Главная  Свойства 

 

Лесные материалы

 

Легкие бетоны с применением в них пористых заполнителей находят в строительстве все большее применение. Конструкции из легких бетонов позволяют улучшить теплотехнические и акустические свойства зданий, значительно снизить их массу, успешно решить проблему объемного и многоэтажного строительства, а также строительства в сейсмических районах страны. Применение легких бетонов позволяет уменьшить стоимость строительства на 10—20%, снизить трудовые затраты на стройках до 50%, увеличить производительность труда на 20%. Развитие производства бетонов с применением пористых заполнителей характерно как для нашей страны, так и зарубежного строительства. В нашей стране наиболее широко используемым заполнителем являются керамзит, а также аглопорит, перлит и др. Керамзитовый гравий составляет до 80% общего объема современного производства искусственных пористых заполнителей. За рубежом более типичным легким заполнителем является термозит (шлаковая пемза).

 

Бетоны называются легкими, если в сухом состоянии их средняя плотность не выше 2000 кг/м Снижения их массы достигают в основном за счет облегчения заполнителя, иногда путем поризации вяжущей части.

 

По пределу прочности при сжатии конструкционные легкие бетоны разделяют на классы В2; В2,5; В3,5; .., В40 или на марки (МПа): М20; М35 и т. д. до М50 Теплоизоляционные легкие бетоны разделяют на классы В0,35; В0,75; В По средней плотности в сухом состоянии существуют следующие марки легких бетонов: D200; D300; D400; ...; D200 При испытаниях на морозостойкость легкие бетоны выдерживают от 25 до 500 циклов попеременного замораживания и оттаивания. По водонепроницаемости конструкционные легкие бетоны имеют те же марки, что и тяжелые бетоны.

 

В зависимости от назначения и технических свойств легкие бетоны разделяют на конструкционные, применяемые для изготовления несущих конструкций (стены, перекрытия и др.); теплоизоляционные, используемые в ограждающих слоистых конструкциях как утеплитель и для теплоизоляции, звукопоглощения; конструкционно-теплоизоляционные с прочностью 2,5—10 МПа — для ограждений.

 

Конструкционные легкие бетоны марок 150—400 получают на основе портландцемента марок 300—600 с применением керамзитового гравия (керамзитобетоны), аглопоритового щебня (аглопори-тобетоны) или шлаковой пемзы (шлакобетоны). В качестве мелкого заполнителя применяют природный песок, но может быть использован и дробленый песок. Средняя плотность этих бетонов с применением кварцевого песка составляет 1600—1800 кг/м3, что значительно меньше, чем при применении плотного заполнителя для получения тяжелого бетона той же прочности. Эффективность легких бетонов в данном случае особенно наглядна при сравнении их по коэффициентам конструктивного качества. Этот коэффициент, обозначенный ККК, равен отношению предела прочности бетона при сжатии к его средней плотности. При равной прочности у легкого конструктивного бетона в среднем он выше в 2400/1700 =1,4 раза, поэтому легкие бетоны целесообразнее применять, чем тяжелые одинаковой прочности, в междуэтажных перекрытиях отапливаемых зданий, в проезжей части мостов, в железобетонных конструкциях с обычной и предварительно напряженной арматурой (балки, прогоны, лестничные марши и площадки и т. п.). Широкому применению конструктивных легких бетонов в наружных конструкциях способствует высокая морозостойкость (Мрз35 и выше), а при использовании для гидротехнических сооружений их морозостойкость увеличивают до 300 и выше, что достигается введением некоторых добавочных веществ (ПАВ). Теплопроводность этих бетонов в сухом состоянии равна 0,35—0,60, а в стене 0,6—0,8 Вт/(м-К), тогда как у тяжелых она равна 1,25—1,55 Вт/(м-К).

 

Теплоизоляционные легкие бетоны имеют невысокую среднюю плотность — ниже 500 кг/м3 и обладают также хорошими теплозащитными свойствами, так как в сухом состоянии их теплопроводность находится ниже 0,20 Вт/(м-К)! Положительные свойства теплоизоляционных легких бетонов позволяют использовать их в конструкциях как достаточно надежную теплоизоляцию.

 

Бетоны средних марок (по прочности) обладают средней плотностью в пределах 500—1400 кг/м3 й теплопроводностью до 0,5— 0,6 Вт/(м-К) и поэтому с большим успехом совмещают функции конструктивного и теплоизоляционного материала (конструкционно-теплоизоляционного бетона). Величину средней плотности и прочность легкого бетона регулируют в основном подбором соответствующего заполнителя — природного или искусственного. Так как цементный камень значительно утяжеляет бетон, то его содержание стремятся довести до минимума, а макроструктуру приблизить к контактной при данной технологии его формирования. В связи с этим для легких бетонов используют пористый заполнитель, особенно тот, который сохраняет прочность на достаточном уровне. В общей формуле (9. прочности бетона значение показателя степени п быстро увеличивается с понижением прочности заполнителя, уменьшением его средней плотности. Наиболее часто в легких бетонах применяют заполнители в виде щебня, гравия и песка из природных материалов — пемзы, вулканического туфа, ракушечника, известкового туфа и др. и из искусственных — шлаковой пемзы (.термозита), керамзита, аглопорита, вакулита, шунтизита (вспученные при нагревании шунгитовые сланцы), вспученных перлитов и вермикулитов и др. По средней плотности они находятся в широком диапазоне марок — от 100 до 1200 и более. Прочность этих зернистых заполнителей обычно оценивают по величине напряжения при раздавливании их в металлических цилиндрах, и она колеблется от 0,4до20МПа.

 

В легком бетоне может быть использован не только минеральный, но и органический заполнитель — древесная дробленка, оду-бина, костра, гранулированный пенополистирол и т. п. Размер зерен заполнителя равен 1,25—40 мм. Получаемую разновидность легкого бетона (арболит) используют как стеновой материал в жилищном строительстве.

 

Вяжущим веществом в легких бетонах служат обычный или бы-стротвердеющий портландцемент, а в отдельных случаях шлакопор-тландцементы. Арболит иногда изготовляют и на основе высокопрочного гипса, но чаще — портландцемента.

 

Подбор состава, приготовление, укладка и уплотнение бетонной смеси, уход за бетоном, например в покрытиях, не отличается от тех же операций, принятых в технологии тяжелых бетонов.

 

Общий метод проектирования состава ИСК в полной мере распространяется также на легкие бетоны, хотя по аналогии с тяжелыми имеются другие, специфические методы подбора состава легкого бетона, основанные на детально изученных частных закономерностях. Одна из таких частных закономерностей весьма близка к общему закону створа. Она была детально изучена проф. НА. Поповым и представлена в теории легких бетонов. Было отмечено, что при данном составе легкого бетона его прочность связана с количеством воды, добавляемой к смеси. По мере прибавления воды прочность бетона увеличивается и максимум прочности достигается при оптимальной добавке воды. Пройдя через максимум, при дальнейшем увеличении содержания воды прочность бетона снижается под влиянием снижения его плотности. Установлено, что наибольшая прочность и оптимальная подвижность получаются при добавлении воды в количестве, при котором коэффициент выхода уплотненной смеси становится наименьшим.- Показано, что на эту зависимость влияют технологические факторы. Характер расположения экстремумов свойств легкого бетона (прочности, подвижности, коэффициента выхода) на одной вертикальной линии остается неизменным ( 9.1 , отражая общий закон створа, открытый значительно позже этой важной частной зависимости.

 

Как отмечалось выше, наибольшее применение у нас в стране получили легкие бетоны с керамзитом, т. е. керамзитобетон, реже — аглопоритобетон, шунгизитобетон и др. Нередко вводят в бетон еще более легкие заполнители; например перлит в виде песка. Известное распространение получил поризованный керамзитобетон с вспучен-

 

Новой разновидностью служит и азе-ритобетон (азерий—новая разновидность вспученного заполнителя).

 

Независимо от разновидности заполняющей части на легкие бетоны полностью распространяются общие закономерности оптимальных структур ( 9.1 . Среди разновидностей легких бетонов следует выделить крупнопористый и порйзованный бетоны.

 

Крупнопористыщшш. беспесчаный бетон,относится к экономичным и эффективным. Для его производства требуются сравнительно небольшие капиталовложения, небольшой расход цемента и в основном местные заполнители. Этот легкий бетон малотеплопроводен, что снижает расход топлива на отопление помещений в зданиях. Он не содержит песка, что обусловливает его крупнопористое строение.

 

В качестве заполнителя в крупнопористых бетонах используют Щебень или гравий размером от 5 до 40 мм, которые могут быть плотными и пористыми, например керамзит, кирпичный бой и др. Как отмечено, в этом бетоне ограниченное содержание портландцемента (120—150 кг/м3), что приводит к получению бетона сравнительно невысоких марок — 15, 25, 35, 50, 75 и 10 При введении пластифицирующих добавок можно еще больше снизить расход Цемента, до 80—100 кг/м3.

 

Крупнопористый бетон используют как стеновой материал в зданиях высотой до четырех этажей, которые оштукатуривают, чтобы избежать продуваемости ограждающих конструкций.

 

Поризованные бетоны отличаются тем, что содержат не только легкий заполнитель, но и специально поризованный матричный материал (цементный камень). Для этого в состав бетона вводят поризующие вещества с образованием пены, причем замкнутые поры заполняются воздухом. Поризованный бетон изготовляют из цемента, минерального порошка (природного, тонкомолотого гранулированного шлака, горелых пород и др.) путем смешения их с предварительно подготовленной вспененной массой из воды и пенообразователя, например смолосапонинового, получаемого из мыльного корня. Проектный состав такой массы устанавливают в лаборатории в соответствии с общим методом проектирования состава ИСК по качеству или с применением ЭВМ.

 

Эти разновидности легких бетонов обладают улучшенными теплотехническими свойствами и поэтому применяются как теплоизоляционный или конструктивно-теплоизоляционный материал в стеновых ограждающих конструкциях. Следует, однако, отметить, что поризованный бетон при его изготовлении требует дополнительных трудозатрат и применяется реже.

 

Широкое применение лесных материалов в Строительстве объясняется главным образом наличием у них ряда положительных свойств. Они обладают высокой прочностью, малой/объемной массой, малой теплопроводностью, легкостью обработки, простотой скрепления отдельных элементов (с помощью врубок, гвоздей, клея), высокой морозостойкостью, стойкостью к действию растворов солей, щелочей и органических кислот.

 

Все древесные породы делятся на хвойные (сосна, ель, лиственница, пихта, кедр) и лиственные (дуб, бук, береза, осина, ольха). Хвойные породы имеют большее распространение, лучшее качество древесины, большую длину и прямизну ствола по сравнению с лиственными.

 

В современном индустриальном строительстве лесные материалы занимают значительное место среди других строительных материалов. Их применяют для изготовления несущих и ограждающих деревянных конструкций зданий и сооружений, столярных изделий, опалубки для бетонирования железобетонных конструкций, устройства подмостей для производства различных строительно-монтажных работ, изготовления шпал под рельсовые пути, устройства различных ограждений на строительно-монтажных объектах, для гидротехнического строительства. Кроме того, отходы древесины (стружки, опилки, обрезки) широко используют для производства целлюлозы, бумаги, древесноволокнистых и древесностружечных плит, фибролита, ксилолита.

 

Наряду с положительными свойствами лесные материалы обладают также и недостатками, главные из которых — возгораемость, загнивае-мость, гигроскопичность (способность лесных материалов поглощать и отдавать влагу при изменении влажности окружающего их воздуха, при этом происходит их разбухание или усушка), анизотропность (неоднородность строения, вследствие чего в разных направлениях ствол дерева обладает разными свойствами — прочностью, твердостью, теплопроводностью). Кроме того, лесные материалы могут иметь пороки — трещины, сучки, косослой, которые резко снижают их качество. Отрицательные свойства древесины необходимо учитывать при приемке, обработке и хранении лесоматериалов, а также при изготовлении и эксплуатации деревянных конструкций.

 



Фундаменты на проса дочных грунтах. Кровли из асбестоцементаых плоских и волнистых листов. Кровли из мягких материалов. Крыши бань и саун. Легированные стали и твердые сплавы. Малярные работы. Материалы и изделия из горных пород.

 

Главная  Свойства 



0.001