Лекгие бетоны

Содержание:

1. Введение

2. Историческая справка

3. Классификация.

3.1 Бетоны на пористых заполнителях

3.2 Поризованный бетон

3.3 Керамзитобетон повышенной прочности.

3.4 Крупнопористый бетон

3.5 Ячеистый бетон

3.6 Легкие бетоны с использованием  отходов промышленности

3.7 Легкие бетоны с органическими  волокнистыми заполнителями

4. Сырьевые материалы.

5. Основные технологические процессы  и оборудование.

6. Основные свойства продукции.

7. Технико-экономические показатели.

8. Область применения

9. Заключение

Библиографический список.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение

     Легкий бетон - эффективный материал, который имеет большую перспективу. Легкие бетоны находят в строительстве возрастающее применение. Конструкции из легких бетонов позволяют улучшить теплотехнические и акустические свойства зданий, значительно снизить их массу, успешно решить проблему объемного и многоэтажного строительства, а также строительства в сейсмических районах страны. Применение легких бетонов позволяет уменьшить стоимость строительства на 10...20%, снизить трудовые затраты на стройках до 50%,увеличить производительность труда на 20%. Развитие производства бетонов с применением пористых заполнителей характерно как для нашей страны, так и зарубежного строительства. Но в нашей стране наиболее широко используемым заполнителем является керамзит, а также аглопорит, перлит и др. За рубежом более типичным легким заполнителем является термозит (шлаковая пемза).

Данный реферат состоит из 9 разделов, в которых мы расскажем историю  возникновения, из чего и как производят лёгкие бетоны. А также рассмотрим какими свойствами могут обладать лёгкие бетоны

 

2 Историческая справка

     Применение вяжущих веществ имеет давнюю историю. Древние египтяне использовали обожженный природный гипсовый камень. Греки и римляне начали с применения обожженного известняка, позже научились к извести и воде добавлять песок, дробленый камень или кирпич и битые черепки. Это был первый в истории человечества бетон.

     Известковый раствор не твердеет под водой, поэтому для подводных сооружений римляне применяли совместно размельченные известь и вулканический пепел или обожженные глиняные черепки. Использование активных кремнезема и глинозема, входящих в состав вулканического пепла и глины, позволяло получить вяжущее, впоследствии названное «пуццолановым цементом».

     В ряде древних римских сооружений, таких как Римский Колизей или мост Гард вблизи Ним, цементный раствор, на котором была сложенакаменная кладка, сохранил до наших дней высокую прочность. Развитие и совершенствование технологии бетон связано с производством цемента, который появился в России в начале 18 в. По архивным свидетельствам на строительстве Ладожского канала в 1728-29 был использован цемент, изготовленный на цементном заводе, существовавшем в Конорском уезде Петербургской губернии. В 1824 Аспдин получил в Англии патент на способ изготовления гидравлического цемента. Первый цементный завод во Франции был открыт в 1840, в Германии - в 1855, в США - в 1871. Распространению бетон способствовало изобретение в 19 в. железобетона.

     В 19-м веке, с изобретением гидравлического цемента, кладка из бетонных блоков получила толчок к развитию. Кладка из бетонных блоков зародилась с США, где изготавливались большие и тяжелые цельные блоки путем формования смеси из извести и увлажненного песка с последующей просушкой паром. В Соединенном Королевстве цельные блоки изготавливались из порошковой извести, мелкого заполнителя и кипящей воды для достижения быстрого затвердевания. Эти блоки использовались при строительстве зданий в Лондоне, которые стоят и посей день.

     Цельные блоки оказались непопулярными вследствие своего веса. В 1866 году была улучшена технология формования пустотелых блоков с меньшим весом. С 1866 по 1876 год было выдано несколько патентов в США и Соединенном Королевстве. Однако до 1900 года массовое производство бетонных блоков было невозможным. Именно в этом году Хармон С. Палмер получил в США патентна свою долговечную и практичную машину из чугуна, с удаляемым каналом и регулируемыми стенками, которая положила начало современной индустрии изготовления бетонных блоков.

     Даже с изобретением Палмера экономичные пустотелые бетонные блоки не появились бы, если бы не еще одно изобретение – улучшенная технология помола и обжига портландского цемента.

     Производство портландского цемента и производство бетонных блоков всегда были тесно связаны, и эти обе отрасли пережили стремительный взлет в первом десятилетии 20 века

 

     3 Классификация

     Легкие бетоны классифицируют в зависимости от структуры, вида вяжущего и пористости заполнителей, области применения.

По структуре легкие бетоны в  соответствии с ГОСТ 25192 могут быть:

•       плотные;

•       поризованные;

•       крупнопористые

     Особой разновидностью легких бетонов являются ячеистые бетоны, имеющие равномерно распределенные поры в ниде сферических ячеек,диаметр которых составляет обычно 1-3 мм.

     Наименования легких бетонов должны соответствовать ГОСТ 25192 с указанием вида крупного пористого заполнителя. При необходимости в наименование включается вид мелкого заполнителя, если он отличается от крупного, и структура.

     Для поризованных легких бетонов вместо структуры в наименовании бетона допускается указывать вид порообразователя

В зависимости от применяемого крупного пористого заполнителя устанавливают следующие виды легких бетонов:

•       керамзитобетон (бетон на керамзитовом гравии);

•       шунгизитобетон (бетон на шунгизитовом гравии);

•       аглопоритобетон (бетон на аглопоритовом щебне);

•       шлакопемзобетон (бетон на шлакопемзовых щебне и гравии);

•       перлитобетон (бетон  на вспученном перлитовом щебне);

•       бетон на щебне  из пористых горных пород;

•       термолитобетон (бетон на термолитовом щебне или  гравии);

•       вермикулитобетон (бетон на вспученном вермикулите);

•       шлакобетон (бетон  на золошлаковых смесях тепловых электростанций (ТЭС) или на пористом топливном шлаке);

•       бетон на аглопоритовом  гравии;

•       бетон на зольном  гравии;

•       азеритобетон (бетон  на азеритовом гравии).

     Могут устанавливаться другие виды легких бетонов на крупных пористых заполнителях, на которые имеются стандарты или технические условия. Легкие бетоны производят, как на минеральных, таки органических вяжущих материалах. Из минеральных вяжущих широко применяют цементы, вяжущие автоклавного твердения (на их основе изготавливают силикатные бетоны), гипсовые вяжущие.

     Заполнители легких бетонов, так же как и вяжущие, могут иметь· минеральное или органическое происхождение. В строительной практике более распространены легкие бетоны с применением природных или искусственных пор истых минеральных заполнителей.

     Разновидностями легких бетонов на природных заполнителях являются пемзобетон, туфобетоны, опокобетоны и др., на искусственных пористых заполнителях - керамзитобетоны, аглопоритобетоны, шлакопемзобетоны, золобетоны и др.

Для производства легких бетонов возможно применение одновременно различных  видов пористых заполнителей. Так, получают, например, керамзитоперлитобетон, керамзитовермикулитобетон и др. (В названии бетона сначала отражается вид крупного заполнителя, а затеммелкого.)

     Разновидностями легких бетонов на органических заполнителях являются арболит, опилкобетоны, изготавливаемые с применением продуктовпереработки древесины и другого растительного сырья, бетон на пенополистирольных заполнителях и др.

     По назначению легкие бетоны подразделяются на:

•       конструкционные, в том числе конструкционно-теплоизоляционные, к которым дополнительно предъявляются  требования по теплопроводности;

•       специальные (теплоизоляционные, жаростойкие по ГОСТ 20910, химически  стойкие по ГОСТ 25246 и др.).

     Теплоизоляционные, основное назначение которых обеспечивать необходимое термическое сопротивление ограждающей конструкции; объемныйвес их менее 500 кг/м3 коэффициент теплопроводности до 0,2 ккал/м *ч * рад.

     Конструктивные, предназначенные воспринимать значительные нагрузки в зданиях и сооружениях; объемный вес их 1400-1800 кг/м3, маркапо прочности не менее 50, морозостойкость не ниже Мрз 15.

      Конструктивно-теплоизоляционные, в которых совмещаются свойства предыдущих видов легких бетонов; объемный вес их 500-1400 кг/м3коэффициент теплопроводности не более 0,55 ккал/м • ч • град, марка по прочности не менее 35.

Из легких бетонов изготавливают разнообразные конструкции. Из конструкционно-теплоизоляционного бетона делают панели и блоки стен зданий, плиты совмещенных кровель и другие конструкции. Стеновые панели выпускают с наружными (фасадными) поверхностями, нетребующими дополнительной отделки в построечных условиях.         Отделку панелей плитками, декоративным бетоном, окраской производят непосредственно на заводе. Из конструкционного легкого бетона изготавливают несущие конструкции: плиты перекрытий и покрытий, другие элементы жилых и общественных зданий.

Используют легкобетонные конструкции  и изделия в различных областях строительства: для мостовых конструкций  в транспортном строительстве, в элеваторостроении и элементах животноводческих помещений, для дренажных труб в водохозяйственном строительстве, для ряда конструкций промышленных зданий.

 

       3.1 Бетоны на пористых заполнителях

      Легкие бетоны на пористых заполнителях получают все большее применение в строительстве благодаря меньшей плотности при достаточно большой прочности и ряду сравнительно благоприятных свойств - повышенной долговечности, морозостойкости, водонепроницаемости, огнестойкости, коррозионной стойкости, меньшей теплопроводности и стоимости. Минеральная преимущественно основа легких бетонов и отсутствие вредных примесей в используемом сырье делает эти бетоны экологически чистыми и безопасными. Это позволяет успешно использовать их в несущих сборных и монолитных конструкциях - колоннах, плитах перекрытий, балках, фермах, пролетных строениях мостов, куполах, каркасах высотных зданий, силосах, элеваторах и др. сооружениях; в ограждающих конструкциях - однослойных наружных стенах и плитах покрытий, а также в качестве теплозвукоизоляционного материала в слоистых конструкциях наружных стен и плит покрытий, межквартирных перегородках и междуэтажных перекрытиях.

     Широта и эффективность применения легких бетонов на пористых заполнителях в различных областях строительства связаны с развитием производства, совершенствованием технологии и повышением качества пористых заполнителей, в том числе из нетрадиционных сырьевых источников.

     Пористые заполнители, используемые для изготовления легких бетонов, подразделяются на природные и искусственные. Природные получаютпутем дробления и рассева на фракции горных пород вулканического туфа, лавы, пемзы, известняка-ракушечника и других пористых горных пород.

     Искусственные пористые заполнители являются продуктами термической обработки минерального сырья, а также отходами металлургической и химической промышленности - доменные, электротермофосфорные и топливные шлаки и золы ТЭС.

 

     3.2 Поризованный бетон

     Поризованный бетон отличается от обычного плотного легкого тем, что содержит в цементном камне большое количество воздушных пор. Поризация позволяет снизить плотность и улучшить теплотехнические свойства легкого бетона на пористых заполнителях. Она полезна вслучае, когда отсутствует пористый песок или свойства заполнителей не позволяют, получить легкий бетон заданной плотности.

     В строительстве находит преимущественное применение поризованный керамзитобетон М35, 50, 75 и 100. Бетон марки 35 используется для устройства теплоизоляционного слоя многослойных ограждающих конструкций, бетон более высоких марок - для однослойных изделий.

     Плотность поризованного керамзитобетона составляет 700-1400 кг/м3 Из поризованного керамзитобетона изготавливают стеновые панели икрупные блоки, совмещенные кровельные плиты и другие изделия. Для повышения плотности изделий, защиты арматуры от коррозии их покрывают отделочным слоем цементно-песчаного раствора или гидрофобными покрытиями. В зависимости от условий службы изделий нормируется их морозостойкость: для стеновых панелей и блоков, не подвергаемых систематическому увлажнению водой, назначается Мрз25,для цокольных панелей и блоков - Мрз35. При использовании изделий в условиях относительной влажности воздуха более 70% на их внутренние поверхности наносится защитное пароизоляционное покрытие и принимаются меры для защиты арматуры от коррозии. Поризацию бетонной смеси осуществляют непосредственно в смесителе в процессе перемешивания исходных компонентов. Для поризации широко применяют обычные воздухововлекающие добавки: омыленный древесный пек (ЦНИПС-1), смолу воздухововлекающую нейтрализованную(СНВ), омыленную канифоль и др. Добавки приготавливают в виде водных растворов определенной концентрации и дозируют с помощью специальных дозаторов. При поризации легких бетонов максимальный объем вовлеченного воздуха достигает 12 %. На объем вовлеченного воздуха влияют вид и количество добавки, свойства заполнителей, условия и режим приготовления смеси. С увеличением содержания крупного пористогo заполнителя до определенного предела объем вовлеченного воздуха резко возрастает и тем в большей мере, чем мельче и легче зерна. Воздухововлечение увеличивается также с уменьшением плотности песка и снижением количества мелких и пылевидных зерен. С уменьшением крупности и повышением плотности песка размер воздушных пузырьков уменьшается, повышается их устойчивость. Оптимальными для поризации являются составы с минимальным количеством добавки, при которых достигается требуемое воздухововлечение и однородная структура поризованного раствора. Для лучшей поризации легких бетонных смесей применяют более интенсивное перемешивание, при котором уменьшается размер пузырьков и повышается стабильность смеси.