Ячеистые бетоны

Ячеистые бетоны представляют собой разновидности легких бетонов с условно-замкнутыми порами в виде ячеек размером 0,5…2,0 мм, равномерно распределенных в теле бетона. Поры разделены прочными перегородками, создающими несущий пространственный каркас.

Классифицируют ячеистые бетоны по виду вяжущего вещества (цементные, силикатные, шлаковые, зольные, на смешанных вяжущих веществах); по условиям твердения (автоклавного и неавтоклавного твердения); по виду порообразователя (газобетон и пенобетон, газосиликат и пеносиликат и др.).

Кремнеземистый компонент (кварцевый песок, зола-унос, молотый гранулированный шлак) уменьшают расход вяжущего вещества, и повышает качества ячеистого бетона. Желательно применять молотый заполнитель, так как увеличение удельной поверхности повышает его химическую активность.

Получение ячеистой структуры возможно двумя путями:

– химическим путем, когда в тесто вяжущего вещества вводят газообразователи и в смеси происходит химическая реакция, сопровождающаяся выделение газа;

– механическим путем, заключающимся в том, что тесто вяжущего вещества смешивают с отдельно приготовленной устойчивой пеной.

Газобетон и газосиликат. Газобетон готовят из смеси портландцемента с добавлением извести, кремнеземистого компонента и газообразователя. Можно известь заменить гидроксидом кальция. Пески применяют тонкомолотые с S _уд= 1200…2000 см²/г и содержанием SiO₂≥ 90 %. Применяют портландцемент и его разновидности нормируемого минералогимческого состава, с содержанием C₃S > 50 % и C₃A = 5…8 %.

Газообразование происходит за счет взаимодействия компонентов бетонной смеси и газообразователей. Различают следующие способы газообразования:

– выделение газа при взаимодействии тонкомолотого металла (пудры или суспензии), имеющего S _уд= 5000…6000 см²/г с известью. Чаще всего в качестве металла применяется алюминий

3Ca(OH)₂ + 2Al + 6H₂O = 3CaO∙Al₂O₃∙6H₂O + 3H₂;

– введение в состав смеси веществ, взаимодействующих с образованием газа

CaСO₃+ 2HCl = CaCl₂ + H₂O + СО₂;

Получение газобетона возможно по литьевой, вибрационной и резательной технологии.

Литьевая технология позволяет применять смесь в В/Т = 0,5…0,6. При изготовлении материалы дозируют и подают в газобетоносмеситель. В приготовленную смесь вливают водную суспензию алюминиевой пудры и после последующего перемешивания смесь заливают в металлические формы на 1/3 высоты. После вспучивания смеси срезают горбушку. Необходимо, чтобы максимальное газообразование совпадало с моментом структурообразования, иначе образовавшиеся газы могут выйти из смеси или их давления не хватит для вспучивания смеси. Для лучшего прохождения процесса вспучивания смесь в момент заливания в форму должна иметь температуры около 40 ^оС. Тепловая обработка происходит в автоклаве.

Вибрационная технология позволяет получить газобетон с повышенной прочностью (смесь имеет В/Т = 0,35…0,45).

Резательная технология предусматривает формование вначале большого массива объемом до 12 м³. После набора структурной прочности массив разрезается на прямоугольные элементы, которые затем подвергается автоклавной обработке.

Газосиликат изготовляют на основе известково-кремнеземистого вяжущего вещества.

Газосиликатные блоки имеют довольно простой состав. В него входит алюминиевый порошок (в пропорции 5-8% от общей массы), цемент или известь (которые порой используют вместе), кварцевый песок и вода. Изделия твердеют в условиях автоклавной обработки (т.е. обрабатываются паром под давлением в герметичных автоклавах).

Применяют газобетоны и газосиликаты для изготовления панелей наружных стен, неармированных стеновые блоки, в трехслойных панелях для теплоизоляции.

Пенобетон и пеносиликат. Пенобетон и пеносиликат готовят смешиванием раздельно приготовленной растворной смеси и стабильной пены (гидролизованная кровь боен, клееканифольный, смолосапониновый, алюмосульфонафтеновый пенообразователь). Пена должна сохраняться до момента структурообразования бетона.

Газобетон