружений придётся с осторожностью.

Заключение

Самоуплотняющиеся бетонные смеси требуют особого обращения, однако их функциональность его окупает. Стоит заранее ознакомиться со свойствами СУБов, чтобы правильно его эксплуатировать.

Читайте также: