основные показатели легкого бетона

Основные характеристики легкого бетона для применения в строительстве

Прочность легких бетонов, а также удобоукладываемость и подвижность легкобетонных смесей в основном зависят от тех же факторов, что и у тяжелых бетонов. применение легкого бетона в промышленности

Свойства легких бетонов

 

К легким бетонам предъявляют следующие основные требования

  1. свежеприготовленная бетонная смесь должна иметь удобоукладываемость и подвижность,  соответствующие интенсивности применяемого механического уплотнения;
  2. затвердевший легкий бетон должен обладать:

а) требуемой прочностью (маркой);  

б) требуемым объемным весом (и соответствующим ему коэффициентом теплопроводнсти);  

в) необходимой степенью морозостойкости (при использовании для наружных конструкций).

 

Однако нужно учитывать особые свойства пористых заполнителей, а именно:

а) сильно развитую их поверхность;

б) способность легко поглощать значительное количество воды;

в) пониженную прочность.

При производстве бетонных изделий всегда необходимо найти оптимальную степень подвижности бетонной смеси, соответствующую применяемой интенсивности уплотнения. Это дает возможность получить бетон наибольшей прочности

Так как степень подвижности бетонной смеси при определенных заполнителях и вяжущих зависит, в основном, от содежания воды, то необходимо установить такой расход воды на 1 м3 смеси, при котором бетон заданного состава будет иметь  наибольшую прочность.
Из-за сильно развитой поверхности большинства пористых заполнителей для получения удобоукладываемой легкобетонной смеси требуется значительный расход воды.

 

Прочность легких бетонов.

 

Зависимость прочности легкого бетона определенного состава от количества добавляемой к смеси воды, показанная на рис. 1, имеет в общем тот же характер, что и у обычных бетонов. Эта зависимость характеризуется кривой, имеющей максимум и состоящей из двух ветвей. Левая ветвь кривой указывает на то, что По мере добавления к смеси воды прочность бетона сначала постепенно увеличивается благодаря увеличению удобоукладываемости и, следовательно, плотности уложенного бетона и достигает максимума при определенной добавке воды. Дальнейшее же увеличение количества воды приводит к уменьшению плотности следовательно, прочности бетона (правая ветвь кривой).
Для тяжелых бетонов наибольшее практическое значение имправая (нисходящая) ветвь кривой, относящаяся к подвижным
онным смесям.
В легких же бетонах особенно вреден недостаток воды, при котором смесь   теряет подвижность, необходимyю для плотной ее укладки, отчего прочность бетона сильно понижается. Недостаточная удобоукладываемость легких бетонов вызывается тем, что пористые заполнители имеют сильно развитую поверхность и способны отсасывать воду из цементного теста.

прочностные характеристики легких бетонов
При увеличении работы уплотнения прочность бетонных изделий повышается только в том случае, если степень подвижности бетонной смеси была выбрана правильно: чемсильнее применяемое уплотнение, тем менее подвижной должна быть смесь и тем меньше, следовательно, надо вводить в нее воды. Таким образом каждой интенсивности уплотнения соответствует своя оптимальная степень подвижности смеси, обеспечивающая наибольшую плотность укладки и наибольшую прочность бетона.
Уустановлен общий принцип определения оптимальной подвижности смеси. Он заключается в том, что оптимальная подвижность, обеспечивающая наибольшую прочность бетона, получается при наличии в смеси такого количества воды, при котором после уплотнения коэффициент выхода смеси будет наименьшим.
При неизменной же работе уплотнения прочность  легких бетонов, имеющих подвижность, оптимальную  для  данной работы уплотнения, зависит от тех же основных факторов, что и Прочность тяжелых бетонов, а именно:   

1) от активности примененного вяжущего — ;

  1. от величины цементноводного (или вяжущеводного) отношения — Ц/В ;
  2. от условий и срока твердения бетона;
  3. от прочности примененного пористого заполнителя,

В обычных (тяжелых) бетонах прочность применяемых плотных заполнителей   значительно выше заданной прочности (марки) бетона. Поэтому решающими для прочности бетона факторами становятся активность цемента () и величина цементноводного отношения (Ц/В). Влияние же заполнителей второстепенно и может вызватьизменение прочности тяжелого бетона лишь на 10—30%.Прочность же пористых заполнителей чаще всего меньше заданной марки бетона. Поэтому к числу основных факторов, определяющих прочность легких   бетонов, относится также и прочность заполнителя.

Однако оценить прочность кусков пористого заполнителя непосредственно можно лишь в отдельных случаях испытанием кубов, выпиленных из крупных кусков. Определить же этим спсобом прочность мелких кусков заполнителей (например топливных шлаков) невозможно.

Поэтому влияние прочности пористых заполнителей на прочность бетона можно оценить только непосредственным испытанием образцов бетона. Тогда это влияние отразится на величине коэффициентов (Ко и Ао), входящих в общую формулу зависимости прочности бетона (R6) от основных факторов — от активности цемента Rцили . пл (при оценке активности цемента в пластичном растворе) от цементноводного отношения Ц/В

Rб = Kо Rц (Ц/В — Ао), чем пористее заполнитель, тем меньше будут величины Ко и Ао

Однако эта приближенная формула верна лишь в определенных границах изменения величины Ц/В. Это происходит потому, что прочность бетонов (Rб) изготовленных на цементе определенной активности, характеризуется в действительности не прямой, а кривой, состоящей из двух ветвей. При этом часть восходящей ветви кривой приближенно можно заменить (на определенном ее участке) секущей прямой. Уравнение этой прямой в определенных границах и дает приближенную зависимость прочности легкого бетона от величины Ц/В. Угол наклона этой прямой и точка ее пересечения с осью абсцисс будут зависеть в первую очередь от прочности и пористости примененного заполнителя.

легкие бетоны
Прочность пористых заполнителей зависит в основном от степени и характера их пористости (величины пор, равномерности их распределения и т. п.). Чем больше будет пористость и чем меньше объемный вес, тем меньше в общем будет и прочность пористого заполнителя. Поэтому величина коэффициентов Ко и Ао в первом приближении зависит от объемного веса заполнителя .
Для бетонов, твердеющих в нормальных условиях (при температуре 15—20°), прочность бетона в определенных границах изменения Ц/В пропорциональна активности цемента. Однако поскольку легкобетонные изделия подвергают обычно пропариванию, которое поразному воздействует на различные виды вяжущих, то в этих случаях влияние их активности на прочность бетонов необходимо определять опытным путем.
Указанные выше коэффициенты Ко и Ао остаются постоянными лишь для бетонов сравнительно одинаковой подвижности, при одинаковой интенсивности перемешивания бетонной смеси и ее уплотнения.
Поэтому коэффициенты Ко и Аа следует определять опытным путем при той степени уплотнения, которую создает применяемый уплотняющий механизм.

Как было уже сказано, подвижность легких бетонов в основном определяется расходом воды, причем расход воды (при одних и тех же заполнителях и вяжущем) при изменении расхода цемента меняется сравнительно мало. Поэтому указанная выше общая формула R6 = KoRц (Ц/В—Ло) при постоянном количестве воды В может быть заменена другой, устанавливающей приближенную зависимость прочности легкобетонных изделий от расхода цемента Ц

где К’о и Цо — коэффициенты, определяемые при испытании опытных образцов, изготовленных в тех же условиях, что и легкобетонные изделия.

Сильно развитая поверхность пористых заполнителей требует повышенного расхода вяжущих. Поэтому для уменьшения расхода цемента в состав бетонов, изготовленных на пористых заполнителях, необходимо вводить добавки. Чаще всего для этой цели используют мелкие фракции пористых заполнителей, которые при пропаривании являются активными добавками, а также молотую негашеную известь, пластифицируюше-гидрофобные органические добавки (мылонафт и т. п

 свойства и характеристики бетонов

Деление на марки.

 

Для легких бетонов установлены следующие марки: 15, 25, 35, 50, 75, 100, 150 и 200. Бетоны низких марок (15—50) используют для монолитных стен, возводимых в опалубке на месте работ; бетоны марок 35—50 применяют для производства сплошных стеновых камней. Из более прочных легких бетонов (марок 50 — 100) изготовляют пустотелые камни и крупные блоки. Бетоны марок от 50 до 150 применяют для железобетонных изделий и конструкций.
Легкие бетоны используют иногда для монолитных стен. В этом случае бетонную смесь, уплотняемую вибрированием или штыкованием, укладывают в передвижную опалубку на месте работ. Чаще же всего из этих бетонов на заводах изготовляют легкобетонные изделия — главным образом пустотелые камни, крупные блоки, а также армированные плиты и крупноразмерные панели для стен зданий.

 

Деление по объемному весу.

 

Легкие бетоны имеют объемный вес в пределах 800—1800 кг/м3. Величина объемного веса зависит главным образом от объемного веса взятых заполнителей; кроме того, на объемный вес бетона влияют степень уплотнения и расход вяжущего на 1 м3. По объемному весу бетона можно приближенно определить коэффициент его теплопроводности.

Для изготовления стеновых камней чаще всего применяют шлакобетоны на топливных   (котельных) шлаках.  Объемный вес таких бетонов в сухом состоянии составляет обычно 1400—1600 кг/м3, а коэффициент теплопроводности в стене несколько
меньше, чем у кладки из обычного кирпича. При обработке шлакобетонной смеси на бегунах для получения так называемого пробужденного шлакобетона объемный вес повышается до 1700—1800 кг/ж3

Заполнители более легкие, чем котельный шлак (например, пемза, керамзит и т. п.), дают возможность получить бетоны с объемным весом 1000—1300 кг/м3 (в сухом состоянии).

 

Деление по морозостойкости.

 

Легкие бетоны, применяемые для наружных конструкций, должны выдерживать 15, 25, 35, или 50 циклов повторных замораживаний и оттаиваний в воде. Требуемое количество циклов, которое должны выдерживать без повреждений образцы легкого бетона, устанавливается стандартами и техническими условиями в зависимости как от климатических и эксплуатационных условий, так и от класса сооружения. Для шлакобетонных камней минимальная степень морозостойкости должна быть не менее 25 циклов (по У—105—52).
Степень морозостойкости и атмосферостоикости легких бетонов зависит оттипа заполнителя, вида примененного вяжущего, его расхода и интенсивности уплотнения бетонной смеси. Наименее стойкие заполнители — шлаки бурых и подмосковных углей. Заполнители, не содержащие вредных примесей (например, пемза, керамзит, шлаковая пемза, вторичные шлаки), дают бетоны с достаточно высокой степенью морозостойкости и атмосферостоикости.