Современный легкий бетон

Легкий бетон отличается довольно высокой пористостью (около 35-40%), средней плотностью (от 150 до 1800 кг/м ), дешевизной и простотой изготовления. Он получил широкое распространение, используется при возведении монолитных и сборных, ограждающих и несущих конструкций, а также в качестве теплоизоляции. Этот материал имеет сравнительно небольшой вес и хорошие теплозащитные свойства, хотя в прочности уступает кирпичу и тяжелому бетону. При его применении можно значительно уменьшить толщину и массу сооружаемых стен. В результате значительно снизятся расходы на строительство.

Блоки легкого бетона

Лёгкий бетон представляет собой бетонную смесь из цемента, воды, песка и крупных пористых заполнителей.

Основные характеристики

Такие бетоны обычно изготавливают при смешивании в определенных пропорциях различных вяжущих веществ, легких пористых материалов и воды, иногда с добавлением песка, пено- и газообразователей, гидрофобизаторов, пластификаторов, антисептических средств и др.

Таблица классов легкого бетона

Таблица классов легкого бетона.

В качестве вяжущего элемента обычно используют разные виды цемента (магнезиальный, портландцемент), гипс, известь, цементно-известковые смеси.

В качестве заполнителей можно применять:

  1. Легкие природные материалы из горных пород пористой структуры (доломита или известняка вулканического происхождения, пемзы, ракушечника, опоки и др.), полученные при их дроблении и фракционировании.
  2. Искусственные материалы, полученные из отходов металлургического, коксохимического, нефтеперерабатывающего производства, при переработке мусора на городских бытовых свалках. Топливные, металлургические и химические шлаки применяют без какой-либо предварительной переработки. Вспученный керамзит, вермикулит, перлит получают при специальном обжиге глинистого сырья. При высокой температуре и быстром нагревании продукты расширяются в 17-40 раз.
  3. Органические материалы, такие как опилки хвойных пород, льняная или конопляная костра и т. д.

Для улучшения прочностных характеристик легких бетонов в смесь можно добавлять песок.

Основные свойства пористых легких бетонов

Можно выделить следующие:

Классификация легких бетонов по видам заполнителя

Классификация легких бетонов по видам заполнителя.

  1. Плотность материала, которая зависит главным образом от насыпной плотности в сухом состоянии и фракции используемого заполнителя. Крупным считается заполнитель размером от 5 до 40 мм, а мелким - от 0,2 до 5 мм. Соотношение крупного и мелкого заполнителя должно составлять 6:4. В среднем, отношение насыпной плотности крупного сухого заполнителя к плотности бетона, полученного из него, составляет приблизительно 1:2. Имеются следующие марки легкого бетона в зависимости от объемной массы: D200, D300, D400..D2000 (с интервалом 100 кг/м ). Плотность понижается при поризации цементного камня.
  2. Прочность напрямую зависит от количества и марки используемого в смеси цемента, а также от качества пористых заполнителей. Если прочность применяемого заполнителя низкая, то разрушение бетона вполне может начаться именно с него, независимо от характеристик цементного камня. Установлены классы прочности бетонов на сжатие от В0,35 до В40, в зависимости от их назначения.
  3. Теплопроводность может колебаться в довольно широких пределах от 0,055 до 0,75 Вт/(мх°С). На эту величину существенное влияние оказывает как плотность самого бетона, так и характер структуры пористости и влажность материала. Если объемная влажность повышается на 1%, то теплопроводность увеличивается на 0,01. 0,03 Вт/(мх°С). Отличные теплоизоляционные свойства получаются при использовании легких заполнителей из пенополистирола (коэффициент от 0,055 до 0,145 Вт/(мх°С)) и вспученного перлита с коэффициентом 0,15 Вт/(мх°С) при плотности D600.
  4. Морозоустойчивость материала напрямую зависит от качественных характеристик заполнителей и вяжущего элемента, огромную роль играет и структура строения бетона. Морозоустойчивость изменяется в пределах от F15 и до F200. Можно получить величины до F300 и даже F400. Обычно такие бетоны используют для наружных конструкций;
  5. Водонепроницаемость зависит от вида вяжущего элемента, соотношения его и воды в бетоне, от содержания различных химических и тонкомолотых добавок, условий, при которых происходило затвердевание, и возраста самого бетона.

Она довольно высокая, по мере старения материала она увеличивается все больше. В зависимости от водонепроницаемости выделяют следующие марки легкого бетона: W2, W4, W20 (цифры обозначают давление в кгс/см ).

Различие по структурным особенностям

Различают следующие типы легких бетонов:

Разновидности легких бетонов

Разновидности легких бетонов.

  1. Обыкновенные, которые изготавливаются обычно из мелкого или крупного заполнителя, воды и вяжущего элемента, при этом происходит почти полное заполнение раствором различных пустот между крупными частицами. Вовлеченный в такую смесь воздух не должен превышать 6% от общего объема.
  2. Беспесчаные крупнопористые: в таком бетоне между частицами остаются свободные от раствора пустоты. Структура содержит более 25 % пор, заполненных воздухом.
  3. Поризованные или ячеистые бетоны обычно изготавливаются на вяжущей основе и специальных добавках-порообразователях. В их структуре возникают так называемые замкнутые ячейки, заполненные газом или воздухом (до 85% от объема). В таких материалах могут отсутствовать песок и крупные заполнители.

Деление по назначению

Легкие бетоны на пористых заполнителях можно разделить на следующие виды:

Схема приготовления легкого бетона

Схема приготовления легкого бетона.

  1. Теплоизоляционные с теплопроводностью до 0,2 Вт/(мх°С) и объемной массой от 150 до 500 кг/м , которые применяют для производства специальных теплоизоляционных конструкций и в качестве плит для утепления.
  2. Конструкционно-теплоизоляционные, объемная масса которых составляет от 500 до 1400 кг/м , их прочность на сжатие должна быть М35 и выше, а теплопроводность - 0,6 Вт/(мх°С), не более. Их обычно используют для строительства ограждающих и некоторых несущих конструкций (различных перекрытий, стен и перегородок).
  3. Конструкционные обладают самой большой объемной массой для легких бетонов (от 1400 до 1800 кг/м ), имеют прочность более М50 и морозостойкость не ниже F15. Такие применяют обычно для несущих наружных конструкций.

Довольно прочный и относительно легкий материал, бетон, своими руками можно сделать на основе металлургического или топливного шлака. Его используют для монолитного строительства, из него можно изготовить мелкие блоки. А уже из них возводить стены на цементном растворе.

Таблица теплопроводности легких бетонов

Таблица теплопроводности легких бетонов.

Такие блоки обычно производят на заводе, но можно их изготовить и непосредственно на строительной площадке, подготовив опалубочные формы и выливая в них изготовленный своими руками из шлака бетон . При самостоятельном литье блоков в целях снижения теплопроводности и экономии цемента можно использовать в качестве пустотообразователей даже гильзы из бумаги (старые газеты), заполненные песком, а также специальные вставки из более легкого опилко- или полистиролбетона. Легкий бетон марки М10 как раз можно использовать для таких термовкладышей.

Для получения блоков можно изготовить бетон своими руками, используя в качестве заполнителя опилки. Сооружение стен из такого материала значительно удешевляет стоимость всего строительства. Если такие стены хорошо защитить от атмосферного воздействия, они прослужат более 50 лет.

Стеновые блоки из опилкобетона лучше изготавливать из цемента или смеси цемента с известью.

Для них можно использовать следующий состав: цемент марки М300 - М400, мелкий песок, опилки хвойных пород в пропорции 1 : 1,5 : 1. Получается бетон марки М10 - М15, средняя плотность которого около 1000-1100 кг/м . Из такого раствора можно проводить формовку небольших блоков для сооружения стен. После выдержки в течение 3 месяцев такие блоки будут иметь предел прочности 10-15 кг/см . Чтобы сэкономить цемент, его некоторую часть можно заменить известью или гипсом. Опилки необходимо обработать антисептическим раствором.

https://youtu.be/Mzrj-h365C8

Сегодня очень заметна тенденция к росту использования в монолитном и блочном строительстве легких бетонов. Исследования в области получения этого материала из различных отходов имеют большую перспективу. С уверенностью можно считать, что легкий бетон - это материал будущего.

Lightweight concrete has a rather high porosity (35-40%), medium-density (150 to 1800 kg / m ), cheapness and ease of manufacture. It was widely used in the construction of monolithic and prefabricated, and protecting load-bearing structures, as well as thermal insulation. This material has a relatively low weight and good thermal insulation properties, although the strength is inferior and heavy concrete bricks. In its application can significantly reduce the thickness and weight of the constructed walls. As a result, significantly reduce construction costs.

Blocks of lightweight concrete

Lightweight concrete is a concrete mixture of cement, water, sand and large porous aggregates.

Main characteristics

Such concretes are typically made by mixing various proportions in certain binders, lung porous materials and water, sometimes with the addition of sand, and foam blowing agents, water repellents, softeners, and antiseptics al.

Table lightweight concrete classes

Table lightweight concrete classes.

The binder element typically use different types of cement (magnesia, Portland cement), gypsum, lime, cement-lime mixture.

As fillers may be used:

  1. Light natural materials from rocks of the porous structure (dolomite or volcanic limestone, pumice, limestone, flasks and others.), Obtained in their crushing and fractionation.
  2. Artificial materials derived from waste of metallurgical, coke, refinery, with garbage processing household in urban landfills. Fuel, chemical and metallurgical slags used without any pre-processing. The expanded expanded clay, vermiculite, perlite, obtained by a special roasting raw clay. At high temperatures and rapid heating gases expand in 17-40 times.
  3. Organic materials, such as sawdust softwood, linen or hemp fire and so on. D.

To improve the strength characteristics of lightweight concrete in the mix can be added to the sand.

The main properties of porous lightweight concrete

The following can be distinguished:

Classification by type of lightweight concrete aggregate

Classification by type of lightweight concrete aggregate.

  1. The density of the material, which depends mainly on the bulk density of the dry fraction and filler used. Close considered aggregate size of 5 to 40 mm, and small - from 0.2 to 5 mm. The ratio of coarse and fine aggregate must be 6: 4. The average bulk density ratio of the large aggregate to dry density of the concrete made from it, is about 1: 2. The following brands of lightweight concrete, depending on the volume weight: D200, D300, D400..D2000 (from 100 kg / m intervals). Density decreases with porization cement stone.
  2. Durability depends upon the amount and grade used in the cement mixture as well as the quality of porous aggregates. If the strength of the filler used is low, concrete demolition It may well start there, regardless of the characteristics of the cement paste. Classes set concrete compressive strength of up to V0,35 B40, depending on their purpose.
  3. Thermal conductivity can vary quite widely from 0.055 to 0.75 W / (mh ? C). This value is significantly affected by the density of the concrete structure and the nature of the porosity and moisture content of the material. If the humidity increases the volume of 1%, the thermal conductivity is increased by 0.01. 0.03 W / (mh ? C). Excellent thermal insulating properties are obtained by using lightweight aggregates of expanded polystyrene (coefficient of 0.055 to 0.145 W / (mh ? C)) and the expanded perlite with a coefficient of 0.15 W / (mh ? C) in density D600.
  4. Frost resistance of the material depends on the quality characteristics of the aggregates and the binder element, plays an important role and structure of the concrete structure. Cold hardiness varies between F15 and F200 to. You can get the value to F300 and even the F400. Typically, such concrete is used for outdoor structures;
  5. Water resistance depends on the type of binding member, and the ratio of its water in the concrete, the content of various chemical additives and a fine ground, conditions at which the solidification of the concrete and age.

It is quite high, with the aging of the material it is increasingly growing. Depending on the water resistance are the following brands of lightweight concrete: W2, W4, W20 (numbers indicate pressure in kg / cm ).

The difference on the structural features

The following types of lightweight concrete:

Varieties of lightweight concrete

Varieties of lightweight concrete.

  1. Ordinary, which are usually made of fine or coarse aggregate, water and binder element, when this is almost completely filled with a solution of various voids between larger particles. Involved in a mixture of air should not exceed 6% of the total.
  2. Macroporous claydite: in a concrete between particles remain free from the emptiness of the solution. The structure contains more than 25% of the pores filled with air.
  3. Porous or cellular concrete usually made on the basis of the binder and special additives, blowing agents. These so-called structure having closed cells filled with gas or air (up to 85% by volume). In such materials may not sand and coarse aggregates.

Dividing by purpose

Lightweight concrete with porous aggregates can be divided into the following types:

Driving preparation of lightweight concrete

Driving preparation of lightweight concrete.

  1. Thermal insulation with a thermal conductivity to 0.2 W / (mh ? C) and a weight of 150 to 500 kg / m , which is used for the production of special structures and thermal insulation as the panels for thermal insulation.
  2. Constructive insulating, the bulk density of from 500 to 1400 kg / m , their compressive strength should be M35 and above, and thermal conductivity - 0.6 W / (mh ? C), max. They are commonly used for the construction of fencing and some supporting structures (different floors, walls and partitions).
  3. Construction has the largest volume weight for lightweight concrete (from 1400 to 1800 kg / m ), have more strength M50 and frost is not lower than F15. These are usually used for load-bearing exterior designs.

Quite durable and relatively lightweight material, the concrete, with his hands can be done on the basis of metallurgical slag or fuel. It is used for monolithic construction, because it is possible to make small blocks. And already have to build walls in cement mortar.

Table of thermal conductivity of lightweight concrete

Table of thermal conductivity of lightweight concrete.

These blocks are usually produced at the factory, but they can be manufactured directly at the construction site, preparing formwork and pouring it into a form they made with their own hands from the slag concrete. With self-injection units in order to reduce the thermal conductivity and cement savings can be used as an inside core, even sleeve made of paper (old newspapers), filled with sand, and special inserts made easier opilko- or polystyrene. Lightweight concrete grade M10 just may be used for such thermofiller.

For concrete blocks can be manufactured with his hands using sawdust as a filler. The construction of the walls of a material significantly reduces the cost of the entire construction. If such a wall is well protected from the elements, they will last more than 50 years.

Building blocks of better opilkobetona made of cement or cement mixed with lime.

For them, you can use the following composition: cement brand M300 - M400, sand, sawdust of coniferous species in a ratio of 1: 1.5: 1. A concrete grade M10 - M15, which is about the average density of 1000-1100 kg / m . From such a solution can be carried out forming small blocks for the construction of walls. After standing for 3 months, such units will have a tensile strength of 10-15 kg / cm . To save cement, it is possible to replace some of the lime or gypsum. Sawdust should be treated with an antiseptic solution.

https://youtu.be/Mzrj-h365C8

Today is a very noticeable trend towards increased use of in a monolithic block and construction of lightweight concrete. Studies on preparation of this material from various waste have great promise. we can assume with certainty that the lightweight concrete - a material of the future.

Легкий бетон відрізняється досить високою пористістю (близько 35-40%), середньою щільністю (від 150 до 1800 кг / м ), дешевизною і простотою виготовлення. Він набув широкого поширення, використовується при зведенні монолітних і збірних, огороджувальних та несучих конструкцій, а також в якості теплоізоляції. Цей матеріал має порівняно невелику вагу і хороші теплозахисні властивості, хоча в міцності поступається цеглі і важкого бетону. При його застосуванні можна значно зменшити товщину і масу споруджуються стін. В результаті значно знизяться витрати на будівництво.

Блоки легкого бетону

Легкий бетон є бетонну суміш з цементу, води, піску і великих пористих заповнювачів.

Основні характеристики

Такі бетони зазвичай виготовляють при змішуванні в певних пропорціях різних в'яжучих речовин, легких пористих матеріалів і води, іноді з додаванням піску, піно-і газообразователей, гідрофобізаторів, пластифікаторів, антисептичних засобів та ін.

Таблиця класів легкого бетону

Таблиця класів легкого бетону.

В якості в'яжучого елемента зазвичай використовують різні види цементу (магнезійний, портландцемент), гіпс, вапно, цементно-вапняні суміші.

Як заповнювачі можна застосовувати:

  1. Легкі природні матеріали з гірських порід пористої структури (доломіту вапняку вулканічного походження, пемзи, черепашнику, опоки і ін.), Отримані при їх дробленні і фракціонування.
  2. Штучні матеріали, отримані з відходів металургійного, коксохімічного, нафтопереробного виробництва, при переробці сміття на міських побутових смітниках. Паливні, металургійні і хімічні шлаки застосовують без будь-якої попередньої переробки. Спучений керамзит, вермикуліт, перліт отримують при спеціальному випалюванні глинистої сировини. При високій температурі і швидкому нагріванні продукти розширюються в 17-40 разів.
  3. Органічні матеріали, такі як тирса хвойних порід, лляна або конопляна багаття і т. Д.

Для поліпшення міцності легких бетонів в суміш можна додавати пісок.

Основні властивості пористих легких бетонів

Можна виділити наступні:

Класифікація легких бетонів за видами заповнювач

Класифікація легких бетонів за видами заповнювача.

  1. Щільність матеріалу, яка залежить головним чином від насипної щільності в сухому стані і фракції використовуваного заповнювач. Великим вважається заповнювач розміром від 5 до 40 мм, а дрібним - від 0,2 до 5 мм. Співвідношення великого і дрібного заповнювача має становити 6: 4. В середньому, ставлення насипної щільності крупного сухого заповнювач до щільності бетону, отриманого з нього, складає приблизно 1: 2. Є такі марки легкого бетону в залежності від об'ємної маси: D200, D300, D400..D2000 (з інтервалом 100 кг / м ). Щільність знижується при поризації цементного каменю.
  2. Міцність безпосередньо залежить від кількості і марки використовуваного в суміші цементу, а також від якості пористих заповнювачів. Якщо міцність застосовуваного заповнювача низька, то руйнування бетону цілком може початися саме з нього, незалежно від характеристик цементного каменю. Встановлено класи міцності бетонів на стиск від В0,35 до В40, в залежності від їх призначення.
  3. Теплопровідність може коливатися в досить широких межах від 0,055 до 0,75 Вт / (мх ° С). На цю величину істотно впливає як щільність самого бетону, так і характер структури пористості і вологість матеріалу. Якщо об'ємна вологість підвищується на 1%, то теплопровідність збільшується на 0,01. 0,03 Вт / (мх ° С). Відмінні теплоізоляційні властивості виходять при використанні легких наповнювачів з пінополістиролу (коефіцієнт від 0,055 до 0,145 Вт / (мх ° С)) і спученого перліту з коефіцієнтом 0,15 Вт / (мх ° С) при щільності D600.
  4. Морозостійкість матеріалу безпосередньо залежить від якісних характеристик наповнювачів і в'яжучого елемента, величезну роль грає і структура будови бетону. Морозостійкість змінюється в межах від F15 і до F200. Можна отримати величини до F300 і навіть F400. Зазвичай такі бетони використовують для зовнішніх конструкцій;
  5. Водонепроникність залежить від виду в'яжучого елемента, співвідношення його і води в бетоні, від змісту різних хімічних і тонкомолотих добавок, умов, при яких відбувалося затвердіння, і віку самого бетону.

Вона досить висока, в міру старіння матеріалу вона збільшується все більше. Залежно від водонепроникності виділяють наступні марки легкого бетону: W2, W4, W20 (цифри позначають тиск в кгс / см ).

Різниця за структурними особливостями

Розрізняють такі типи легких бетонів:

Різновиди легких бетонів

Різновиди легких бетонів.

  1. Звичайні, які виготовляються зазвичай з дрібного або великого заповнювача, води і в'яжучого елемента, при цьому відбувається майже повне заповнення розчином різних порожнеч між великими частками. Залучений в таку суміш повітря не повинен перевищувати 6% від загального обсягу.
  2. Беспесчание великопористі: в такому бетоні між частинками залишаються вільні від розчину порожнечі. Структура містить більше 25% часу, заповнених повітрям.
  3. поризовані або пористі бетони зазвичай виготовляються на в'язкої основі і спеціальних добавках-порообразователем. В їх структурі виникають так звані замкнуті осередки, заповнені газом або повітрям (до 85% від обсягу). У таких матеріалах можуть бути відсутніми пісок і великі заповнювачі.

Розподіл за призначенням

Легкі бетони на пористих заповнювачах можна розділити на наступні види:

Схема приготування легкого бетону

Схема приготування легкого бетону.

  1. Теплоізоляційні з теплопровідністю до 0,2 Вт / (мх ° С) і об'ємної масою від 150 до 500 кг / м , які застосовують для виробництва спеціальних теплоізоляційних конструкцій і в якості плит для утеплення.
  2. Конструкційно-теплоізоляційні, об'ємна маса яких становить від 500 до 1400 кг / м , їх міцність на стиск повинна бути М35 і вище, а теплопровідність - 0,6 Вт / (мх ° С), не більше. Їх зазвичай використовують для будівництва огороджувальних та деяких несучих конструкцій (різних перекриттів, стін і перегородок).
  3. Конструкційні володіють найбільшою об'ємною масою для легких бетонів (від 1400 до 1800 кг / м ), мають міцність більш М50 і морозостійкість не нижче F15. Такі застосовують зазвичай для несучих зовнішніх конструкцій.

Досить міцний і відносно легкий матеріал, бетон, своїми руками можна зробити на основі металургійного або паливного шлаку. Його використовують для монолітного будівництва, з нього можна виготовити дрібні блоки. А вже з них зводити стіни на цементному розчині.

Таблиця теплопровідності легких бетонів

Таблиця теплопровідності легких бетонів.

Такі блоки зазвичай виробляють на заводі, але можна їх виготовити і безпосередньо на будівельному майданчику, підготувавши опалубні форми і виливаючи в них виготовлений своїми руками з шлаку бетон. При самостійному лиття блоків з метою зниження теплопровідності і економії цементу можна використовувати в якості пустотоутворювачів навіть гільзи з паперу (старі газети), заповнені піском, а також спеціальні вставки з більш легкого опілко- або полістиролбетону. Легкий бетон марки М10 якраз можна використовувати для таких термовкладиш.

Для отримання блоків можна виготовити бетон своїми руками, використовуючи як заповнювач тирсу. Мурування стін з такого матеріалу значно здешевлює вартість всього будівництва. Якщо такі стіни добре захистити від атмосферного впливу, вони прослужать більше 50 років.

Стінові блоки з опілкобетона краще виготовляти з цементу або суміші цементу з вапном.

Для них можна використовувати наступний склад: цемент марки М300 - М400, дрібний пісок, тирса хвойних порід в пропорції 1: 1,5: 1. Виходить бетон марки М10 - М15, середня щільність якого близько 1000-1100 кг / м . З такого розчину можна проводити формовку невеликих блоків для спорудження стін. Після витримки протягом 3 місяців такі блоки будуть мати межу міцності 10-15 кг / см . Щоб заощадити цемент, його деяку частину можна замінити вапном або гіпсом. Тирса необхідно обробити антисептичним розчином.

https://youtu.be/Mzrj-h365C8

Сьогодні дуже помітна тенденція до зростання використання в монолітному і блочному будівництві легких бетонів. Дослідження в області отримання цього матеріалу з різних відходів мають велику перспективу. З упевненістю можна вважати, що легкий бетон - це матеріал майбутнього.


» » » Современный легкий бетон