27. Силикатный бетон. Виды и технические характеристики.

Силикатным бетоном называется искусственный бесцементный каменный материал, получаемый в результате автоклавного твердения смеси, состоящей из извести или других вяжущих веществ на ее основе, тонкодисперсных кремнеземистых добавок, песка и воды. При этом основным цементирующим веществом являются гидросиликаты кальция разной основности, образующиеся при химическом взаимодействии гидрата окиси кальция с кремнеземом, содержащимся в дисперсной добавке или кварцевом песке. Это взаимодействие значительно интенсифицируется в условиях автоклавной обработки, когда повышенное давление насыщенного пара обеспечивает сохранность в материале воды в жидкой фазе при температурах, превышающих 100°.

Силикатные бетоны приготовляют преимущественно мелкозернистые, т. е. их заполнителями являются кварцевые и кварцево-полевошпатные пески.

По структуре силикатные бетоны могут быть плотные тяжелые (только на кварцевом песке) и плотные легкие (с крупным или мелким пористым заполнителем). Разновидностью силикатных бетонов являются поризованные бетоны (газосиликат и пеносиликат), которые относятся к группе ячеистых бетонов.

Мелкозернистые плотные силикатные бетоны по сравнению с обычными цементными характеризуются более однородным строением, а также большей монолитностью структуры благодаря химической природе связи между цементирующим веществом и зернами заполнителя. Тяжелые силикатные бетоны имеют объемный вес 1800—2200 кг/м3. Прочность их при сжатии обычно колеблется от 100 до 600 кг/см2 и зависит от состава смеси, режима автоклавной обработки и других факторов. Например, силикатные бетоны автоклавного твердения при расходе извести в 8—11% от веса твердых компонентов и при уплотнении вибрированием приобретают прочность 100—300 кг/см2. При добавке 15—30% тонкомолотого кварцевого песка, хорошем уплотнении бетонной смеси и оптимальном режиме автоклавной обработки их прочность при сжатии может быть увеличена в 2—3 раза и достигать 400—600 кг/см2.

Силикатный бетон имеет близкий к стали коэффициент линейного расширения, и величина сцепления его с арматурной практически такая же, как у цементного бетона (30—50 кг/см2 с гладкой арматурой и 50—100 кг/см2 с арматурой периодического профиля). В силикатном бетоне повышенной плотности с достаточной толщиной защитного слоя стальная арматура хорошо сохраняется и не подвергается коррозии. Однако в конструкциях внутренних помещений с влажностью воздушной среды более 75% и в конструкциях, находящихся под систематическим воздействием воды или атмосферных осадков, необходима защита арматуры от коррозии с помощью различных покрытий (цементно-казеииовыми, цемеитно-полистирольными и другими обмазками).

28. Ячеистые бетоны. Классификация. Проектирование состава ячеистых бетонов.

Ячеистый бетон – это особо легкий бетон с большим количеством (до 85 % от общего объема бетона) мелких и средних воздушных ячеек размером до 1…1,5 мм.

По назначению пенобетон (как и все ячеистые бетоны) подразделяют на:

- конструкционные;

- конструкционно-теплоизоляционные;

- теплоизоляционные.

В основу этой классификации положено различие в средней плотности. Конструкционный пенобетон имеет плотность D1000 - D1200, конструкционно-теплоизоляционный D500 - D900, теплоизоляционный D300 - D500.

Общая пористость конструкционного пенобетона 47 – 66 %, конструкционно-теплоизоляционного 66 – 82 %, а теплоизоляционного до 92 %.

По условиям твердения бетоны подразделяют на:

- автоклавные (синтезного твердения)  твердеющие в среде насыщен­ного пара при давлении выше атмосферного;

- неавтоклавные (гидратационного твердения) — твердеющие в естествен­ных условиях, при электропрогреве или в среде насыщенного пара при атмосферном давлении.

По способу порообразования бетоны подразделяют:

- газобетоны;

- пенобетоны;

- газопенобетоны.

По виду вяжущих и кремнеземистых компонентов бетоны под­разделяют:

по виду основного вяжущего:

- на известковых вяжущих, состоящих из извести-кипелки более 50 % по массе, шлака и гипса или добавки цемента до 15 % по массе;

- на цементных вяжущих, в которых содержание портландцемента 50 % и более по массе;

- на смешанных вяжущих, состоящих из портландцемента от 15 до 50 % по массе, извести или шлака, или шлако-известковой смеси;

- на шлаковых вяжущих, состоящих из шлака более 50 % по массе в сочетании с известью, гипсом или щелочью;

- на зольных вяжущих, в которых содержание высокоосновных зол 50 % и более по массе;

по виду кремнеземистого компонента:

- на природных материалах — тонкомолотом кварцевом и других песках;

- на вторичных продуктах промышленности — золе-унос ТЭС, золе гидро­удаления, вторичных продуктах обогащения различных руд, отходах ферросплавов и других.

Подбор состава ячеистого бетона производят в следующей последовательности:

1)принимается отношение с кремнеземистого компонента к вяжущему в смеси

2) определяется водотвердое отношение В/Т, обеспечивающее текучесть растворной смеси

3. определяется количество пенообразователя на замес:

Р_п = [П_р / (аk)]·V,

где а – коэффициент использования пенообразователя,

V – заданный объем ячеистобетонной смеси,

k – коэффициент выхода пенообразователя.

Предварительная пористость бетона определяется по формуле

П_р = 1 – (р’_с / k _с) · ( V _уд + В/Т),

где р’_с – плотность ячеистого бетона в высушенном состоянии,

k _с – коэффициент, учитывающий связанную воду в материале,

V _уд – удельный объем сухой смеси.

4) устанавливается расход сухих материалов, добавок и воды по формулам

Р_сух = (р’_с / k _с) · V

Р_вяж = Р_сух / (1+С)

Р_ц = Р_вяж ·n

Р_в = Р_сух ·В/Т

Р_к = Р_сух – Р_ц

где

Р_сух – расход материалов на замес, кг;

Р_вяж – масса вяжущего, кг;

Р_ц – масса цемента, кг;

n – доля цемента в смешанном вяжущем;

Р_в – масса воды, кг;

Р_к – масса кремнеземистого компонента, кг