Бетоны на пористых заполнителях

   Материалы для изготовления легкого бетона. Для легкого бетона используют быстротвердеющий и обычный портландцементы, а также шлакопортландцемент. Применяют в основном неорганические пористые заполнители. Для теплоизоляционных и некоторых видов конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов используют и органические заполнители, приготовленные из древесины, стеблей хлопчатника, костры, гранулы пенополитстерола (стиропорбетон) и др.

Неорганические пористые заполнители

   Неорганические пористые заполнители отличаются большим разнообразием, их разделяют на природные и искусственные. Природные пористые заполнители получают путем частичного дробления и рассева или только рассева горных пород (пемзы, вулканического туфа, известняка-ракушечника и др.). искусственные пористые заполнители являются продуктами термической обработки минерального сырья и делятся на специально изготовленные и побочные продукты промышленности (топливные шлаки и золы, отвальные металлургические шлаки и др.).

   Неорганические пористые заполнители отличаются большим разнообразием, из разделяют на природные и искусственные. Природные пористые заполнители получают путем частичного дробления и рассева или только рассева горных пород (пемзы, вулканического туфа, известняка-ракушечника и др.). Искусственные пористые заполнители являются продуктами термической обработки минерального сырья и разделяются на специально изготовленные и побочные продукты промышленности (топливные шлаки и золы, отвальные металлургические шлак и др.).

Керамзитовый гравий

   Керамзитовый гравий получают путем обжига гранил, приготовленных из вспучивающихся глин. Это легкий и прочный заполнитель насыпной плотностью 250-800 кг/см³. В изломе гранула керамзита имеет структура застывшей пены. Спекшаяся оболочка, покрывающая гранулу, придает ей высокую прочность. В процессе обжига (до 1200°C) легкоплавкая глина переходит в пиропластическое состояние и вспучивается вследствие выделения внутри каждой гранулы газообразных продуктов. Они образуются при дегидратации слюдистых минералов и выгорании органических примесей. Вспучиванию способствует выделение СО2 в реакции восстановления окиси железа до закиси, протекающей при обжиге в восстановительной среде (содержащей СО).

   Керамзит, обладающий высокой прочностью и легкостью, является основным видом пористого заполнителя.

Керамзитовый песок

   Керамзитовый песок (зерна до 5мм) получают при производстве керамзитового гравия (правда, в небольших количествах), а также по методу кипящего слоя, обжигом глиняных гранул во взвешенном состоянии. Кроме того, его можно получать дроблением зерен гравия.

Шлаковая пемза

   Шлаковую пемзу изготовляют путем быстрого охлаждения расплава металлургических (обычно доменных) шлаков, приводящего к вспучиванию. Куски шлаковой пемзы дробят и рассеивают, получая пористый щебень. Производство шлаковой пемзы распространено в районах развитой металлургии. Здесь себестоимость шлаковой пемзы ниже, чем керамзита.

Гранулированный металлургический шлак

   Гранулированный металлургический шлак получают в виде крупного песка с пористыми зернами размером 5-7мм, иногда до 10мм.

Вспученный перлит

   Вспученный перлит изготовляют путем обжига водосодержащих вулканических стеклообразных пород (перлитов, обсидианов). При температуре 950-1200°C вода выделяется и перлит увеличивается в объеме 10-20 раз. Вспученный перлит применяют для производства легких бетонов и теплоизоляционных изделий.

Вспученный вермикулит

   Вспученный вермикулит – пористый сыпучий материал, полученный путем обжига водосодержащих слюд. Этот заполнитель используют для изготовления теплоизоляционных легких бетонов.

Топливные отходы

   Топливные отходы (топливные шлаки и золы) образуются в качестве побочного продукта при сжигании антрацита, каменного угля, бурого угля и других видов твердого топлива. На основе золы выпускают зольный гравий.

Топливные шлаки

   Топливные шлаки – пористые кусковые материалы, получающиеся в топке в результате спекания и вспучивания неорганических (в основном глинистых) примесей, находящихся в угле.

   Шлак и подвергаются частичному дроблению, рассеву и обогащению для удаления вредных примесей (несгоревшего угля, золы и др.) но основе зол выпускают зольный и глинозольный гравий.

Аглопорит

   Аглопорит получают при обжиге глиносодержащего сырья (с добавкой 8-10% топлива) на решетках агомерационных машин. Каменный уголь выгорает, а частицы сырья спекаются. Применяют местное сырье: легкоплавкие глинистые и лессовые породы, а также отходы промышленности – золы, топливные шлаки и углесодержащие шахтные породы. Аглопорит выпускаю в виде пористого песка, щебня и гравия.

Шунгизит

   Шунгизит изготовляют обжигом шунгитовых сланцевых пород.

   Наивыгоднейшее сочетание показателей плотности, теплопроводности, прочности и расхода цемента для легких бетонов достигается при наибольшем насыщении бетона пористым заполнителем, что требует слитного (сближенного) размещения зерен заполнителя в объеме бетона. В этом случае в бетоне будет находится меньше цементного камня, являющегося самой тяжелой частью легкого бетона, а стальная арматура будет защищена от корродирования. Наибольшее насыщение бетона пористым заполнителем возможно только при правильном подборе зернового состава смеси мелкого и крупного пористых заполнителей, а также при использовании технологических факторов (интенсивного уплотнения, пластификаторов и др.).

   Пористые заполнители, так же, как и потные, делят на крупные (пористый гравий или щебень) с размером кусков 5-40мм и мелкие (пористый песок), состоящие из частиц менее 5мм. Пористый песок рассеивают на две фракции – до 1,2мм (мелкий песок) и 1,2-5мм (крупный песок). Пористый щебень (гравий) следует разделять на фракции – 5-10, 10-20, 20-40мм.

   По насыпной плотности в сухом состоянии (кг/см³) пористые заполнители разделяют на марки 250……..1100.

   Прочность пористого щебня (гравия) устанавливают по стандартной методике путем раздавливания зерен в стальном цилиндре и подразделяют на марки: не менее 5 (для засыпок) и от 25 до 200 для бетонов.

   Пористый гравий, щебень и песок периодически должны испытывать на теплопроводность и радиационно-гигиеническую оценку.

  Авторы: редакционная статья ТехСтройЭкспертизы

Техническая строительная экспертиза

Узнать стоимость и сроки online, а также по тел.: +7(495) 641-70-69; +7(499) 340-34-73; e-mail: manager@tse-expert.ru