Материал: 675
СибАДИМ н стерство науки и высшего образования РФ Федеральное государственное юджетное образовательное учреждение высшего образования
« ибирский государственный автомобильно-дорожный университет» (СибАДИ) Кафедра «Стро тельные материалы и специальные технологии»
П.П. Дерябин М.А. Ращупкина
ЯЧЕИСТЫЕ БЕТОНЫ
Методические указания к лабораторным работам
Омск • 2018
СибАДИ© Ращупкина М. ., Дерябин П.П., 2018
УДК 666.973.6 ББК 38.331.7
Д36
Рецензент канд. техн. наук Е.С. Корнев (Министерство С и ЖКК Омской области)
Дерябин, Павел Павлов ч.
Д36 Ячеистые бетоны : метод ческ е указан я к ла ораторным работам / П.П. Дерябин, М.А. Ращупкина. – Электрон. дан. –
Омск : СибАДИ, 2018. – URL: http://bek.sibadi.org/cgi-bin/irbis64r plus/cgiirbis 64 ft.exe. - Режим доступа: для авторизованных пользователей.
Приводятся общие сведен я, класс ф кац я ячеистого етона и требования, предъявляемые к сырьевым материалам для его изготовления. Приведены варианты подбора составов с различным расходом и видом порообразователей, кремнеземистых компонентов и водотвердым отношением для получен я ячеистых етонов химическим, механическим и форсированным способами порооб-
разования, а также методика физико-механических испытаний образцов.
Имеют интерактивное оглавление в виде закладок.
Предназначены для бакалавров, обучающихся по профилю «Производство строительных материалов, изделий и конструкций»,
«Промышленное и гражданское строительство», «Экспертиза и управление недвижимостью», «Теплогазоснабжение и вентиляция» направления 08.03.01 «Строительство» и магистрантов по магистерским программам «Производство дорожных и строительных материалов, изделий и конструкций», «Современные отделочные и изоляционные материалы», «Теория и проектирование зданий и сооружений» направления 08.04.01 «Строительство».
Текстовое издание (550 КБ)
Системные требования: Intel, 3,4 GHz; 150 МБ; Windows XP/Vista/7; DVD-ROM;
1 ГБ свободного места на жестком диск ; программа для чтения pdf-файлов:
Adobe Acrobat Reader; Google Chrome; Windows Media Player; колонки
Издание первое. Дата подписания к использованию 05.07.2018 Издательско-полиграфический комплекс СибА И. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5
РИО ИПК |
. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1 |
|
© ФГБОУ ВО « |
», 2018 |
|
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА
Ячеистый бетон – это особо легкий бетон с большим количеством (до
85% общего объема бетона) мелких и средних воздушных ячеек размером до 1 – 1,5 мм, получаемый путем перемешивания смеси вяжущего, заполнителя, воды и порообразователя с последующим формованием и твердением.
Яче стые бетоны по структуре, свойствам и способам получения превос-
ходят трад ц онные материалы аналогичного назначения. Они нашли пре- |
|
ночнойческиэконом . |
|
имущественное пр менен е при возведении ограждающих конструкций жи- |
|
Слых и промышленных зданий, кроме того, материалы пониженной плотности |
|
могут быть |
спользованы в качестве теплоизоляционных изделий. |
Факт |
здел я з ячеистого бетона по эксплуатационным свойст- |
вам являются ун версальными, что значительно повышает их конкурентоспособность с аналог чными по назначению материалами в условиях ры-
Ценными свойствами этих материалов являются: низкая средняя плот-
ность (400 – 700 кг/м3, что почти вдвое меньше массы керамзитобетонных |
|
А |
|
изделий и в три – четыре раза меньше массы кирпичных стен); низкая теп- |
|
0 |
о |
лопроводностьб(0,15 – 0,25 Вт/(м* С), по сравнению с 0,4 – 0,5 Вт/(м* С) |
|
для керамзитобетонных изделий и 0,7 – 1 Вт/(м*0С) для кирпича); относи- |
|
тельно высокая прочность – до 4 МПа; высокая морозостойкость, дости- |
|
гающая 50 – 100 циклов переменного замораживания и оттаивания. |
|
Д |
|
Кроме того, ячеистый бетон обладает повышенной |
паропроницае- |
мостью, что ставит этот материал по санитарно-гигиеническим свойствам на второе место после деревянных конструкций (с точки зрения поддержания в жилых помещениях нормального температурно-влажностного режима).
Производство изделий из автоклавного ячеистого бетона со средней плотностью 600 кг/м3 по сравнению с производствомИтаких же изделий, но со средней плотностью 400 кг/м3, требует меньше энергозатрат на подготовку сырьевых материалов и их автоклавную обработку.
Ячеистые бетоны классифицируют по следующим признакам: функциональному назначению, способу порообразования, виду вяжущего, виду кремнеземистого компонента и способу твердения.
Классификация ячеистых бетонов в зависимости от средней плотности и назначения приведена в табл. 1.
3
Дерябин П.П., Ращупкина М.А. Ячеистые бетоны: методические указания к лабораторным работам
_________________________________________________________________________________________________________________
|
|
|
|
|
Классификация ячеистых бетонов |
Таблица 1 |
|||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Вид бетона |
|
|
Средняя плотность, |
|
Прочность при сжа- |
|
|
|
|
|
|
кг/м3 |
|
тии, МПа |
||
|
Теплоизоляционный |
|
|
300 – 500 |
|
0,4 – 1,2 |
|||
|
Теплоизоляционно-конструкционный |
|
500 – 800 |
|
1,2 – 2,5 |
||||
С |
|
|
|
|
|
||||
|
Конструкционный |
|
|
800 – 1200 |
|
2,5 – 15 |
|||
|
По способу порообразования различают: |
|
|||||||
|
• |
х м ческ й (газобетоны, газосиликаты, газошлакобетоны, газозо- |
|||||||
|
|
лобетоны др.); |
|
|
|
||||
|
деления |
пеносиликаты, шлакощелочные пено- |
|||||||
|
• |
механ ческ й (пенобетоны, |
|||||||
|
|
бетоны, пенозолобетоны и др.); |
|
||||||
|
• |
механох м ческ й (пеногазо етоны); |
|
||||||
|
• |
ф з ческ й. |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
требуемой |
|
|||||
|
Хим ческ |
способ основан на газообразовании за счет химических ре- |
|||||||
|
акций между |
сходными компонентами при совмещении реакции газовы- |
|||||||
|
|
с |
|
|
пластической вязкостью смеси и последующим ее |
||||
|
тверден ем. Реакц я между газоо разователем (алюминиевой пудрой) и |
||||||||
|
гидроокс дом кальц |
я [Ca(OH2)] при получении газобетона протекает по |
|||||||
|
следующей схеме: |
А |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||
3Ca(OH)2 + 2Al + 6H2O 3CaO * Al2O3 * 6H2O + 3H2 ↑.
Образующийся водород о еспечивает поризацию (вспучивание) смеси. При таком способе поризации получают изделия из газобетона, газогипса,
газокерамики. |
Д |
В технологии газобетонных изделий возможно применение передвижного и стационарного газобетоносмесителя. При использовании стационарного смесителя уменьшается количество крановых операций и возможен более высокий уровень механизации технологических процессов.
Механический способ основан на введении в формовочную массу специально приготовленной технической устойчивойИпены, совместном их перемешивании и последующем затвердевании поризованной смеси. По такой схеме получают пенобетон, пеногипс, пенокерамику.
Технология производства пенобетонных изделий организована по двум принципиально отличающимся схемам: первая схема предусматривает получение технической пены, растворной части и пенобетонной смеси при обычном атмосферном давлении; другая схема обеспечивает получение пенобетонной массы при избыточном давлении 0,1 – 0,5 МПа, при этом в одном агрегате совмещаются функции смесителя и пневмокамерного насоса.
Отмеченные изделия можно получать эффективным совмещенным форсированным способом. Этот способ можно отнести к разряду новых, при котором формовочная смесь на первом этапе поризуется за счет введе-
4
Дерябин П.П., Ращупкина М.А. Ячеистые бетоны: методические указания к лабораторным работам
_________________________________________________________________________________________________________________
ния в ее структуру пены, а затем в поризованной массе создаются более крупные ячеистые поры за счет газообразователей или другими методами, обеспечивающими получение ячеистой пористости.
Физический способ порообразования в системе «раствор–газ» базируется на принципе разряжения при использовании вакуум-колпака в технологии ячеистых бетонов.
По виду вяжущего ячеистые бетоны классифицируются:
• на цементе – газо- и пенобетоны;
• |
на звестково-кремнеземистом вяжущем – газо- и пеносиликаты; |
||
• |
на шлако звестковом вяжущем – газо- и пеношлакобетоны; |
||
• |
на золе – газопенозолобетоны или газо- и пенозолосиликаты; |
||
• |
на г псовом вяжущем – газо- и пеногипс. |
||
С |
|
|
|
По способу тверден я различают: |
|||
• |
автоклавные |
стые етоны (процессы твердения происходят при |
|
|
повышенной температуре 170 – 190 0С и давлении паровоздушной |
||
|
среды 0,8 – 1,2 МПа); |
|
|
ячеистые• неавтоклавные |
етоны (твердеют при температуре гидро- |
||
|
термальной о ра отки до 100 0С и атмосферном давлении); |
||
• |
яче стые |
естественного твердения (твердеют в нормально- |
|
|
влажностных условиях в течение 28 суток). |
||
|
бетоны |
||
|
ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕ ЪЯВЛЯЕМЫЕ |
||
|
|
К СЫРЬЕВЫМ М ТЕРИАЛАМ |
|
Вяжущие веществаАвыбираются в зависимости от условий твердения |
|||
и проектной прочности изделий из ячеистого бетона. |
|||
Для материалов неавтоклавногоДтвердения в основном применяют портландцемент класса по прочности 32,5 или более, отвечающий требованиям ГОСТ 31108–2016 «Цементы общестроительныеИ. ТУ». Рекомендуется использовать алитовый портландцемент, содержащий в составе не менее 50% трехкальциевого силиката (3CaO*SiO2). ля обеспечения более быстрого набора структурной прочности поризованной ячеистобетонной массы используют вяжущее низкой водопотребности (ВНВ). Для авто-
клавных силикатных изделий в качестве основного вяжущего применяется строительная известь воздушного твердения, отвечающая требованиям ГОСТ 9179–77 «Известь строительная. ТУ». Влажность гидратной извести не должна быть более 5%. Рекомендуется использовать негашенную из- весть-кипелку не менее 2-го сорта с содержанием активных CaO и MgO 80%, непогасившихся частиц не более 11% и с дисперсностью менее 0,2 мм. В этом случае при приготовлении растворной смеси для получения ячеистобетонной массы выделяется большое количество теплоты, что спо-
5