Худий бетон Вікіпедія

Легкі бетони- група бетонів з об'ємною масою менше 2000 кг/м 3 . До неї відносяться бетони на пористих заповнювачах (керамзитобетон, аглопоритобетон, перлітобетон), бетони на легких органічних заповнювачах (арболіт, костробетон, полістиролбетон) та пористі бетони (пінобетон, газобетон). Як в'яжучі можуть бути використані цемент, гіпс, магнезіальний цемент.

Застосовуються легкі бетони як конструкційні або теплоізоляційні матеріали, маючи невелику масу та вартість відносно важких бетонів. Окремо виділяють високоміцні легкі бетони поліфункціонального призначення, питома міцність яких перевищує 25 МПа [1] [2] .

Зміст

Виготовлення

Бетон проводиться змішуванням цементу, піску, щебеню та води (співвідношення їх залежить від марки цементу, фракції та вологості піску та щебеню), а також невеликої кількості добавок (пластифікатори, гідрофобізатори тощо). Цемент та вода є головними сполучними компонентами при виробництві бетону. Наприклад, при застосуванні цементу марки 400 для бетону марки 200 використовується співвідношення 1:3:5:0,5. Якщо ж застосовується цемент марки 500, то при цьому умовному співвідношенні виходить бетон марки 350. Співвідношення води та цементу (водоцементне співвідношення, водоцементний модуль; позначається В/Ц) - важлива характеристика бетону. Від цього співвідношення безпосередньо залежить міцність бетону: що менше В/Ц, то міцніше бетон. Теоретично, для гідратації цементу достатньо В/Ц = 0,2, однак у такого бетону дуже низька пластичність, тому на практиці використовуються В/Ц = 0,3-0,5.

Поширеною помилкою при кустарному виробництві бетону є надмірне додавання води, що збільшує рухливість бетону,але кілька разів знижує його міцність.

Види бетону

Згідно з ГОСТ 25192-2012 (на Україні — ДСТУ Б В.2.7-221:2009), класифікація бетонів проводиться за основним призначенням, видом в'яжучого, видом заповнювачів, структурою та умовами твердіння:

За призначенням розрізняють звичайні бетони (для промислових і цивільних будівель) і спеціальні — гідротехнічні, дорожні, теплоізоляційні, декоративні, а також бетони спеціального призначення (хімічно стійкі, жаростійкі, звукопоглинаючі, для захисту від ядерних випромінювань та ін.) [3] .
По виду в'яжучої речовини розрізняють цементні, силікатні, гіпсові, шлаколужні, асфальтобетон, пластобетон (полімербетон) та ін.
На вигляд заповнювачів розрізняють бетони на щільних, пористих або спеціальних заповнювачах.
По структурі розрізняють бетони щільної, поризованої, комірчастої або крупнопористої структури.
За умовами твердіння бетони поділяють на твердіючі

у природних умовах;
в умовах тепловологої обробки при атмосферному тиску;
в умовах тепловологості при тиску вище атмосферного (автоклавного твердіння).

Додатково до класифікації ДЕРЖСТАНДАРТ 25192-2012 (ДСТУ Б В.2.7-221:2009) використовується класифікація бетонів за об'ємною масою:

особливо важкий (щільність понад 2500 кг/м³) – баритовий, магнетитовий, лимонітовий;
важкий (щільність 2200-2500 кг/м?);
полегшені (щільність 1800-2200 кг/м³);
легкий (щільність 500-1800 кг/м³) - полістиролбетон, керамзитобетон, пінобетон, газобетон, арболіт, вермікулітовий, перлітовий;
особливо легкий (щільність менше 500 кг/м3).

За вмістом в'яжучої речовини та заповнювачівбетони поділяють на:

Підбір складу бетону

Однією з найважливіших складових бетонної суміші є пісок. Для виготовлення бетону можна використовувати практично будь-який природний пісок. p align="justify"> Найважливішим обмеженням при використанні природного піску є обмеження на наявність у складі піску глини або глинистих частинок. На міцність бетону дрібні (глинисті) частинки дуже сильно впливають. Навіть незначна їх кількість призводить до суттєвого зниження міцності бетону. Тому за відсутності природного піску без глинистих частинок наявний пісок покращується (збагачується) за допомогою наступних процедур: промивання піску; поділу піску на фракції у потоці води; виділення із піску потрібної фракції; змішування піску, що є в зоні виконання робіт, з високоякісним привізним піском.

Після збагачення та підготовки пісок повинен задовольняти умови, що визначаються так званою стандартною областю просіювання. Зерновий склад, який визначається просіюванням піску через сита з різними отворами, повинен укладатися в область, показану на малюнку штрихами. Можна використовувати пісок з розмірами частинок з урахуванням та не заштрихованої області, але тільки для бетонів марки 150 і нижче

Експлуатаційні властивості

Основний показник, яким характеризується бетон – міцність на стиск. Нею встановлюється клас бетону. Відповідно до СНиП 2.03.01-84 «Бетонні та залізобетонні конструкції», клас позначається латинською літерою «B» і цифрами, що показують тиск у мегапаскалях (МПа). Наприклад, позначення В25 означає, що бетон даного класу у 95% випадків витримує тиск 25 МПа. Для розрахунку показника міцності необхідно враховувати і коефіцієнти, наприклад, для класу В25 нормативна міцність на стиск, що застосовується врозрахунках - 18,5 МПа. Вік бетону, що відповідає його класу за міцністю на стиск та осьове розтягування, призначається при проектуванні виходячи з можливих реальних термінів завантаження конструкції проектними навантаженнями, способу зведення, умов твердіння бетону. За відсутності цих даних клас бетону встановлюється у віці 28 діб [4] .

Поряд із класами, міцність бетону також задається марками, що позначаються латинською літерою «М» та цифрами від 50 до 1000, що означають межу міцності на стиск у кгс/см². ГОСТ 26633-91 «Бетони важкі та дрібнозернисті. Технічні умови» встановлює таку відповідність між марками та класами при коефіцієнті варіації міцності бетону 13,5 % [5] :

Для перевірки міцності незатверділої суміші використовуються камери нормального твердіння, перевірка міцності готової конструкції здійснюється за допомогою молотків Кашкарова, Фізделя або Шмідта. Зручність

Відповідно до ГОСТ 7473-94 «Суміші бетонні. Технічні умови», за зручноукладальністю (позначається буквою «П») розрізняють бетони [6] :

наджорсткі (жорсткість понад 50 секунд);
жорсткі (жорсткість від 5 до 50 секунд);
рухливі (жорсткість менше 4 секунд, поділяються на осаді конуса).

ДЕРЖСТАНДАРТ встановлює наступні позначення бетонних сумішей по удобоукладываемости: Марка по удобоукладываемости Норма по жорсткості, з Осаду конуса, см Наджорсткі суміші СЖ3 Більш 100 - СЖ2 51-100 - СЖ1 менше 50 - Жорсткі суміші Ж4 31-20 - Ж3 -20 - Ж1 5-10 - Рухливі суміші П1 4 і менше 1-4 П2 - 5-9 П3 - 10-15 П4 - 16-20 П5 - 21 і більше

Показник зручноукладальності має вирішальне значення при бетонуванні за допомогою бетононасосу. Для прокачування насосом використовують суміші з показником не нижче за П4. Іншіважливі показники Міцність на згин. Морозостійкість - позначається латинською букою "F" і цифрами 50-1000, що означають кількість циклів замерзання-відтавання, які здатні витримати бетон. Водонепроникність - позначається латинською буквою "W" і цифрами від 2 до 20, що позначають тиск води, який повинен витримати зразок-циліндр цієї марки.

Штучні пористі заповнювачі

У ряді випадків промислові відходи можна використовувати як сировину для отримання заповнювачів. Наприклад, під час виробництва жовтого фосфору з фосфоритів на 1 т продукції припадає 10 т відходів у вигляді шлаку. З цих відходів у Казахстані організовано виробництво щебеню, який у 2-3 рази дешевший від щебеню з природного каменю. В Азербайджані отримують штучний пористий заповнювач — аглопорит із відходів алюмінієвого заводу, а також із відпрацьованого гумбрину — глини, що використовується у нафтопереробній промисловості для очищення нафтових олій.

Сучасні технології переробки неоднорідних міських побутових відходів передбачають попереднє вилучення з них низки корисних речовин та термічну обробку. В результаті отримують залишки, що спеклися, цілком придатні в якості заповнювачів для бетонів певного призначення або матеріалу для пристрою основ доріг замість подрібнених кам'яних порід.

Таким чином, для різноманітних за призначенням та властивостями бетонів можуть бути придатними різні відходи або продукти їх переробки. У вирішенні багатоаспектної та складної проблеми захисту навколишнього середовища від відходів, що викидаються, важлива роль відводиться будівельникам, які мають можливість їх використання як заповнювачів для бетону. Потреба в заповнювачах величезна, вона можна порівняти з обсягами наявних відходів, що дозволяє значнозменшити витрачання природних ресурсів у сфері будівництва.

Основи проектування складу легких бетонів

При підборі складу легких бетонів виходять з умови отримання економічного бетону, що забезпечує не тільки зручність бетонної суміші і міцність бетону, але і задану щільність при найменшій витраті цементу.

Завдання підбору складу легкого бетону ускладнюється проти підбором складу важкого бетону. Підбираючи склад важкого бетону, зазвичай знаходять співвідношення між щебенем і піском, необхідне В/Ц та витрата цементу. У легкому бетоні важко встановити розрахунком В/Ц, а удобовкладальність коливається у великих межах. Це пов'язано з тим, що пористі заповнювачі мають значне водопоглинання, інтенсивно відсмоктуючи воду з цементного тіста. Шорстка поверхня пористих заповнювачів ускладнює отримання точних показників зручності укладання суміші. Ці обставини призводять до того, що склад легкообетонної суміші підбирають дослідним шляхом, визначаючи оптимальну витрату води для кожного складу бетону, встановлюючи залежність міцності бетону від витрат цементу при оптимальних витратах води.

Існує кілька методів підбору складу легкого бетону, але найчастіше застосовують метод підбору складу легкого бетону з оптимальної витрати води. При цьому користуються способом дослідних замішень, який включає наступні операції: вибір найбільшої крупності та визначення вмісту великого та дрібного заповнювачів (6.15); визначення витрати в'яжучих та добавок для пробного замісу; попередній розрахунок витрати заповнювачів на 1 м? суміші для приготування пробних замісів; уточнення витрати води за заданою рухливістю або виявлення оптимального вмісту води найбільшою щільністю ущільненої легкообетонної суміші;встановлення залежності між витратою в'яжучого та міцністю бетону при заданій рухливості суміші. Одночасно встановлюють залежність між витратою цементу та щільністю бетону за прийнятих умов ущільнення суміші.