Тяжелые заполнители для штукатурных растворов

Тяжелый и легкий бетоны: сравнительные характеристики

Тяжелый бетон отличается от легкого, прежде всего, плотностью. Для первого этот показатель варьируется в пределах от 1800 до 2500 кг/м3. Для легких бетонов характерна плотность – 600-1800 кг/м3. Разница в данном значении достигается за счет вида компонентов, используемых при изготовлении бетонной смеси.

При замешивании тяжелого бетона традиционно используется цемент, плотные заполнители, вода. В качестве крупного заполнителя используется гранитный щебень фракции 5 20 или гравий, мелким заполнителем является песок средней фракции. Все они в совокупности образуют плотную структуру, а при затвердевании – твердый камень, обладающий высокой прочностью.

В отличие от тяжелого бетона легкий имеет ячеистую структуру, которая образуется в результате использования пористых заполнителей (керамзит, известняк, пемза, туф) или специальных наполнителей. Последние, как правило, имеют неорганическое происхождение. При их взаимодействии с вяжущим компонентом выделяется кислород, за счет которого и образуется пористая структура в легком бетоне.

Прочность тяжелого бетона, факторы, влияющие на прочность

Прочность при сжатии является основным показателем механических свойств бетона. Она определяется пределом прочности при сжатии стандартных образцов-кубов, изготовленных из данной бетонной смеси и выдержанных в течение 28 суток.

По пределу прочности при сжатии для тяжелых бетонов установлены следующие марки: М200, М250, МЗОО, М350, М400, М450, М500, М600, М700, М800. Основные факторы, влияющие на прочность бетона — активность цемента и соотношение массы воды и цемента (водоцементное отношение В/Ц или обратное ему цементоводное отношение — Ц/В). Зависимость прочности обычного бетона от Ц/В и марки цемента в общем виде выражают формулой Боломея-Скрамтаева:

1) для обычных бетонов (Ц/В<=2,5) Rб = А Rц (Ц/В — 0,5);

2) для высокопрочных бетонов (Ц/В>2,5) Rб = А1 Rц (Ц/В + 0,5);

где Rб — прочность бетона в возрасте 28 сут. при твердении в нормальных условиях, МПа;

Rц — активность цемента, МПа; А(А1) — коэффициенты, учитывающие качество заполнителей и вяжущего (для высококачественных -0,65 (0,43), для рядовых –0,6 (0,4), для пониженного качества –0,55 (0,37)).

На прочность бетона влияние оказывает зерновой состав заполнителей, правильность перемешивания его составляющих. Значительное влияние на прочность бетона оказывают степень уплотнения бетонной смеси, продолжительность и условия твердения бетона. Хорошо уплотненный бетон в благоприятных температурных и влажностных условиях непрерывно набирает прочность в течение ряда лет.

При этом в первые 7 -10 сут. прочность бетона растет довольно быстро, затем рост прочности к 28 сут. замедляется и в возрасте свыше 1 года затухает, в 7-суточном возрасте имеют среднюю прочность, равную 60 — 70% 28-суточной (марочной) прочности, в возрасте 180 сут., 1 года и 2 лет их прочность соответственно составляет 150, 175 и 200 % марочной прочности. Прочность бетона в возрасте n

Rn=R28· (Lg n / Lg 28), где 90> n

≥ 3
суток.
Свойства тяжелого бетона: пористость, морозостойкость, водонепроницаемость, тепловыделение, усадки и набухание.

Средняя плотность тяжелого бетона колеблется в пределах 1800—2500 кг/м3 и зависит от средней плотности заполнителей.

Пористость. Бетон не является абсолютно плотным телом. Поры, хотя бы в очень малых количествах, будут находиться внутри частиц заполнителя, в цементном камне, между заполнителем и цементным камнем. Пористость тяжелого бетона колеблется от 6 до 15% в зависимости от рода заполнителей, состава бетона и методов уплотнения. Большое значение имеет характер пористости: крупные открытые поры ухудшают свойства бетона, мелкие замкнутые (при использовании пластифицирующих и гидрофобных добавок) улучшают свойства бетона.

Морозостойкость тяжелого бетона может колебаться от 50 до 300, марки по морозостойкости— 50, 100, 150, 200, 300. Морозостойкость бетона зависит от характера и величины пористости бетона, вида цемента и заполнителей. Жаростойкость тяжелого бетона невелика. Его можно применять для конструкций, подвергающихся длительному нагреву до температур не выше 200° С. Прочность при этом снижается на 30—50%, что надо учитывать при проектировании состава бетона.

Деформативность бетона.В бетоне различают деформации двух видов: объемные

, развивающиеся во всех направлениях подвлиянием усадки, изменения температуры и влажности;
силовые, развивающиеся главным образом вдольнаправления действия сил.Начиная с малых напряжений, в нем помимоупругих восстанавливающихся деформаций развиваютсянеупругие остаточные деформации.Поэтому силовые деформации в зависимости от характераприложения нагрузки и длительности ее действияподразделяют на три вида: при однократном загружениикратковременной нагрузкой, при длительном действиинагрузки и при многократно повторном действии нагрузки.
При однократном загружении бетона кратковременноприложенной нагрузкой деформация бетона образуется изупругой и неупругой пластической деформаций.Небольшая доля неупругих деформаций в течениенекоторого периода времени после разгрузкивосстанавливается.Свойство бетона, характеризующееся нарастанием неупругих деформаций при длительном действии нагрузки,называют ползучестьюбетона.

Деформации ползучести могут в 3-4 раза превышатьупругие деформации.Ползучесть бетона в сухой среде значительно больше,чем во влажной. Технологические факторы влияютна ползучесть бетона:с увеличением В/Ц и количества цемента на единицуобъема бетонной смеси ползучесть возрастает; с повышением прочности зерен заполнителей ползучесть уменьшается;с повышением прочности бетона, ползучесть уменьшается.

Деформации бетона при многократно повторяющимся действии нагрузки. Многократное повторение циклов загружения и разгрузкибетона приводит к постепенному накапливанию неупругихдеформаций. После достаточно большого числа циклов этинеупругие деформации, соответствующие данному уровнюнапряжений, постепенно выбираются, ползучесть достигаетсвоего предельного значения, бетон начинает работатьупруго. При больших напряжениях после некоторого числа циклов неупругие деформации начинают неограниченно расти, что приводит к разрушению образца.

Применение тяжелых и легких бетонов

Тяжелый бетон обладает высокой и прочностью и большим сроком службы. Поэтому он широко используется при изготовлении фундаментов, несущих конструкций, дорожных покрытий, различных железобетонных изделий и пр. Этот строительный материал имеет высокую морозостойкость и водонепроницаемость. Низкая истираемость позволяет из тяжелого бетона изготавливать тротуарную плитку, ступени, дорожные и аэродромные плиты, бордюры.

Легкий бетон, благодаря своему низкому весу, высокой шумоизоляции и теплоизоляции, используется для возведения ограждающих конструкций жилых и общественных зданий. Дом, построенный на основе легкого бетона, способен «дышать». Зимой в таком помещении тепло, а в летнюю жару прохладно.

Как правило, легкий бетон используется в монолитном исполнении, либо для изготовления стеновых блоков (пеноблоков, газоблоков, керамзитоблоков). В отличие от тяжелого, легкий бетон легко поддается сверлению, пилению, штроблению. Возведение стен из таких блоков может осуществляться при помощи специального клея, благодаря чему образуется минимальный кладочный шов.

ЗАПОЛНИТЕЛИ

Заполнители служат для создания скелета отвер По плотности заполнители делятся на легкие со cj менее 1000 кг/.м3 и тяжелые со средней плотностью К легким относятся шлак, пемза, асбест, трепел и др. родные пески и дробленные горные породы.

Для обычных штукатурок в качестве заполнители ки (природные, искусственные).

Песок природный — продукт, образовавшийся в венного разрушения твердых горных пород. По вида! чают горные (овражные), речные, морские и дюнные ны быть не загрязненными и содержать небольшое ко

Для подготовительного слоя штукатурки наибол] песка должен быть 2,5 мм, содержание отмучивав» более 15 °/о по массе, содержание водорастворимых < стокислых соединений в пересчете по БОз — 2 %. Дл5 применяется песок с размером зерен не более 1,2 м» мучиваемых примесей не более 5 °/о, водорастворимы нистокислых соединений — 2 %.

В растворах песок используют в качестве инер При применении в растворах в качестве вяжущего н иых цементов песок как заполнитель может содержа ио не более 15 % от массы песка. Большее содерж; сказывается на сцеплении в растворе отдельных пе

Для приготовления растворов можно смешивать ражным. Лучшими смесями являются те, при кото в песке составляет 37—40 %. Для растворов, перекагам, средняя крупность зерен песка должна быть в пр

Искусственные пески — продукт дробления, изме.) род (гранитов, мраморов, известняков, туфов, пемз! шлаков различной плотности и происхождения и i выполнении декоративных и специальных штукатуро( крывочного слоя.

В специальных штукатурках искусственные песк нители применяют для всех слоев штукатурки. Круп етвенных песков для растворов различного назначении должна устайавлкваться проектом. Но обычно она равна ярупяости природных песков.

При изготовлении песков из шлака лучше применять каменноугольные шлаки с малым содержанием серы, несгоревших частиц и каменных пород

При выполнении специальных штукатурок и особенно декоративных,

кроме песка, получаемого из горных пород, и шлаков, можно применять

также щебень, крошку и пудру из этих пород.

Щебень применяют преимущественно в качестве поверхностного слоя декоративной штукатурки (присыпка по свежему раствору, уклад-на его совместно с вяжущим и последующая обработка и др.). Наибольшее распространение получил щебень из цветных горных прочных пород. Крупность щебня диктуется архитектурными соображениями.

Крошку применяют в растворах для декоративной штукатурки как занолнитель в накрывочном слое или как присыпку (укладку) по све-Жеуложенному раствору. Чаще всего применяют мраморную, гранитную и стеклянную крошки.

Для растворов декоративных штукатурок применяют мраморную крошку крупностью зерен от 0,3 до 5,0 мм.

Стеклянная крошка — мелкие зерна глушенного непрозрачного стекла фракцип 1,25—2,5 ммг Выпускается белого, салатного, голубого и других цветов. Поставляют ее в бумажных мешках.

Как щебень, так и крошка не должны содержать более 1 % пылевидных частиц глины. Водопоглощение для заполнителей декоративных растворов не должно превышать 12 %.

Пудра (мраморная, известковая, туфовая)—продукт тонкого измельчения горных пород (с остатком на сите 3200 отв/см2 не более 2— 4 %). Ее применяют как наполнитель для окрашивания цемента в растворах декоративных штукатурок.

Асбест в качестве заполнителя применяют в виде минерального волокна или крошки. Низшие сорта асбеста (5-й, 6-й и асбестовый порошок), введенные в раствор для штукатурок, дают нетеплопроводные и огнезащитные штукатурки.

Баритовый песок и баритовую пыль получают в результате дробления особо тяжелых горных пород (барита) и применяют в растворах для рентгенозащитных штукатурок. Крупность зерен баритового песка — не более 1,25 мм, средняя плотность 2400 кг/м3. Баритовая пыль должна проходить без остатка через сито 400- отв/см2. Средняя плотность пыли 2000 кг/м3. Содержание сернокислого бария в песке и пылн должно быть не менее 85 %.

Купить тяжелый или легкий бетон недорого

осуществляет продажу тяжелого и легкого бетона различных марок. Наша продукция отличается высокими качественными характеристиками, подтвержденными соответствующими документами. Ознакомьтесь с полным ассортиментом предлагаемых марок бетона и их расценками на нашем сайте, либо позвонив по указанному ниже телефону.

Кроме производства бетона мы осуществляем и его доставку. В нашем распоряжении самосвалы и миксера вместимостью до 7 кубов. Вы можете заказать технику в удобное для вас время, а мы организуем ее своевременную доставку в конечный пункт выгрузки бетона. Сотрудничество с — это доступная цена за куб бетона, постоянные объемы производства, гарантия качества материала.

Основные свойства тяжелого бетона

К основным свойствам тяжелого бетона, кроме прочности, относят пористость, деформативность (модуль упругости, ползучесть, Усадку), водопроницаемость, морозостойкость, теплофизические свойства и др.

Деформативность бетона. Бетон под нагрузкой ведет себя не как идеально упругое тело (например, стекло), а как упруговязкопластичное тело. При небольших напряжениях (не более 0,2 от предела прочности) бетон деформируется как упругий материал. При этом его начальный модуль упругости зависит от пористости и прочности и составляет для тяжелых бетонов (2,2…3,5) * 10 МПа (у сильнопористых ячеистых бетонов модуль упругости около 1 -10 МПа).

При больших напряжениях начинает проявляться пластическая (остаточная) деформация, развивающаяся в результате роста микротрещин и пластических деформаций гелевой составляющей цементного камня.

Ползучесть — склонность бетона к росту пластических деформаций при длительном действии статической нагрузки. Ползучесть бетона также связана с пластическими свойствами цементного геля и микротрещинообразованием. Она носит затухающий во времени характер. Абсолютные значения ползучести зависят от многих факторов. Особенно активно ползучесть развивается, если бетон нагружается в раннем возрасте. Ползучесть можно оценивать двояко: как положительный процесс, помогающий снижать напряжения, возникающие от термических и усадочных процессов, и как отрицательное явление, например, снижающее эффект от предварительного напряжения арматуры.

Усадка — процесс сокращения размеров бетонных элементов при их твердении и дальнейшей работе при нахождении в воздушно-сухих условиях. Основная причина усадки — сжатие гелевой составляющей цементного камня при высыхании. Усадка бетона тем выше, чем больше объем цементного теста в бетоне. В среднем усадка тяжелого бетона составляет 0,3…0,4 мм/м.

Вследствие усадки бетона в бетонных и железобетонных конструкциях могут возникнуть большие усадочные напряжения, поэтому элементы большой протяженности разрезают усадочными швами во избежание появления трещин. При усадке бетона 0,3 мм/м в конструкции длиной 30 м общая усадка составит 10 мм. Усадочные трещины в бетоне на контакте с заполнителем и в самом цементном камне могут снизить морозостойкость и послужить очагами коррозии бетона.

Пористость. Как это ни покажется странным, бетон — плотный на вид материал — имеет заметную пористость. Причина ее возникновения — в избыточном количестве воды затворения. Бетонная смесь после правильной укладки представляет собой плотное тело, состоящее из цемента, воды и заполнителей. При твердении часть воды химически связывается минералами цементного клинкера (для портландцемента около 0,2 от массы цемента), а оставшаяся часть постепенно испаряется, оставляя после себя поры.

Водопоглощение характеризует способность бетона впитывать влагу в капельно-жидком состоянии; оно зависит главным образом от характера пор. Водопоглощение тем больше, чем больше в бетоне капиллярных сообщающихся между собой пор. Максимальное водопоглощение тяжелых бетонов на плотных заполнителях достигает 4…8 % по массе (10…20 % по объему). У легких и ячеистых бетонов этот показатель значительно выше.

Большое водопоглощение отрицательно сказывается на морозостойкости бетона. Для уменьшения водопоглощения прибегают к гидрофобизации бетона, а также к устройству паро- и гидроизоляции бетонных конструкций.

Водопроницаемость бетона определяется в основном проницаемостью цементного камня и контактной зоны «цементный камень — заполнитель»; кроме того, путями фильтрации жидкости через бетон могут быть микротрещины в цементном камне и дефекты сцепления арматуры с бетоном. Высокая водопроницаемость бетона может привести его к быстрому разрушению из-за коррозии цементного камня.

Для снижения водопроницаемости необходимо применять заполнители надлежащего качества (с чистой поверхностью), а также ис- , пользовать специальные уплотняющие добавки (жидкое стекло, хлорное железо) или расширяющиеся цементы. Последние используются для устройства бетонной гидроизоляции.

По водонепроницаемости бетон делят на марки W0,2; W0,4; W0,6; W0,8 и Wl,2. Марка обозначает давление воды (МПа), при котором образец-цилиндр высотой 15 см не пропускает воду при стандартных испытаниях.

Морозостойкость — главный показатель, определяющий долговечность бетонных конструкций в нашем климате. Морозостойкость бетона оценивается путем попеременного замораживания при минус (18 ± 2 ) °С и оттаивания в воде при (18 + 2 ) С предварительно насыщенных водой образцов испытуемого бетона. Продолжительность одного цикла— 5… 10 ч в зависимости от размера образцов.

За марку по морозостойкости принимают наибольшее число циклов «замораживания — оттаивания», которое образцы выдерживают без снижения прочности на сжатие более 5 % по сравнению с прочностью контрольных образцов в начале испытаний. Установлены следующие марки бетона по морозостойкости: F25; F35; F50; F75; F100…F1000. Стандартом предусмотрены и ускоренные методы испытаний: в растворе соли или глубоким замораживанием до минус (50 ± 5 ) С. Причиной разрушения бетона в рассматриваемых условиях является капиллярная пористость. Вода по капиллярам попадает внутрь бетона и, замерзая там, постепенно разрушает его структуру.

Для получения бетонов высокой морозостойкости необходимо добиваться минимальной капиллярной пористости (не выше оД.,6 %).

Это возможно путем снижения содержания воды в бетонной смеси, что, в свою очередь, достигается путем использования: – жестких бетонных смесей, интенсивно уплотняемых при укладке; – пластифицирующих добавок, повышающих удобоукладываемость бетонных смесей без добавления воды.

Есть еще один путь повышения морозостойкости бетона — гидрофобизация (объемная или поверхностная); в этом случае снижается водопоглощение бетона и соответственно повышается его морозостойкость.

Теплофизические свойства. Из них важнейшими являются теплопроводность, теплоемкость и температурные деформации.

Теплопроводность тяжелого бетона даже в воздушно-сухом состоянии велика — около 1,2…1,5 Вт/(м * К), т. е. в 1,5…2 раза выше, чему кирпича. Поэтому использовать тяжелый бетон в ограждающих конструкциях можно только совместно с эффективной теплоизоляцией. Легкие бетоны (см. п. 12.7), в особенности ячеистые, имеют невысокую теплопроводность 0,1…0,5 Вт/(м * К), и их применение в ограждающих конструкциях предпочтительнее.

Теплоемкость тяжелого бетона, как и других каменных материалов, находится в пределах 0,75…0,92 Дж/(кг * К); в среднем — 0,84 Дж/(кг * К).

Температурные деформации. Температурный коэффициент линейного расширения ТКЛР тяжелого бетона (10…12) * 10 К1. Это значит, что при увеличении температуры бетона на 50° (например, от —20 до +30 °С) расширение составит примерно 0,5 мм/м. Поэтому во избежание растрескивания сооружения большой протяженности разрезают температурными швами.

Большие колебания температуры могут вызвать внутреннее растрескивание бетона из-за различного теплового расширения крупного заполнителя и цементного камня.

=12=

1. Высокопрочный Б. Марки 600…1000, получают на основе высокопрочного ПЦ, промытого песка и щебня марок 1200…1400, в/ц 10 суток на воздухе без полива при 15-20°С. После отвердения рекомендуется пов-ть Б смочить р-ром серной кислоты. Этот Б применяется в кач-ве защитных слоёв по железобетону и металлу.

=13=

studfiles.net

Бетон для железобетонных конструкций

В железобетонных конструкциях (ЖБК), применяемых в современном строительстве, бетоны подразделяются на следующие виды:

Тяжелый. Данный вид бетона с плотной структурой изготовлен с применением цемента в качестве вяжущего элемента и крупнозернистых плотных заполнителей. Он затвердевает при любых условиях и имеет среднюю плотность 2200-2500 кг/куб.м;
Мелкозернистый. Данный вид тяжелого бетона с плотной структурой изготовлен с применением цемента в качестве вяжущего элемента и мелких заполнителей. Он затвердевает при любых условиях и имеет среднюю плотность более 1800 кг/куб.м;
Легкий. Данный вид крупнозернистого бетона с плотной поризованной структурой изготовлен с применением цемента в качестве вяжущего элемента и пористых заполнителей. Он затвердевает при любых условиях. При совпадении его основных физических свойств с тяжелым бетоном он применяется вместе с ним.
Ячеистый. Данный вид бетона затвердевает при применении специальной обработки.
Специальный напрягающий бетон.

По какой причине при создании железобетонных конструкций используют легкие и облегченные виды бетонов? Среди основных преимуществ их применения современные строители называют следующие возможности:

уменьшение на 25-40% массы ЖБК;
снижение стоимости ЖБК;
улучшение звукоизолирующих характеристик ЖБК;
повышение теплозащитных характеристик ЖБК;
повышение сейсмологической устойчивости ЖБК;
повышение огнестойкости ЖБК.

Легкие, ячеистые и поризованные виды бетона со средней плотностью менее 1400 кг/куб.м используют при создании железобетонных ограждений. Плотные мелкозернистые могут применяться вместе с тяжелыми видами, в качестве заполнения стыков и швов ЖБК. Особо тяжелые используют при строительстве специальных объектов, включая военные бункеры и атомные станции. Средняя плотность применяемого на таких объектах бетона составляет более 2500 кг/куб.м.

Классифицирующие характеристики

На физико-механические характеристики бетона оказывают непосредственное влияние:

способ изготовления;
вид вяжущего элемента;
вид крупного заполнителя;
вид мелкого заполнителя;
вода.

Данные характеристики определяются структурой материала, которые создают определенные условия для его затвердевания.

С учетом требований по основным физическим свойствам бетон классифицируется по следующим направлениям:

I. Структура

Подразделяется на:

плотный бетон – все свободное пространство между веществами заполнителя занимает затвердевшее вяжущее вещество;
крупнопористый – свободное пространство между веществами заполнителя не полностью занято затвердевшим вяжущим веществом (обычно в нем мало песка или совсем нет его);
поризованный – в свободном пространстве между веществами заполнителя находится затвердевшее вяжущее вещество со специальными добавками, в результате чего образуются специфические поры;
ячеистый – в свободном пространстве между веществами заполнителя создаются искусственные замкнутые поры.

Прочность бетона напрямую зависит от повышения плотности его структуры. Подобрать требуемую заказчику плотность производитель может при помощи:

выбора оптимального зернового состава;
механического дополнительного уплотнения бетонной смеси во время изготовления;
использования большего количества цемента;
изменения в бетоне соотношения вода/цемент.

Более высокая марка цемента требует меньшего его количества для достижения необходимой прочности бетона.

II. Плотность

Измеряется соотношением массы материала на единицу объема. По степени средней плотности подразделяется на следующие категории:

особо тяжелые – более 2500 кг/куб.м;
тяжелые – 2200-2500 кг/куб.м;
облегченные – 1800-2200 кг/куб.м;
легкие – 500-1800 кг/куб.м.

III. Вид вяжущего элемента в бетоне

В качестве вяжущего элемента современные производители используют различные вещества, в соответствии с которыми он подразделяется на следующие виды:

цементный;
полимерцементный;
силикатный на извести;
гипсовый;
смешанный;
специальный с использованием разнообразных добавок.

IV. Вид заполнителя

В качестве заполнителя при изготовлении применяются:

плотный естественный материал (гравий или щебень горных пород, кварцевый песок);
пористый естественный материал (перлит, пемза, ракушечник);
искусственный материал (керамзит, шлак);
специальный материал, обеспечивающий стойкость бетона к различным термическим и химическим воздействиям.

Щебень является более дешевым материалом, способным быстрее обеспечивать заданную прочность.

Бетон подразделяется также на виды, исходя из применяемого в нем пористого заполнителя: