Свойства и класификация на лек и клетъчен бетон

Свойства на клетъчните бетони. Класификация според средната плътност на лек и клетъчен бетон.

Средната плътност на лекия бетон зависи от обемната плътност и зърнестия състав на агрегата, консумацията на свързващо вещество и вода. За намаляване на плътността е необходимо да се постигне по-малък разход на свързващо вещество и образуване на затворени пори в циментовия камък.

Топлопроводимостта на лекия бетон се влияе от: плътността на бетона, естеството на порьозността (необходимо е да се постигне затворена порьозност). Лекият бетон се получава чрез използване на много леки добавъчни материали (перлит, вермикулит).

Якостта зависи от активността на цимента, якостта на добавъчните материали, характера на порьозността, разхода на цимент и степента на уплътняване на бетона.

Устойчивостта на замръзване зависи от вида и количеството на свързващото вещество, устойчивостта на замръзване и вида на пълнителя.

Порестите груби агрегати се разделят на

естествени (пемза, туф);
изкуствени (шлака, разширена глина).

По вид едър инертен материал:

обикновен (всички компоненти присъстват);
макропорести (без пясък);
порести (има разпенващи агенти).

топлоизолационен;
структурни и топлоизолационни;
структурен.

По тип класьор:

Клетъчен бетон - материали с клетъчна структура, които включват пяна и газобетон. Техните механични и физични свойства се определят от фактори като: порьозността на материала, условията на втвърдяване, местоположението на въздушните мехурчета в обема на сместа, вида на свързващото вещество, вида на порите (затворени, отворени или комуникиращи).

Характеристиките на клетъчния бетон са пряко зависими една от друга. Например, коефициентът на топлопроводимост (λ) в сухо състояние е свързан със средната стойностплътност. Тъй като границите на порите обикновено се състоят от плътен циментов камък или хидросиликатна рамка, условията на втвърдяване, видът на свързващото вещество и редица други критерии имат малък ефект върху стойността на λ. Следователно топлопроводимостта на клетъчните бетони като цяло се определя от тяхната средна плътност и порьозност, която е макропорьозност (въздушни мехурчета в обема на материала) и микропорьозност (наличие на пори в стените между мехурчетата).

Характерът на клетъчната структура се влияе от комбинацията от газови мехурчета с различни размери, тяхното пространствено опаковане, форма, среден и максимален размер и дебелината на стените на междупорите.

Формата на порите позволява да се оцени степента на изкривяване на техните сферични черупки към правилни полиедри. Възможността за образуване на полиедрични пори се появява, когато стойността на обема на клетъчната порьозност е 75-80% и по-висока. Порите-полиедри се образуват поради бързо втвърдяване, понижаване на повърхностното напрежение, увеличаване на стабилността на масата и клетъчната порьозност на системата. С увеличаване на порьозността формата на полиедрите трябва да се доближи до по-правилна. По правило се избират условия на порьизация, които допринасят за образуването на гладка и достатъчно плътна повърхност на порите.

Когато порите имат несферична форма и различни размери, порьозността се увеличава. Видът на пенообразувателя и вискозитетът на сместа оказват най-голямо влияние върху размера на порите. Полидисперсното разпределение на размера на мехурчетата допринася за най-равномерната порьозност на бетона.

Коефициентът на структурно качество (A) е един от показателите за качество, приложим за клетъчния бетон. Определя се от отношението на якостта на натиск (Rszh, MPa) към квадрата на средната плътност (ρ0, kg/m³). Този коефициент дава възможност да се извърши сравнителен анализ на порестиразлични по структура и състав материали.

Обемът на влагата за смесване до голяма степен определя здравината на стените на порите. В клетъчните материали, приготвени на базата на сух портланд цимент, по време на втвърдяване само малка част от влагата участва в образуването на структурата. С увеличаване на съдържанието на влага в цимента, обемът на свързаната влага (на възраст 28 дни) обикновено е равен на 15-20% от теглото и се определя от свойствата на неговите минерални компоненти. Излишната влага допринася за появата на капилярна порьозност на повърхността и в дебелината на циментовия камък. В резултат на това, след дехидратация на клетъчния бетон, в преградите между въздушните мехурчета, заедно с порите на гела, има и капилярни пори.

Водно-твърдото съотношение (W / T) е коефициент, който се определя за клетъчни бетони, съдържащи, заедно със свързващо вещество, различни фино диспергирани добавки в техния състав. С увеличаване на W / T, якостните характеристики на клетъчния бетон се влошават, независимо от вида на свързващото вещество.

Топлоизолационните свойства на клетъчните бетони се влияят значително от тяхната влажност. Хидрофилността на бетона от своя страна се определя от характера на разпределението на порите и вида на свързващия компонент. Увеличаването на съдържанието на влага в пенобетона с 1% води до увеличаване на неговата топлопроводимост с 6–8%. В допълнение, топлопроводимостта е пряко свързана с порьозността. Стойността на намаляването на топлопроводимостта на клетъчния бетон с намаляване на средната плътност със 100 kg / m3 е 20%. По този начин е възможно да се постигне стойност на топлопроводимост от 0,06 W/(m deg), което е сравнимо с топлоизолационните характеристики на съвременните високоефективни материали (например пореста пластмаса и минерална вата).

Силата на такива порести материали като клетъчния бетон се определя от набор от фактори:вида и характеристиките на използваните компоненти, тяхното съдържание на влага, метод на топлинна обработка, плътност и някои други. GOST 25485-89 за клетъчни бетони със структурна и топлоизолационна функционална цел предвижда редица класове по отношение на якостта на натиск (Kf.s.): B0.5; В0,75; B1; B1.5; B2.5. Така че клетъчният автоклавен топлоизолационен бетон, съответстващ на клас D350, трябва да има Kp.s. B0.75 или B1. За клетъчни неавтоклавни бетони с клас D300 и D350 класът (Kp.s.) и степента на устойчивост на замръзване не са стандартизирани от стандарта.

На практика е доказано, че при увеличаване на съотношението вода към твърдо вещество (В/Т) от 0,3 до 1,0 се наблюдава увеличение на капилярната порьозност приблизително 1,5 пъти. В допълнение, якостните характеристики се влияят най-много от размера на микропорите в сместа и тяхното разпределение по обем. Очевидно, колкото повече въздушни микропори се съдържат в обема на материала, толкова по-добра здравина има той, като същевременно намалява топлопроводимостта.

Устойчивостта на структурните и топлоизолационни клетъчни бетони при ниски температури (мразоустойчивост) зависи силно от вида на свързващото вещество и структурата на стените между порите и е най-малко 25 цикъла.

Един от основните недостатъци на газобетона, поради клетъчната му структура, е разхлабването на стените на микропорите и повърхността, която ги образува. Поради хидростатичното налягане на масовия стълб порите придобиват формата на елипса. Това е причината за появата на анизотропия (хетерогенност) на свойствата в газобетона, чиято стойност по отношение на якостта е средно 18-22%. Друг недостатък е свързан с неравномерното разпределение на разпенващия агент върху обема на сместа. Разликата в налягането между най-близките пори води до образуване на пукнатини в междумехурчестите прегради. Реологични показателимасите затрудняват естественото отстраняване на дефекта в края на подуването. Увреждането на затворените клетъчни структури значително влошава работата на газобетона. При метода на производство на пяна структурата на микропорите от клетъчен бетон има редица предимства пред газобетона и е лишена от описаните по-горе недостатъци.

Циментовият пенобетон се произвежда главно по неавтоклавна схема. Това дава възможност да се постигне добра устойчивост на пукнатини на клетъчните бетони с леко намаляване на якостните характеристики в сравнение с метода на автоклавна обработка. На етапа на пропарване на пенобетон в обема на сместа се образува широка мрежа от капилярни пори. Това допринася за увеличаване на водопоглъщането и пропускливостта, появата на градиенти на топлина и влага и вътрешни напрежения.

Днес съвременните технологии за производство на пенобетон по неавтоклавна схема са описани в много произведения. Този метод не изисква операции по парене и автоклавиране на бетона и ви позволява да постигнете качество на продукта, което отговаря на повечето изисквания в областта на професионалното строителство.