- •4.4. Добавки к глинам
- •4.5. Глазури и ангобы
- •4.6. Классификация строительных керамических изделий
- •4.9.1. Керамические изделия для внешней облицовки зданий
- •4.9.2. Керамические изделия для внутренней облицовки зданий
- •6.1.1. Гипсовые вяжущие вещества
- •6.1.2. Строительная воздушная известь
- •6.2.3. Гидравлическая известь
- •Лекция 7. Бетоны
- •7.2. Легкие бетоны
- •После нагружения
- •1.1. Физические свойства
- •7.3.1. Классификация железобетонных изделий
- •7.4. Гипсобетон
- •7.6. Силикатные материалы и изделия
- •IfnuTnnnkttki» nnnnnru
- •Лекция 10. Органические вяжущие
- •И материалы на основе органических
- •Вяжущих
- •10.1. Битумы
- •10.1.1. Природные битумы
- •10.2. Дегти и пеки
- •10.3. Гидроизоляционные и кровельные материалы
7.2. Легкие бетоны
Бетоны называют легкими, если в сухом состоянии их объемная масса не превышает 1800 кг/м3.
Легкие бетоны с применением в них пористых заполнителей находят в строительстве все большее применение. Конструкции из легких бетонов позволяют улучшить теплотехнические и акустические свойства зданий, значительно снизить их массу, решить проблему объемного и многоэтажного строительства.
Вяжущим веществом в легких бетонах служат обычный или быстротвер-деющий портландцемент. Наиболее широко используемым заполнителем являются керамзит и аглопорит.
Теплоизоляционные свойства легких бетонов зависят от степени их пористости и характера пор.
Легкие бетоны вследствие их высокой пористости менее морозостойки, чем тяжелые. Однако их морозостойкость является достаточной для применения в стеновых и других конструкциях зданий и сооружений.
В зависимости от назначения и технических свойств легкие бетоны разделяют на:
конструкционные, применяемые для изготовления несущих конструкций (стены, перекрытия и др.);
теплоизоляционные, используемые в ограждающих слоистых конструкциях как утеплитель и для теплоизоляции, звукопоглощения;
конструкционно-теплоизоляционные - для ограждений.
Среди бетонов одинаковой прочности целесообразнее применять легкие, нежели тяжелые, в междуэтажных перекрытиях отапливаемых зданий, в проезжей части мостов, в железобетонных конструкциях с обычной и предварительно напряженной арматурой (балки, прогоны, лестничные марши и площадки и т. п.).
Теплопроводность конструкционных легких бетонов в сухом состоянии 0,35-0,60 Вт/(м-К), тогда как у тяжелых она составляет 1,25-1,55 Вт/(мК).
15
Теплоизоляционные легкие бетоны обладают хорошими теплозащитными свойствами, в сухом состоянии их теплопроводность до 0,2 Вт/(м-К).
В легком бетоне может быть использован не только минеральный, но и органический заполнитель - древесная дроблен ка, костра, пенополистирол и т. п. Получаемую разновидность легкого бетона (арболит) используют как стеновой материал в жилищном строительстве.
7.2.1. Ячеистые бетоны
Широко используемая разновидность бетонов и растворов имеет ячеистую структуру макропор равномерно распределенных в объеме бетона и отделенных друг от друга тонкими, но достаточно прочными перегородками.
Применяют ячеистые бетоны в качестве теплоизоляционного, конструктивно-теплоизоляционного и конструкционного материала.
Стены из ячеистых блоков являются наиболее экономически эффективными по сравнению с другими ограждающими конструкциями.
Вспучивание вяжущего вещества достигается под влиянием вводимых в смесь добавочных реагентов. В результате взаимодействия реагирующих веществ в смеси выделяется газ водород или кислород.
Кроме химических методов, поризацию со вспучиванием можно производить механическим путем за счет образования в смеси устойчивой пены. В связи с этим ячеистые бетоны подразделяют на газобетоны и пенобетоны.
Газобетон получил преимущественное распространение в строительстве. В качестве газообразователя используют тонкоизмельченный алюминиевый порошок. Вступая в химическую реакцию с гидроксидом кальция, он способствует выделению молекул водорода.
Выделяемый водород, расширяясь, вспучивает цементное тесто. Ячеистое цементное тесто затвердевает, образуя высокопористую часть этого материала. Крупный заполнитель в нем отсутствует.
Быстрая укладка смеси в металлические формы приводит к тому, что процесс газообразования происходит в период нахождения смеси в этих формах и продолжается примерно 15-20 минут.
16
Важно, чтобы к моменту завершения процесса выделения водорода бетонная смесь загустела и смогла зафиксировать ячеистую структуру.
Другим газообразователем вместо алюминиевой пудры может служить техническая перекись водорода. В щелочной среде цементного теста пергидроль разлагается с выделением молекул кислорода. Молекулы кислорода вспучивают цементное тесто в течение 7-10 минут.
Пенобетон получают с применением пенообразователей. Основным компонентом смеси остается цементное тесто, цементно-песчаная или известково-песчаная смеси.
Песок подвергают полному или частичному помолу. Пену изготавливают отдельно в пеновзбивателе, затем передают ее в пеносмесительный аппарат, туда же передают растворную смесь. Через 2-3 минуты перемешивания готовая пенобетонная смесь поступает в бункер, из которого она разливается в стальные формы.
Так как вспучивание смеси с пеной завершается в основном в смесителе, то форма заполняется полностью, тогда как при газообразователях наполнение форм бетоном было возможным не более чем на половину их высоты.
Для разных целей применяют ячеистые бетоны с различной прочностью и морозостойкостью.
7.3. Железобетон
Железобетон - комплексный строительный материал с конгломератным типом структуры, в котором бетон и стальная арматура замоноличены взаимным сцеплением и работают под нагрузкой как единая система.
Железобетон представляет собой строительный материал, в котором выгодно сочетается совместная работа бетона и стали.
Бетон, как всякий каменный материал, хорошо сопротивляется сжимающим нагрузкам, но слабо противодействует растягивающим напряжениям. Сталь же способна воспринимать растягивающие напряжения, возникающие в железобетонном элементе. Наиболее выгодно применять железобетон для строительных элементов, подверженных изгибу.
17
Уральский гос\;н;г>ст<зенн«й Ь
Фственныи
0;,НЫЙ V..-.;
НАУЧНАЯ БК^'ЧОТЕКА
Возможность совместной работы в железобетоне двух резко различных по своим свойствам материалов определяется следующими важнейшими факторами:
бетон прочно сцепляется со стальной арматурой, вследствие чего при возникновении напряжений в железобетонной конструкции оба материала работают совместно;
сталь и бетон обладают почти одинаковым температурным коэффициентом расширения, что обеспечивает полную монолитность железобетона;
бетон не только не оказывает разрушающего влияния на заключенную в нем сталь, но и предохраняет ее от коррозии.
К обычным армированным железобетонным изделиям относят такие, усиление прочности которых достигается путем укладки стальных стержней, сеток или каркасов при изготовлении изделий. Однако такой способ армирования не предохраняет полностью изделия, работающие на изгиб, от образования трещин в бетоне в растянутой зоне. Появление трещин отрицательно влияет на работу железобетонного элемента: увеличиваются прогибы, в трещины проникает влага и газы, что создает опасность коррозии стальной арматуры.
Избежать появления трещин в железобетонной конструкции можно предварительным сжатием бетона в местах, подверженных растяжению. Сжатие бетона достигается предварительным напряжением (растяжением) арматуры.
По способу изготовления различают два вида предварительно-напряженных конструкций:
предварительное напряжение арматуры производится до затвердения бетона. Уложенную в форму арматуру с одного конца прикрепляют к упору, а с другого натягивают специальным приспособлением. После заполнения формы бетонной смесью и затвердения бетона арматуру освобождают от натяжения. Стремясь прийти в первоначальное состояние, она сокращается и увлекает за собой окружающий ее бетон, обжимая железобетонный элемент в целом;
после приобретения бетоном определенной прочности. Арматуру располагают в канале, оставленном в бетоне. После затвердения бетона арматуру натягивают и закрепляют на концах конструкций, затем заполняют канал бетоном, который после затвердения сцепляется с арматурой.