Как получить пористый бетон

Обновлено: 03.05.2024

Легкие бетоны и легкобетонные смеси на пористых заполнителях

Бетоны с пористыми заполнителями могут использоваться в строительстве для создания теплоизоляционного слоя, несущих конструкций и деталей, обладающих конструкционными и теплоизоляционными свойствами. Эффект от применения природных и искусственных зерен с выраженной пористой структурой — это повышение теплоизоляционных свойств монолита и снижение веса. В ряде случаев производство бетона такого типа и его использование оправданы снижением нагрузки на конструкцию от веса монолитных деталей.

Легкий бетон в строительстве

Легкие материалы на заполнителях, дающих пористость, применяются в гражданском строительстве для изготовления панелей наружных стен. Такие конструкции имеют ряд преимуществ перед конструкциями, сделанными из других материалов, и изготавливаются в основном однослойными из марок 50-75, объемным весом 800-1500 кг/м3, а иногда двухслойными или трехслойными. Элементы однослойные очень просты в изготовлении, поэтому цена на них невысока. В последнее время стали довольно широко применяться пустотелые панели из легкого материала с предварительно напряженной арматурой. Данные панели активно распространяются в применении из-за своей рациональности.

Таблица теплопроводности легких бетонов.

Применение легкого материала во внутренних конструкциях не менее эффективно в несущих перегородках и перекрытиях. Это позволяет существенно снизить вес конструкций и заметно уменьшить затраты на цемент и арматуру. Расширенное применение внутренних элементов из легких материалов позволяет снизить стоимость строительных работ и значительно сэкономить цемент и сталь.

Также применяются крупнопанельные комплексные межэтажные керамзитовые перекрытия с высокой заводской готовностью. Перекрытия выгодно устраивать и на более тяжелых заполнителях, так как чем выше марка бетона, тем меньше влияние объемного веса заполнителя на объемный вес материала.

Как получают пористый бетон

Придание бетону пористой структуры возможно двумя способами — наполнение газом (вспенивание) и добавление наполнителей, обладающих характерной пористой структурой. Это два принципиально разных процесса. При взаимодействии наполнителя с водой и цементом возникает сложная цепочка изменений, связанная со способностью зерна к поглощению воды. Эта особенность была использована для получения легких бетонов с конструкционными свойствами. Обычно при описании таких составов ей придается мало значения, хотя понимание этого механизма весьма полезно для правильного выбора бетона при необходимости ограничить вес конструкции без существенной потери прочности.

Виды пористых заполнителей

Неорганические пористые заполнители имеются в разнообразном виде, и, благодаря этому, в любом экономическом районе страны можно изготавливать вид заполнителя, который будет наиболее выгоден по своим технико-экономическим показателям. Пористые заполнители в природе получают дроблением и фракционированием горных пористых пород, таких как известковый и вулканический туф, пемза и другие. Такие заполнители являются самыми дешевыми и получаются без термической обработки. Также недорога и шлаковая пемза, получаемая вспучиванием доменных шлаков.

Заполнители, благодаря которым получается пористость бетона, изготавливаются и искусственным путем: горные породы, такие как вермикулит, перлит, керамзит, обжигаются и вспучиваются. Для изготовления аглопорита используется минеральное сырье: лессовые породы и глинистые, топливные шлаки, золы и другие, которые обжигаются с добавлением измельченного каменного угля в установках агломерации.

Заполнители для тяжелого бетона

При покупке наполнителей для бетона следует руководствоваться ГОСТ 26633-2012. Нормативный документ дает четкие рекомендации по этому вопросу:

Насыпая плотность крупного наполнителя 2-3 т/м3.
Насыпная плотность мелкого наполнителя 2,9 т/м3.
В качестве крупного заполнителя можно использовать: гранитную и гравийную щебенку, дробленые отходы металлургической промышленности, дробленые отходы Тепловых Электростанций. Тип крупного заполнителя определяется маркой продукта и расчетными нагрузками.
Мелкий заполнитель для бетонов и растворов: карьерные и речные пески, продукт измельчения горной породы и продукт измельчения отходов металлургической промышленности и ТЭЦ.

Важное замечание! Чтобы получить высококачественный бетон, обладающей заданной прочностью по всем направлениям заливаемой конструкции, крупные заполнители использовать в виде дозированных фракций в зависимости от наибольшей крупности частиц. Наибольшая крупность частиц и рекомендуемые фракции указываются в технической документации на то или иное изделие либо сооружение.

Кроме того марка щебня должна соответствовать марке бетона также указанной в технической документации. Если техническая документация отсутствует, для строительства ответственных конструкций (фундаменты, колонны, плиты перекрытия) рекомендуется использовать щебень марок М800-М1200, а для малонагруженных неответственных сооружений (отмостки, дорожки, площадки) марку М300-М600 или строительный мусор.

Проектные марки прочности

Классификация легких бетонов по признакам вспученного и крупного пористого заполнителя.

Легкий бетон, имеющий пористость, от всех остальных видов отличается универсальностью. При имеющихся заполнителях, дающих пористость, и при использовании технологических приемов получаются растворы, применяемые в различных строительных отраслях: теплоизоляционные с объемной массой менее 500 кг/м3; конструктивно-теплоизоляционные, предназначающиеся для конструкций ограждения, покрытия зданий и стен, объемной массой до 1400 кг/м3, марки по прочности 35-100; конструктивные, имеющие объемную массу от 1400 до 1800 кг/м3, с высокой морозостойкостью (Мрз 100-300) с марками прочности от 150 до 500.

Керамзит

— представляет собой искусственный вспученный, пористый материал в виде гравия или щебня с замкнутыми ячейками, получаемый из легкоплавких глин посредством быстрого обжига их до температуры 1100—1150°. Объемный вес 300-900 кг/м2, служит заполнителем для легкого бетона.

Преимущество керамзита в том, что его производство можно организовать в любом месте, где имеются глины, пригодные для изготовления кирпича. Керамзит применяется в бетонах, идущих для изготовления легких блоков и панелей.

Деформативные свойства и теплопроводность

Деформативные свойства тяжелых и легких материалов, имеющих пористость, достаточно сильно отличаются. Легкие, изготовленные на пористых заполнителях имеют большую трещиностойкость, благодаря предельной растяжимости, которая выше в 2-4 раза, чем у равнопрочного тяжелого. Однако легкий бетон имеет усадку и ползучесть большую, чем у тяжелого.

От объемной массы и влажности зависит теплопроводность легкого бетона. Теплопроводный коэффициент повышается на 0,01-0,03 Вт/(м*К), при увеличении влажности материала всего на 1%. От коэффициента теплопроводности и от объемной массы зависит толщина стены, и она может быть от 22 до 50 см.

От морозостойкости зависит долговечность материала. Легкие бетоны, выдерживающие более 15-ти попеременных циклов замораживания и оттаивания, применяются для ограждающих конструкций.

Таблица теплофизических характеристик полистиролбетонов.

Для влажных промышленных помещений в районах с суровым климатом нужны более морозостойкие легкие бетоны. И эти требования становятся еще выше при применении легкого материала в мостовых конструкциях, гидротехнических сооружениях и им подобным. В таких случаях применяется материал с морозостойкостью марок Мрз50, Мрз100 и Мрз200.

Плюсы и минусы материала

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

Высокие теплоизоляционные характеристики. Можно не проводить дополнительного утепления стен, тем самым уменьшив их толщину и сэкономив на материалах.
Звукоизоляция. Благодаря пористости легкие бетоны значительно снижают уровень шума, проникающего в помещение.
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.
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.

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.
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.
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.

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.

Показатели морозостойкости

Чем больше в керамзите объем пор, тем выше его морозостойкость. Вода в керамзите, замерзая, расширяется и отжимается в свободные от воды поры, при этом материал не повреждается. Объем пор в керамзите определяют по водопоглощению керамзита при нормальном давлении и под вакуумом. При применении в материале керамзитового песка вместо мелкого заполнителя его морозостойкость резко повышается.

Морозостойкость зависит и от качества цемента и его заполнителей и от строения материала. Оно должно быть слитным, и цементного теста должно быть такое количество, чтобы его хватило на образование оболочек вокруг зерен пористого заполнителя, которые уменьшают водопоглощение этими самыми зернами, что увеличивает стойкость легкого материала.

График зависимости морозостойкости бетона от – максимального относительного увеличения разности объемных деформаций бетонного и стандартного образцов при замораживании: 1 – для тяжелого бетона; 2 – для легкого бетона.

Легкие виды материала при оптимальном объеме воды затворения имеют наибольшую морозостойкость. При этом применяемые способы уплотнения обеспечивают компактное размещение твердых составляющих, и это отвечает минимальному коэффициенту выхода. Повышению морозостойкости и созданию оптимальных структур легкого материала способствует применение гидрофобизирующих добавок и оптимальный расход воды.

Если 5-10% воды затворения заменить битумной эмульсией, то повышается такой показатель бетона, как удобоукладываемость, а капиллярное всасывание и водоотделение уменьшается. При введении кремнийорганических жидкостей в 0,1-0,2% от общей массы цемента возрастает морозостойкость. Также применяются канифольное мыло 0,02 – 0,04% и абиетат натрия не более 0,01%.

При помощи опытов показана возможность получения легких материалов, которые будут выдерживать до 800 циклов замораживания/оттаивания, при снижении прочности бетона на пористых заполнителях не более чем на 25%.

Получение легких материалов с малой водопроницаемостью и высокой морозостойкостью чувствительно расширяет возможности их применения.

Такие материалы успешно используются в гидротехническом строительстве, мостостроении и даже при построении судов.

Особенности производства бетонов с пористыми наполнителями

При подготовке растворов учитывается повышенная потребность состава в воде. Первичное всасывание наполнителем продолжается относительно недолго, поэтому желательно, чтобы раствор был скорее уложен в опалубку. Если назначение бетона исключительно теплоизоляционное, то это не имеет решающего значения. Для получения бетонов с выраженными конструкционными свойствами период времени, когда начинается гидратация при меньшем количестве воды, критичен.

Производители бетонов освоили несколько технологий, позволяющих в разумных пределах регулировать этот срок. Особо важен выбор наполнителя из большого количества пригодных материалов. Наиболее распространенным остается керамзит — его свойства водопоглощения и насыщения находятся в оптимальном для конструкционных составов соотношении. Пескобетон в классическом исполнении, в котором преобладает речной или карьерный песок, сложнее заменить легким раствором, так как пористые пески искусственного и промышленного происхождения ведут себя не так, как природные обычные.

Виды и технические характеристики

Чем менее теплопроводен бетон, тем меньшую толщину будут иметь ограждающие конструкции наружные стены или теплые (бесчердачные) верхние покрытия зданий. Кроме того, чем меньше объемный вес бетона, тем большую площадь может иметь сборный элемент стены или перекрытия при той же грузоподъемности крана, монтирующего сооружение.

Поэтому применение легких бетонов выгодно в ряде конструкций, когда необходимо достигнуть уменьшения веса, например: в междуэтажных перекрытиях зданий, в проезжей части мостов и т. п. Использование легких бетонов в ряде случаев существенно уменьшает и стоимость сооружений.

В зависимости от вида применяемого крупного заполнителя различают следующие разновидности легкого бетона с пористыми заполнителями:

керамзитобетон,
аглопорито-бетон,
шлакопемзобетон,
туфобетон и т. п.

По структуре легкие бетоны подразделяют на:

обычные (плотные),
малопесчаные (неплотные, с межзерновой пористостью),
беспесчаные (крупнопористые) и поризованные.

Структура легкого бетона зависит от степени заполнения раствором межзерновых пустот крупного заполнителя. Обычные, или плотные легкие бетоны содержат избыток плотного цементо-песчаного раствора по отношению к объему пустот в крупном заполнителе. При уплотнении такой смеси образуется плотная структура ее (объем межзерновых пустот менее 3%).

Неплотная структура малопесчаных бетонов образуется при частичном заполнении межзерновых пустот крупного заполнителя раствором (при меньшем содержании мелкого заполнителя).

Крупнопористую структуру бетона получают, когда в его составе нет мелкого заполнителя, а зерна крупного заполнителя только покрыты цементным тестом.

Поризованная структура легкого бетона образуется, если содержание ячеистой бетонной массы или поризованного цементно-песчаного раствора превышает объем пустот в крупном заполнителе.

По области применения легкие бетоны на пористых заполнителях подразделяют на следующие группы:

конструктивные и высокопрочные, применяемые в несущих железобетонных конструкциях с обычной или предварительно напряженной арматурой; к таким бетонам предъявляют повышенные требования по их механическим свойствам и долговечности, а также нормируется предельный объемный вес;
конструктивно-теплоизоляционные, применяемые в ограждающих конструкциях, которые, кроме выполнения теплозащитных функций, воспринимают определенную нагрузку и поэтому должны обладать заданными показателями теплопроводности, объемного веса и прочности;
теплоизоляционные, используемые в качестве изоляции в ограждающих конструкциях зданий и оборудования, для которых решающими являются объемный вес и зависящий от него показатель теплопроводности.

Примерные значения технических характеристик легких бетонов приведены в табл. 1.

Таблица 1. Основные характеристики легких бетонов на пористых заполнителях

Вид бетона	Объемный вес в сухом состоянии, кг/м3	Проектная марка, кг/см2	Морозо-стойкость Мрз	Коэффициент теплопроводности , ккал/м х ч•град	Структура
Конструктивный и высокопрочный	1400-1800	75-400	Не менее 15	—	Плотная
Конструктивно — теплоизоляционный	500-1400	35-75	10-25	0,15-0,45	Любая
Теплоизоляционный	400—500	(5-8)	—	0,12-0,15	Крупнопористая, поризованная

Значительный диапазон требований к легким бетонам различных видов объясняется большим разнообразием их структуры и характеристик применяемых материалов, от которых зависят свойства легкобетонных смесей и затвердевшего бетона.

Свойства легкобетонной смеси принято характеризовать ее объемным весом, удобоукладываемостью (подвижностью и жесткостью) или рассливаемостью и структурой (объемом межзерновых пустот).

Объемный вес бетонной смеси является одной из важных характеристик, определяющих ее однородность, а следовательно, и постоянство свойств затвердевшего бетона —его объемный вес и прочность. На объемный вес смеси оказывают влияние относительное содержание и свойства крупного и мелкого заполнителей, объем межзерновых пустот смеси, степень последующего уплотнения бетона. Эти факторы влияют и на расход вяжущего в бетонной смеси.

Удобоукладываемость легкобетонных смесей зависит от структуры и состава бетона. Смеси с межзерновой пористостью (малопесчаные и крупнопористые) могут быть только жесткими. Смеси плотной структуры могут быть жесткими и подвижными, а поризо-ванной — подвижными и малоподвижными. При этом большую подвижность назначают для поризованной беспесчаной смеси. Ориентировочные значения подвижности или жесткости легкобетонной смеси приведены в табл. 2.

Таблица 2. Показатели жесткости или подвижности легкобетонной смеси к началу формирования конструкций

В легкобетонных смесях как недостаточное, так и избыточное содержание воды (по сравнению с оптимальным для заданных условий уплотнения) приводит к уменьшению плотности, а следовательно, и прочности бетона.

Подвижность и жесткость плотной бетонной смеси определяют такими же методами, как у обычных тяжелых бетонов.

Смеси неплотной структуры, в которых объем межзерновых пустот превышает 3%, могут в процессе уплотнения вибрированием расслаиваться. Это свойство чаще проявляется в смесях, приготовленных с избыточным количеством воды и содержащих мелкий и крупный заполнители с большой разницей значений объемного веса или из-за недостаточного количества мелких фракций в песке.

Такие смеси характеризуются не жесткостью, а расслаиваемо-стью. Показатель расслаиваемости определяют по ГОСТ , выявляя величину изменения объемного веса в верхних и нижних частях образцов уплотненной бетонной смеси.

Качество смеси признают удовлетворительным, если величина показателя расслаиваемости не превышает 10%.

Введение в малопесчаную смесь микропенообразующей (воздухововлекающей) добавки увеличивает объем поризованной растворной составляющей до полного заполнения межзерновых яустот в крупном заполнителе. Такая бетонная смесь приобретает псевдо-плотную (поризованную) структуру; она становится менее жесткой и нерасслаиваемой в процессе ее уплотнения вибрированием.

Из свойств легкого бетона основными являются объемный вес и прочность при сжатии, контролируемые при производстве изделий. Эти свойства для легкого бетона также взаимозависимы.

Большое влияние на объемный вес и прочность легких бетонов оказывают зерновой состав и свойства заполнителей. При увеличении относительного содержания крупного заполнителя в составе бетона его объемный вес и прочность уменьшаются. Яркой иллюстрацией этой зависимости являются свойства крупнопористого бетона, объемный вес и прочность которого при прочих равных условиях наименьшие.

С увеличением расхода вяжущего прочность и объемный вес легкого бетона возрастают вследствие повышенного содержания в бетоне более прочного и тяжелого цементного камня.

С повышением активности цемента прочность цементного камня увеличивается; поэтому при неизменном объемном весе легкого бетона прочность его возрастает, хотя и в меньшей степени, чем у тяжелого бетона. Это увеличение прочности носит затухающий характер, и в зависимости от свойств заполнителя она может оказаться предельной, несмотря на повышение активности и расхода цемента. Однако применение цементов несколько более высокой активности позволяет уменьшить их расход и этим снизить объемный вес бетона.

Объем применения легких бетонов с каждым годом увеличивается в связи с развитием индустриальных методов строительства, переходом к монтажу стен, перекрытий и перегородок из крупноразмерных бетонных и железобетонных готовых деталей, изготовляемых на специальных заводах.

Различие по структурным особенностям

Различают следующие типы легких бетонов:

Разновидности легких бетонов.

Обыкновенные, которые изготавливаются обычно из мелкого или крупного заполнителя, воды и вяжущего элемента, при этом происходит почти полное заполнение раствором различных пустот между крупными частицами. Вовлеченный в такую смесь воздух не должен превышать 6% от общего объема.
Беспесчаные крупнопористые: в таком бетоне между частицами остаются свободные от раствора пустоты. Структура содержит более 25 % пор, заполненных воздухом.
Поризованные или ячеистые бетоны обычно изготавливаются на вяжущей основе и специальных добавках-порообразователях. В их структуре возникают так называемые замкнутые ячейки, заполненные газом или воздухом (до 85% от объема). В таких материалах могут отсутствовать песок и крупные заполнители.

Сфера и особенности применения

Характеристики этой разновидности позволяют: Возводить легкие конструкции, включая армируемые стены и перекрытия. Для их усиления выбираются обычные металлические стержни, балки, швеллеры, армопояса, колонны и ригели из более тяжелых строительных смесей. Максимальный эффект энергосбережения наблюдается при закладке элементов, разделяющих разнотемпературные зоны: наружных стен, перекрытий первого и последнего этажа. Использовать материал в качестве промышленного утеплителя: обеспечивая минимальную нагрузку на фундамент, бетон хорошо выдерживает высокую температуру и не боится воздействия агрессивных сред. Изготавливать кладочные изделия: блоки, панели, элементы перекрытий. Закладывать пролеты, фермы и проезжие плиты мостов при условии их напряженного армирования. Проводить реставрационные работы, включая ремонт тоннелей, крупноблочных МКД, колонн и мостов.

Класть и футеровать печи (для жаростойких растворов). В большинстве случаев блоки из облегченных марок легко поддаются обработке и распилу, при их отделке не возникает проблем. Ограничением применения является высокая способность к водопоглощению, при обычных условиях этот материал не подходит для возведения фундаментов и подземных конструкций. Исключения представляют составы с гидрофобными добавками, имеющие марку водонепроницаемости от W4 и выше. Блоки из такого бетона, используемые для строительства наружных систем, нуждаются в закрытии от внешних воздействий, проще всего это сделать с помощью штукатурки. Технология производства, нюансы замеса своими руками

Способы получения легких и пористых бетонов

Все технологии производства легких бетонов можно разделить на 2 типа:

- использование легкого заполнителя

-создание пористой структуры бетона.

1. Производство бетона с применением легкого заполнителя ничем не отличается от традиционной технологии. Вместо щебня в раствор добавляются керамзит, опилки и другие материалы с низкой плотностью. Так как крупный заполнитель занимает значительную долю объема, вес бетона удается существенно уменьшить. Кроме того, конечный продукт приобретает свойства компонента - теплоизоляцию и звукоизоляцию.

2.Второй способ более сложен, так как требует специального оборудования для производства бетона. Создание пор в смеси происходит за счет образования газа (газобетон) или за счет распределения в растворе пены (пенобетон).

Если рассматривать эти две технологии, то производство пенобетона менее сложный процесс. В простейшем случае можно рассмотреть производство пенобетона на следующем примере. В качестве пенообразователя можно использовать стиральный порошок. В отдельном сосуде смешать порошок и воду до образования пены. Добавить ее в бетономешалку и тщательно перемешать. Пена займет объем в структуре бетона. При твердении она высохнет, но схватившийся бетон сохранит структуру, и вместо пены останутся поры. Для производства газобетона необходимо оборудование создающее высокое давление - автоклавы. Образование газа в смеси происходит за счет добавления в состав раствора активных веществ. Под давлением эти вещества образуют газ, который образует поры в бетоне.

22.Технология изготовления бет.ижб конструкций

Бетон - искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения специально приготовленной смеси, состоящий из вяжущего материала, крупного и мелкого заполнителя и воды. При необходимости в бетонную смесь вводят специальные добавки, улучшающие его технологические и структурные характеристики. Состав бетонной смеси должен обеспечить бетону к определенному сроку заданные свойства (прочность, морозостойкость, водонепроницаемость и др.).

Бетон является главным строительным материалом, который применяют во всех областях строительства. Возможность получить материал с самым различным комплексом свойств, высокая архитектурно-строительная пластичность, сравнительная простота и доступность технологии, малая энергоемкость и возможность успешного использования местного сырья и утилизации техногенных отходов, хорошие технико-экономические показатели, экологическая безопасность - все это вывело бетон на первое место среди строительных материалов.

Технико-экономическими преимуществами бетона и железобетона являются: низкий уровень затрат на изготовление конструкций в связи с применением местного сырья, возможность применения в сборных и монолитных конструкциях различного вида и назначения, механизация и автоматизация приготовления бетона и производства конструкций. Бетонная смесь при надлежащей обработке позволяет изготавливать конструкции оптимальной формы с точки зрения строительной механики и архитектуры.

Бетон долговечен и огнестоек, его плотность, прочность и другие характеристики можно изменять в широких пределах. Недостатком бетона, как любого каменного материала, является низкая прочность на растяжение, которая в 10-15 раз ниже прочности на сжатие. Этот недостаток бетона устраняется в железобетоне, когда растягивающее напряжение принимает арматура. В силу этих основных преимуществ бетоны различных видов и железобетоные конструкции из них являются основой современного строительства.

В качестве вяжущего чаще всего берут портландцемент, но могут быть использованы и другие вяжущие: строительный гипс, битум, полимеры, вяжущие низкой водопотребности (ВНВ) и др. Крупный заполнитель - щебень или гравий, мелкий - песок.

23.Виды и применение строительных растворов.
Растворы для каменной кладки.Составы кладочных растворов и вид исходного вяжущего зависят от характера конструкций и условий их эксплуатации.Строительные кладочные растворы изготовляют трех видов: Цементные, цементно-известковые и известковые.
* Цементные растворы применяют для подземной кладки и кладки ниже гидроизоляционного слоя, когда грунт насыщен водой, т. е. в тех случаях, когда необходимо получить раствор высокой прочности и водостойкости.
* Цементно-известковые растворы представляют собой смесь цемента, известкового теста, песка и воды. Эти растворы обладают хорошей удобоукладываемостью, высокой прочностью и морозостойкостью.Цементно-известковые растворы применяют для возведения подземных и надземных частей зданий.
* Известковые растворы обладают высокой пластичностью и удобоукладываемостью, хорошо сцепляются с поверхностью, имеют малую усадку. Они отличаются довольно высокой долговечностью, но являются медленнотвердеющими. Известковые растворы применяют для конструкций, работающих в надземных частях зданий, испытывающих небольшое напряжение.
Отделочные растворы.
Различают отделочные растворы — обычные и декоративные.
* Отделочные растворы приготовляют на цементах, цементно-известковых, известковых, известково-гипсовых вяжущих. В зависимости от области применения отделочные растворы делят на растворы для наружных и внутренних штукатурок. Составы отделочных растворов устанавливают с учетом их назначения и условий эксплуатации. Эти растворы должны обладать необходимой степенью подвижности, иметь хорошее сцепление с основанием и мало изменяться в объеме при твердении, чтобы не вызывать образования трещин штукатурки.
* Декоративные цветные растворы используют для заводской отделки лицевых поверхностей стеновых панелей и крупных блоков, для отделки фасадов зданий и элементов городского благоустройства, а также для штукатурок внутри общественных зданий.

Трубы водопроводные безнапорные и напорные, для прокладки телефонных кабелей и газовые имеют правильную цилиндрическую форму. Они гладкие, не имеют трещин. Безнапорные трубы применяют при прокладке безнапорных внутренних и наружных трубопроводов, транспортирующих бытовые и атмосферные сточные воды; при строительстве безнапорных трубчатых гидротехнических сооружений и дренажных коллекторов осушительных систем; при подземной прокладке кабелей. Напорные трубы широко применяют при строительстве подземных водопроводов, современных автоматизированных оросительных систем, теплосетей.

Силикатные изделия. Силикатными называются изделия, в состав которых входят соединения кремнезема (Si02) с окислами различных металлов — натрия, калия, кальция, магния, алюминия, свинца и др.

Силикатные изделия обладают водостойкостью, электроизоляционными свойствами, химической устойчивостью, высокой гигиеничностью (гладкие поверхности легко отмываются от загрязнения, отсутствуют поры и неровности, где могли бы задерживаться микроорганизмы), легко формуются различными способами. К отрицательным качествам некоторых силикатных изделий следует отнести их небольшую прочность, хрупкость.

Искусственные силикаты — стекло, фарфор, фаянс, майолика и другие виды керамики, представляют собой продукты промышленной переработки природных силикатов с минеральными добавками.

Наиболее древними силикатными материалами являются керамические, получаемые из глин и их смесей с различными минеральными добавками, обожженными до камневидного состояния. В древнем мире керамические изделия были распространены по всей территории Земли. Со второй половины XIX века и до настоящего времени индустриальная керамическая промышленность неизмеримо расширила выпуск и ассортимент керамики.

Примером искусственного силикатного материала является портландцемент, один из наиболее распространенных видов минеральных вяжущих веществ.

Изделия из пористых бетонов

Классификация. Сборные изделия и конструкции широко применяют во всех областях современного строительства. Промышленность выпускает большое число различных видов железобетонных изделий и конструкций. В основу классификации железобетонных изделий положены следующие признаки: вид армирования, плотность и вид бетона, из которого изготовлено изделие, внутреннее строение изделия и его назначение.

По виду армирования железобетонные изделия подразделяют на предварительно-напряженные и с обычным армированием.

По плотности и виду бетона различают изделия из особо тяжелых (ря> 2500 кг/м3), тяжелых (рш = 1800…2500 кг/м3), легких (рт< 1800 кг/м ) и особо легких (рт менее 700 кг/м3) бетонов. Легкобетонные изделия, в свою очередь, могут быть получены на пористых заполнителях и из ячеистых бетонов.

В зависимости от вида вяжущего различают изделия из цементного бетона, силикато- и гипсобетонные.

По внутреннему строению изделия могут быть сплошными и пустотелыми, изготовленными из бетона одного вида (однослойные изделия) или из нескольких видов бетона (например, трехслойные — из ячеистого бетона, с двух сторон покрытого плотным мелкозернистым бетоном).

По назначению железобетонные изделия подразделяют на три группы: для жилых и общественных зданий, для промышленных зданий и для инженерных сооружений. В свою очередь, изделия для жилых, общественных и промышленных зданий подразделяют на изделия для фундаментов, каркасов зданий, стен, перекрытий и покрытий, лестниц и санитарно-технические.

Пористые бетоны – необжиговые (с температурой структурообразования Т< 573 К), твердые ПКМ с зернистой или ячеистой макроструктурой и общей пористостью не менее 50 % [1, 2]. Классификация ПКМ по параметру средней плотности r и основная номенклатура изделий из ПКМ (в основном различных ячеистых бетонов, перлитобетонов) рассмотрены в работах [1–3]. Эксплуатация сборных и монолитных изделий из ПКМ возможна как на строительных объектах, так и в условиях тепловых установок (эксплуатационная влажность Wэ = 0). Пористые бетоны с улучшенными физико-техническими свойствами при r < 600 кг/м3 имеют необходимые уровни несущей способности и теплотехнической однородности, что позволяет при толщине однослойной стены до 600 мм обеспечить заданные значения RТ [4].

Наибольшее распространение в практике энергоэффективного строительства получили сборные изделия из газобетонов автоклавного твердения.

26Классификация, показатели качества, применение теплоизоляционных и акустических материалов. Способы обеспечения теплозащитных свойств ограждающим стеновым конструкциям.

Теплоизоляционные материалы (ГОСТ 16381-77*) классифицируют по следующим признакам:

1. Форме и внешнему виду: штучные • рулонные и шнуровые•рыхлые и сыпучие

2. Структуре: волокнистые •зернистые •ячеистые

3.Виду исходного сырья: •неорганические•органические•композиционные.

4. Средней плотности:

5. Жесткости:• мягкие• полужесткие • жесткие (Ж)• повышенной жесткости• твердые

6. Теплопроводности: класс А, Б, В

7. Горючести • негорючие (НГ) • слабогорючие (П); • умеренногорючие (Г2); • нормальногорючие (ГЗ); • сильногорючие (Г4).

Классификация акустических материалов

Данная классификация построена на принципе функционального назначения этих материалов. По этому принципу акустические материалы подразделяют на:

А) звукопоглощающие, Б) звукоизолирующие, В) вибропоглощающие.

Теплоизоляционные и акустические материалы и изделия являются материалами функционального назначения. Первые из них предназначены для тепловой изоляции, вторые —для создания акустического комфорта в зданиях. Объединение этих двух групп материалов в одной главе обусловлено тем, что они имеют много общего, начиная с сырья и технологии их получения и кончая структурой и свойствами, например высокой пористостью и малой плотностью.

Теплоизоляционные и акустические материалы позволяют не только улучшить эксплуатационные условия в зданиях, но и сэкономить значительное количество материалов (кирпича, цемента, древесины, металла), резко снизить массу конструкций и общие затраты на сооружение зданий, а также повысить степень индустриализации строительных работ.

Наряду с некоторой общностью между теплоизоляционными и акустическими материалами есть и существенное различие. Это касается прежде всего характера структуры и вытекающих отсюда специфических свойств, обусловливающих их функциональное применение.

Строительные материалы для тепловой изоляции ограждающих конструкций зданий, называют теплоизоляционными. Такие материалы имеют низкую теплопроводность [не более 0,18 Вт/(м-°С)] и небольшую плотность (не выше 600 кг/м3). Применение теплоизоляционных материалов является одним из важнейших направлений технического прогресса в строительстве. При этом появляется возможность резко снизить массу конструкций и затраты на сооружение зданий, рационально использовать энергетические ресурсы.

Применение в строительстве облегченных кирпичных стен с эффективными утеплителями взамен сплошной кирпичной кладки позволяет в 2. 2,5 раза сократить потребность в кирпиче, цементе и извести, в 3 раза снизить массу конструкций, транспортные расходы и до 30 % снизить стоимость стен.

Теплоизоляционные материалы позволяют создать легкие стеновые панели, Это дает возможность повысить степень индустриализации строительных работ.

Также производятся внутренние или наружные работы по утеплению зданий. В новом строительстве не редко можно увидеть деревянные щитовые дома с заполнением внутри щитового пространства различными теплоизоляционными материалами.

27Стеновые материалы, используемые при малоэтажном строительстве.

Для строительства домов сегодня в основном применяются такие традиционные строительные материалы как кирпич и дерево. Однако все чаще в строительстве используются инновационные материалы. Некоторые из них являются продолжением традиционных стройматериалов, другие – представляют собой новое слово в строительной индустрии.

К современным стройматериалам относится кирпич эффективный – это глиняный пустотелый кирпич (щелевой или дырчатый). Введение пустот позволило снизить объемный вес кирпича, а также улучшить его теплотехнические свойства.

Например современные заводы освоили выпуск с верхэффективногопоризованного керамического камня 2NF размером 250х120х138 (h) мм, а также крупноформатного керамического камня размером 510х260х219 (h) мм.

В настоящее время в малоэтажном строительстве находят широкое применение мелкие стеновые блоки из ячеистого бетона.

Блоки из ячеистого бетона (пенобетон, газобетон) применяются для кладки наружных стен и внутренних перегородок зданий и сооружений. Кладка из ячеистого бетона при объемном весе = 600 кгс/мі имеет коэффициент теплопроводности l = 0,21 w/мк. Как правило, стеновые блоки из ячеистого бетона имеют размеры 600х200х300 (h) мм и 600х100х300 (h) мм.

Применение стеновых блоков из ячеистого бетона в строительстве позволяет значительно снизить трудоемкость работ, повысить производительность, сэкономить на стоимости дорогостоящих материалов (не ухудшая качества строительства).

В качестве утеплителя для многослойных конструкций стен используются, как правило, эффективные утеплители с небольшим объемным весом и очень низким коэффициентом теплопроводности, такие, например, как минераловатные плиты, пенополистирол листовой, листовой вспененный полиэтилен.

Необходимо отметить, что эффективные стеновые материалы (пустотелый кирпич, поризованный керамический камень, крупноформатный керамический камень, блоки из ячеистого бетона и другие строительные материалы, имеющие пустоты) кроме перечисленных выше преимуществ, имеют одно ограничение – их нельзя применять во влажных помещениях бань, где высокая влажность и температура способствуют постепенному проникновению влаги в пустоты и поры стены, что и приводит к постепенному разрушению стен.

28. Способы утепления эксплуатируемых зданий

Фасад здания утепляется 3способами:внутренним, наружным или утепление внутри стены.-Наружное утепления фасада «+»: защита от внешних воздействий (биологических, атмосферных и температурных), защита от охлаждения (препятствует возникновению конденсата), стены могут «дышать», дополнительная звукоизоляция и увеличение срока службы стен.Виды фасадных систем утепления: легкие штукатурные, тяжелые штукатурные, системы с колодцевой кладкой и трёхслойные системы, вентилируемые фасады.

При создании легкой штукатурной системы утепления плиты утеплителя крепятся на стене при помощи дюбелей и клея, после чего покрываются тонким слоем штукатурки, (толщина не более15 мм).

Утеплитель в тяжелых штукатурных системах крепится при помощи анкеров и армирующей сетки.( Толщина до50 мм).

В трехслойный системах и системах с колодцевой кладкой утеплитель расположен внутри ограждающей конструкции.. Толщина утеплителя зависит от требований теплоизоляции.

-Внутренне утепление стен.

Часто единственным вариантом уменьшения теплопроводности стен является создание теплоизоляционного слоя на внутренней поверхности.

Это связано: теплоизоляционный слой может быть установлен только в части помещений здания; работы по созданию теплоизоляционных конструкций могут производиться в любое время года; невозможность создания внешнего теплоизоляционного слоя изменяющего внешний вид фасада (сложные архитектурные конструкции, здание имеет историческую ценность).

«-»: уменьшение площади помещения; основная хорошо аккумулирующая часть стены оказывается в зоне воздействия низких температур; в зимний период возможно образование конденсата под утеплителем,(приводит к развитию грибка и микроорганизмов); перекрытия и перегородки жестоко связаны с несущими фасадными стенами без использования теплоизолирующих вкладышей, ( приводит к увеличению теплопотерь через многочисленные теплопроводные «мостики»).

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Читайте также: