Требования к материалам для ячеистых бетонов. Силикатный ячеистый бетон


отличия, структура, особенности и характеристика

Дата: 18 февраля 2017

Просмотров: 3812

Коментариев: 0

Отличие газобетона от газосиликата

Предлагаемый предприятиями расширенный ассортимент строительного сырья затрудняет принятие заказчиками решения о выборе необходимого материала для возведения постройки. Желая обеспечить длительный ресурс эксплуатации, высокую прочность, экологичность возводимого здания застройщики активно применяют газобетон газосиликат, а также керамзитобетон и вспененные композиты.

Используемые при возведении жилых и производственных объектов различные строительные изделия из ячеистых бетонов, отличаются способом производства, эксплуатационными характеристиками, внешним видом и, естественно, ценой.

Не владея особенностями строительной терминологии и характеристиками, дилетанты ошибочно считают газобетон и газосиликат словами синонимами. Обсуждая особенности применения материалов, их часто называют просто — блоками.

По своему составу эти блоки одинаковы: известь, цемент, алюминиевая пудра и кварцевый песок

В настоящее время при возведении малоэтажных домов используются блоки из легких ячеистых видов бетона — газобетона и газосиликата

Выбор не подходящего материала для решения поставленных строительных задач вызывает нарушение строительной технологии, снижает качество работ, связанное с переделками, непредвиденные финансовые расходы. Зная отличие газобетона от газосиликата, можно избежать серьезных ошибок. Рассмотрим детально, чем отличается газобетон от газосиликата.

Визуальные отличия

При первом взгляде на изделия из ячеистых композитов несложно определить, что это — газобетон или газосиликат. Зная, что газосиликатный блок не содержит цемента, а газобетон сформирован цементом, являющимся вяжущей основой, становится понятно, почему имеются отличия цветовой гаммы:

  • белый цвет газосиликатных блоков связан с высоким содержанием силиката (извести) и отсутствием цемента в композитном массиве, который твердеет автоклавным методом;
  • серый оттенок газового бетона определяет цемент, являющийся основой массива, приобретающего твердость естественным путем.

В зависимости от концентрации цемента, являющегося основой газобетонного блока и извести, входящей в состав газосиликата, изделия могут иметь незначительные отличия цветовой гаммы. Встречаются светло-серая палитра газобетонных блоков, а также серо-белые оттенки газосиликатной продукции.

Главное отличие между ними заключается в том, что основой состава газобетона является цемент, а основой газосиликата — известь

Разница между ними заключается в количественном содержании сырья и в том, на каком этапе оно вступает в процесс изготовления

Структура массива

Газосиликат и газобетон имеют еще одну отличительную особенность — это гигроскопичность. Повышенная гигроскопичность газового силиката способствует насыщению бетонного массива влагой, способствующей постепенному разрушению бетона под воздействием перепада температур. Газовый бетон обладает повышенной устойчивостью к впитыванию влаги, отличается более прочной структурой бетонного массива. Несложно провести эксперимент, погрузив в воду каждый из указанных материалов.

Несмотря на разную степень гигроскопичности, блоки требуют защиты ячеистой поверхности штукатуркой. Помещения, построенные из ячеистых бетонов, обеспечивают комфортный температурный режим, микроклимат, благоприятный для проживания.

Особенности ячеистого бетона

Разберемся, в чем разница между материалами, каждый из которых относится к разновидностям ячеистых бетонов:

  • Газобетонные блоки — изделия, произведенные из композитных бетонных составов, отличающихся ячеистой структурой. В бетонном массиве монолита равномерно распределены воздушные полости, размер которых не превышает 3 миллиметра. Эксплуатационные характеристики газовых бетонов зависят от однородности массива, содержащего сферические ячейки. Основа бетона, твердение которого осуществляется естественным образом — портландцемент. Концентрация вяжущего вещества составляет 50-60%, что определяет серый цвет готовых изделий. При необходимости изготовление газобетонных блоков осуществляется по автоклавной технологии. От степени равномерности их распределения зависит качество конечного продукта

    Газобетон — один из типов ячеистого бетона, представляющий собой искусственно созданный камень, имеющий сферические поры (ячейки) диаметром 1–3 мм, которые равномерно распределены по всему материалу

  • Газосиликатный блок — продукция, изготовленная из бетонного раствора, характеризующегося наличием воздушных пор. Рецептура ингредиентов, применяемых для изготовления силикатной продукции, регламентирует использование кварцевого песка, концентрация которого не превышает 60%, а также 24% извести. Рецептура включает, также, алюминиевый порошок, применяемый, как газообразующий компонент, и воду. Изготовление газовых силикатов осуществляется автоклавным методом, предусматривающим термическую обработку продукции при повышенном давлении. Предварительно подготовленный раствор заливается по специальным формам, подвергается термической обработке с последующим разрезанием массива на изделия необходимых размеров.

Особенности характеристик

Чтобы ответить на вопрос, какой материал лучше использовать для строительства, газосиликат или газобетон, остановимся детально на характеристиках этих ячеистых материалов, каждый из которых отличается свойствами, структурой, определенными эксплуатационными параметрами:

  • прочностные характеристики газового силиката превышают прочность газобетона, что связано с более равномерной концентрацией воздушных полостей в бетонном массиве;
  • газовые блоки от силикатных композитов незначительно отличаются массой, что повышает действующие на фундамент здания усилия и незначительно усложняет выполнение работ, связанных с кладкой;
Основа газосиликата — известь, кроме того, в состав материала входят вода, песок и газообразующие добавки

Газосиликат — разновидность ячеистого бетона

  • теплоизоляционные характеристики силикатных бетонов выше, чем у изделий из газового композита, что связано с более равномерной концентрацией воздушных пор. Это позволяет использовать газосиликатную продукцию для возведения зданий, отличающихся комфортным температурным режимом;
  • повышенной устойчивостью к воздействию отрицательных температур и длительных циклов замораживания и оттаивания обладает газовый бетон, превосходящий силикатный блок, склонный к интенсивному поглощению влаги;
  • в отличие от газобетонных композитов, силикатные блоки обладают правильной геометрией, а также характеризуются уменьшенными размерами допусков. Это облегчает кладку, позволяют уменьшить расход клеевой смеси и состава для выполнения штукатурки;
  • эстетическое восприятие белых зданий, построенных из газосиликата, намного выше, по сравнению с постройками из серого газонаполненного бетона;
  • более высокая устойчивость к воздействию открытого огня у газового бетона, хотя оба материала обладают хорошей огнестойкостью;
  • срок эксплуатации зданий, основой которых является газонаполненный бетон и газосиликатные блоки, достаточно большой. Оба материала используются в жилищном и промышленном строительстве небольшой период времени, поэтому сделать заключение о долговечности какого-либо из них проблематично.

Перечислив эксплуатационные характеристики, следует остановиться на финансовой стороне. При равных размерах изделий, газосиликатная продукция отличается повышенной ценой по сравнению с газобетоном, что обусловлено особенностями технологии изготовления.

Проблема выбора

Ознакомившись с эксплуатационными характеристиками блоков, изготовленных из ячеистых бетонов, рассмотрев детально газосиликат и газобетон, можно сделать заключение о наличии серьезных эксплуатационных преимуществ силикатных изделий по сравнению с газобетонной продукцией.

Использование для производства силикатных материалов специализированного оборудования, наличие лабораторного контроля, гарантирует высокое качество строительного материала. Естественно, производственные затраты сказываются на цене изделий. Этот фактор ни в коей мере не ограничивает использование газобетона в жилищном строительстве. Материал обладает доступной ценой, повышенной устойчивостью к воздействию влаги и огнеупорностью.

Принятие окончательного решения зависит от конкретных задач, решаемых в процессе строительства, а также финансовых возможностей. Главное использовать материал по назначению, соблюдать технологию выполнения работ, тщательно изучить отличие газобетона от газосиликата. Материал статьи поможет принять правильное решение.

pobetony.ru

Требования к материалам для ячеистых бетонов

Для изготовления ячеистых бетонов используют вяжущие, тонкодисперсный кремнеземистый компонент, заполнители, порообразователи, добавки-регуляторы процессов схватывания и твердения вяжущих, антикоррозионные обмазки и добавки, арматурную сталь, воду, материалы для защитно-отделочных покрытий арматуры и смазки форм.

В качестве вяжущих для ячеистых бетонов применяют все разновидности портландцемента и нефелиновый цемент, сланцевую золу, молотую известь-кипелку, а также шлаковые вяжущие. Наиболее эффективным цементом для изготовления ячеистых бетонов является низко- и среднеалюминатный портландцемент, содержащий в клинкере не более 6% трехкальциевого алюмината. Удельная поверхность цемента, определяемого на приборе ПСХ-2, должна быть для конструктивного и конструктивно-теплоизоляционного ячеистого бетона 2500-3000 см2/г, а для теплоизоляционного — 3000-4000 см2/г.

Поскольку прочность ячеистых бетонов и особенно бетонов неавтоклавного твердения зависит от активности вяжущего, для их производства рекомендуется использовать цементы не менее М400. Использование высокоактивных вяжущих требуется также и для получения стойкости ячеистой массы перед ее тепловлажностной обработкой.

Вяжущие для производства ячеистых бетонов должны иметь нормируемые сроки схватывания. При недостаточно быстром схватывании в результате толчков, сотрясений, а также под воздействием собственной массы вышележащих слоев может произойти разрушение ячеистой структуры и появление трещин на верхней поверхности изделий. Начало схватывания цементов, используемых в производстве ячеистых бетонов, должно наступать не позднее 2 ч, а конец — не позднее 6 ч.

Для отделочных слоев разрешается применять белый и цветные портландцемента, отвечающие требованиям стандартов.

В качестве вяжущего в ячеистых бетонах экономически выгодно использовать нефелиновый цемент, обладающий равномерностью изменения объема с суммарным содержанием щелочей (К20+ Na20) не более 2%, удельной поверхностью 3000-3500 см2/г и сроками схватывания: начало — 0,5-1,5 ч и конец — не позднее 6 ч после его затвердения. Такой цемент из нефелинового шлама рекомендуется приготавливать с добавками 10—15% извести или 20% портландцементного клинкера, а также 5% гипсового камня.

В производстве цементных и силикатных ячеистых бетонов для приготовления известково-кремнеземистого вяжущего применяют также молотую негашеную известь со скоростью гашения 5—25 мин. Гашеную известь в виде теста или пушонки из-за большой осадки ячеистой смеси и малой прочности получаемого материала рекомендуется использовать только для отделочных растворов. Известь-кипелка должна отвечать требованиям стандарта и содержать активных СаО + MgO не менее 70% и «пережога» — не более 2%. Молотую известь заготавливают не более чем на 3—5-дневную потребность производства.

Для автоклавных ячеистых бетонов можно применять шлаковые вяжущие, получаемые путем измельчения 12—15% портландцемента или негашеной извести, 3—5% гипса или гипсового камня и 80—85% гранулированных основных и нейтральных доменных шлаков, с модулем активности не менее 0,2 и модулем основности 1,0, а также кислых шлаков с этими показателями соответственно не менее 0,4 и 0,9. Содержание закиси марганца (МпО) в шлаках не должно превышать 4%, а содержание сульфатной серы — 5%.

Следует использовать свежеизготовленные шлаки без посторонних примесей и влажностью не более 15%. Шлаковое вяжущее должно иметь начало схватывания не позднее 1 ч и конец — 3 ч, удельную поверхность — не менее 4000 см2/г и температуру гашения — более 40° С.

В качестве вяжущего используют также сланцевую пылевидную золу от сжигания горючего сланца с удельной поверхностью 2500-3000 см2/г, содержащую не менее 35% окислов кальция (в том числе 15—25% свободной СаО) и не менее 20—30% Si02. Количество вредных примесей S03 в золе не должно быть более 6%, а щелочей (К20 + Na20) — 3%.

Большое влияние на качество ячеистых бетонов оказывают химический состав, дисперсность и характер поверхности частицкремнеземистого компонента, а также содержание в нем различных примесей. Чем больше содержится в кремнеземистом компоненте кремнезема, больше суммарная поверхность и шероховатость его зерен, тем полнее происходит химическое взаимодействие кремнезема с вяжущим или продуктами его гидратации при температуре более 100° С и тем выше прочность бетона.

При прочих равных условиях прочность ячеистого бетона значительно возрастает с повышением дисперсности частиц кремнеземистого компонента, т. е. с увеличением их суммарной поверхности. Еще более интенсивно этот процесс протекает на свежеобнаженных частицах, образующихся при их помоле. Большое влияние дисперсность кремнеземистого компонента оказывает на стойкость ячеистой массы. С уменьшением размера частиц и их массы обеспечиваются более благоприятные условия для образования ячеистой смеси с равномерно распределенными воздушными порами и уменьшается опасность оседания смеси и нарушения ее структуры.

Качество ячеистого бетона зависит также от содержания в кремнеземистом компоненте примесей глины, слюды, а также сернистых и органических соединений. Примеси глины и ила, обладающие повышенным водопоглощением, могут вызвать появление трещин на поверхности изделий.

Большое содержание в кремнеземистом компоненте сернистых и органических соединений, а также окислов щелочноземельных металлов (К20, Na20), содержащихся в слюде и полевом шпате, препятствует нормальному течению процессов твердения вяжущих и взаимодействию их с частицами кремнеземистого компонента.

В качестве кремнеземистого компонента в ячеистых бетонах применяют:

1. Природные кварцевые пески с содержанием кремнезема не менее 90%, полностью или частично молотые и только в отдельных случаях — тонкодисперсные немолотые. В немолотом песке допускается: слюды— не более 0,5%, глины и ила — не более 3%, если глинистые частицы представлены минералами с устойчивой кристаллической решеткой (типа каолинита), и не более 1%, если они содержат минералы с расширяющейся кристаллической решеткой (типа монтмориллонита).

2. Зола ТЭЦ и ГРЭС. Наиболее целесообразным является использование золы-уноса, так как зола из отвалов гидрозолоудаления неоднородна по химическому и зерновому составу. Зола-унос от сжигания бурых и каменных углей с удельной поверхностью 3000—5000 см2/г должна содержать не менее 50% стекловидных и оплавленных частиц; п.п.п. для золы бурых углей — не более 3% и для золы каменноугольных  углей — 5%, набухание в воде — не более 5%. Лепешки из цементно-зольного раствора состава 1 : 3 должны выдерживать стандартные испытания (ГОСТ 310—60) на равномерность изменения объема. При неудовлетворительном зерновом составе золы в первую очередь производят отсев крупных частиц. Если этого оказывается недостаточно, то прибегают к ее помолу. Золу-унос рекомендуется использовать в качестве кремнеземистого компонента в безавтоклавных бетонах.

3. Маршаллит — рыхлый природный материал с объемной массой в сухом состоянии 1100 кг/м8, содержащий свыше 85% кремнезема в виде мелкозернистого кварца. В маршаллите имеется около 60% частиц размером меньше 0,01 мм и около 25% — размером 0,02-0,06 мм. Содержание в маршаллите до 2% (от массы бетона) соединений мышьяка не только не оказывает вредного влияния на качество бетона, но и ускоряет его твердение и повышает атмосферостойкость.

4. Трепел — тонкодисперсная порода осадочного происхождения, содержащая свыше 75% аморфного кремнезема с размерами зерен 0,002—0,005 мм.

В производстве крупноразмерных изделий, главным образом из безавтоклавного ячеистого бетона, в его состав вводят те же искусственные и естественные пористые заполнители фракции 5-10 мм, что и при изготовлении легких бетонов, а также карбонатные заполнители с содержанием углекислого кальция и магния не менее 90%. Объемная масса заполнителя в куске не должна превышать заданную объемную массу бетона более чем на 25%, а коэффициент температурного расширения должен быть близок к такому же показателю для ячеистого бетона.

Образование пор в ячеистых бетонах производят двумя способами: смешиванием раствора с заранее приготовленной пеной или введением в него газообразующих веществ.

Наибольшее распространение в качестве газообразователяв СССР и за рубежом получила алюминиевая пудра ПАК-3 и ПАК-4 с содержанием металлического алюминия в количестве 87-92% и тонкостью помола 5000-6000 см2/г.

Для получения стойкой пены используют следующие пенообразователи: клееканифольный, приготавливаемый из костного или мездрового клея, сосновой канифоли и технического едкого натра; смоло-сапониновый, сырьем для которого служит мыльный корень; алюмосульфонафтеновый, для приготовления которого применяют керосиновый контакт Петрова, едкий натр и сернокислый глинозем; ГК, изготавливаемый из гидролизованной крови животных и сернокислого закисиого железа. Все материалы для приготовления пенообразователей должны отвечать требованиям соответствующих стандартов. Допускается применение и других пенообразователей, если пена и приготовленный на ней цементный и силикатный ячеистый бетон удовлетворяют требованиям технических условий.

В качестве антикоррозийной защиты арматуры применяют покрытие ее слоем холодной цементно-битумной или цементно-полистирольной мастики.

Для стабилизации обмазок, т. е. предотвращения расслоения, в их состав можно вводить поверхностно-активные добавки. Например, для цементно-битумной обмазки — 1% мылонафта и 0,5% NaOH, а для цементно-полистирольной — 0,5% алкиламида от массы цемента. Рабочая вязкость всех обмазок по вискозиметру ВЗ-4 должна составлять 30-40 с.

В качестве пассиватора коррозии арматурной стали в смесь можно вводить нитрит натрия (натрий азотистокислый) — 2% сухого вещества от массы вяжущего.

Состав антикоррозийных обмазок для арматуры

Наименование мастики Материалы для приготовления Состав, частей по массе
Цементно-битумная холодная Портландцемент 1
Битум марки БН-у 4-6
Уайт-спирит, бензин, толуол и другие летучие растворители 1,5
Цементно-полистирольная Портландцемент 130-200
Полистирольный клей или кубовые остатки 100
в том числе растворитель (скипидар, метаксилол, ксилол) 20
Молотый песок с удельной поверхностью по ПСХ-2 2500-3000 см2/г 20
  1. Бетоноведение
  2. Технология изготовления сборных железобетонных конструкций и деталей
  3. Бетонные работы в зимних условиях
  4. Производство сборных конструкций и деталей из легких бетонов
  5. Производство сборных изделий из плотных силикатных бетонов и бетонов на бесклинкерном вяжущем
  6. Производство бетонных и железобетонных изделий на полигонах
  7. Общие правила техники безопасности и противопожарные мероприятия на строительной площадке

technology-jbi.ru

Силикатные бетоны плотной и ячеистой структуры на основе песков, содержащих полевые шпаты

Основным сырьем для получения автоклавных бетонов служат известь и песок. Поскольку песок в материалах гидротермального твердения — реакционноактивный компонент, минералогический , состав его имеет большое значение. Сейчас для автоклавных силикатных бетонов используют в основном кварцевые пески. Однако области их распространения ограничены. Пески большинства месторождений полиминеральны по своему составу. Особенно широко распространены пески, содержащие полевые шпаты. Основными минералами каракумских песков большинства месторождений являются кварц и полевые шпаты. Решение проблемы использования кварцевополевошпатовых песков в производстве изделий из силикатных бетонов позволит существенно расширить сырьевую базу строительных материалов во многих районах нашей страны и особенно в Средней Азии.

В исследованиях ВНИИСТРОМа по разработке технологии изготовления изделий из ячеистого и плотного (тяжелого) силикатных бетонов и изучению их свойств использовались пески Ашхабадского, Чарджоуского. Ташаузского, Аму-Дарьинского. Челекенского, Небит-Дагского, Безмеииского, Марыйского, Дарган-Атинского, Бахарденского месторождений, содержащие кварца от 73 до 38% и полевых шпатов от 13 до 28%. Кроме этого, в песках в некоторых количествах имеются и другие примеси — карбонаты и глинистые вещества.

Для определения влияния количественного содержания в песке полевых шпатов на состав продуктов твердения и основные свойства силикатных бетонов использовались искусственно приготовленные смеси из кварца и полевошпатных минералов. Результаты экспериментов подтвердили установленный ранее факт меньшей химической активности во взаимодействии с известью полевых шпатов, особенно щелочных (альбит, микроклин), по сравнению с кварцами. Однако, как показали исследования, степень влияния примесей щелочных полевых шпатов в песке на реакционную способность известково-песчаных смесей и физико-мехаии- ческие свойства силикатных бетонов за- ! висит от величины примесей. Эту закономерность можно отметить при анализе данных других авторов .

Присутствие в кварцево-полевошпатовом песке 10—20% указанных минералов практически не вызывает изменения состава продуктов автоклавного твердения и прочностных показателей бетонов как плотной, так н ячеистой структуры. Наличие в песке более 20% полевых шпатов приводит к уменьшению общего количества продуктов твердения и изменению их состава. Понижается содержание низкоосновных гидросиликатов кальция, увеличивается количество высокоосновных гидросиликатов кальция с одновременным увеличением содержания новообразований, имеющих в своем составе окислы алюминия (гидрогранаты) и щелочных металлов (смешанные кальциево-щелочные гидросиликаты).

Степень такого изменения повышается с увеличением содержания в песке полевых шпатов. Вследствие этого, определенные количества полевошпатовых примесей в песке приводят к снижению прочности бетона при сжатии. Для бетонов ячеистой структуры это снижение начинается при наличии в песке 40% полевошпатовых минералов (прочность при сжатии уменьшается на 20%) для бетонов плотной структуры при содержании в исходном песке 30—40% полевых шпатов прочность при сжатии уменьшается примерно на 10—20%. Причина различия во влиянии на указанные свойства бетонов плотной и ячеистой структуры одинаковых количеств в исходном песке полевошпатовых минералов заключается в разном соотношении извести и песка в тенкоизмельченной смеси этих материалов. При обычно принятом содержании активной СаО в молотой известково-песчаной смеси для ячеистого бетона 18— 20% и для плотного силикатного бетона примерно 30% соотношение С/S для первой разновидности бетона почти в 2 раза ниже, чем для второй. Влияние же минералогического состава неизмельченного песка-заполнителя в бетоне плотной структуры существенно ниже, чем влияние тонкомолотого песка в составе вяжущего.

2Вайшвилайше А., Вектарис Б. Влияние полевошпатовых примесей иа физико-механические свойства плотного и ячеистого силикатных бетонов. Сб. «Исследования по силикатным бетонам». Издательство «Мин- тис». Вильнюс, 1967.

Высокая основность молотых известково-песчаных смесей, предназначенных для изготовления плотного силикатного бетона, по сравнению с ячеистым, приводит к тому, что относительно меньшая химическая активность полевых шпатов по сравнению с кварцем проявляется в первых при меньшем содержании в смеси этих минералов, чем в бетоне ячеистой структуры.

Прочность на растяжение при изгибе силикатных бетонов как плотной, так и ячеистой структуры, при наличии в песке 40—45% полевых шпатов выше аналогичной прочности бетонов на основе кварца. Характерно также, что отношение для бетонов на кварцевополевошпатовых песках выше, чем при использовании чисто кварцевого песка. Эта особенность силикатных бетонов на кварцево-полевошпатовых песках связана с пониженной основностью низкоосновных гндросиликатов кальция, так как щелочная среда, образующаяся при разложении полевых шпатов, способствует повышению растворимости кварцевой составляющей песка и активизирует процесс ее взаимодействия с известью.

Наличие в песке значительных количеств полевошпатовых минералов определенным образом сказывается на долговечности бетонов. В настоящее время долговечность строительных материалов принято оценивать по изменению их физико- технических свойств при попеременных замораживании и оттаивании, увлажнении и высушивании, воздействии углекислого газа, по усадочным деформациям и пр. Испытание образцов г использованием искусственно приготовленных песчаных смесей показало, что ячеистый бетон на смеси кварца и полевего шпата в соотношении примерно 1: 1 прошел 15 циклов замораживания и также, как и аналогичные образны бетона на основе чисто кварцевого, без потерь в весе и прочности. Ячеистый же бетон иа полевошпатовом песке не выдержал и 2 циклов испытания. Вместе с тем. полевошпатовые минералы в леске не оказывают отрицательного влияния на стойкость силикатного бетона при попеременном увлажнении и высушивании н искусственной карбонизации. Величины полной усадки бетона при высушивании от состояния максимального водонасыщении до нулевой влажности уменьшаются при наличии в песке 30 и более процентов полевошпатовых примесей. Это связано с присутствием бетоне иа кварцево-полевошпатовых и полевошпатовых песках минералов, не удерживающих или слабо удерживающих межслоевую воду. К ним относятся вы- сохоосчовные гидросиликаты кальция, гидрогранаты, ксонотлит. Пониженная величина полной усадки бетона на кварцево-полевошпатовых и полевошпатовых песках положительно сказывается иа стойкости его при чередующихся увлажнениях и высушиваниях.

В целом исследования показали, что в производстве ячеистых силикатных бетонов. удовлетворяющих по своим свойствам нормативным требованиям, и в производстве плотных силикатных бетонов марок до 400 допустимо использование для приготовления вяжущего полиминеральных песков с содержанием щелочных полевых шпатов до 30% при наличии кварца не менее 50%. При меньшем содержании кварца необходимо предварительное испытание вяжущего на основе такого песка в бетоне с проверкой прочности при сжатии и морозостойкости бетона. В песке-заполнителе для плотного силикатного бетона, вследствие значительно меньшей реакционной способности немолотого песка, допустимое содержание полевошпатовых минералов может быть выше. Возможные пределы указанной величины зависят от требований, предъявляемых к бетону (преимущественно к его прочности).

Чтобы изучить возможность получения на основе природных кварцево-полевошпатовых песков силикатных бетонов и крупноразмерных изделий исследовались прочностные характеристики и показатели долговечности этих материалов с параллельной отработкой технологических параметров их изготовления.

Данные по прочности и морозостойкости ячеистых силикатных бетонов объемных весов 7G0 .ООО кг/м3 из барханных песков всех 10 месторождений показали, что все они пригодны для изготовлении наружных стеновых панелей.

Более детально физико-механические свойства ячеистых силикатных бетонов были исследованы на примере песка Ашхабадского месторождения, содержащего наибольшее количество полевошпатовых минералов (28%). По основным строительным свойствам (призменной прочности при сжатии, прочности на растяжение при изгибе и раскалывании, прочности на срез, модулю упругости, величине сцепления с арматурой) этот бетон, изготовленный на основе песка Ашхабадского месторождения характеризуется показателями, равными или в ряде случаев более высокими, чем аналогичные показатели ячеистых бетонов, приготовленных с использованием кварцевых песков.

ГОСТом не нормируются предельные величины по усадочным деформациям бетона при высыхании, но важность измерения этих величии, характеризующихся и постой кость материала, не вызывает сомнений. Усадка ячеистых силикатных бетонов объемного весом 700 кг/м3 на барханных песках исследованных месторождений, определенная в соответствии с требованиями ГОСТ 12857—67 после 28-дневиого высушивания над К2СО3 составила величину 0,34—0,54 мм/м. Полная усадка при высушивании до целевой влажности этих бетонов равнялась 1.4—1,6 мм/м. По литературным данным, эта величина для газосиликата на кварцевом песке достигает 1,9 мм/м. Несколько меньшую величину полной усадки в случае использования природных кварцевополевошпатовых песков по сравнению с бетонами иа кварцевом песке можно объяснить, в соответствии с ранее высказанными соображениями, наличием в составе продуктов твердения высокоосновных гидросилнкатов кальция, которые не удерживают или удерживают в меньшей мере межплоскостную воду, чем CSH(I), 1: минералы тоберморитового ряда.

Величина падения прочности при сжатии ячеистого силикатного бетона объемного веса 600 и 700 кг/м3, изготовленного на основе барханных кварцево-нолевошпатовых песков, после 10-кратного попеременного увлажнения и высушивания не превышает 10%.

Карбонизация этих бетонов (при действии СО2 с концентрацией 100%) протекает значительно медленнее, чем бетонов на основе чисто кварцевых песков Это обусловлено присутствием в продуктах твердения определенных количеств высокоосновных гидросилнкатов кальция, которые, в отличие от CSH(I), очень медленно реагируют с С02. За 5 лет атмосферного хранения на воздухе образцов из ячеистого бетона иа бархатных песках прочность их не понизилась.

Отмеченные различия в свойствах ячеистых бетонов на кварцевополевошпатовых и кварцевых песках, связанные с некоторыми различиями в составе их продуктов твердения, характерны и для бетонов плотной структуры. Однако, если для ячеистого силикатного бетона на песках Туркменских месторождений можно рекомендовать в целом те же технологические параметры приготовления сырьевой смеси, которые приняты в производстве газосиликата на кварцевом песке, то для бетона плотной структуры следует изменить рецептуру как вяжушего, так г. бетонной смеси. Причина этого заключается, во-первых, в необходимости снижения основности молотых известково- песчаных смесей в связи с малым содержанием в песках кварца и значительным количеством полевошпатовых минералов, обладающих низкой по сравнению с кварцем реакционной способностью, и во-вторых, в необходимости повышения расхода вяжущего в связи с высокой дисперсностью, характерной для барханных песков.

По своим строительным свойствам плотный силикатный бетон, изготовленный на основе барханных песков, удовлетворяет нормативным требованиям. Так, например, бетон с прочностью при сжатии 280 кГ/см2 в кубах с ребром 20 см, изготовленный на основе песка Ташаузского месторождения, характеризовался следующими показателями: призменная прочность при сжатии 273 кГ/см2. прочность на растяжение при изгибе — 56 кГ/см2. статический модуль упругости 171000 кГ/см2, величина сцепления с арматурой — 63 кГ/см2. Однако эти бетоны вследствие высокой дисперсности песка- заполнителя, способствующей увеличению пористости бетона, обладают повышенным водопоглощением — примерно 14%. Усадка бетона от состояния полного во- донасыщения до влажности 37о (приблизительно такая влажность является равновесной в условиях эксплуатации) составляет 0,7 мм/м, полная усадка бетона — 1,1 мм/м.

Плотные силикатные бетоны на исследованных песках морозостойки, они выдерживают до 150 циклов попеременного замораживания и оттаивания без внешних признаков разрушения и без потерн прочности.

Испытание стеновых панелей (размером 2580X1390X140 мм) и плит перекрытий (размером 2580X1390X100 мм) из плотных силикатных бетонов на барханных песках показало, что их несущая способность не только стответствует, но н и ряде случаев на 50—% превышает теоретическую. Вместе с тем до накопления производственного опыта пс применению в качестве песка-заполнителя столь высокодисперсных песков при составлении проектов предприятий целесообразно предусмотреть возможность улучшения зерновое: состава песка путем обогащения его фракциями других пород в целях улучшения формовочных свойств бетонных смесей и повышения трещиностойкости изделий.

Проведенные исследования указывают на возможность использования в производстве крупноразмерных изделий из бетонов автоклавного твердения полиминеральных песков в частности, кварцевополевошпатовых с наличием примесей и других минералов. Установлено, что полевые шпаты, содержавшиеся в песках многих месторождений, оказывают влияние на свойства силикатных бетонов. Это влияние носит как отрицательный, так и положительный характер, с степень этого влияния зависит от количества полевошпатовых минералов в тесте. В производстве силикатобетонных изделий следует считать допустимым использование тонкомолотого песка, являющегося компонентом вяжущего.

alyos.ru


Смотрите также