Легкий бетон

Министерство  образования и науки РФ

Федеральное Государственное  Бюджетное Образовательное учреждение

Высшего профессионального  образования

Владимирский  Государственный Университет

Им. А. Г. и Н. Г. Столетовых

Кафедра строительного  производства

 

 

 

РЕФЕРАТ

ПО ТЕХНОЛОГИИ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

НА ТЕМУ : «ЛЕГКИЕ  БЕТОНЫ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: ст-т Васильев В.А.

Гр. ЗС- 110

Принял: Тур Н.Н.

2013 год 

Содержание

Введение…………………………………………………………………..3

Классификация бетона………………………………………………….3

Технология производства легких бетонов……………………………6

Применение легкого  бетона…………………………………………….8

Свойства  легких бетонов………………………………………………..8

Библиографический список…………………………………………….13

 

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%.

Классификация бетона.

Легкие бетоны классифицируют в зависимости от структуры, вида вяжущего и пористости заполнителей, области применения.

По структуре  легкие бетоны могут быть:

•  плотные;

•  поризованные;

•  крупнопористые.

Особой разновидностью легких бетонов являются ячеистые бетоны, имеющие равномерно распределенные поры в виде сферических ячеек, диаметр  которых составляет обычно 1-3 мм.

Для поризованных легких бетонов  вместо структуры в наименовании бетона допускается указывать вид  порообразователя

В зависимости  от применяемого крупного пористого  заполнителя устанавливают следующие  виды легких бетонов:

•  керамзитобетон (бетон на керамзитовом гравии);

•  шунгизитобетон (бетон на шунгизитовом гравии);

•  аглопоритобетон (бетон на аглопоритовом щебне);

•  шлакопемзобетон (бетон на шлакопемзовых щебне и гравии);

•  перлитобетон (бетон на вспученном перлитовом щебне);

•  бетон на щебне из пористых горных пород;

•  термолитобетон (бетон на термолитовом щебне или гравии);

•  вермикулитобетон (бетон на вспученном вермикулите);

•  шлакобетон (бетон на золошлаковых смесях тепловых электростанций (ТЭС) или на пористом топливном шлаке);

•  бетон на аглопоритовом гравии;

•  бетон на зольном гравии;

•  азеритобетон (бетон на азеритовом гравии).

Могут устанавливаться другие виды легких бетонов на крупных пористых заполнителях, на которые имеются  стандарты или технические условия.

Легкие бетоны производят, как на минеральных, таки органических вяжущих материалах. Из минеральных  вяжущих широко применяют цементы, вяжущие автоклавного твердения (на их основе изготавливают силикатные бетоны), гипсовые вяжущие.

Заполнители легких бетонов, так же как и вяжущие, могут  иметь· минеральное или органическое происхождение. В строительной практике более распространены легкие бетоны с применением природных или  искусственных пор истых минеральных  заполнителей.

Разновидностями легких бетонов  на природных заполнителях являются пемзобетон, туфобетоны, опокобетоны  и др., на искусственных пористых заполнителях - керамзитобетоны, аглопоритобетоны, шлакопемзобетоны, золобетоны и др.

Для производства легких бетонов  возможно применение одновременно различных  видов пористых заполнителей. Так, получают, например, керамзитоперлитобетон, керамзитовермикулитобетон  и др. (В названии бетона сначала  отражается вид крупного заполнителя, а затем мелкого.)

Разновидностями легких бетонов  на органических заполнителях являются арболит, опилкобетоны, изготавливаемые  с применением продуктов переработки древесины и другого растительного сырья, бетон на пенополистирольных заполнителях и др.

По назначению легкие бетоны подразделяются на:

•  конструкционные, в том числе конструкционно-теплоизоляционные, к которым дополнительно предъявляются требования по теплопроводности;

•  специальные (теплоизоляционные, жаростойкие по ГОСТ 20910, химически стойкие по ГОСТ 25246 и др.).

Теплоизоляционные, основное назначение которых обеспечивать необходимое  термическое сопротивление ограждающей  конструкции; объемный вес их менее 500 кг/м³ коэффициент теплопроводности до 0,2 ккал/м *ч * рад. 

Конструктивные, предназначенные  воспринимать значительные нагрузки в  зданиях и сооружениях; объемный вес их 1400-1800 кг/м3, марка по прочности  не менее 50, морозостойкость не ниже Мрз 15. 

Конструктивно-теплоизоляционные, в которых совмещаются свойства предыдущих видов легких бетонов; объемный вес их 500-1400 кг/м³ коэффициент теплопроводности не более 0,55 ккал/м • ч • град, марка по прочности не менее 35.

 

 

Технология производства легких бетонов.

 

Технология производства легких бетонов и изделий из них  незначительно отличается от технологии изготовления изделий из обычных  тяжелых бетонов. 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. Соотношение воды и цемента («водоцементное 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.

Для получения бетона высокого качества пористые заполнители хранят в крытых складах раздельно по фракциям в условиях, исключающих  увлажнение. Для предупреждения засорения  и смешивания фракций склады заполнителей оборудуют сортировочными установками. Смеси фракций пористых заполнителе  склонны к расслоению, что вызывает недопустимые колебания гранулометрического  состава заполнителей в бетонной смеси.

Транспортирование пористых заполнителей производят способами, исключающими их разрушение, увлажнение и перемешивание. При транспортировании заполнителей со склада к месту дозирования  применяют ленточные конвейеры, элеваторы, скиповые устройства. Вспученный перлитовый песок транспортируют и дозируют для предотвращения пылевыделения пневмотранспортом.

При весовом дозировании  пористых заполнителей могут иметь  место значительные колебания свойств  бетонов за счет изменения объемной концентрации заполнителя. В производстве легких бетонов распространено объемно-весовое  дозирование заполнителей. С помощью  объемно-весовых дозаторов крупный  заполнитель дозируют по объему с  точностью ± 3 % с одновременным  фиксированием его массы. Мелкий заполнитель и цемент дозируют по массе с точностью + 2 %.

Легкие бетонные смеси  приготавливают обычно в смесителях принудительного действия, где предотвращается  расслоение компонентов. Смесители сначала загружают крупным, затем мелким заполнителем и цементом, Вода подается в течение всего времени загрузки. Время перемешивания зависит от емкости смесителя, числа оборотов, подвижности и плотности смеси.

Для легких бетонных смесей, так же как и тяжелых, основным способом уплотнения является вибрирование. В бетоне на пористых заполнителях особенно при избытке растворной части при вибрировании возможно всплывание крупного заполнителя. С  увеличением продолжительности  вибрирования расслоение возрастает, особенно при применении подвижных смесей. Снизить расслоение легких бетонных смесей можно, уменьшая крупность и улучшая гранулометрию заполнителей. Эффективно применение пригруза. Применение пригруза 40 г/см² при уплотнении керамзитобетонной смеси снижает расслаиваемость ее примерно на 20-40 %.

Изделия из легких бетонов, как и из тяжелых, наиболее часто  подвергают тепловлажностной обработке  в среде насыщенного пара. Для  легких бетонов эффективным методом  ускорения твердения является беспаровой прогрев в среде пониженной влажности, который обеспечивает значительное снижение влажности легких бетонов  и не приводит к понижению его  конечной прочности.

 

Применение легкого  бетона.

 

Из легких бетонов изготавливают  разнообразные конструкции. Из конструкционно-теплоизоляционного бетона делают панели и блоки стен зданий, плиты совмещенных кровель и другие конструкции. Стеновые панели выпускают с наружными (фасадными) поверхностями, не требующими дополнительной отделки в построечных условиях. Отделку панелей плитками, декоративным бетоном, окраской производят непосредственно на заводе. Из конструкционного легкого бетона изготавливают несущие конструкции: плиты перекрытий и покрытий, другие элементы жилых и общественных зданий.

Используют легкобетонные  конструкции и изделия в различных  областях строительства: для мостовых конструкций в транспортном строительстве, в элеваторостроении и элементах животноводческих помещений, для дренажных труб в водохозяйственном строительстве, для ряда конструкций промышленных зданий.

 

Свойства  легких бетонов.

Легкие бетоны отличаются от тяжелых наличием в зернах заполнителя  пор разной величины. Прочность пористых заполнителей обычно ниже прочности  цементного камня. Вместе с тем благодаря  пористой структуре пористые заполнители  лучше сцепляются с цементным  камнем. Обычно поры в пористых заполнителях имеют диаметр 0,1-1 мм. В них проникает  влага и цементное тесто, что  способствует сцеплению заполнителей с цементным камнем. Особенно повышенной адгезией по отношению к цементному камню обладают пористые заполнители  с развитой открытой пористостью.

Для легких бетонов характерны процессы самовакуумирования.

В результате отсасывания  воды из цементного теста зернами  пористого заполнителя в последних  защемляется определенное количество воздуха. Объем отсасываемой воды оказывается  больше объема, вытесненного из заполнителей воздуха. Пузырьки защемленного в капиллярах воздуха в результате всестороннего  сжатия имеют повышенное давление, отчего развивается градиент, способствующий уплотнению бетона, повышению сил  сцепления в контактной зоне и  прочности бетона.

Вследствие большей близости значений пористости и прочности  заполнителей и цементного камня  и их деформативных свойств, напряжения, вызываемые внешними механическими  воздействиями в легких бетонах, часто распределяются более равномерно, чем в тяжелых. Большая однородность легких бетонов достигается, если нет  четко выраженной границы между  раствором и зернами крупного заполнителя. Это xapaктерно, например, для  аглопорито- и шлакопемзобетонов. В  отличие от них для керамзитобетона  характерны три зоны с различной  пористостью: цементный камень, поверхностная  оболочка и ядро заполнителя. По мере повышения однородности легких бетонов  при прочих равных условиях возрастает прочность и улучшаются деформативных  свойства.

Плотность является важнейшим показателем качества легких бетонов. Различают плотность в сухом состоянии и при различной влажности. Первый показатель является стандартным и для данного вида легкого бетона величиной постоянной, второй зависит от условий приготовления и эксплуатации бетона.

Значение плотности легкого  бетона связано с основными показателями его качества: прочностью, теплопроводностью, проницаемостью и др.

Прочность легких бетонов, как и обычных, зависит от активности цемента, водоцементного отношения, условий и длительности ,твердения, прочности заполнителей и некоторых других факторов.

Как установлено Н. А. Поповым, прочность легкого бетона может  быть выражена общим уравнением

R_б=k_оR_ц(Ц/В-А_о),

где k_o и А_о коэффициенты, зависящие от прочности и пористости заполнителя и ряда технологических факторов.

Введение в бетон пористых заполнителей приводит к снижению его  прочности и тем в большей  степени, чем больше содержание заполнителя  и меньше его плотность. Кривые зависимости  прочности легких бетонов от цементно-водного  отношения располагаются ниже кривых для обычного бетона (рис. 3)

В отличие от тяжелых бетонов, прочность которых пропорциональна  прочности растворной части, у легких бетонов соответствующая зависимость  имеет криволинейный характер с  двумя участками. На первом участке  повышение прочности раствора, например, за счет уменьшения В/Ц приводит к  прямолинейному росту прочности  бетона, на втором (рис. 4)дальнейшее повышение  прочности раствора не приводит уже  к заметному росту прочности  бетона. Таким образом, на определенном пористом заполнитель при неизменном его содержании в бетоне можно  приготовить легкий бетон лишь с  определенной предельной прочностью. Для получения легкого бетона разных марок следует выбирать прочность  заполнителя такой, чтобы обеспечить рациональное использование цемента, т. е. получать бетоны, соответствующие  первому участку кривой. Лишь в  случае предъявления к бетону особых требований по плотности рационально  применение составов, соответствующих  второму участку кривой. Критерием  эффективности пористого заполнителя  в бетоне является расход цемента, необходимый  для получения требуемой прочности. Чем меньше прочность заполнителя  и больше его пустотность, тем  в большей мере ощущается повышение  количества цемента для достижения бетоном максимальной прочности.