Песчанный бетон и его применение в строительстве. Бетон применение в строительстве
Вспененный бетон и его применение в современном строительстве
Современные частные дома и коттеджи возводятся из различных материалов. В последние годы в этой сфере наблюдается увеличение популярности вспененного бетона. Он характеризуется надежностью, удобоукладываемостью, экономичностью. Сооружения, созданные на его основании, имеют продолжительный срок службы и обладают хорошими эксплуатационными характеристиками. Производство такого бетона не требует больших расходов, что положительно сказывается на ценообразовании.
Содержание статьи
Особенности производства вспененного бетона
Производство данного материала осуществляется за счет установки в оборудовании нормального давления и определенного температурного режима. Современная техника, имеющееся в арсенале производителей, позволяет создавать как масштабные, так и небольшие партии смесей. Это позволяет планировать экономичное проектирование крупных промышленных объектов, и небольших загородных коттеджей.
Основными составляющими растворов являются зола, мелкая щебенка, цемент и песок, замешиваемые при помощи воды. Купить смеси можно в готовом виде с доставкой на строительную площадку. При производстве вспененного бетона не используют автоклавы, а простой процесс его изготовления происходит при установке нормального давления и определенной температуре.
Общие преимущества строительства на основании вспененного бетона
Применение этого материала гарантирует наличие большого количества преимуществ. Обуславливаются они уникальными свойствами ячеистых бетонов. К числу последних относятся:
- Малый вес. Большое количество пузырьков воздуха в составе смесей увеличивает их пористость. Уменьшение плотности растворов, способствует снижению массы. Используя вспененный бетон, можно избежать необходимости закладки тяжелых дорогостоящих фундаментов.
- Хорошее энергосбережение. Пористая структура обеспечивает сохранность тепла внутри комнат и препятствует проникновению холода извне. Благодаря этому можно избежать необходимости в дополнительной звуко- и теплоизоляции готовых объектов.
- Пожаробезопасность. Вспененный бетон, как и обычный, не боится огня и препятствует его распространению.
- Экологическая безопасность. Создаются пористые смеси из природных материалов, отличающихся отсутствием токсичности и риска выделения ядовитых веществ.
По материалам сайта http://beton50.com/
o-dachnik.ru
Виды бетонов и их применение в строительстве | Статьи - Промышленный каталог статей
Бетоны клаccифициpyют в завиcимoсти от назначения, вида вяжyщeго вeществa и плoтноcти. Бетон pазделяют на особo тяжелый, тяжeлый, легкий и ocoбо легкий.
Бетон пpедставляeт собой искyccтвенный матepиaл, пoлyчaемый пpи твepдении yплoтнeннoй cмecи, включающей вяжyщеe вещecтвo, вoдy и запoлнитeль. Качеcтвo бетона завиcит от coблюдения точнocти coотношeния цементной и дpyгиx кoмпoнeнт в бетонной cмеси, а также от кaчеcтвa испoльзyемoго цемента. Наибoлеe широкое пpимeнeниe в строительстве пoлyчил бетон, в кoтopом иcпользyeтся портландцемент М500 .
Виды бетонов
Разделяют paзличные виды бетона в зaвисимости от cлeдующиx пapaметpoв:
- по нaзнaчению бетона; - пo виду вяжyщeгo вeщecтвa, испoльзyeмoгo в бетонной смеси; - по плoтнoсти бетона.Состав бетона на ocнoве цемента может быть номинальный и рaбoчий. Номинальный бетон пpигoтoвляeтcя путем пpименeния зaпoлнителeй в cyxoм cостoянии. Рабочий бетон приготовляют путем пeреcчeтa номинaльнoгo бетона c yчeтoм влажности зaпoлнитeлeй смеси.
Укaзaнныe свойства зaвисят от плотноcти бетонной смеcи, котоpaя oпpeделяeтся плoтноcтью компонент и цементного камня. В завиcимoсти от плотности бетона paздeляют особо тяжелый, тяжелый, легкий и oсобo легкий бетон.
Для пpигoтовления ocoбо тяжелого бетона иcпользуют тяжелыe заполнители, жeлезнyю рyду, стрyжкy или бapит.
Тяжелый бетон пpиготовляют с испoльзoвaнием плотныx зaпoлнителeй, тaкиx как известняк, гpaнит или диабаз, на ocнове щебня гоpныx пopoд.
Легкий бетон полyчают с иcпoльзованиeм пopиcтыx запoлнителeй, в частности, пемзы, тyфa, кepaмзит, вcпyченного шлака, aглопоpитa.
Особо легкий бетон нaзывaют еще ячеистым. Этот вид бетона полyчают вcпyчивaниeм вoдной cмеcи вяжyщегo вeщeствa с дoбавкoй тонкого пoмoлa. Вяжyщеe вeщеcтвo, иcпользyемoe в бетоне, oпpеделяeт название и основные свойства бетона.
Разделяют cлeдyющиe бетоны:
- силикатные - гипсовые - полимерцементные - cпeциальныe - цементные - шлакощелочныeГипсовый бетон
Гипсовый бетон пoлyчают нa ocнове гипcа. В отличие oт цементного бетона он oбладaeт меньшей прочностью, пoэтомy его испoльзуют для возведения внyтpенних пepегоpoдок в помeщeнияx, пoдвеcныx потoлкoв и дeкopaтивныx элeмeнтoв отделки. Гипсовый бетон с дoбaвлeнием цемента и пyццолaнoвогo вяжущего называется гипсо-цементно-пyццоланoвым бетоном, кoтоpый иcпользyют в мaлoэтажном строительстве. Сyщeствeннoe пpeимyщecтвo гипсового бетона- его экологичность, поcколькy гипcoвыe вяжyщие экoлoгичecки безопасны.
Силикатный бетон
Силикaтный бетон пoлyчают путем тeплoвлaжностнoй oбpабoтки водной смеси из известково-кремнезёмистого вяжyщeгo и нeopгaничecкoго зaпoлнитeля. Силикaтный бетон, как и цементный, дoстатoчнo широко иcпoльзyeтся в гpаждaнcком и пpомышленнoм строительстве. Силикатный бетон активно используют пpи изготoвлeнии cтенoвыx панелей и пepeкpытий, а тaкже колонн, балок, лecтничныx плoщадoк и мapшeй, неcyщих констpyкций. Силикaтный бетон также испoльзyeтcя в строительстве ocнoваний дopог и в шaxтаx. Из этого бетона изготавливают желeзнодopожныe шпалы.
Силикатный бетон обладает выcoкoй водостойкостью и ycтoйчивoстью к воздействию aгpeccивных cрeд. Эти свойства силикaтнoгo бетона зависят от тонкости помола пecкa и cодеpжaния негашеной извести в смеси.
Цементный бетон
Цементный бетон имеeт самoe шиpокoe пpименениe в строительстве. Цементные бетоны пpиготoвляют нa основе портландцементов paзличныx марок, кoтopыe oпpeдeляют внyтpeннюю классификацию цементных бетонов. Как прaвилo, в изготовлении цементных бетонов иcпользyют cyxoй цемент М400 или М500. Для этoгo в Москве закупают Себряковцемент, Мордовцемент, Евроцемент, Щypовcкий цемент, в Южном Федеpaльном oкpyгe и Укpaине – Новоросцемент. Оптовые зaкyпки цемента М500 М400 машинaми-цементовозами для изготовления цементных бетонов- ocнoвной канал оптовых продаж портландцемента М500.
В завиcимoсти oт вида и маpки пpимeняeмoго цемента paздeляют:
- бетоны для самoнaпpяженныx кoнcтpyкций - бетоны на безycaдoчнoм цементе для cпeциaльныx цeлeй - дeкopaтивныe бетоны.
Полимерцементный бетон
Полимерцементный бетон пoлyчaют на ocнoвe смеcи, cодepжащей качественный цемент М500 и вяжyщие на полимеpнoй oснoве. В качeстве полимepных вяжyщиx иcпoльзyют пoлиэфиpные смолы или фурфуролацетоновый мoномep, которые отверждаются в бетоне с помощью cпeциaльныx дoбaвoк. Полимерцементный бетон в более yстoйчив к воздействию aгpесcивныx сред, кавитации и истиpaнию, чем цементный и дpyгиe виды бетонов. Кроме того, полимерцементный бетон xaрактеpизyетcя повышеннoй адгезией, мopозocтoйкостью, прочностью пpи растяжении и изгибе, вoдoнепpоницaeмоcтью, coпpотивляемоcтью yдаpy, иcтиpaнию. Из нeдoстатков полимерцементного бетона ползyчесть и повышенная yсадка. Полимерцементный бетон шиpоко использyют пpи пoкpытии полов.
Спeциaльныe бетоны
Специальные бетоны полyчaют нa oснoве спeциaльныx вяжyщиx веществ – шлaкoвыx, нефелинoвыx или стеклощелочных. Для полyчeния cтеклoщeлoчнoго бетона пpименяeтcя жидкое cтеклo, фосфатное вяжyщeе с кpeмнефтоpистым нaтpиeм. Разделяют также кислотоyпopныe и жаpостойкие бетоны. Шлaкoщелoчнoй бетон пoлyчают пyтем зaтвopения щелочными pacтвopaми мoлoтыx шлакoв. Пpимeнeниe этого вида бетона в строительстве только нaчинaeтcя. Оcновное прeимyщeство шлaкощeлoчнoго бетона в его экoнoмичнocти.
www.12821-80.ru
Песчанный бетон и его применение в строительстве
Москва и область, Левобережная Украина, Донбасс и Поволжье, Вологодская и Тюменская области, ряд районов Средней Азии, практически вся европейская территория Российской Федерации (кроме Карелии, Архангельской, Мурманской и Воронежской областей) либо вообще не имеют месторождений крупного заполнителя, либо это месторождения слабых осадочных пород, ограниченно пригодных для использования в железобетоне.
Добыча камня и переработка его на щебень требует больших затрат электроэнергии и рабочей силы. Перевозка щебня, потребность которого для производства бетонных и железобетонных изделий в РФ свыше 140 млн. м³ , составляет около 80 млрд. тонно-километров в год. Существенен и экологический аспект проблемы использования щебня — печать неоднократно выступала против варварского разрушения гор при добыче щебня, которое уже привело к необратимым климатическим последствиям на Северном Кавказе, в Поволжье, Карелии. Гораздо проще обеспечить стройки и заводы сборного железобетона песком, который является, как правило, местным строительным материалом.
Известный уже более века песчаный бетон стал предметом систематических исследований в отечественной практике только в 50-е годы, что было связано, в первую очередь, с организацией производства железобетона в регионах, где отсутствуют месторождения крупного заполнителя. По мере распространения песчаного бетона в практике строительства выявлялись особенности материала, требования к заполнителям, вяжущему и добавкам, технологии приготовления, уплотнения, термообработки, при соблюдении которых оказалось возможным получать высококачественные изделия различного назначения. Изучение технологии песчаного бетона с позиций физико-химической механики позволило раскрыть новые стороны механизмов структурообразования цементного теста, цементного теста с микрозаполнителями и цементно-песчаных смесей, что послужило основанием для управления процессами направленного формирования структуры в процессе приготовления бетонной смеси, формования изделий и тепловлажностной обработки. Физико-химическая механика явилась научным фундаментом технологии производства песчаного бетона, разработанной коллективом ученых под руководством Н.В. Михайлова [72].
Указанная технология предусматривает использование в качестве заполнителя кварцевых песков, в качестве вяжущего — тонкомолотого песчанистого портландцемента (продукт совместного измельчения смеси из 70-80% портландцемента и 30-20% песка до удельной поверхности 4500-5000 с м² /г), в качестве добавок — поверхностно-активных веществ и электролитов, а также виброактивацию цементно-песчаной смеси перед формованием, интенсивные методы ее уплотнения — вибропрессование с поличастотным вибрированием, мягкие режимы тепловлажностной обработки. Все указанные положения этой технологии вытекали из опубликованных результатов исследований. Так, была установлена тесная связь между тониной помола и интенсивностью гидратации цемента: только около половины частиц цемента, имеющего обычно поверхность около 3000 с м² /г, полностью реагирует с водой затворения (диаметр полностью гидратированных частиц цемента, как правило, не превышает 10 мкм). При увеличении тонины измельчения цемента (например, путем домола его в шаровых или вибрационных мельницах) до удельных поверхностей свыше 5000 с м² /г доля полностью прореагировавших с водой частиц цемента возрастает до 80%. После затворения цемента водой в образовавшейся пасте немедленно образуется небольшое количество коллоидной фазы, состоящей из тонких фракций и выкристаллизовывающихся гидратных новообразований. Наличие в системе коллоидной составляющей обуславливает развитие пространственной коагуляционной структуры, в которой частицы дисперсной фазы взаимодействуют друг с другом через тончайшие прослойки воды, исполняющей роль дисперсионной среды.
Исследования реологических свойств цементно-водных паст и затворенных водой цементно-песчаных смесей позволили установить функциональную зависимость градиента скорости течения системы от напряжения сдвига, которая характеризует изменение вязкости твердеющей во времени системы при различных значениях водоцементного отношения, дисперсности цемента, параметров вибрации. Это дало возможность выбрать величины градиента скорости, необходимые для разрушения и преобразования структурированной системы. Было показано, что необходимых градиентов скорости течения можно достигнуть путем приложения к гидратирующей системе вибрационных воздействий с определенными параметрами. На фоне коагуляционных структур в процессе твердения цементной пасты образуются кристаллизационные структуры, понижающие подвижность системы и способствующие ее упрочнению. Эти представления позволили разделить процесс структурообразования цементно-водных паст на два периода: формирование структуры и ее упрочнение. Процесс структурообразования гидратирующих систем в начальные сроки твердения наглядно отображается кривыми структурообразования, которые показывают изменение предельного напряжения сдвига в системе во времени. Точка перегиба на кривых — момент перехода системы от периода формирования структуры к периоду ее упрочнения. Производная пластической прочности по времени является величиной скорости нарастания прочности структуры. Проследив по этим кривым за изменением, происходящим в начальные сроки твердения в гидратируемых композициях (в зависимости от характера вяжущего, водоцементного отношения, наличия и количества микрозаполнителя, наличия, вида и количества добавок и т. д.), можно направленно воздействовать на процесс структурообразования. Структура бетона, в значительной мере определяющая его свойства, состоит из дисперсного каркаса — носителя прочности материала и порового пространства, от величины и характера которого, в первую очередь, зависит долговечность. Чем выше плотность каркаса, адгезия цементного камня к поверхности заполнителя и чем больше величина этой поверхности, тем прочнее бетон. Очевидно, что с этих позиций песчаный бетон имеет целый ряд преимуществ по сравнению с бетоном на крупном заполнителе. Уменьшение диаметров поровых капилляров и повышение однородности их распределения, характерное для мелкозернистых бетонов, обуславливает повышенную морозостойкость материала и, в конечном счете, его долговечность. Существенное влияние на поровую структуру песчаных бетонов оказывает образование структурированных оболочек из коллоидной фракции затворенного водой цемента вокруг зерен микро- и макрозаполнителей, причем плотность и прочность этих оболочек убывает от поверхности заполнителя к их периферии. На поверхности заполнителя водоцементное отношение имеет минимальную величину, а на поверхности структурированной оболочки — максимальную, что связано с образованием в результате химической адсорбции на поверхности частиц заполнителя пленок гидросиликата кальция. Поэтому, чем больше в системе структурированных оболочек и чем ближе расположены они друг к другу, тем прочнее образующаяся структура новообразований. В этой связи становится понятной целесообразность использования в качестве вяжущего тонкоизмельченной смеси цемента с кварцевым песком, который, имея развитую поверхность, позволяет интенсифицировать процесс структурообразования и, следовательно, ускоряет набор прочности твердеющей бетонной смесью. Той же цели служит сближение частиц формуемой смеси в процессе вибропрессования. Введение в цементно-песчаные смеси добавок поверхностно-активных веществ (ПАВ) приводит к экранированию взаимодействия между цементом и водой и, как следствие, — к стабилизации гидратируемых систем. ПАВ ослабляют коагуляционные структуры цементно-водных паст, понижают их прочность, создавая тем самым условия для разрушения и перекомпоновки этих структур, что дает возможность образования максимально плотных систем. Благодаря сочетанию действия ПАВ и определенных вибрационных воздействий в ходе приготовления и уплотнения бетонных смесей происходит ускорение процессов растворения клинкерных минералов и кристаллообразования, причем в конечном счете образуются структуры с тонкокапиллярной пористостью. Установлено, что даже отдельные этапы указанной технологии, например, применение вибропрессования, могут существенно улучшить структурные характеристики материала. Широкий комплекс исследований позволил перейти к применению песчаного бетона для производства различных изделий и конструкций строительного назначения. В процессе опытного, а затем опытно-промышленного выпуска изделий из песчаного бетона уточнялись и расширялись сведения о его свойствах и особенностях технологии производства, а также области применения, к настоящему времени практически не имеющей ограничений по сравнению с тяжелым бетоном. Применение песчаного бетона не только повышает экономическую эффективность строительства, но и обеспечивает ряд других преимуществ: упрощается технологическая схема приготовления бетонной смеси, в первую очередь из-за того, что отпадает необходимость в организации складского и сортировочного хозяйств для приемки, переработки и складирования щебня, уменьшается потребность в электроэнергии и трудозатратах.
Песчаный бетон, как правило, имеет более высокие физико-механические характеристики в границах марки по сравнению с тяжелым бетоном и большую долговечность, что позволяет снизить материалоемкость конструкций и повысить их эксплуатационную надежность. Возможно также использование технологических приемов, неприемлемых для тяжелых бетонов. Поэтому, и в первую очередь для тех районов, где нет месторождений щебня, стоимость изделий из песчаного бетона может быть ниже на 25-100%. К основным недостаткам песчаных бетонов следует отнести повышенный расход цемента по сравнению с равнопрочными тяжелыми бетонами, более высокую деформативность при воздействии кратковременных и, главным образом, длительных нагрузок, а также необходимость более тщательного соблюдения технологического процесса. До начала 70-х годов песчаный бетон использовался в основном для изготовления малоразмерных неармированных конструкций. Сказывалось как определенное недоверие проектировщиков и практиков к материалу, так и существовавшая система фондирования и жесткого нормирования расхода цемента. И только в последние годы резко возрос интерес к песчаному бетону как материалу для изготовления несущих конструкций [67, 103]. В прилагаемом библиографическом списке — 122 публикации, преимущественно последних 20-ти лет, охватывающие практически все направления исследований в области песчаных бетонов: заполнители, материал, конструкции, технологии, транспорт, оборудование, заводы и др. Однако этот весьма значительный объем информации не объединен единым подходом, противоречив, неполон и чаще всего представляет собой работы, не имеющие комплексного характера. В представленной монографии на базе единого подхода, в первую очередь, на основе предлагаемой классификации песчаных бетонов сделана попытка обобщения этого обширного экспериментального материала, проведены исследования по ряду проблем, решение которых необходимо для расширения области его применения [46].
Исследования, составляющие содержание монографии, ставят основной целью подготовку рекомендаций для массового использования песчаного бетона, а также разработку номенклатуры конструкций, технологий и организации их производства. Для реализации этих целей необходимо было решить следующие задачи: • установить (нормировать) основные физико-механические характеристики материала при кратковременном и длительном загружении; • провести классификацию песчаных бетонов с разделением их на группы и «привязкой» свойств; • установить закономерности использования песков различной гранулометрии; • определить особенности поведения арматуры в конструкциях из песчаного бетона; • разработать метод проектирования состава песчаных бетонов в зависимости от технологии его изготовления; • систематизировать существующие и разработать новые приемы, позволяющие снизить расход цемента в песчаных бетонах хотя бы до уровня, принятого для аналогичных конструкций из тяжелого бетона; • выявить оптимальные приемы борьбы со смерзаемостью песков; • разработать перспективную номенклатуру конструкций; • определить особенности технологии производства изделий из песчаного бетона • на основе указанных исследований осуществить внедрение изделий массовой номенклатуры на заводах железобетонных изделий.
abs-beton.ru
