Лёгкие бетоны и их создание
Лёгкие бетоны и их создание
(статья из журнала Наука и Техника, от августа 1964 г.)

Широкое внедрение легких бетонов, изготовленных на основе искусственных пористых заполнителей — керамзита, аглопорита, — наиболее реальный и экономичный путь, обеспечивающий снижение веса конструкций. По сравнению с обычными такие бетоны обладают:  меньшим объемным весом; более высокими теплоизоляционными свойствами; достаточной прочностью и рядом других положительных особенностей.

 

Это наиболее эффективный материал, применение которого позволяет уменьшить вес зданий и сооружений и одновременно сократить затраты труда и средств на изготовление, транспорт и монтаж сборных элементов.

Использование бетонов на пористых заполнителях одинаково эффективно как в ограждающих конструкциях зданий в виде стеновых панелей, так и в несущих панелях покрытий, перекрытий, балках, прогонах и других конструкциях. Легкие бетоны могут применяться как в жилищном строительстве, так и при возведении промышленных и гидротехнических сооружений и даже в мостостроении.

 

Квадратный метр жилья в крупнопанельных домах с керамзитобетонными стенами стоит на 15 рублей дешевле, чем в кирпичных зданиях. Вес одного квадратного метра такой стены в три с половиной—четыре раза меньше кирпичной стены соответствующей толщины. А затраты труда на производство кирпича и возведение из него стены в четыре-пять раз выше, чем это требует керамзитобетонная стена.

 

Несущие конструкции из керамзитобетона на 30—40 процентов легче обычных железобетонных конструкций. Они имеют более высокие теплотехнические свойства, позволяющие уменьшить расход теплоизоляционных материалов. Но, пожалуй, самое главное то, что на их изготовление требуется на 10—15 процентов меньше арматурной стали, чем это необходимо для обычных железобетонных конструкций.

 

Легкие бетоны с каждым годом получают все большее распространение. Например, в США в несущих конструкциях широко используется керамзитобетон. При этом экономия арматурной стали достигает 15 процентов, а вес зданий снижается на 40 процентов.

 

В нашей стране промышленность легких бетонов практически заново создана в текущей семилетке. Если в 1958 году выпуск искусственных пористых заполнителей составил всего лишь 258 тысяч кубометров, то в 1963 году объем их производства достиг уже пяти миллионов кубометров. А в 1965 году эта цифра превысит девять миллионов кубометров, в том числе шесть миллионов кубометров керамзита.

В Латвии также создана база производства легких бетонов на основе пористых заполнителей. С 1960 года на Калкунском кирпичном заводе работает цех по производству аглопорита, который выпускает в год 15 тысяч кубометров продукции. В 1963 году введен в действие цех керамзита в Екабпилсе мощностью 100 тысяч кубометров в год.

 

В 1961 году в республике стали применять аглопоритобетонные стеновые панели взамен кирпичных стен при сооружении производственных зданий вначале на строительстве завода синтетического волокна в Даугавпилсе, а затем и на многих других стройках.

 

Однако панели из аглопоритобетона, в силу своего сравнительно большого объемного веса (.1200— 1300 кг/м3), с началом производства керамзитового гравия уступили место керамзитобетонным панелям, имеющим объемный вес 1100 кг/м3. "Это помогло уменьшить толщину стен в промышленных зданиях до 25—30 см (толщина кирпичных стен 40 см). В дальнейшем, когда качество выпускаемого керамзита улучшится и объемный вес керамзитобетона будет снижен до 900 кг/м3, толщину стен можно будет уменьшить до 20—24 см.

 

В СССР керамзитобетон больше всего применяется для ограждающих конструкций. Между тем опыт применения легких бетонов в несущих конструкциях показывает, что именно в них наиболее полно проявляются положительные свойства легких заполнителей, удачно сочетающие в себе, кроме других свойств, также и высокую прочность, которая обеспечивает несущую способность конструкций.

 

Государственный территориальный институт по проектированию промышленных предприятий совместно с трестом «Оргтехстрой» Министерства строительства Латвийской ССР провел в 1963 году экспериментальные работы как по подбору составов легких бетонов высокой прочности на аглопорите и керамзите, так и по изготовлению и испытанию опытных несущих конструкций. В результате этих экспериментов получен на аглопорите бетон устойчивых марок «200» и «300» и на керамзите бетон марки «200». Причем объемный вес их находится в пределах между 1600 и 1800 кг/м3, то есть в пределах, вполне приемлемых для несущих конструкций.

 

Испытания на морозостойкость показали, что как аглопоритобетон, так и керамзитобетон марки «200» выдерживают свыше 100 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Коэффициент теплопроводности легкого бетона почти в два раза меньше соответствующего коэффициента для обычного бетона. Кроме того, материал в Несущих конструкциях обладает еще одним очень важным свойством — арматура в нем не подвергается коррозии. Этому способствует высокая плотность бетона, в то время как в низкомарочных бетонах, какие применяются для стеновых ограждений, защита арматуры от коррозии требует специальных мероприятий.

 

Изготовленная и подвергнутая испытанию на изгиб опытная конструкция перекрытия для многоэтажных промышленных зданий — ребристая плита размером 1,19x5,66 м под нормативную полезную нагрузку 1500 кг/м2 — показала хорошие результаты. При расходе арматуры на семь процентов меньше, чем для той же конструкции на обычном бетоне, плита выдержала испытание на жесткость и прочность, к тому же разрушения арматуры не произошло. Это значит, что арматура обладает дополнительным резервом прочности и, следовательно, армирование можно еще уменьшить. С другой стороны, эксперименты показали, что для улучшения сцепления бетона с арматурой необходимо несколько увеличить в опорных частях плиты количество хомутов.

 

Технология бетонирования несущих конструкций из легких бетонов отличается от обычного бетонирования только тем, что для достижения высокой плотности бетой уплотняется не только снизу виброплощадкой, но и сверху с помощью виброгруза из расчета 40—50 г/см2.

 

В настоящее время номенклатура типовых конструкций из легких бетонов, утвержденных Госстроем СССР, пока ограничена. Ряд конструкций находится в стадии разработки и экспериментальной проверки. Однако уже сейчас следует организовать широкое применение легких бетонов, особенно керамзитобетона, во всех видах строительства.

 

Н. ЛЕВ

Проблема повышения прочности бетона весьма актуальна для латвийских строителей, так как имеющиеся местные материалы-заполнители (доломитовый щебень, гравий) не обеспечивают получения марки бетонов выше «300». С 1960 года начата работа по изучению возможностей повышения прочности бетона и растворов с помощью добавок органических веществ и электролитов.

 

Введение в бетон небольших количеств (менее одного процента) комплексных добавок смеси метилсиликоната и хлористого кальция способствует более значительному увеличению прочности бетона как в первые дни твердения, так и в более позднем возрасте.

 

В процессе лабораторных и производственных работ в бетонную смесь вводили различные количества добавок метилсиликоната натрия в сочетании с хлоридами металлов, а также одного метилсиликоната натрия (без хлорида).

 

В лабораторных условиях выявили, что по мере возрастания количеств добавки метилсиликоната до 0,25 процента (от веса цемента) в сочетании с постоянным количеством добавки хлористого кальция (0,7 процента от веса цемента) происходит постепенное повышение

прочности бетонных образцов. Так, например, прочность образцов пластичного бетона с расходом портландцемента марки «500» в количестве 350 кг на 1 м3 при оптимальном количестве добавок составила 387,5 кг/см2 вместо 275,9 кг/см- для бетона без добавок при всех прочих равных условиях. При дальнейшем увеличении добавки метилсиликоната сверх 0,25 процента (oт веса цемента) прочность бетона начинает понижаться.

 

Результаты проведенных работ подтвердили возможность использования метилсиликоната в целях увеличения прочности бетона и получения повышенных его марок.

 

В последние годы благодаря применению комплексных добавок в заводских и полигонных условиях изготовлены в опытном порядке железобетонные изделия  и конструкции повышенной прочности.

 

Применение метода повышения прочности бетона за счет комплексной добавки, состоящей из кремнийорганических веществ и электролитов, будет способствовать внедрению высокопрочных пред напряженных железобетонных конструкций, изготовляемых на местных заполнителях.

 

В США опубликованы подробные данные о качестве и способах применения нового вида материала, над созданием которого на протяжении ряда десятилетий работали многие специалисты. Таким материалом является изобретенный новый вид железобетона, который при схватывании расширяется, увеличиваясь в объеме.

 

Это качество достигается благодаря бокситовым и гипсовым добавкам в цемент. Требуемое расширение бетона может быть заранее задано и рассчитано. Оно обеспечивается точной дозировкой химических добавок.

 

По внешнему виду расширяющийся железобетон ничем не отличается от обычного, но он обладает способностью к самопроизвольному химическому «предварительному напряжению». Это свойство нового материала объясняется тем, что при расширении бетона арматура подвергается растяжению, так же как при предварительном напряжении бетона механическим путем.

 

По отзывам американских экспертов, новый материал обеспечивает коренное усовершенствование железобетона впервые за истекшее столетие. Утверждают, что его прочность в четыре раза превышает прочность обычного бетона. Первые партии нового материала поступят в распоряжение строителей в середине 1964 года.


Тэги: лёгкие бетоны, лёгкий бетон, легкий бетон состав, свойства легких бетонов

Категория: Наука и Техника | Добавил: fantast (06.04.2013)
Просмотров: 1901 | Теги: 1964, строительство, Наука и техника | Рейтинг: 0.0/0