Ячеистые бетоны. Пенобетон и газобетон

Реферат

Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет

Реферат

По дисциплине: «Промышленное и гражданское строительство»

На тему: «Ячеистые бетоны. Пенобетон и газобетон»

Автор: студент группы з/09вв — 4

Валькова О.В.

Преподаватель: Семина Л.К.

Нижний Новгород, 2010

Ячеистый бетон является разновидностью легкого бетона, его получают в результате затвердевания вспученной при помощи порообразователя смеси вяжущего, кремнеземистого компонента и воды. При вспучивании исходной смеси образуется характерная «ячеистая» структура бетона с равномерно распределенными по объему воздушными порами. Благодаря этому ячеистый бетон имеет небольшую объемную массу, малую теплопроводность и достаточную прочность.

Эти свойства, доступность сырья и простота технологии делают ячеистый бетон прогрессивным материалом для эффективных конструкций стен, покрытий зданий из легкого железобетона.

В соответствии с ГОСТ 25485-89 «Бетоны ячеистые» бетоны классифицируются:

  • По функциональному назначению:

1. теплоизоляционный — объёмная масса до 200 кг/мі;

2. теплоизоляционно-конструкционный (бетон для ограждающих конструкций) — объёмная масса 300 — 500 кг/мі;

3. конструкционный (бетон для конструкционных элементов жилых и сельскохозяйственных зданий) — объёмная масса 1000 — 1400 кг/мі;

  • По способу поризации:

1. газообразование (газобетоны, газосиликаты);

2. пенообразование (пенобетоны, пеносиликаты);

3. аэрирование (аэрированный ячеистый бетон, аэрированный ячеистый силикат).

К модификациям способов поризации относятся:

1. вспучивание массы газообразованием в вакууме (небольшое разрежение);

2. аэрирование массы под давлением (барботирование её сжатым воздухом) с последующим снижением давления до атмосферного (баротермальный способ);

3. газопенная технология — сочетание метода аэрирования и газообразования;

  • По виду вяжущего вещества: в основном используют цемент, известь, реже гипс (газогипс);
  • По виду кремнезёмистого компонента: кварцевый песок, зола-унос от сжигания угля, кислые металлургические шлаки и другие;
  • По способу твердения: неавтоклавные или безавтоклавные, предусматривающие пропаривание, электропрогрев или другие виды прогрева при нормальном давлении, и автоклавные, которые твердеют при повышенном давлении и температуре.

Вяжущим для цементных ячеистых бетонов обычно служит портландцемент. ячеистый бетон поризация гранулированный

15 стр., 7307 слов

Модифицированные ‘тощие’ бетоны для устройства оснований ...

... классификация. По объёмной массе бетоны подразделяют на: ... дорожные покрытиямогутбыть бетонные, щебеночные, гравийные, ... вяжущими материалами - цементом, битумом, дегтем, эмульсией [4]. 1.2 Бетон. Виды и классификация бетонов бетон дорожный твердение прочность Бетон ... бетоны плотной, поризованной, ячеистой или крупнопористой структуры. По условиям твердения бетоны ... качества дороги: безопасность ...

Бесцементные ячеистые бетоны (газо- и пеносиликат) автоклавного твердения изготавливают, применяя молотую негашеную известь 1-го и 2-го сортов с временем гашения от 8 до 25 минут.

Вяжущее применяют совместно с минеральной добавкой, содержащей двуокись кремния. Кремнеземистый компонент (молотый кварцевый песок, зола-унос ТЭЦ и молотый гранулированный доменный шлак) уменьшает расход вяжущего и повышает качество ячеистого бетона.

Кварцевый песок размалывают обычно мокрым способом и применяют в виде песчаного шлама. Измельчение увеличивает удельную поверхность кремнеземистой добавки и повышает ее химическую активность. Встречается тонкодисперсный природный кварц-маршалит частицами от 0,01 до 0,06 мм.

Зола-унос имеет высокую дисперсность, поэтому ее не нужно молоть. К химическому составу золы предъявляют определенные требования, вызванные стремлением иметь в золе побольше активной составляющей — двуокиси кремния и поменьше веществ, вызывающих химическую коррозию или неравномерность изменения объема. Поэтому зола-унос должна содержать (в % по массе): SiO 2 — не менее 40, Аl2 O3 — не более 30, Fe2 O3 — не более 15, MgO — не более 3, сернистых и сернокислых соединений (в пересчете на SО3 ) — не более 3. В золе допускается присутствие до 5% частиц несгоревшего угля.

Молотый доменный гранулированный шлак служит в качестве добавки к портландцементу при изготовлении цементного ячеистого бетона. Его можно использовать для изготовления бесцементного ячеистого бетона с активизаторами твердения — воздушной известью и гипсом.

Применение отходов промышленности (золы-унос и доменных шлаков) для изготовления ячеистого бетона все время увеличивается, так как это экономически выгодно. Эффективно также использовать нефелиновый цемент, получающийся в виде сопутствующего продукта ряда производств.

Соотношение между кремнеземистым компонентом и вяжущим устанавливают опытным путем. Кремнеземистую добавку и портландцемент обычно берут поровну (соотношение 1:1).

При перемешивании материалов в смесителе получается исходная смесь — тесто, состоящее из вяжущего, кремнеземистого компонента и воды. Вспучивание теста вяжущего может осуществляться двумя способами: химическим, когда в тесто вяжущего вводят газообразующую добавку, и в смеси происходят химические реакции, сопровождающиеся выделением газа; механическим, заключающимся в том, что тесто вяжущего смешивают с отдельно приготовленной устойчивой пеной.

В зависимости от способа изготовления ячеистые бетоны подразделяют на газобетон и пенобетон. У нас и за рубежом развивается производство преимущественно газобетона. Его технология более проста и позволяет получить материал пониженной объемной массы со стабильными свойствами. Пена же не отличается стабильностью, что вызывает колебания объемной массы и прочности бетона — пенобетона.

15 стр., 7421 слов

Гидротехнический бетон

... для приготовления бетонной смеси гидротехнического бетона, должны обеспечивать долговечность бетона в конструкции, заданную ... Зона расположения Виды цемента Рекомендуемые допустимые Подводная Пуццолановый портландцемент, шлакопортландцемент, портландцементы с ... бетонировании плит максимальный размер крупного заполнителя допускается увеличивать до 0,5 толщины плиты. Удобоукладываемость бетонной смеси ...

Газобетон приготовляют из смеси портландцемента (часто с добавкой воздушной извести или едкого натра), кремнеземистого компонента и газообразователя.

По типу химических реакций газообразователи делят на следующие виды: вступающие в химическое взаимодействие с вяжущим или продуктами его гидратации (алюминиевая пудра); разлагающиеся с выделением газа (пергидроль); взаимодействующие между собой и выделяющие газ в результате обменных реакций (например, молотый известняк и соляная кислота).

Чаще всего газообразователем служит алюминиевая пудра, которая, реагируя с гидратом окиси кальция, выделяет водород.

Литьевая технология предусматривает отливку изделий, как правило, в отдельных формах из текучих смесей, содержащих до 50-60% воды от массы сухих компонентов (водотвердое отношение В/Т = 0,5-0,6).

При изготовлении газобетона применяемые материалы — вяжущее, песчаный шлам и вода, дозируют и подают в самоходный газобетоносмеситель, в котором их перемешивают 4-5 минут; затем в приготовленную смесь вливают водную суспензию алюминиевой пудры и после последующего перемешивания теста с алюминиевой пудрой газобетонную смесь заливают в металлические формы на определенную высоту с таким расчетом, чтобы после вспучивания формы были заполнены доверху. Избыток смеси («горбушку») после схватывания срезают проволочными струнами. Для ускорения газообразования, а также процессов схватывания и твердения применяют «горячие» смеси на подогретой воде с температурой в момент заливки в формы около 40°С.

Тепловую обработку бетона производят преимущественно в автоклавах в среде насыщенного водяного пара при температуре 175-200°С и давлении 0,8-1,3 МПа.

Вибрационная технология газобетона заключается в том, что во время перемешивания в смесителе и вспучивания в форме смесь подвергается вибрации. В смеси, подвергающейся вибрированию, ускоряется газовыделение — вспучивание заканчивается в течение 5-7 минут вместо 15-20 минут при литьевой технологии. После прекращения вибрирования газобетонная смесь быстро (через 0,5-1,5 ч) приобретает структурную прочность, позволяющую разрезать изделие на блоки, время автоклавной обработки также сокращается.

Резательная технология изготовления изделий из ячеистого бетона предусматривает формование вначале большого массива (объемом 10-12 м 3 , высотой до 2 м).

После того как бетон наберет структурную прочность, массив разрезают в горизонтальном и вертикальном направлениях на прямоугольные элементы, а затем подвергают тепловой обработке. Полученные элементы калибруют на специальной фрезерной машине, а затем отделывают их фасадные поверхности. Из готовых элементов, имеющих точные размеры, собирают на клею плоские или объемные конструкции, используя стяжную арматуру. Таким путем получают большие стеновые панели размером на одну или две комнаты и высотой на этаж.

Газосиликат автоклавного твердения в отличие от газобетона изготавливают на основе известково-кремнеземистого вяжущего, используя местные дешевые материалы — воздушную известь и песок, золу-унос и металлургические шлаки.

Изделия из газосиликата приобретают нужную прочность и морозостойкость только после автоклавной обработки, обеспечивающей химическое взаимодействие между известью и кремнеземистым компонентом и образование нерастворимых в воде гидросиликатов кальция.

Пеносиликат, как и газосиликат, изготавливают на основе известково-кремнеземистого вяжущего.

Прочность и плотность являются главными показателями качества ячеистого бетона. Плотность, колеблющаяся от 300 до 1200 кг/м 3 , косвенно характеризует пористость ячеистого бетона (соответственно 85-60%).

Марка плотности пенобетона

Прочность кг/см2

400

9,0

500

13,0

600

16,0

700

24,0

800

27,0

900

35,0

1000

50,0

1100

64,0

1200

90,0

Проектная марка ячеистого бетона по прочности обозначает предел прочности при сжатии кубов с ребром 200 мм, имеющих естественную влажность 8% (по массе).

Если кремнеземистым компонентом является не молотый кварцевый песок, а зола, влажность ячеистого бетона принимается равной 15%. Установлены следующие марки ячеистых бетонов по прочности при сжатии: М15, М25, М35, М50, М75, М100, М150. Классы по прочности на сжатие находятся в пределах В0,35…В12,5.

Водопоглощение и морозостойкость зависят от величины и характера пористости ячеистого бетона и плотности перегородок между макропорами (ячейками).

Для снижения водопоглощения и повышения морозостойкости стремятся к созданию ячеистой структуры с замкнутыми порами. Этому способствует вибрационная технология, так как при вибрации газобетонной смеси разрушаются крупные ячейки, снижающие морозостойкость и однородность материала.

Установлены следующие марки ячеистого бетона по морозостойкости: F15, F25, F35, F50, F75, F100. Для панелей наружных стен применяют ячеистый бетон марок F15, F25 в зависимости от влажности атмосферы в помещениях и климатических условий. Более высокая морозостойкость требуется от конструкционного ячеистого бетона, подвергающегося многократному замораживанию и оттаиванию.