Легкие бетоны

Виды бетонов.

В настоящее время в строительстве используют различные виды бетона. Разобраться в их многообразии помогает классификация бетонов. Бетоны классифицируют:

1. по средней плотности;
2. по виду вяжущего вещества;
3. по назначению.

Многие свойства бетона зависят от его плотности, на величину которой влияют плотность цементного камня, вид заполнителя и структура бетонов. По плотности бетоны делят на:

• особо тяжелые с плотностью более 2500 кг/м3;
• тяжелые – 1800…2500;
• легкие -500… 1800;
• особо легкие – менее 500 кг/м3.

Особо тяжелые бетоны приготовляют на тяжелых заполнителях – стальных опилках или стружках (сталебетон), железной руде (лимонитовый и магнетитовый бетоны) или барите (баритовый бетон).

Тяжелые бетоны с плотностью 2100…2500 кг/ кубетон м. получают на плотных заполнителях из горных пород (гранит, известняк, диабаз). Облегченный бетон с плотностью 1800…2000 кг/ кубетонм. получают на щебне из горных пород с плотностью 1600…1900 кг/куб, м.

Легкие бетоны изготовляют на пористых заполнителях (керамзит, аглопорит, вспученный шлак, пемза, туф). К особо легким бетонам относятся ячеистые бетоны (газобетон, пенобетон), которые получают вспучиванием вяжущего, тонкомолотой добавки и воды с помощью специальных способов, и крупнопористый бетон на легких заполнителях.

Главной составляющей бетона, во многом определяющей его свойства, является вяжущее вещество, по виду которого различают бетоны: цементные, силикатные, гипсовые, шлакощелочные, полимерцементные и специальные. Цементные бетоны приготовляют на различных цементах и наиболее широко применяют в строительстве. Среди них основное место занимают бетоны на цементе (портландцемент) и его разновидностях (около 65% от общего объема производства), успешно используют бетоны на шлакопортландцемента (20…25%) и пуццолановом цементе. К разновидностям цементных бетонов относятся: декоративные бетоны, (на белом и цветных цементах), бетоны для самонапряженных конструкций (на напрягающем цементе), бетоны для специальных целей (на глиноземистом и безусадочном цементах).

Силикатные бетоны готовят на основе извести. Для производства изделий в этом случае применяют автоклавный способ твердения.

Гипсовые бетоны готовят на основе гипса. Гипсовые бетоны применяют для внутренних перегородок, подвесных потолков и элементов отделки зданий. Разновидностью этих бетонов являются гипсоцементные – пуццолановые бетоны, обладающие повышенной водостойкостью. Применение – объемные блоки санузлов, конструкции малоэтажных домов.

Шлакощелочные бетоны делают на молотых шлаках, затворенных щелочными растворами. Эти бетоны еще только начинают применяться в строительстве.

Полимербетоны изготовляют на различных видах полимерного связующего, основу которого составляют смолы (полиэфирные, эпоксидные, карбамидные) или мономеры (фурфуролацетоновый), отверждаемые в бетоне с помощью специальных добавок. Эти бетоны более пригодны для службы в агрессивных средах и особых условиях воздействия (истирание, кавитация).

Полимерцементные бетоны получают на смешанном связующем, состоящем из цемента и полимерного вещества (водорастворимые смолы и латексы).

Специальные бетоны готовят с применением особых вяжущих веществ. Для кислотоупорных и жаростойких бетонов применяют жидкое стекло с кремнефтористым натрием, фосфатное связующее.

В качестве специальных вяжущих используют шлаковые, нефелиновые и стеклощелочные, полученные из отходов промышленности.

Бетоны применяют для различных видов конструкций, как изготовляемых на заводах сборного железобетона, так возводимых непосредственно на месте эксплуатации (в гидротехническом, дорожном строительстве).

В зависимости от области применения различают:

• обычный бетон для железобетонных конструкций (фундаментов, колон, балок перекрытий и мостовых конструкций);
• гидротехнический бетон для плотин, шлюзов, облицовки каналов, водопроводно-канализационных сооружений;
• бетон для ограждающих конструкций (легкий);
• бетон для полов, тротуаров, дорожных и аэродромных покрытий;
• бетоны специального назначения (жароупорный, кислотостойкий, для радиационной защиты).

Общие требования ко всем бетонам и бетонным смесям следующие:

До затвердевания бетонные смеси должны легко перемешиваться, транспортироваться, укладываться (обладать подвижностью и удобоукладываемостью), не расслаиваться; бетоны должны иметь определенную скорость твердения в соответствии с заданными сроками распалубки и ввода конструкции в эксплуатацию; расход цемента и стоимость бетона должны быть минимальными.

Впечатляет перечень объектов, на которых были применены высококачественные бетоны

Так, например, созданы промышленные образцы технологических комплексов, осуществлено опытное и опытно-промышленное внедрение, а также промышленное освоение различных видов бетонов, в том числе при изготовлении мостовых строений и монолитных конструкций транспортных сооружений из бетонов с повышенными эксплуатационными характеристиками (Московская кольцевая автодорога, транспортный туннель на Кутузовском проспекте, шумозащитные стены автострад и др.), в строительстве торгового комплекса «Смоленский Пассаж», современных офисных зданий (СДМ-Банк), жилых комплексов в Кунцево и Митино, при возведении памятника Петру I (фундаментная плита) и воссоздании горельефов Храма Христа Спасителя из архитектурного бетона, декоративных плитных изделий из высокопрочных бетонов, при производстве сборных железобетонных конструкций специальной и общестроительной номенклатуры по беспропарочной технологии с использованием композиционных вяжущих на заводе ЖБИ-100 (г. Иваново) и промышленном комбинате № 81 (г. Самара), при изготовлении объемно-каркасных модулей для многоэтажных зданий из бетонов с комплексными модификаторами на промышленном комбинате № 55 (Московская обл.). Высококачественные бетоны широко применяются при строительстве монолитных и сборно-монолитных специальных сооружений, покрытий аэродромов, взлетно-посадочных полос, монолитных конструкций стартовых комплексов для космических систем и других специальных объектов.

Следует подчеркнуть, что разработанная технология позволяет быстро осуществить диверсификацию производства и перейти на выпуск социально значимой продукции, что позволит обеспечить безопасность зданий и сооружений, повысить их архитектурную выразительность.

За 1985-1998 гг. в строительстве различных гражданских объектов и специальных сооружений с использованием новых бетонов изготовлено и применено более 1 млн. м2 железобетонных конструкций и монолитного железобетона.

Экономический эффект разработки ученых определяется снижением материалоемкости, уменьшением энерго- и трудозатрат и применением техногенных отходов, значительным увеличением долговечности, и, как следствие, увеличением срока межремонтной эксплуатации и снижением эксплуатационных расходов, связанных с функционированием зданий и сооружений и с проведением ремонтных работ, что стало возможным благодаря обеспечению высоких, ранее недостижимых показателей эксплуатационной надежности бетона.

Представляется, что начатый рядом российских организаций комплекс работ имеет хорошую ближайшую перспективу. Развитие транспортного строительства, освоение новых месторождений нефти и газа, в том числе на морских шельфах в условиях воздействия соленых вод, волновых и ветровых нагрузок, увеличение объемов использования подземных пространств и строительство подземных «мини-городов», архитектурный железобетон — вот неполный, но весьма характерный перечень рациональных областей применения новых бетонов.

Варианты цветов Бордюры и водостоки Наши объекты

Ячеистые бетоны 24.12.2019 12:57

Ячеистые бетоны: классификация, основы технологии, свойства, применение в строительстве
 
Подробности
Категория: Строительные материалы
Ячеистые бетоны — разновидность лёгких и особолёгких бетонов, строение которых характеризуется наличием значительного количества искусственно созданных условно замкнутых пор в виде ячеек размером 0,5—2 мм, заполненных воздухом или газом.

Мелкие воздушные ячейки, равномерно распределенные в теле бетона, разделены тонкими и прочными перегородками из отвердевшего цементного камня, образующими несущий каркас материала. Ячеистые бетоны по способу получения пористой структуры подразделяются на пенобетоны и газобетоны. Газобетоны получают путем введения газообразователя в смесь, состоящую из вяжущего, воды и кремнеземистого компонента, пенобетоны — смешиванием смеси, состоящей из вяжущего, воды и кремнеземистого наполнителя с пеной.

По виду применяемого вяжущего Ячеистые бетоны делятся на: газобетоны и пенобетоны, получаемые на основе портландцемента, цементно-известкового и известково-нефелинового вяжущего.

По виду кремнеземистого компонента различают группы ячеистых бетонов:

газосиликаты и пенобетоны, получаемые с применением молотого песка;

газозолобетоны и пенозолосиликаты, получаемые с применением золы взамен песка.

В зависимости от способа твердения ячеистые бетоны разделяют на виды:

-естественного твердения;

-твердения при атмосферном давлении в камерах пропаривания;

-твердения в автоклавах при высоком давлении.

И в зависимости от применения ячеистые бетоны делят на три вида:

-теплоизоляционные объемным весом 500 кг/м3 и менее;

-конструктивно-теплоизоляционные объемным весом от 500 до 900 кг/м3;

-конструктивные объемным весом от 900 до 1200 кг/м3.

Марка ячеистых бетонов зависит от объемного веса: при объемном весе бетона 500, 600, 700, 900, 1000 и 1200 марка соответственно равна 25, 35, 50, 75, 100 и 150.

 Ячеистые бетоны по сравнению с обычными бетонами обладают минимальной усадкой, и для ее уменьшения в состав бетона вводят некоторое количество лёгких пористых заполнителей, природный немолотый, мелкий песок. К недостаткам ячеистых бетонов следует также отнести их большую влагоемкость и плохую отдачу влаги при сушке. 
Несмотря на высокое (до 30%) водопоглощение, ячеистые бетоны обладают сравнительно хорошей морозостойкостью, выдерживают от -15°до -25° и более циклов, попеременного замораживания и оттаивания. Водопоглощение может быть понижено путем введения добавок или нанесением на поверхность изделий гидрофобных покрытий.

Прочность и атмосферостойкость ячеистых бетонов могут быть повышены получением более мелких и однородных по размеру пор. Это достигается применением вяжущих повышенной активности, более тонким помолом компонентов.

Для получения ячеистых бетонов автоклавного твердения применяется преимущественно молотая негашеная известь, или портландцемент, пуццолановый портландцемент и шлакопортландцемент марок 300 и 400.

Плюсы и минусы материала

Легкий бетон очень популярен в строительстве, поскольку обладает множеством положительных свойств и выгодных преимуществ:

1. Высокие теплоизоляционные характеристики. Можно не проводить дополнительного утепления стен, тем самым уменьшив их толщину и сэкономив на материалах.
2. Звукоизоляция. Благодаря пористости легкие бетоны значительно снижают уровень шума, проникающего в помещение.
3. Небольшая масса. Несущие стены и перегородки будут весить меньше, чем из обычных тяжелых бетонов. Это снизит нагрузку на фундамент и даст возможность сделать конструкции более простыми. Кроме того, легкие блоки можно укладывать вручную, без привлечения специальной техники.
4. Пластичность, простота в обработке. Легкие бетоны без проблем пилятся, режутся, шлифуются, поэтому подходят даже для изготовления декоративных изделий. Детали нужного размера и формы можно делать прямо на стройплощадке.

1. Переносимость негативных факторов. Легкий бетон хорошо выносит перепады температур, влажности, не чувствителен к механическим воздействиям и нагрузкам. Конечно, в блоках могут появиться вмятины, но их общая целостность не нарушится.
2. Экологичность. Большинство видов легких бетонов готовится из безопасных, экологически чистых составляющих. Кроме того, для создания некоторых из них можно использовать отходы производства, что положительно влияет на окружающую среду.
3. Самостоятельное приготовление. Некоторые бетоны без проблем заводятся в домашних условиях, что снижает общую себестоимость работ.

Недостатки данной группы стройматериалов тоже стоит отметить.

Важно! Чтобы увеличить надежность несущих стен, следует производить их армирование. Некоторые бетоны из-за неоднородности структуры могут иметь повышенную склонность к образованию мелких трещин, хотя на срок службы постройки такие дефекты не влияют

Некоторые бетоны из-за неоднородности структуры могут иметь повышенную склонность к образованию мелких трещин, хотя на срок службы постройки такие дефекты не влияют.

К минусам относится и высокое влагопоглощение материалов, поэтому стоит сразу позаботиться о надежной гидроизоляции поверхностей. В противном случае снизятся теплоизолирующие свойства блоков.

Из-за сниженной плотности на стенах может плохо держаться крепеж, хотя данная проблема решается путем применения специальных анкеров и установки закладных. Для внутренней отделки стен из легкого бетона нужно выполнять качественное предварительное грунтование. Наружная отделка ограничивается нанесением штукатурок или устройством вентилируемого фасада.

Бетоны с пористыми наполнителями

Такие материалы широко применяются в частном домостроении и могут служить основой для стен одноэтажных зданий.

Керамзитобетон

Данный стройматериал содержит цемент, песок и керамзит в качестве заполнителя. Также в смесь вводят воздухововлекающие добавки, например, омыленную древесную смолу.

Удельный вес керамзитобетона – 300-600 кг/м³, он практически не подвержен усадке, подходит для обустройства фундамента, морозостойкий (до 300 циклов), легкий.

Важно! Из недостатков можно назвать способность сильно впитывать влагу, сложность обработки из-за абразивности

Аглопоритобетон

Стройматериал состоит из обработанной шихты глины (аглопорита), зольно-шлаковых отходов угольной промышленности. Чаще всего он применяется для возведения конструкций низкой этажности, хозяйственных построек, так как имеет невысокий класс прочности на сжатие — B2,5-B7,5.

Определение и классификация легких бетонов

Легким бетоном

называют все его виды, имеющие объемный вес в воздушно-сухом состоянии < 1 600 кг/м3 (т. е. значительно меньше объемного веса обычного бетона — 2 000 кг/м3— и меньше объемного веса кирпича).

Малый вес легкого бетона объясняется большой пористостью или составляющих его материалов. Воздух, заполняющий в легком бетоне крупные или мелкие ячейки, служит плохим проводником и обеспечивает общую малую теплопроводность. Идея создания бетона с ячейками, заполненными разреженным воздухом, обладающим еще меньшей теплопроводностью, технически еще не разрешена.

Легкие бетоны, которые по своей структуре называются также пористыми, разделяются по структуре

• на жирные, с пористыми заполнителями (например шлакобетон плотного состава),
• тощие с плотными и пористыми заполнителями (например тощий шлакобетон или песчаный порозит-бетон),
• ячеистые или мелкопористые (например пенобетон и газобетон),
• крупнопористые (без мелкого заполнителя).

По прочности легкие бетоны характеризуются такими же марками, как обычный, в соответствии с временным сопротивлением сжатию, причем марки 90 кг/см2 и выше относятся только к группе жирных и применяются только для возведения легких железобетонных перекрытий.

По консистенции бетоны делятся на жесткие, пластичные и литые, по применению в строительстве — для теплоизоляции, заполнений, несущих стен, конструкций и т. п. 3)

Виды бетонов по типу вяжущего вещества

По виду основного вяжущего вещества классифицируют бетоны.

Среди них выделяют:

1. Цементные. На основе цемента различных марок, самый распространённый и востребованный вид бетонных смесей. Их используют для внутренних и наружных строительных работ. Востребованные марки бетона, изготовленные на основе портландцемента.
2. Специальные. В зависимости от назначения в цементные смесей добавляют разного рода наполнители, к примеру, металлическую мелкодисперсную стружку для прочности. Добавление магнезита повышает жароустойчивость, барита увеличивает защитные свойства материала от проникновения рентгеновского, радиационного излучения.
3. Железобетон. Армирование бетонных конструкций металлом.
4. Шлакощелочной. Изготавливают из шлакощелочного цемента, в состав которого входит измельченный шлак. При добавлении щелочных компонентов, происходит химическая реакция между алюмсиликатами, глинистыми компонентами. Пор техническим характеристикам, морозостойкости, водонепроницаемости, прочности превосходит бетон на основе цемента. Утилизируются отходы производства, шлак. Перспективное направление развития строительной отрасли.
5. Пенобетон. Вспененная цементная смесь, с добавлением песка, воды, строительного фиброволокна. Отличается низкой теплопроводностью, хорошими показателями влагостойкости. Различают конструктивный, теплоизоляционный пенобетон, соответственно маркируется.
6. Газобетон. Пористый материал, изготавливается методом автоклавирования. Низкая теплопроводность, но может впитывать влагу.
7. Фибробетон. Насыщение цементной смеси фиброволокном придаёт ему дополнительную прочность. Происходит этот процесс за счёт скрепления всех компонентов между собой множеством мелких волокон.
8. Арболит. Блоки изготовленные на основе цемента и стружки дерева. Теплый материал, но впитывает влагу.
9. Кевларобетон. Изготавливается на основе мраморной, граничной крошки, полиэфирных смол, жидкого стекла с добавлением катализатора. Получается имитация натурального камня. Либо по технологии на основе цементных окатышей, с использованием гравитационной бетономешалки.
10. Полимерцементный. К цементу добавляют полимерные наполнители, смолы. Бетонная смесь приобретает дополнительную прочность, отличаются высокой водонепроницаемостью.
11. Гипсовый. Используется для отделочных внутренних строительных работ. Добавление пластификаторов, фибры, других компонентов повышает прочность, влагостойкость.
12. Силикатный. Делают на основе кремнезёма, гидрата оксида кальция. Автоклавная высокотемпературная обработка повышает прочность.

Универсальные свойства бетонной смеси в том, что в зависимости от состава компонентов, добавок получают материалы с широким диапазоном технических характеристик.

Прочие добавки

Наряду с перечисленными выше заполнителями, в бетоны могут быть добавлены прочие добавки, наделяющие его специфическими характеристиками.

1. Антипирены предназначены для повышения противопожарных свойств. Эта возможность обеспечена их способностью плавиться, выделяя противостоящие горению газы.
2. Порозаполнители повышают влагостойкость и прочностные характеристики бетонов за счет заполнения пор. Их наносят на уже готовый камень.
3. Газообразователи изменяют структуру камня, придают пористость. Наиболее часто используется алюминиевая пудра. С ее помощью получают неавтоклавные газоблоки.
4. Добавки, ускоряющие застывание смеси.
5. Пластификаторы.

Типы бетонных фундаментов

В строительстве применяют несколько типов фундамента из бетона. Чаще всего здания возводятся на ленточных или столбчатых основаниях. Оба вида, в свою очередь, имеют несколько вариантов исполнения.

Ленточный фундамент

Располагается строго под несущими стенами и представляет собой пояс-опору, повторяющий очертания опирающихся на него элементов. Глубина закладки определяется в зависимости от отметки промерзания грунта и, как правило, находится ниже этого уровня на 20-30 см. Различают следующие виды ленточных фундаментов:

• монолитный;
• сборный;
• бутовый;
• бутово-бетонный.

Для устройства монолитного фундамента применяют бетон, укрепленный различными видами арматурной сетки. Работа по армированию и заливке бетонной смеси проводится прямо на участке, с применением опалубки или без нее (автоматический расчет).

Монолит закладывают при строительстве здания из тяжелых материалов, с цокольным или подвальным этажом.

Сборная фундаментная конструкция состоит из армированных бетонных блоков. При этом более узкие элементы устанавливаются на широкие — фудаментные подушки, которые обеспечивают распределение нагрузки на грунт. Блочное основание может быть сплошным или прерывистым. Монтирование такой базы менее трудоемко, чем заливка монолита, но требует подгонки блоков под заданные проектом размеры и уступает по прочности. Сборный тип подходит для грунтов с неглубоким промерзанием, не склонных к вспучиванию.

Бут при монтаже фундамента применяют на грунтах с высоким уровнем воды и глубоким промерзанием. Работа по закладке такого основания отличается трудоемкостью и продолжительностью. Это обусловлено тем, что крупные бутовые камни кладутся на цементный раствор с подгонкой по размеру и форме. Основными плюсами такой кладки являются ее долговечность и прочность.

Заменитель бетона и его преимущества

Бутово-бетонный фундамент состоит из примерно одинакового количества мелкого камня и цементного раствора. По характеристикам схож с бутовым, но материалы для него более доступны, а закладка проще, ведь в этом случае не нужна тщательная подгонка.

Столбчатый тип фундамента

Предназначен для возведения легких сооружений. Обычно на его базе строят небольшие дачные домики, сараи, бани. Опорные столбы при этом размещаются по углам постройки и в местах с наибольшей нагрузкой. Для их формирования подходит бетон или бетонные блоки, а также бут и металлическая труба. Нежелательно монтировать столбчатую базу на рыхлых почвах, насыщенных влагой.

Для строительства крупных объектов на нестабильных, мягких или пучинистых почвах подходят столбчато-ленточные фундаменты. Они объединяют в себе опорные столбы, входящие глубоко в грунт, чтобы достичь его твердых слоев и бетонную ленту, которая является связующим элементом и располагается на небольшой глубине.

Правильный монтаж фундаментной конструкции для здания обеспечивает его долговечность. Для заливки основания можно воспользоваться готовыми смесями, которые поставляют на строительный рынок промышленные предприятия. Однако в частном строительстве бетон для фундамента предпочтительнее изготовить своими руками, так как это существенно экономит бюджет. Конечно, марку М500 таким образом получить невозможно, но это и не требуется для малоэтажных построек.

Основы проектирования состава лёгких бетонов

При подборе состава лёгких бетонов исходят из условия получения экономичного бетона, обеспечивающего не только удобоукладываемость бетонной смеси и прочность бетона, но и заданную плотность при наименьшем расходе цемента.

Задача подбора состава лёгкого бетона усложняется по сравнению с подбором состава тяжёлого бетона. Подбирая состав тяжёлого бетона, обычно находят соотношение между щебнем и песком, требуемое В/Ц и расход цемента. В лёгком бетоне трудно установить расчётом В/Ц, а удобоукладываемость колеблется в больших пределах. Это связано с тем, что пористые заполнители обладают значительным водопоглощением, интенсивно отсасывая воду из цементного теста. Шероховатая поверхность пористых заполнителей затрудняет получение точных показателей удобоукладываемости смеси. Эти обстоятельства приводят к тому, что состав легкобетонной смеси подбирают опытным путём, определяя оптимальный расход воды для каждого состава бетона, устанавливая зависимость прочности бетона от расхода цемента при оптимальных расходах воды.

Существует несколько методов подбора состава лёгкого бетона, но чаще всего применяют метод подбора состава лёгкого бетона по оптимальному расходу воды. При этом пользуются способом опытных затворений, который включает следующие операции: выбор наибольшей крупности и определение содержания крупного и мелкого заполнителей (6.15); определение расхода вяжущих и добавок для пробного замеса; предварительный расчёт расхода заполнителей на 1 м³ смеси для приготовления пробных замесов; уточнение расхода воды по заданной подвижности или выявление оптимального содержания воды по наибольшей плотности уплотнённой легкобетонной смеси; установление зависимости между расходом вяжущего и прочностью бетона при заданной подвижности смеси. Одновременно устанавливают зависимость между расходом цемента и плотностью бетона при принятых условиях уплотнения смеси.

Виды бетона относительно структуры

Современный рынок бетонных смесей предлагает растворы, которые классифицируются еще и по структуре. Таким образом, материал может быть уплотненным. С помощью такой смеси можно достичь максимального заполнения пространства, свободные зоны при этом практически отсутствуют, что способствует твердости и плотности. Этот материал изготавливается из мелкофракционных и крупных заполнителей, а также плотного связующего вещества.

В строительстве довольно активно используется и пористый бетон, который имеет соответствующую структуру, а применяется при возведении стен и устройстве фасадов. Ячеистый бетон – это смесь, в состав которой не входят заполнители. Взамен к ингредиентам добавляются искусственные породы в форме замкнутых ячеек, которые наполнены воздухом. Такой раствор распространён при строительстве одноэтажных домов.

Одним из самых популярных материалов в строительстве сегодня является бетон. Вид бетона, который никак нельзя обойти стороной, — сверхпористый. У него структура образуется крупным заполнителем, который не дополняется песчаными породами.

Заключение

Готовый к заселению дом из ячеистого бетона

Лёгкие бетоны прекрасно сочетают в себе низкую теплопроводность и достаточно высокую прочность. Добавим к этому экономичность, маленький вес, простоту эксплуатации, лёгкость обработки и долговечность. В результате получим практически идеальный строительный материал, который позволит вам построить надёжный и уютный дом в кратчайшие сроки.

Видео в этой статье даст вам возможность ознакомиться с дополнительной информацией, которая имеет непосредственное отношение к вышеизложенным материалам. Используйте наиболее рациональные строительные материалы при строительстве собственного дома.

https://youtube.com/watch?v=M3NivX1RPh8