Крупнопористый бетон. Цементный бетон


Цементные бетоны

Традиционно бетон изготавливали из смеси цемента, воды и заполнителей, таких как песок, щебень или гравий. Применяемые компоненты должны иметь необходимую степень очистки, поскольку примеси негативно влияют на прочность материала, что, в свою очередь, часто вызывает перерасход цементной вяжущего компонента. Состав смеси обозначают как отношение пропорций, где первая цифра это расход цемента, вторая заполнителя с мелкой фракцией, третья крупного. Например: 1:2:5 говорит о том, что на одну долю цемента приходится 2 части песка и 5 частей гравия.

Цементные бетоныДля устройства фундаментов и бетонирования массивных конструкций может использоваться бутобетон. Он представляется собой смесь, состоящую из каменного заполнителя и жидкого бетона. Размеры крупных камней не должны быть более 70% толщины изготавливаемой части постройки, а их объем 50%. Расстояние от краев заливки до крупного наполнителя должно быть больше 4-5 см. Обычно укладывается слой в 2-3 см толщиной, после чего в него утапливаются камни. Такой способ изготовления конструкций из бетона позволяет сократить расход смеси на 50% без потери прочности. Шлакобетон отличный конструкционный материал для возведения малоэтажных построек. В качестве заполнителя здесь используется просеянный шлак, а вяжущие это известь или цемент. Одной из отличительных черт такой смеси является низкая теплопроводность. Наиболее прочными считаются металлургические шлаки, однако продукты сжигания антрацитов не сильно им уступают. Теплоизоляционные свойства определяются гранулометрическим составом заполнителя. При использовании крупного шлака, с частицами от 5 до 40 мм после затвердевания смесь получается легкой, но при этом снижается её прочность. Применение мелких фракций позволяет получить более прочный материал, но с лучшей теплопроводностью, поэтому для наружных стен стараются использовать пропорции 3 к 7 и 4 к 6, мелкого и крупного наполнителя соответственно. Еще одним популярным строительным материалом является газобетон. Он изготавливается из смеси цемента, извести и кварцевого песка. Кроме того, используется специальная добавка, которая обеспечивает вспучивание состава. Такой материал обладает высокими теплоизоляционными свойствами.

Часто, этот тип бетона производится уже в виде готовых блоков. Стена, изготовленная из них, при толщине всего 30 см обеспечивает необходимый температурный режим в жилом помещении. Теплоизоляционные свойства объясняются наличием ячеистой структуры, которая возникает после схватывания вспененной массы. Часть внутренних пор не является замкнутой, поэтому такой материал не следует применять в помещениях, где будет высокая влажность воздуха. Чтобы избежать утечки тепла необходима пароизоляция. Пенобетон тоже имеет ячеистую структуру, состоящую из пузырьков воздуха равномерно распределенных по всему материалу. Его прочность определяется, как плотностью, так и влажностью. Как и другие типы бетона, этот состав набирает прочность в течение длительного времени, но при внесении ряда добавок процесс может быть ускорен. Дополнительные компоненты или модификаторы позволяют увеличить не только скорость твердения, но и другие характеристики раствора. Наибольшей популярностью сегодня пользуются так называемые пластификаторы.

Цементные бетоны, изготовленные с применением суперпластификатора, отличаются более низкими требованиями к объему воды затворения. Сегодня существует тенденция снижения водоцементного отношения в строительных смесях, поэтому подобные вещества являются довольно востребованными. Более того, подвижность раствора не падает: она растет, причем сам состав становиться более пластичным, да и цемента требуется несколько меньше.Цементные бетоны

Цементные бетоны требуют определенного количества воды, но его не всегда достаточно для того, чтобы обеспечить удобоукладываемость смеси. Как правило, жесткие составы требуют особого подхода, использования специального оборудования и достаточно больших трудозатрат. Оптимальным решением является оставить минимальный объем воды, но это возможно лишь благодаря использованию пластификатора. Очевидно, что прочностные характеристики смесей с модификатором и без него, количество цемента в которых существенно отличается, несопоставимы друг с другом.

Так в случае, когда в растворе находится дополнительная вода, цементные бетоны теряют часть своей прочности, а пластификатор позволяет создать идеальные условия для укладки даже с минимальным количеством жидкости. Еще одно преимущество использования таких веществ это возможность получения литых смесей, которые мало уступают по прочности более жестким составам. После введения в раствор пластификатора цементные бетоны можно подавать в опалубку с помощью бетононасоса. Данный способ широко используется в современном монолитном строительстве.

Существует еще несколько типов добавок, которые применяются при производстве смесей:

  • Полимерные и биоцидные придают нужные свойства готовому материалу.

  • Противоморозные модификаторы: с ними цементные бетоны можно заливать даже при отрицательной температуре без какого-либо ущерба для качества конструкции.

  • Ингибиторы коррозии лучшее решение, если планируется использовать цементные бетоны с высокой плотностью армирования.

  • Расширяющие добавки позволяют создать напряжение искусственного камня, что часто используется при строительстве шахт или тоннелей.

  • Гидрофобизаторы добавки, защищающие искусственный камень от воздействия воды. Широко используются как при возведении фундаментов, так и различных гидротехнических конструкций.

Перечисленные выше типы лишь малая часть тех веществ, которые могут вводиться в цементные бетоны для изменения их характеристик. Несмотря на то, что стоимость подобных смесей часто оказывается выше, они отличаются от обычного раствора своими параметрами.

dombeton.ru

Цементные бетоны - общая информация

Полимерные бетоны - общая информацияЦементные бетоны — основные материалы, используемые во всех отраслях строительства. За последние годы все шире применяются высокопрочные, быстротвердеющие бетоны.

В связи с развитием тонкостенных конструкций получают рас­пространение не только обычные, но и мелкозернистые бе­тоны. Из бетонных смесей, затвердевающих в естественных или искусственных условиях, в сочетании с арматурой или без нее создаются высокопрочные достаточно жесткие конструктивные элементы любых форм и размеров. Этому способствует широ­кое развитие цементной промышленности и использование природных и искусственных заполнителей. Большой диапазон видов и активностей цементов, крупности и объемного веса заполнителей позволяет создавать бетоны с различными свой­ствами и разного назначения.

Все это ставит бетон и железобетон в разряд почти уни­версальных материалов, позволяющих организовать заводское изготовление сборных конструктивных элементов для любой области строительства, рационально сочетать сборные кон­струкции с монолитными.

Но несмотря на большое разнообразие свойств и возмож­ностей применения, цементный бетон и железобетон не ли­шены существенных недостатков, в некоторых случаях сни­жающих эффективность их практического использования. К таким недостаткам относятся малая прочность на растяже­ние или растяжение при изгибе, малая деформативность, в частности растяжимость, сравнительная хрупкость, заметная усадка на воздухе, иногда недостаточная водонепроницаемость и морозостойкость, плохое сопротивление действию различных агрессивных жидкостей и газов. Сочетание перс численных недостатков в ряде случаев приводит к повышен ному трещинообразованию, к понижению надежности и долго­вечности конструкций и сооружений.

Можно теоретически показать, что прочность бетона при растяжении должна быть примерно в 10 раз меньше, чем при сжатии. Доказательством могут служить следующие соображения. Бетон в силу неоднородного строения имеет плохое сопротивление отрыву, которое и определяет его как хрупкий материал. Разрушение бетона как при сжатии, так и при рас­тяжении происходит от отрыва, т. е. оттого, что деформации достигают предельной величины, предельной растяжимости при действии растягивающей силы или предельной растяжи­мости в поперечном направлении, т. е. в направлении, нор­мальном к действию силы при сжатии.

Однако в действительности вследствие влияния ряда фак­торов (возраста бетона, вида цемента и заполнителей и др.) прочность бетона при растяжении в 8—20 раз меньше, чем при сжатии.

Чем выше прочность бе­тона, чем хуже сцепление цементного раствора с заполните­лями. Поэтому, чтобы повысить прочность бетона на растя­жение, необходимо увеличить сцепление цементного камня с заполнителями. Для этого надо применять пористые запол­нители (например, известняк) и заполнители с более шеро­ховатой поверхностью (щебень вместо гравия) или заполни­тели, имеющие химическое сродство с продуктами гидратации цементного камня.

Растяжимость бетона и раствора, как материалов высокой степени неоднородности, обусловлена деформативной способ­ностью контактов срастания между отдельными компонентами и степенью дефектности этих контактов. Поэтому наиболее эффективным методом изменения растяжимости бетонов и растворов является уменьшение дефектности срастания и уве­личение адгезии цементного камня к заполнителям.

Для повышения сцепления цементного камня с заполните­лями и увеличения деформативности бетона было обращено внимание на поверхностно-активные вещества типа ССБ, абиетата натрия и других, используемых в небольших дозах от веса цемента (0,1—0,3%). Их называли иногда «молеку­лярными припоями» и предлагали использовать при строи­тельстве дорожных грунтоцементных покрытий. Они улуч­шают смачиваемость цементных частиц и увеличивают их адгезионную способность и сцепление со старым бетоном, с минеральными компонентами и арматурой.

Поверхност­но-активные добавки повышают деформативную способность раствора и бетона, снижая модуль деформации бетона и по­вышая его предельную растяжимость и ползучесть. Это было показано исследованиями, проведенными в Ленфилиале ДорНИИ, и позже подтверждено исследованиями ЦНИИС МТС. Так, по данным Ленфилиала ДорНИИ предельная растя­жимость бетона с добавкой 0,1% ССБ возрастает на 40— 50%, а с добавкой абиетата натрия даже на 50—95%; мо­дуль деформации бетона с добавками при напряжении, рав­ном 50% от прочности бетона, снижается на 30—40%.

В ЦНИИС МТС изучалась деформативная способность бе­тона на сжатие с добавками ССБ и так называемого «термо­полимера». Термополимером был назван усовершенствован­ный пластифицирующий препарат, разработанный на основе ССБ Московским филиалом Всесоюзного научно-исследова­тельского института гидролизной промышленности. Термопо­лимер отличался большей стабильностью.

По опытам ЦНИИС. введение 0,2% ССБ снижало при оди­наковом В/Ц величину модуля упругости на 12—24%, а 0,2% термополимера на 18—31%. При сопоставлении бетонов рав­ной подвижности разница в величинах модулей упругости была еще значительнее растяжимости при действии растягивающей силы или предельной растяжи­мости в поперечном направлении, т. е. в направлении, нор­мальном к действию силы при сжатии.

А.В. Саталкин, В.А. Солнцева, О.С. Попова «Цементно-полимерные бетоны», 1971 г.

www.aquarella.ru

Крупнопористый бетон - Домострой

 Крупнопористый (беспесчаный) бетон - бетон, получаемый из смеси плотного или пористого (преимущетвенно однофракционного) гравия или щебня, вяжущего (портландцемента или шлакопортландцемента) и воды. Отсутствие песка в смеси и ограниченный расход цемента (не более 280 кг/м3) обусловливают крупнопористую структуру бетона, пониженную объёмную массу и незначительный показатель теплопроводности. Прочность при сжатии крупнопористого бетона на плотных заполнителях не превышает 100 кг/см2 при объёмной массе до 2000 кг/м3, а на пористых заполнителях — 75 кг/см2 при объёмной массе до 1600 кг/м3; коэффициент теплопроводности соответственно колеблется от 0,29 до 0,9 вт/м×К . Крупнопористый бетон применяется главным образом для возведения наружных стен (монолитных или крупноблочных) зданий в районах, богатых местным гравием или камнем для щебня при отсутствии др. дешёвых стеновых материалов. Стены из крупнопористого бетона для предохранения от продуваемости оштукатуривают с двух сторон. Крупнопористый бетон на пористом заполнителе (керамзитовый гравий, отсеянный шлак и т. п.) используется также как теплоизоляционный материал в многослойных ограждающих конструкциях зданий.

 

 

В отличие от обычного литого бетона стены из крупнопористого бетона – паропроницаемы, поэтому очень хорошо сохнут после отопительного сезона.

 

Крупнопористый бетон обычно широко используется в строительстве при возведении наружных стен зданий, когда имеется в наличии дешевое местное сырье – керамзитовый гравий достаточной прочности и карьерный гравий или щебень твердых горных пород.

Преимущественно крупнопористый бетон используется в качестве монолита, что позволяет получить большую прочность конструкции при менее прочном материале, а также, в отличие от стен из блоков, избежать мостиков холода и повысить теплосопротивление стен.

 

 На разборной опалубке блок из такого бетона получить можно, но очень затратно. Как вариант, небольшое количество самодельных бетонных блоков можно использовать при возведении стены сборно-монолитным способом. А основную массу  крупнопористого бетона использовать в виде монолита прямо в стене с использованием несъемной опалубки. Подробно схема такой конструкции рассмотрена на странице Конструкция стены. Или с помощью разборной щитовой опалубки следующего классического типа:

Несъемная опалубка для стенНесъемная опалубка для стен

 

Толщина стены В подбирается из расчета необходимых прочностых и теплотехнических характеристик стеновых материалов.

Впрочем, сегодня есть много фирм выпускающих блоки из крупнопористого бетона с офактуренной поверхностью:

Офактуренные блоки из крупнопористого бетонаОфактуренные блоки из крупнопористого бетона

 Подобная продукция в виде блоков высокой готовности вполне конкурентноспособна на строительном рынке, который сегодня насыщен недорогим газосиликатом.

 Крупнопористый бетон на пористом заполнителе, например, керамзитовом гравии и отсеянном гранулированном шлаке, используется также как теплоизоляционный материал в многослойных ограждающих конструкциях зданий. Например, в качестве среднего слоя в колодцевой кладке.

 

  В промышленных объемах крупнопористый бетон из плотного гравия и щебня применяется при возведении фильтрационных колодцев и траншей. И вполне может  частником быть использован у себя на участке в системе автономной канализации в качестве материала стен фильтрационного колодца.

 

Таблица в  Экселе

 

Изготовление крупнопористого бетона 

 Цитата из справочника 

 Заполнение мешалок при изготовлении крупнопористого бетона рекомендуется производить в следующем порядке:

при влажных заполнителях — заполнитель и цемент подаются в мешалку одновременно с требуемым количеством воды;

при сухих заполнителях сначала загружаются заполнители, добавляется 2/3 потребного на замес количества воды и после кратковременного перемешивания (1—2 мин) загружается вяжущее и остальное количество воды. 

Перемешивание составляющих бетонной смеси рекомендуется производить:

при легких заполнителях — только в мешалках принудительного действия;

при тяжелых заполнителях — в мешалках принудительного действия и в бетономешалках свободного падения.

Наименьшая продолжительность перемешивания составляющих бетонной смеси, считая с момента загрузки всех материалов в барабан и до начала выгрузки смеси из него, ориентировочно  принимается:

при приготовлении бетонной смеси из тяжелого заполнителя в бетономешалке — 3 мин;

то же в мешалке принудительного действия — 2—3 мин;

при изготовлении бетонной смеси на легких заполнителях в мешалке принудительного действия — 4—5 мин.

 Уплотнение крупнопористого бетона производится с применением кратковременного вибрирования на виброплощадке площадочными или наружными (на бортовой оснастке) вибраторами. Время вибрирования, как правило, не должно превышать 10—15 сек, с тем чтобы не вызывать стекания цементного теста с поверхности заполнителя. 

Допускается также уплотнение с помощью легкого трамбования или штыкования, главным образом в углах и по периметру формы.

  

Крупнопористый бетон своими руками.

Блоки из крупнопористого бетонаБлоки из крупнопористого бетона

 

Приготовление крупнопористого бетона без использования  бетономешалки можно производить следующим способом:

1.Насыпать в ванну или на лист жести щебень.

2.Смачить его небольшим количеством воды, если он сухой.

3.Добавить  цемент и перемешать. 

4. Добавлять постепенно воду и перемешивать, не допуская стекания цементного раствора с щебня. 

Стоит заметить, замес бетона на основе сверхлегкого керамзита с помощью лопаты сравнительно легкое мероприятие :).

 

domostroi.tv


Смотрите также