Почему в строительстве используют пористые материалы

Роль пористости в формировании свойств материалов.

К физическим свойствам материала относятся плотность, пористость, водопоглощение, влагоотдача, гигроскопичность, водопроницаемость, морозостойкость, теплопроводность, звукопоглощение, огнестойкость, огнеупорность и некоторые другие.

Плотность. Плотность материала бывает средней и истинной. Средняя плотность определяется отношением массы тела (кирпича, камня и т.п.) ко всему занимаемому им объему, включая имеющиеся в нем поры и пустоты. и выражается в соотношении кг/м 3 . Истинная плотность — это предел отношения массы к объему без учета имеющихся в них пустот и пор. У плотных материалов, таких как сталь и гранит, средняя плотность практически равна истинной, у пористых (кирпич и т. п.) — меньше истинной.

Пористость. Эта характеристика определяется степенью заполнения объема материала порами, которая исчисляется в процентах. Пористость влияет на такие свойства материалов, как прочность, водопоглощение, теплопроводность, морозостойкость и др. По величине пор материалы разделяют на мелко-пористые, у которых размеры пор измеряются в сотых и тысячных долях миллиметра, и крупнопористые (размеры пор — от десятых долей миллиметра до 1—2 мм). Пористость строительных материалов колеблется в широком диапазоне. Так, например, у стекла и металла она равна нулю, у кирпича она составляет — 25-35%, у мипоры — 98%.

Отличают открытую и закрытую пористость. Изменяя соотношение объемов открытых и закрытых пор, их размеров, в технологии материалов достигают получение материалов с заданными свойствами. Например, при уменьшении пористости достигается повышение прочности материалов.

При получение теплоизоляционных материалов стремятся увеличить пористость и создать им мелкопористую структуру. Если в общем объеме увеличить долю закрытых пор, то это благоприятно скажется на морозостойкости материалов. Для улучшения звукопоглощающих свойств стремятся создать в материале систему разветвленных и сообщающихся пор. Следовательно, от пористости материалов зависит их средняя плотность, прочность, водонасыщаемость, теплопроводность, морозостойкость, звукопоглощаемость и другие свойства.

Водопоглощение — способность материала впитывать и удерживать в своих порах влагу. По объему водопоглощение всегда меньше 100%, а по массе может быть более 100%, например у теплоизоляционных материалов. Насыщение материала водой ухудшает его основные свойства, увеличивает теплопроводность и среднюю плотность, уменьшает прочность. Степень снижения прочности материала при предельном его водонасыщении называется водостойкостью и характеризуется коэффициентом размягчения. Материалы с коэффициентом размягчения не менее 0,8 относят к водостойким. Их применяют в конструкциях, находящихся в воде, и в местах с повышенной влажностью.

Влагоотдача — это свойство материала терять находящуюся в его порах влагу. Влагоотдача характеризуется процентным количеством воды, которое материал теряет за сутки (при относительной влажности окружающего воздуха 60 % и температуре +20 °С). Влагоотдача имеет большое значение для многих материалов и изделий, например стеновых панелей и блоков, которые в процессе возведения здания обычно имеют повышенную влажность, а в обычных условиях благодаря водоотдаче высыхают — вода испаряется до тех пор, пока не установится равновесие между влажностью материала стен и влажностью окружающего воздуха, т.е., пока материал не достигнет воздушно-сухого состояния.

Гигроскопичность — свойство пористых материалов поглощать влагу из воздуха. Гигроскопичные материалы (древесина, теплоизоляционные материалы, кирпичи полусухого прессования и др.) могут поглощать большое количество воды. При этом увеличивается их масса, снижается прочность, изменяются размеры. Для некоторых материалов в условиях повышенной и даже нормальной влажности приходится применять защитные покрытия. А такие материалы, как кирпич сухого прессования можно использовать только в зданиях и помещениях с пониженной влажностью воздуха.

Водопроницаемостью называют способность материала пропускать воду под давлением. Эта характеристика определяется количеством воды, прошедшей при постоянном давлении в течение 1 часа через материал площадью 1 м 2 и толщиной 1 м. К водонепроницаемым относятся особо плотные материалы (сталь, стекло, битум) и плотные материалы с замкнутыми порами (например, бетон специально подобранного состава).

Морозостойкость — это способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без снижения прочности и массы, а также без появления трещин, расслаивания, крошения. Для возведения фундаментов, стен, кровли и других частей здания, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию, необходимо применять материалы повышенной морозостойкости. Плотные материалы, не имеющие пор, или материалы с незначительной открытой пористостью, с водопоглощением не более 0,5%, обладают высокой морозостойкостью.

Теплопроводность — свойство материала передавать теплоту при наличии разности температур снаружи и внутри строения. Эта характеристика зависит от ряда факторов: природы и строения материала, пористости, влажности, а также от средней температуры, при которой происходит передача теплоты. Кристаллические и крупнопористые материалы, как правило, более теплопроводны, чем материалы аморфного и мелкопористого строения. Материалы, имеющие замкнутые поры, обладают меньшей теплопроводностью, чем материалы с сообщающимися порами. Теплопроводность однородного материала зависит от средней плотности — чем меньше плотность, тем меньше теплопроводность, и наоборот. Влажные материалы более теплопроводны, чем сухие, так как теплопроводность воды в 25 раз выше теплопроводности воздуха. От теплопроводности зависит толщина стен и перекрытий отапливаемых зданий.

Звукопоглощением называется способность материала ослаблять интенсивность звука при прохождении его через материал. Звукопоглощение зависит от структуры материала: сообщающиеся открытые поры поглощают звук лучше, чем замкнутые. Лучшими звукоизолирующими показателями обладают многослойные стены и перегородки с чередующимися слоями пористых и плотных материалов.

Огнестойкость — это свойство материалов противостоять действию высоких температур. По степени огнестойкости материалы делят на несгораемые, трудно-сгораемые и сгораемые. Несгораемые материалы (кирпич, бетон, сталь) под действием огня или высоких температур не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются, но могут сильно деформироваться. Трудносгораемые материалы (фибролит, асфальтовый бетон и т.д.) тлеют и обугливаются, но после удаления источника огня эти процессы прекращаются. Сгораемые материалы (дерево, рубероид, пластмассы и т. д.) воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть и после удаления источника огня.

Огнеупорность — свойство материала противостоять, не деформируясь, длительному воздействию высоких температур. По степени огнеупорности материалы делят на огнеупорные, выдерживающие действие температур до 1580 °С и выше (шамотный кирпич), тугоплавкие, выдерживающие действие температур 1350-1580 °С (тугоплавкий кирпич), легкоплавкие, размягчающиеся или разрушающиеся при температуре ниже 1350 °С (керамический кирпич).

Дата добавления: 2015-04-18 ; просмотров: 6 ; Нарушение авторских прав

Источник

ЧТО ТАКОЕ ЛЕГКИЙ БЕТОН, ЕГО СОСТАВ

ЧТО ТАКОЕ ЛЕГКИЙ БЕТОН, ЕГО СОСТАВ

У большинства людей бетон ассоциируется с очень тяжелым материалом. Он не всегда удобен в использовании, и имеет плотную структуру. С легкими бетонами дело обстоит совсем иначе.

В наше время легкий бетон стал прогрессивным материалом в строительстве. Его часто использует при постройке конструкций различного назначения. Качества бетона дают возможность сделать лучше акустические свойства строений и влияют на теплотехнические. А еще существенно уменьшить их вес и в итоге повлиять на конечную стоимость. Применение таких материалов особенно актуально при строительстве домов в районах с угрозой землетрясений, где применение тяжелых бетонов недопустимо.

Легкий бетон в основном используют для строения утепляющих и несущих конструкций, а также для создания элементов декора. Такой стройматериал помогает снизить нагрузку на фундамент, сократить затраты на рабочую силу и уменьшить расходы на транспортировку.

Важно ! Этот материал имеет прекрасные теплозащитные свойства, также как кирпич, но стоимость бетона при этом ниже. К тому же он влагостойкий, морозостойкий и очень плотный.

КАКИЕ БЫВАЮТ ЛЕГКИЕ БЕТОНЫ?

Качественный бетон всегда должен соответствовать государственному стандарту. Структура материала в соответствии с ГОСТ 25192 может быть различной:

• плотной. Обыкновенный легкий бетон состоит из мелкого и крупного заполнителя, вяжущего компонента и простой воды. Этой разновидности материалов свойственно полное заполнение пустоты между зерен раствором. Количество воздуха, находящегося внутри этой смеси, не превышает шести процентов;
• крупнопористой. В таком бетоне вяжущий компонент полностью обволакивает зерна заполнителя. Воздух занимает в этом материале четверть объема. Чтобы обеспечить наилучшую теплозащиту для помещения из крупнопористого бетона, необходимо будет отштукатурить стены с двух сторон;
• ячеистой или поризированной. Этот бетон не очень плотный и имеет малую теплопроводность. Поры представляют из себя сферические ячейки диаметром от одного до трех мм. Ячеистый строительный материал обладает достаточно небольшой объемной массой, но хорошей прочностью. Эти качества, невысокая цена и легкость технологий, позиционируют ячеистый бетон как современный стройматериал для конструирования стен и перекрытия зданий.

Важно ! Наименования материалов обязательно должны соответствовать стандартам ГОСТ. Кроме того, обязательно должен быть указан вид бетона.

Заполнителем в бетоне является щебень, в состав которого может входить известняк, доломит и другие составляющие. В зависимости от заполнителя выделяют:

• шлакобетон;
• керамзитобетон;
• пемзобетон;
• аглопоритобетон;
• шунгизитобетон;
• перлитобетон;
• термозитобетон;
• вермикулитобетон;
• азеритобетон.

Производятся легкие бетоны из минеральных или органических вяжущих материалов. Из минеральных используют:

• цемент;
• гипс;
• известь;
• жидкое стекло;
• смешанные компоненты.

По назначению они подразделяются по следующим типам:

• конструкционные;
• конструкционно–теплоизоляционные;
• теплоизоляционные;
• жаростойкие;
• химико-стойкие.

Применяют изделия из легкого бетона, а также всевозможные конструкции в различных сферах деятельности. Например, для постройки мостов, или в транспортных сооружениях. Также используют легкий бетон в промышленности, водохозяйстве, строительстве ферм для животных и в элеваторостроении.

ПОРИСТЫЕ БЕТОНЫ

Эти материалы все чаще используют в строительстве, ведь они долговечны и морозостойки. А также устойчивы к влаге и вполне доступны по цене. Более того, благодаря минеральной основе бетон считается экологически чистым. В связи с развитием производства пористые материалы используют для строительства современных зданий.

Это самый распространенный вид легких бетонов. Использовали при строительстве пористый материал в Древнем Риме, много веков назад. Для их производства использовали природные составляющие. Например, пемзу или керамику, а также глину от посуды.

Свою популярность строительный материал обрел во второй половине двадцатого века. Именно тогда началось производство искусственных пористых наполнителей таких как керамзит, шлаковая пемза и другие. Заполнители, которые используются для создания бетонов делятся на два вида: природные и искусственные.

Природные изготавливают из таких материалов как:

Искусственные пористые заполнители — это результат обработки натурального сырья с использование химических добавок. Основные показатели свойств заполнителей:

• насыпная плотность;
• прочность зерен;
• состав зерен;
• водопоглощение;
• морозостойкость.

ПРОЦЕСС И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛЕГКИХ БЕТОНОВ

Процесс изготовления этого материала колоссально отличается от работ по производству тяжелого бетона. Для создания качественного продукта, пористые заполнители хранят в сухих условиях, без доступа к влажности. Фракции должны быть раздельными и не предусматривать смешивание. Это недопустимо, так как меняется состав продукта.

Транспортировка заполнителей также производится с особой аккуратностью. Нельзя допускать их разрушение, смешивание или увлажнение.

Легкие бетонные смеси делают чаще всего в специализированных смесителях, в которых не допускается процесс расслоения составляющих. Вода должна подаваться постоянно пока идет загрузка. Время смешения зависит от:

• работы смесителя;
• скорости оборотов;
• плотности смеси.

Совет ! Для смесителей, емкость который не превышает тысячу литров, а подвижность а подвижность бетонного раствора от 1 до трех см, время перемешивания при плотности 1400-1700 кг/м3 составляет не менее 150с, 1000-1400 кг/м3 — 180с и менее 1000 кг/м3 – 210с. Если емкость больше указанной, то время перемешивания стоит увеличить на 30 секунд.

Основной способ уплотнения для легких бетонных смесей — вибрирование. При вибрировании этого материала смесь приобретает особый характер. Наверх всплывают легкие зерна, внизу оказывается цемент.

Изделия из таких стройматериалов зачастую подвергают тепловлажностной обработке в среде насыщенного пара. Чтобы легкий бетон быстрее затвердевал, стоит применить беспаровой прогрев в среде пониженной влажности. Такой метод способствует устранению влажности в бетоне, но не влияет в дальнейшем на прочность стройматериала.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ПРОДУКЦИИ ИЗ ЛЕГКИХ БЕТОНОВ

Основное отличие легких материалов от тяжелых: наличие в зернах заполнителя пор большого и малого размера. По сравнению с цементным камнем, легкий бетон менее прочен. Но благодаря своей структуре, этот материал обеспечивает прекрасную сцепку с цементным камнем.

Важный показатель качества материала – его плотность. Отличается плотность в сухом состоянии и при влажности. В сухом состоянии этот показатель стандартный и является постоянной величиной. При влажности все зависит от того, как был приготовлен бетон и как он будет в дальнейшем эксплуатироваться.

Плотность зависит от:

• прочности материала;
• проницаемости;
• теплопроводности.

Существуют следующие марки легких бетонов: от Д200 до Д2000.

Надежность материала зависит от качества цемента, условий твердения. Если в бетон вводят пористые заполнители, это влияет на его прочность и существенно снижает ее. Огромное действие на прочность стройматериала оказывает наличие в составе крупного пористого заполнителя.

Водонепроницаемость и морозостойкость легкого бетона ничуть не ниже обыкновенного. Однако цена значительно ниже. В основном легкие бетоны обладают морозостойкостью в диапазоне от F25 до F100. Также возможно получить материал с показателями F200, F300 и F400.

Водонепроницаемость у легких бетонов высокая. Установлены следующие марки легких бетонов по водонепроницаемости: W0,2; W0,4; W0,6; W0,8; W1; W1,2.

Если вы стремитесь сэкономить на строительстве — легкие бетоны послужат прекрасной альтернативой тяжелым конструкциям.

Важно ! Толщина наружных стен снижается с 53-65 см (кирпичные стены) до 24-41 см (легкобетонные стены), поэтому масса 1 м2 стены с 1080-1250 кг уменьшается до 175-560 кг, т. е. примерно в 2-6 раз.

При постройке стен из легкого бетона затраты на труд уменьшаются в двенадцать раз, а их стоимость становится ниже на тридцать процентов, в сумме же расход топлива уменьшается на 48 % по сравнению с кирпичными стенами.

• экологически чистый материал;
• легкий вес;
• пластичность;
• может использоваться в декоре;
• не поглощает влагу и может применяться в строительстве бань;
• огнеупорный;
• морозостойкий.

Бетонные растворы используют и в элементах декора. Например, для создания красивой арки, колонн в греческом стиле, обрамление окон. Вариантов масса, если приложить фантазию.

Использование именно этого материала позволяет воплотить в жизнь даже самые причудливые идеи. Кроме того, всю работу можно выполнить своими руками. А легкость в использовании сократит время работ.

Это уникальный материал, который не сравнится ни с чем другим на рынке. В самые короткие сроки реально не только возвести помещение, но и сделать его декор уникальным.

Источник