Легкие бетоны (Получение,состав,свойства)

 

 

Дальневосточный Государственный университет путей  и сообщения

 

 

 

Кафедра:

 

 

 

 

 

Реферат на тему:

“Легкие бетоны

(Получение,состав,свойства)”

 

 

 

 

 

Выполнил: Зубко Н.С.

Проверил: Серенко А.Ф.

 

Хабаровск 2013 г. 

План:

 

 

Введение  -------------------------  3

 

Получение -------------------------  4-5

 

Применение ------------------------  6-7

 

Свойства   -------------------------  8-9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение

Легкий бетон — эффективный  материал, который имеет большую  перспективу. Легкие бетоны находят  в строительстве возрастающее применение. Конструкции из легких бетонов позволяют  улучшить теплотехнические и акустические свойства зданий, значительно снизить  их массу, успешно решить проблему объемного  и многоэтажного строительства, а также строительства в сейсмических районах страны. Применение легких бетонов позволяет уменьшить  стоимость строительства на 10...20%, снизить трудовые затраты на стройках до 50%, увеличить производительность труда на 20%. Развитие производства бетонов с применением пористых заполнителей характерно как для  нашей страны, так и зарубежного  строительства. Но в нашей стране наиболее широко используемым заполнителем является керамзит, а также аглопорит, перлит и др. За рубежом более типичным легким заполнителем является термозит (шлаковая пемза).

Лёгкие бетоны — группа бетонов с объёмной массой менее 1800 кг/м³. К ней относятся бетоны на пористых заполнителях (керамзитобетон ,аглопоритобетон, перлитобетон), бетоны на лёгких органических заполнителях (арболит, костробетон, полистиролбетон) и ячеистые бетоны(пенобетон, газобетон). В качестве вяжущих могут быть использованы цемент, гипс, магнезиальный цемент.

Применяются лёгкие бетоны как конструкционные  или теплоизоляционные материалы, обладая небольшой массой и стоимостью относительно тяжёлых бетонов.

 

 

 

Получение:

Бетон производится смешиванием цемента, песка, щебня и воды (соотношение  их зависит от марки цемента, фракции  и влажности песка и щебня), а также небольших количеств  добавок (пластификаторы, гидрофобизаторы, и т. д.). Цемент и вода являются главными связующими компонентами при производстве бетона. Например, при применении цемента  марки 400 для производства бетона марки 200 используется соотношение 1:3:5:0,5. Если же применяется цемент марки 500, то при  этом условном соотношении получается бетон марки 350.

Для приготовления  легких бетонов используют различные  виды пористых заполнителей: искусственные - керамзит, аглопорит, перлит, шлаковую пемзу и естественные - туф, пемзу.

Основные методы изготовления легкого бетона

В первом обычный заполнитель  с удельным весом около 2,6 заменяют пористым легким заполнителем с малым  удельным весом. Полученный таким образом  бетон обычно называют по виду применяемого легкого заполнителя.

Второй метод получения  легкого бетона заключается в  создании больших пор в бетоне или растворе. Эти поры следует  отличать от мелких пор, образованных в результате воздухововлечения. Такой вид бетона известен как газобетон, ячеистый бетон или пенобетон. По третьему методу мелкий заполнитель исключают из смеси, что способствует образованию большого количества промежуточных пор. При этом применяют обычный крупный заполнитель. Этот бетон обычно называют беспесчаным (крупнопористым). Таким образом, уменьшение объемной массы происходит во всех случаях вследствие наличия пор в заполнителе, цементном растворе или в промежутках между частицами заполнителя. Очевидно, что наличие этих пор снижает прочность легкого бетона по сравнению с обычным, но в ряде случаев высокая прочность не нужна.

Легкий бетон является хорошим теплоизоляционным материалом, обладает достаточной долговечностью, но не стоек к истиранию. В целом  легкий бетон стоит дороже, чем  обычный. Приготовление бетонной смеси, ее транспортировка и укладка  требуют значительно больше заботы и внимания, чем обычная бетонная смесь. Однако во многих случаях преимущества легкого бетона превосходят его  недостатки и во всем мире сейчас заметна  тенденция к более широкому применению легких бетонов, а также к применению их в новых областях.

Легкие бетоны можно классифицировать по их назначению: на конструктивные легкие бетоны и бетоны, применяемые в  качестве теплоизоляции в ненесущих  стенах — теплоизоляционные легкие бетоны.

Раньше применяли конструктивные легкие бетоны плотной структуры  на пористом заполнителе, но теперь это  не всегда так, поэтому лучше строить  классификацию конструктивных легких бетонов исходя из минимальной прочности  при сжатии. В США, например, принято, что конструктивные легкие бетоны должны иметь прочность при сжатии, измеренную на стандартных цилиндрах в возрасте 28 суток не менее 140,6 кгс/см2. Объемный вес такого бетона в сухом состоянии обычно составляет более 960 кг/ж3. Недостатком всех легких бетонов является необходимость устройства гидроизоляции путем их штукатурки при применении в наружных конструкциях. Лёгкие заполнители. 

Основной особенностью легких заполнителей является их высокая пористость и как следствие низкий удельный вес. Применяются как природные, так и искусственные легкие заполнители.

 

 

 

 

Применение:

Напряженный легкий бетон  наиболее широко применяют для изготовления крупноразмерных и большепролетных  конструкций, а также конструкций  многоэтажных зданий и т. п. Использование  напряженных легких бетонов позволяет  снизить вес конструкций на 25—30%. Это весьма важно для изготовления крупноразмерных плит покрытий, ферм, балок, пролетных строений мостов и  других изделий, собственный вес  которых составляет значительную долю от общей нагрузки. Применение напряженных легких бетонов для изготовления плит перекрытий, панелей внутренних стен жилых зданий благодаря уменьшению веса этих конструкций снижает нагрузки, действующие на колонны и фундамент. Меньший объемный вес напряженного Л.Б. по сравнению с объемным весом обычного бетона позволяет укрупнять конструкции, снижать расходы на транспортирование и монтаж.

Весьма эффективно использование  бетона с компенсированной усадкой  и в малоэтажном строительстве, в том числе в индивидуальном (подвалы, кровли, гаражи, бассейны).Учитывая открывшиеся в последнее время возможности приобретения напрягающего цемента и расширяющей добавки в розничной торговле.

Весьма эффективно использование  расширяющихся вяжущих для изготовления сухих смесей. Область применения таких смесей достаточно широка и  определяется свойствами, основными  из которых, кроме прочности, являются: отсутствие усадки при твердении  раствора, и как следствие - отсутствие трещин, водонепроницаемость, активный темп набора прочности при низких положительных температурах (5-12 ⁰С), паропроницаемость, повышенная морозостойкость.

В 2001 г. в Москве на пл. Курского вокзала построено семиэтажное  здание торгово-развлекательного комплекса, три его этажа - подземные. В основании  здания - фундаментная плита площадью около 15 тыс. м² из бетона с компенсированной усадкой с устройством трех вставок из напрягающего бетона, которые бетонировались в последнюю очередь. Специально проведенные гидравлические испытания стыков по контакту со вставками подтвердили их водонепроницаемость. В здании комплекса сооружен плавательный бассейн из напрягающего бетона площадью 400 м².

Уместно напомнить, что фундаментные плиты из бетона на НЦ, возведенные  при строительстве в 1983-1985 гг. зданий международных банков на Новокировском пр-те в Москве, по сей день успешно эксплуатируются, обеспечивая водонепроницаемость.

Для отвода дождевой воды и  влаги тающего снега с огромной площади светопрозрачного покрытия торгового комплекса Гостиный двор по периметру покрытия устроен водосборный лоток из самонапряженного железобетона.

В настоящее время особенно актуальна проблема ремонта, реконструкции, усиления конструкций промышленных зданий, в том числе в процессе эксплуатации без остановки производства. Повышенное сцепление со старым бетоном, эффект расширения и распора в  смежные элементы позволяют новому бетону на НЦ сразу включаться в  совместное восприятие нагрузки, частично разгружая основную конструкцию. В  емкостных, подземных, ограждающих  конструкциях одновременно может быть восстановлена их водонепроницаемость.

Опыт эксплуатации зданий и сооружений, построенных с применением  бетонов на НЦ с 1965 г., показал их высокую надежность, дальнейшее повышение  их несущей способности (рост прочности  бетона до 100 МПа и более), практическое отсутствие эксплуатационных затрат в  течение всего срока службы конструкций. Бетоны на основе напрягающих цементов открывают новые возможности  в строительстве, и совершенно справедливо  на Международном конгрессе по железобетону в Вашингтоне напрягающий бетон  был назван материалом XXI в.

 

Свойства:

Качество легкого бетона оценивают двумя важнейшими показателями: классом по прочности и маркой по средней плотности. Легкий бетон  плотной структуры по прочности  на сжатие (МПа) имеет классы: В2,5...В40, по прочности на осевое растяжение (МПа) -В0,8...В3,2. Для теплоизоляционных бетонов предусматриваются классы: В0.35, В0,75, В1. Для легких бетонов запроектированных без учета классов, показатели прочности (кг/см2) характеризуют марками: М35-М500.

Для изготовления высокопрочных  легких бетонов (имеющих плотность 1600-1800 кг/м3) применяют более прочный  пористый заполнитель (с насыпной плотностью 600-800 кг/м3), а пористый песок частично или полностью заменяют плотным.

В зависимости от плотности  в сухом состоянии (кг/м3) легкие бетоны подразделяются на марки: Д200...Д2000.

Наиболее важной наряду с  прочностью характеристикой легкого  бетона является плотность. В зависимости  от назначения легкие бетоны делят  на следующие группы: теплоизоляционные  с плотностью до 500 кг/м3; конструкционно-теплоизоляционные (для ограждающих конструкций - наружных стен, покрытий зданий) с плотностью 500-1400 кг/м3; конструкционные с плотностью 1400-1800 кг/м3.

Уменьшить плотность легких бетонов можно путем образования  в цементном камне мелких замкнутых  пор. Для поризации цементного камня, являющегося самой тяжелой составной частью легкого бетона, используют небольшие количества пенообразующих или газообразующих веществ.

Теплопроводность легких бетонов зависит в основном от плотности и влажности. Увеличение объемной влажности легкого бетона на 1% повышает теплопроводность на 0,016-0,035 Вт/(м.°С). В зависимости от теплопроводности легкого бетона толщина наружной стены может изменяться от 20 до 40 см. Наружные ограждающие конструкции из легких бетонов подвергаются воздействию попеременного замораживания и оттаивания, увлажнения и высыхания. Поэтому легкие бетоны, применяемые для наружных стен, покрытий зданий, а также для конструкций мостов, гидротехнических сооружений, должны обладать определенной морозостойкостью.

По морозостойкости легкие бетоны делят на марки: F25... F500; по водонепроницаемости W0,2...W1,2. Для наружных стен обычно применяют  бетоны с морозостойкостью не менее 15-25 циклов попеременного замораживания  и оттаивания. Возможность получения  легких бетонов с высокой морозостойкостью и малой водопроницаемостью значительно  расширяет области их применения. Бетоны на пористых заполнителях уже  успешно используют в мостостроении, гидротехническом строительстве.

Водонепроницаемость плотных  конструкционных легких бетонов  может быть высокой. 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.

 

 

 

оцементное соотношение», «водоцементный модуль»; обозначается «В/Ц») — важная характеристика бетона. От этого соотношения напрямую зависит прочность бетона: чем меньше В/Ц, тем прочнее бетон. Теоретически, для гидратации цемента достаточно В/Ц = 0,2, однако у такого бетона слишком низкая пластичность, поэтому на практике используются В/Ц = 0,3—0,5.

Распространенной ошибкой при  кустарном производстве бетона является чрезмерное добавление воды, которое  увеличивает подвижность бетона, но в несколько раз снижает  его прочность.