Введение
В строительстве бетон обеспечивает надежную и долговечную эксплуатацию конструкций и сооружений, но для построения различных объектов и конструкций, необходимо получить бетон с необходимыми характеристиками.
Для того, чтобы бетон подходил под определённый вид эксплуатации объекта, необходимо вводить в смеси специальные химические добавки. Это позволит бетону получится достаточно прочным, водонепроницаемым и устойчивым к морозам.
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).
Классификация и виды бетонов
Классификация легких бетонов зависит 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).
Так же есть другие различные виды легких бетонов на крупных пористых заполнителях, которые так же имеют свои определенные стандарты и технические условия.
Производства легких бетонов производится, как на минеральных, так и 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.
Применение добавок для легких бетонов
Для того, чтобы регулировать свойства бетона, бетонной смеси и экономии цемента могут применяться различные добавки. Они делятся на два вида: химические добавки, вводимые в бетон в небольшом количестве (0,1- 2% от массы цемента) и изменяющие в нужном направлении свойства бетонной смеси и бетона, и тонкомолотые добавки (5-20% и более), которые используют для экономии цемента, получения плотного бетона при малых расходах цемента и повышения стойкости бетона. Химические добавки являются наиболее универсальными, доступными способами управления технологией бетона и регулирования его свойств. Если раньше наиболее широко в строительстве использовались в виде добавок отдельные химические продукты и модифицированные отходы промышленности, то на сегодняшний момент превалируют добавки, которые специально изготавливают для бетона (суперпластификаторы, органо-минеральные и другие). Развитие строительной индустрии не стоит на месте, учитывается значительно широкое производство бетонных смесей с использованием различных эффективных добавок и применение новых видов добавок.
Химические добавки классифицируют по основному эффекту действия:
1) регулирующие свойства бетонных смесей:
— пластифицирующие добавки, которые увеличиват подвижность бетонной смеси;
— стабилизирующие добавки, предотвращают расслоение бетонной смеси;
— водоудерживающие, сокращают водоотделение;
2) добавки регулирующие схватывание бетонных смесей и твердение бетона:
— добавки, которые ускоряют или замедляют схватывание, ускоряющие твердение, обеспечивающие твердение при низких температурах (противоморозные);
3) регулирующие плотность и пористость бетонной смеси и бетона: воздухововлекающие, газообразующие, пенообразующие, уплотняющие (воздухоудаляющие и кольматирующие поры бетона);
4) добавки — регуляторы деформаций бетона, расширяющие добавки;
5) повышающие защитные свойства бетона стали, ингибиторы коррозии стали;
6) добавки — стабилизаторы, которые повышают стойкость бетонных смесей против расслоения, данные добавки снижают водоотделение;
7) добавки придающие бетону специальные свойства:
— гидрофобизирующие добавки, которые уменьшают смачивание бетона;
— антикоррозионные добавки. Данные добавки увеличивают стойкость в агрессивных средах, красят, повышают бактерицидные и инсектицидные свойства. Так же хорошо электроизолируют, хорошо проводят электричество и защищает от радиации и ее последствий.
Виды добавок
В современной технологии бетонов химические добавки-модификаторы являются таким же обязательным компонентом бетонной смеси, как вяжущие, заполнители и вода
Для того, чтобы увеличить качество бетона, не требуется больших финансовых вложений. Для этого применяется различное количество добавок, которые является эффективным способом, повышающим качество бетонов. Если грамотно применить и выявить определенные пропорции ввода целевых комплексных добавок, то это позволит решить любые проблемы, связанные с получением бетонов с заданными свойствами. Высокая прочность, низкая проницаемость, повышенная долговечность и морозостойкость могут быть достигнуты с применением высокоподвижных бетонных смесей, содержащих современные добавки.
Все добавки можно разделить на шесть групп.
Суперпластификаторы – позволяют повысить подвижность бетонной смеси, или увеличить прочность, плотность и водонепроницаемость бетона, или снизить расход цемента при обеспечении требуемой прочности бетона.
Ускорители набора прочности – увеличивают скорость набора прочности в ранние сроки твердения (1-3 суток), повышают марочную прочность бетона.
Добавки, регулирующие сохраняемость подвижности бетонной смеси, – востребованы в жаркое время года или при необходимости длительной перевозки бетонной смеси.
Добавки с противоморозным эффектом – обеспечивают проведение бетонных работ в зимнее время при температурах до минус 15 о С и даже до минус 25 о С.
Модификаторы бетона – бетоны с этими добавками имеют класс по прочности до В80 при применении цементов марки 500, отличаются пониженной проницаемостью, морозостойкостью, коррозионной стойкостью и долговечностью, при этом бетонная смесь может иметь высокую подвижность.
Добавки для самоуплотняющихся бетонов – помогают решить проблему бетонирования тонкостенных, густоармированных конструкций.
Комплексные добавки – объединяют в себе несколько видов воздействия на бетонную смесь.
Кроме того, комплексные добавки избавляют производителей бетона от поисков нескольких разных компонентов для получения нужных свойств. Ведь эти компоненты должны еще и мирно «уживаться» в одной смеси, не вступать между собой в какие-то нежелательные реакции.
Расчет количества добавки
Для того, чтобы получилось подходящее качество материала для реализации того или иного объекта, необходимо произвести правильную дозировку примесей. Опытным путем количество добавки, которое добавляется в бетон, можно определить по следующей формуле:
Рд=Рц*х/γ*с,
где Рд – расход цемента, кг; х – % дозирования примеси от массы цемента; γ – плотность раствора добавки; с – концентрация добавки, %.
Расход цемента необходимо рассчитать с учетом включения добавок. Выполнить это можно используя формулу:
Рц = Р(1 — а/100),
где а – значение снижения расхода вяжущего, %.
