|
Легкие бетоны на пористых
заполнителях — наиболее распространенный вид легких бетонов. Свидетельства их
применения известны еще в Древнем Риме. Для получения легких бетонов тогда
использовали природный заполнитель — пемзу и туф, а также бой керамики и даже
пустые глиняные сосуды. В настоящее время эти заполнители также используют
как местный материал.
Широкое развитие легкие бетоны получили во второй половине
XX в., когда началось массовое производство искусственных пористых
заполнителей: керамзита, аглопорита, шлаковой пемзы и др. (подробнее см. §
10.3).
Теория легких бетонов. Легкие бетоны существенно
отличаются от тяжелых тем, что пористые заполнители активно поглощают воду.
Связь прочности и В/Ц у легких бетонов носит более сложный характер, чем у
тяжелых.
Теория легких бетонов была разработана Н.А. Поповым в 30-х
годах. Суть ее сводится к следующему. Наивыгоднейшее сочетание показателей плотности,
теплопроводности, прочности и расхода цемента для легких бетонов достигается
при наибольшем насыщении бетона пористым заполнителем, что требует
максимально сближенного размещения зерен заполнителя в объеме бетона. В этом
случае будет достигнуто минимальное содержание цементного камня, являющегося
самой тяжелой частью легкого бетона.
Наибольшее насыщение объема бетона пористым заполнителем
возможно только при правильном подборе зернового состава крупного и мелкого
заполнителей с одновременным использованием технологических факторов
(пластификаторов и интенсивного уплотнения), обеспечивающих плотную упаковку
зерен.
Показателем плотности упаковки зерен в бетонной смеси
служит коэффициент выхода (3, определяемый как отношение объема бетонной
смеси Vb z к сумме объемов (в рыхло-насыпном состоянии) цемента Vn, мелкого
VH и крупного VK заполнителей
Р= гбхдгц+ К).
Коэффициент выхода всегда меньше единицы и составляет
0,6...0,8.
Для определения оптимального для данных конкретных условий
количества воды затворения определяют расход воды, при котором коэффициент
выхода будет минимальным. Этому количеству воды соответствует максимальная
прочность бетона при минимальной плотности и теплопроводности (см. 12.17).
Особенности технологии легких бетонов связаны со
спецификой пористых заполнителей: их плотность меньше плотности воды,
поверхность частиц шероховатая и они активно поглощают воду.
Низкая плотность не позволяет эффективно использовать
традиционные бетоносмесители «свободного падения» (см. 12.8), в которых
перемешивание интенсифицируется за счет падения тяжелых зерен заполнителя.
Шероховатая поверхность также затрудняет перемешивание. Поэтому для
приготовления легкобетонных смесей желательно использовать смесители
принудительного перемешивания.
При вибрировании легких бетонов расслоение смеси имеет
обратный характер в сравнении с тяжелым. Вверх всплывают легкие зерна
заполнителя, а вниз опускается цементное тесто.
Твердение цемента в легких бетонах происходит в более
благоприятных условиях, чем в тяжелом бетоне, так как заполнитель,
поглотивший воду во время приготовления смеси, служит как бы аккумулятором
воды, обеспечивающим влажное твердение бетона в д лительные сроки.
|