Легкие бетоны на пористых заполнителях

Легкие бетоны 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.

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.

Поведение легких бетонов при схватывании

Добавление пористых крупных и мелких зерен (песка и щебня) в раствор вызывает несколько последовательных процессов в формирующемся монолите:

  • сначала наполнитель активно поглощает воду, частично выводя ее из процесса гидратации связующего, что приводит к формированию более прочного и хорошо сцепленного цементного камня;
  • на втором этапе, когда связующее уже "использовало" доступную воду, начинается ее отток из пористых зерен — происходит дополнительная стимуляция гидратации, при этом пластичность раствора балансируется самостоятельно, а усадка сводится к минимуму за счет запаса воды, накопленного зернами;
  • после установления водного баланса вокруг зерен с их характерной шероховатой поверхностью создается зона прочного сцепления со связующим;
  • легкое зерно менее склонно к расслоению, что очень важно при необходимости получить жесткий бетон с конструкционными свойствами.

Цена бетона М200 для относительно легких конструкций таким образом может регулироваться, как и вес деталей. Это в равной степени выгодно для индивидуального и проектного строительства, когда речь идет о необходимости закупки больших объемов.

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.

Особенности составов и компонентов

Важная особенность заполнителей с пористой структурой — это иное, чем у твердых зерен, соотношение между массой и объемом. Поэтому в ГОСТ и ТУ вводятся ограничения по объемной массе в зависимости от типа наполнителя и назначения бетона. Зерно может иметь разные свойства по водопоглощению, структурной прочности, взаимодействию со связующим.

Принято классифицировать пористые наполнители по происхождению — искусственному, природному и побочному. В зависимости от метода получения устанавливается диапазон значений объемной насыпной массы, которая критически влияет на свойства монолита, особенно соотношение его веса и прочности. Оптимальные показатели демонстрирует зерно природного происхождения — пемза, вулканические шлаки и туфы. Важно учитывать, что шлифовка бетона и некоторые другие операции с такими монолитами имеют ограничения из-за шероховатости поверхности. 

При обращении к материалам искусственного или промышленного происхождения следует ориентироваться на требования ГОСТов, которые устанавливают граничные критерии для определенных областей применения. Шунгит, аргиллит и элевролит, отчасти аглопорит относят к промежуточным формам — это разные типы наполнителя, которые могут быть получены при производстве керамзита из глинистых компонентов.

×

Внимание! Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку своих персональных данных, в том числе, файлов cookie. Если вы не хотите, чтобы ваши данные обрабатывались, просим вас покинуть сайт.