Легкие бетоны. Свойства легких бетонов. Состав легкого бетона


Подбор составов легких бетонов на пористых заполнителях

Сложность подбора состава легких бетонов состоит в необходимости получения при минимальном расходе вяжущего, кроме требуемой прочности, также наименьшей объемной массы, а иногда и коэффициента теплопроводности бетона.

Подбор состава смеси для легкого бетона существенно отличается от подбора состава обычной бетонной смеси, что связано с рядом характерных особенностей легких бетонов.

При использовании пористых заполнителей задача подбора состава бетона усложняется еще и тем, что трудно установить истинное водоцементное отношение и определить требуемую удобоукладываемость смеси. Кроме того, вследствие небольшой массы и обычно угловатой формы зерен заполнителя, а также развитого характера их поверхности и большого внутреннего трения при укладке смеси для легкого бетона компактность составляющих, как правило, достигается при большой работе уплотнения.

Особенности легкого бетона

Основные показатели Требования, предъявляемые к бетонам
легким тяжелым
Основной фактор прочности бетона Расход цемента при оптимальном расходе воды на 1 м3 бетона Водоцементное или цементно-водное отношение
Объемная масса Должна быть не более заданной Может быть любой
Прочность заполнителя Обычно в несколько раз меньше проектной марки бетона Должна быть в 1,5-2 раза выше проектной марки бетона
Зерновой состав заполнителя Сильно влияет на объемную массу и прочность бетона, а также на расход цемента Влияет на расход цемента
Расход вяжущего Влияет на объемную массу и стоимость бетона Влияет на стоимость бетона

Подбор состава легких бетонов наиболее целесообразно проводить расчетно-экспериментальным методом, который состоит из следующих этапов:

1) выбора предельной крупности заполнителя; 2) назначения зернового состава заполнителей; 3) определения расхода вяжущего и добавок для опытных замесов; 4) определения оптимального количества воды для выбранных расходов вяжущего и принятых параметров уплотнения смеси; 5) установления зависимости между расходом вяжущего и прочностью бетона при заданных условиях его уплотнения и твердения; 6) расчета производственного состава бетона.

Подбор состава легкобетонной смеси с оптимальным расходом воды. Наибольший допустимый размер зерен крупного заполнителя выбирают в зависимости от размеров конструкции и расположения арматурных стержней. Кроме того, при выборе предельной крупности пористых заполнителей необходимо учитывать, что с ее уменьшением повышается подвижность и связность бетонной смеси, а ее увеличение приводит к снижению объемной массы бетона. В большинстве случаев крупность пористого щебня принимается не более 20 мм, а пористого гравия — 40 мм.

Для определения зернового состава пористых заполнителей, обеспечивающего получение бетона заданной объемной массы и прочности при наименьшем расходе вяжущего, используют следующие способы:

1. а) исходя из заданной объемной массы сухого бетона и принятого расхода цемента, определяют требуемое количество заполнителей (кг/м3) по формуле

З ≤ ( γоб.б. — 1,15Ц) ,

где γоб.б. — требуемая объемная масса сухого бетона, кг/м3; Ц— расход цемента, кг/м3;

б) в зависимости от вида и назначения бетона выбирают ориентировочные зерновые составы заполнителей по таблицам или графикам нормативных документов;

в) опытным путем уточняют выбранный зерновой состав заполнителей, для чего изготавливают и испытывают контрольные образцы из бетонных смесей, отличающихся содержанием песка на ± 15%. Причем эту операцию производят одновременно с уточнением количества вяжущего и воды.

2. Подбирают несколько составов бетонов, в которых зерновые заполнителей отличаются различным содержанием песчаных в смеси заполнителей. Как минимум, проверяют три состава, состав, в котором отсутствует мелкий заполнитель, получение бетона с наименьшей объемной массой, но требует наибольшего расхода вяжущего. Другие два состава с содержанием песчаных фракций в смеси заполнителей 30 и 60% находятся в области меньших расходов вяжущего, но по сравнению с первым составом приводят к повышению объемной массы бетона. В целях повышения точности определения зернового состава заполнителей испытывают промежуточные составы с содержанием песчаных фракций в смеси заполнителей 15 и 45%. Для каждого зернового состава заполнителя изложенными ниже методами назначают расход вяжущего и воды.

По результатам испытаний бетонов с различным зерновым составом и расходом вяжущего строят кривые зависимости объемной массы бетона и расхода цемента от зернового состава заполнителей. По второй кривой устанавливают зерновой состав, при котором данный заполнитель обеспечивает получение наиболее прочного бетона с наименьшим расходом вяжущего, а по первой кривой находят, какую объемную массу будет иметь бетон при этом зерновом составе. Если же объемная масса бетона окажется больше требуемой, то по первой кривой выявляют точку, соответствующую заданной объемной массе, а по второй — необходимый зерновой состав заполнителей для этой точки. Выявленный таким образом зерновой состав заполнителей обеспечит получение бетона с заданной объемной массой и прочностью при наименьшем расходе вяжущего. Если кривая объемной массы располагается выше ординаты с заданной объемной массой, то на данном заполнителе не может быть получен бетон требуемой объемной массы и прочности.

3. Расход вяжущего и добавок для опытных замесов при подборе состава бетона с определенной прочностью и объемной массой устанавливают по таблицам нормативных документов с учетом поправочных коэффициентов, отражающих влияние марки цемента и заполнителей, вида и количества тонкомолотых и поверхностно-активных добавок и других факторов, а затем уточняют его опытным путем, изготавливая бетоны с пониженным на 25% и повышенным на 35% расходом вяжущего.

При необходимости подбора состава бетона различного вида и назначения с отличными прочностью и объемной массой для каждого из принятых зерновых составов заполнителей назначают по 3-5 расходов вяжущего в пределах от минимально допустимого количества до наибольшего (400-450 кг на 1 м3 уплотненной бетонной смеси).

4. Оптимальный расход воды для бетона с выбранными зерновым составом и расходом вяжущего находят путем изготовления 3-5 серий бетонных образцов с различным расходом воды.

Первый (исходный) расход воды устанавливают по таблицам нормативных документов или опытным путем. При опытном определении готовят смесь, которая комкуется при сжатии в руке, не прилипая к ней, и имеет характерный блеск. Кроме того, приготавливают замесы с большим и меньшим на 10-20%, чем в первом замесе, содержанием воды. Изготовив из всех замесов образцы, определяют объемную массу уложенной смеси и коэффициент выхода бетона или после пропаривания устанавливают объемную массу и прочность бетона.

Построив графики зависимости коэффициентов выхода или прочности бетона от расхода воды, для каждого расхода вяжущего находят оптимальное содержание воды по наименьшему коэффициенту выхода или наибольшей прочности бетона.

Для уменьшения количества изготавливаемых образцов определение оптимального водосодержания производят только при наибольшем и наименьшем расходах вяжущего, а при других расходах Цх оптимальное количество воды Вх (л или см3 на 1 м3 бетона) рассчитывают по формуле

где В1 — оптимальный расход воды на 1 м3 бетона (или на замес) при меньшем расходе цемента Ц1, л или см3; В2 — оптимальный расход воды на 1 м3 бетона (или замес) при большем расходе цемента Ц2, л или см3.

5. Определив оптимальные зерновые составы заполнителей и содержание воды при различных расходах вяжущего, устанавливают зависимость прочности бетона от расхода вяжущего, для чего строят график (см. рис. 3), по оси абсцисс которого откладывают расходы вяжущего в кг на 1 м3 бетона, а по оси ординат — предел прочности бетонных образцов при сжатии для каждого из расходов цемента с оптимальным расходом воды. По графику определяют требуемый расход цемента для получения бетона заданной прочности при данных условиях уплотнения и твердения. Расход воды на 1 м3 бетона заданной прочности определяют путем построения кривой зависимости оптимального расхода воды от расхода вяжущего или расчетным путем по вышеприведенной формуле.

6. Назначение производственных составов бетонных смесей производят путем корректировки подобранных в лаборатории составов, для чего в последние вносят поправки, учитывающие разницу в степени дробления и истирания заполнителей при перемешивании смеси в лабораторном и производственном смесителях. Уточненный расход компонентов на 1 м3 бетона устанавливают по выходу бетона.

Особенности подбора легкобетонных смесей с заданной подвижностью. Подбор состава легкобетонных смесей с требуемой подвижностью и определение предельной крупности заполнителей осуществляют тем же методом и в той же последовательности, что и примесей с оптимальным расходом воды. Однако с уменьшением крупности заполнителей увеличивается подвижность смеси, наибольшую крупность заполнителя рекомендуется принимать для смесей с осадкой конуса 3-8 см — не выше 20 мм, а при осадке конуса более 8 см — 10 мм.

Зерновой состав заполнителей назначают теми же способами, что при подборе бетона с оптимальным расходом воды. Если при выбранном по графикам зерновом составе заполнителей и требуемой подвижности смесь расслаивается или же требуется больший расход вяжущего для получения бетона заданной прочности, то принимают следующие меры: в смеси заполнителей увеличивают содержание песчаных фракций, в основном мелких, размером до 1,2 мм; уменьшают предельную крупность заполнителя до 10 мм. Если же даже при очень большом расходе вяжущих и песка не достигается заданная подвижность смеси, в нее вводят микропенообразующие добавки (легкие бетоны с поризованным раствором).

Подвижные смеси на ряде пористых заполнителей (например, шлаковой пемзе) практически можно получить только при введении микропенообразующих добавок.

Расход воды для получения требуемой подвижности смеси подбирают опытным путем отдельно для каждого зернового состава данного заполнителя и количества вяжущего.

Расход вяжущего, обеспечивающего получение бетона требуемой прочности при заданной подвижности бетонной смеси, а также расход воды и заполнителей на 1 м3 бетона, определяют таким же путем, как и при подборе составов легких бетонов с оптимальным расходом воды.

  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

Легкие бетоны. Свойства легких бетонов.

Легкие бетоны. Свойства легких бетонов.Легкие бетоны

Лёгкие бетоны, это такие бетоны, которые имеют среднюю плотность менее 1800 кг/куб. м. Так же, лёгкие бетоны отличаются высокой пористостью, её объём может достигать 50%.

Данный вид бетонов используют при возведении несущих и ограждающих бетонных и железобетонных конструкций. Высокая пористость данного вида бетонов, обеспечивает высокую теплоизоляцию и за счёт этого имеется возможность изготавливать более тонкие стены зданий, в так же уменьшить их массу. Все эти свойства лёгких бетонов позволяют сократить траты на изготовление и транспортировку.

Разновидности легких бетонов.

В зависимости от используемого пористого крупного заполнителя, легкие бетоны делятся на:

  • пемзобетон;
  • шлакобетон;
  • керамзитобетон;
  • аглапоритобетон.

Легкие бетоны делятся в зависимости от своей структуры. Эти структуры различаются как по используемым ингредиентам так и по общему составу.

Структура лёгких бетонов. ОписаниеСтруктура лёгких бетонов

По структуре, лёгкие бетоны делятся на:

  • Обыкновенные. Это лёгкие бетоны изготовленные из воды, вяжущего вещества и мелкого и крупного заполнителей, при этом бетонная смесь перемешивается так, чтобы все пустоты между зёрнами крупного заполнителя были заполнены раствором.
  • Крупнопористые (беспесчаные). Это лёгкие бетоны в которых не используется мелкие заполнитель, т. е песок, в таких бетонах имеются только крупный заполнитель и цемент, при этом цемент покрывает тонким слоем зёрна крупного заполнителя, а пустоты между зёрнами остаются не заполненными.
  • Поризованные. Это обычные лёгкие бетоны, в которых используется вяжущее вещество и порообразователь. Не трудно догадаться, что порообразователь нужен для того чтобы в структуре бетона появлялись воздушные ячейки (поры). Порообразователь повышает пористость бетона и снижает его плотность.

В зависимости от применения в строительстве, лёгкие бетоны могут быть разной плотности и соответствовать разным техническим характеристикам.

По назначению лёгкие бетоны делятся на:

  • Несущие. Применяются в несущих конструкциях и имеют марку морозостойкости от МРЗ 15 и выше.
  • Теплоизоляционные. Это бетоны с плотностью менее 500 кг/куб. м и малой теплопроводностью, которые применяются для изготовления теплоизоляционных конструкций, таких как плиты, стены, перекрытия и т. д.
  • Конструкционно-теплоизоляционные. Это бетоны с плотностью от 500 до 1400 кг/куб. м и имеющие марку прочности М35. При этом теплопроводность таких бетонов чуть выше, чем у предыдущих. Они применяются для изготовления самонесущих и несущих конструкций, таких как стены и перекрытия.
  • Конструкционные. Это бетоны имеющие плотность от 1400 до 1800 кг/куб. м. и соответствуют марке прочности не ниже М50, и обладающие морозостойкостью. В качестве вяжущего вещества в таких бетонах применяют: цемент, известь, гипс, жидкое стекло и смешанные пропорции. Такой бетон применяют в несущих конструкциях, где необходимы теплоизоляция и малый вес.

Заполнители для легких бетонов.

Заполнители для легких бетонов могут быть природного и искусственного происхождения. В качестве природных пористых заполнителей чаще всего используют пемзу и вулканический туф, так как эти материалы имеют самую высокую замкнутую пористость и наименьшее водопоглощение. Так же в качестве заполнителей могут быть использованы известняк-ракушечник, лава и др.

В качестве искусственных пористых заполнителей чаще всего используют разного рода шлаки и отходы промышленных производств. При этом используют топливные и металлургические шлаки, шлаки химического производства, зола и др. Так же в качестве искусственных заполнителей используют переработку природных каменных материалов, такие как: керамзит и аглопорит полученные при обжиге глины, зольный гравий, перлит, вермикулит, шлаковая пемза и гранулированные шлаки.

Свойства легких бетонов.

Свойства легких бетонов. Изготовление.Свойства легких бетонов

Среди основных свойств лёгких бетонов, можно выделить следующие:

  • прочность;
  • плотность;
  • теплопроводность;
  • морозостойкость.

Для того чтобы получить лёгкий пористый бетон с заданными свойствами необходимо не только тщательно отбирать используемое сырьё, но и разработать качественный состав бетонной смеси.

Средняя плотность таких бетонов зависит от количества вяжущего вещества и воды, а так же от зернового состава заполнителя. С увеличением расхода вяжущего вещества, плотность бетона возрастает, а вместе с ним растёт и теплопроводность. Поэтому для снижения плотности и теплопроводности обеспечивают оптимальный зерновой состав заполнителей для снижения расхода вяжущего вещества.

Морозостойкость легких бетонов зависит от количества израсходованного вяжущего вещества, а так же от морозостойких свойств заполнителей. При использовании портландцемента в качестве вяжущего вещества, можно получить большую морозостойкость бетона. А морозостойкие заполнители это: керамзит, пемза и аглопорит.

beton-cement-ru.ru

Состав легкого бетона — Бетонные и железобетонные работы

Легкие бетоны в отличие от тяжелых должны соответствовать требованиям по прочности, однородности, плотности и влажности.

Зависимость плотности легкого бетона от его марки по прочности на сжатие и объемной насыпной плотности крупного заполнителя для легких бетонов различного назначения приведены в табл. 6.

В качестве пористого заполнителя для конструкционных бетонов рекомендуют использовать керамзит фракции 5— ‑10 или 2,5—10 мм, прочность которого на I— 2 марки выше, чем керамзита фракции 10—20 мм того же завода-изготовителя.

Одной из основных качественных характеристик легких бетонов является их теплоизоляционность.

Значения коэффициентов теплопроводности легких бетонов приведены в табл. 7.

Теплопроводность проверяют перед началом массового производства изделий и в дальнейшем не реже двух раз в год, а также при изменении материалов для приготовления легкого бетона, составов бетона или технологии его приготовления..

Вид бетона Насыпная плотность крупного заполнителя, кг/ м * При марке бетона
35-50 75—100 150—200 250-300
Керамзитобетон 300 900 1000 —-
400 1000 1100 1200 1600
500 1100 1200 1400 1700
600 1200 1300 1500 1800
800 1400 1500 1600 1900
Шлакопемзобетон и аглопоритобетон 500 1200 1300 1400
600 1300 1400 1500 1800
700 1400 1500 1600 1850
800 1500 1600 1700 1900
При марке бетона
35 50 75 100
Керамзитобетон поризованный 300 700 800
400 800 900 900 1000
500 900 1000 1000 1100
600 1000 1100 1100 1200
800 1200 1300 1300 1400
Керамзитоперлитобетон 400 700 750 800 950
500 750 850 900 1000
600 850 950 1000 1100
700 900 1050 110 1200
800 950 1100 1200 1300
Шлакопемзобетон и аглопоритобетон поризованные 500 1000 1000 1200 1300
600 1100 1200 1300 1400
700 1200 1300 1400 1500
800 1300 1400 1500 1609

Примечания: 1. Бетон марок 250—300 на кварцевом песке, в остальных случаях применяется дробленый легкий заполнитель, а для керамзитоперлитобетона вспученный перлитовый песок насыпной плотностью 200 кг/м3. 2. Плотность легкого бетона после пропарки принимается на 100—150 кг/м3 выше значений, указанных в таблице. 3. В таблице приведены оптимальные качественные характеристики керамзита фракции 10—20 мм для изготовления конструктивно-теплоизоляционного бетона.

arxipedia.ru


Смотрите также