Нанобетон и нанотехнологии в изготовлении бетона

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.

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

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.

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.

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/м³). 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 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/см²).

Виды бетона в современном строительстве

Рубрика: Строительные материалы | 07.11.2013

Бетон — искусственный, каменный материал, применяемый в строительстве. Получается в процессе затвердевания идеально подобранной и впоследствии уплотненной смеси вяжущих компонентов, заполнителя и воды. В некоторых случаях может содержать кое-какие добавки.

Прежде чем купить бетон в СПб следует разобраться, какие его виды имеются на рынке и какой из них лучше  использовать для своего проекта.

Подразделяют бетон на следующие виды:

• Гипсовые бетоны
• Цементные бетоны
• Специальные бетоны
• Полимерцементные бетоны
• Силикатные бетоны
• Шлакощелочные бетоны

Так какой же, из всех имеющихся видов бетона подойдет вам?

Гипсовый бетон

Этот вид бетона используют в том случае, когда существенное значение имеет цена. Экономичность и простота при производстве этого вида дает возможность существенно снизить затраты. По сравнению, например с цементным бетоном, до нескольких раз.

Изготавливается на основе гипса. Чаще всего этот вид бетона используется при отделке – для внутренних перегородок, элементов отделки, подвесных потолков и т.п.

Цементный бетон

Данный вид широко применяется в строительстве, ведь его главная особенность, что он готовиться непосредственно на месте стройки, то есть приобретает форму конструкций, в которые он заливается. Производится этот вид на основе вяжущих цементов. Подвидами цементного бетона являются:

•          Бетон на безусадочном и глиноземистом цементе

•          На напрягающем цементе

•          Декоративный бетон

Цементный бетон считается универсальным видом, за счет того, что его применяют почти в любой строительной сфере.

Специальный бетон

Применяется для особых целей. Например, для повышения степени жаростойкости присоединяют жидкое стекло и кремнефтористый натрий, и широко используют всевозможные добавки, полученные от отходов промышленности, которые изменяют его свойства, увеличивая его морозостойкость, прочность и т.д.

Силикатный бетон

Изготавливается через термообработку в автоклаве, используя температуру от 175 до 200 градусов по Цельсию. В целом этот вид бетона, по своим качествам полностью сопоставим с цементным видом бетона. Как правило, известь используют в качестве вяжущего вещества. Из силикатного бетона делают стены, перекрытия, опоры, лестничные марши и т.п.

Полимерцементный бетон

Как правило, этот вид бетона создается на основе эпоксидных, карбамидных и полиэфирных смол. Используют его в качестве облицовочных панелей, водяных резервуаров, дренажных отводов, дорожных ограждений, емкостей для активных химических веществ и т.п.

Шлакощелочной бетон

Изготавливается этот вид бетона на основе щелочных растворов и молотых шлаков. Используются он как конструкционный материал и в гражданском и промышленном строительстве.

Производство ЖБИ

Несмотря на большой спрос, конкуренция среди производителей железобетонных изделий остается высокой. Стремление повысить качество и снизить себестоимость стимулирует производителей не только применять современное оборудование, но и новые технологии в производстве бетона. Главная задача ‒ ускорить процесс без потери качества, достигается техническим оснащением и конвейерным способом производства.

Очередность процессов

Сначала производится приготовление бетонной смеси. Весь процесс происходит на БСУ (бетоносмесительной установке) с соблюдением последовательности и точной дозировки. В это же время подготавливается форма, которая устанавливается на вибростоле. Форма смазывается и в нее укладывается арматура. При необходимости арматура предварительно напрягается путем пропускания через нее электрического тока. При этом арматура нагревается, вследствие чего удлиняется. Концы арматуры закрепляются в специальных пазах формы и, после остывания, она натягивается подобно струне. Готовая бетонная смесь подается в специальном контейнере с помощью мостового или другого крана. При заполнении формы включают вибраторы, за счет чего смесь укладывается равномерно, из неё выходит воздух и обеспечивается отличное сцепление с арматурой. Чтобы изделие не высохло преждевременно, форму закрывают крышкой и помещают в пропарочную камеру. В зависимости от массы, изделие держат в камере при повышенной температуре и влажности. Этот процесс ускоряет затвердевание и сокращает срок набора прочности от 21 суток до 10-12.

Мобильные заводы

При строительстве в отдаленных районах доставка ЖБИ или сырого бетона для монолитных конструкций вызывает дополнительные затраты. С целью избежать этих затрат в России все чаще применяются мобильные заводы. Ярким примером применения таких установок стало строительства моста через Керченский пролив. Благодаря мобильности, завод оперативно перебазируется в нужное место, что экономит время и средства на доставку продукта.

Применение пластификаторов

Время, когда в бетонную смесь добавляли известковое молоко уже в прошлом. На сегодняшний день широкое применение нашли современные суперпластификаторы. Вещества на основе поликарбоксилатов и полиакрилатов показывают просто чудеса науки. При незначительных добавках этих веществ в бетонную смесь раствор становится особо подвижный при уменьшении в нем воды. В результате это положительно влияет на процесс заполнения формы или опалубки, повышает устойчивость материала к растрескиванию и колоссально повышает его прочность. Например, при добавке пластификатора на основе белого цемента М-400, который не отличается особым качеством, его прочность возросла в полтора раза, а водопоглощение снизилось на 3%.

Различие по структурным особенностям

Различают следующие типы 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 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.

Современные виды бетона

Строительные материалы

27.09.2012 18:53

Ни для кого не секрет, что бетон является одним из самых популярных и востребованных видов искусственных строительных материалов, так как в его производстве используется распространенное, местное сырье. В 50-х годах прошлого столетия в бетон вводили разные добавки с целью улучшения его свойств. В конце 90-х впервые на рынке строительных материалов появились модифицированные бетоны, которые отличаются высокими эксплуатационными и технологическими характеристиками. Именно они позволили строить долговечные и эстетичные дома нового поколения.

Сейчас купить бетон можно в любом городе страны, ведь его производство с каждым годом набирает большие обороты. К примеру, приобрести бетон в Одинцово можно с доставкой и по доступной цене

Очень важно, чтобы смесь бетона была доставлена на строительную площадку на специальной технике, которая во время транспортировки смеси постоянно перемешивает ее, предотвращая оседания крупных частиц на дне. Модификатор бетона серии МБ – один из видов новых бетонов, который широко используется в строительстве

Он представляет собой порошкообразный строительный материал, в основе которого лежат органические минералы. В зависимости от соотношения золы-уноса и микрокремнезема в минеральной части различают 4 типа модификаторов.

Модификаторы бетона МБ используются в производстве бетонов с отличными эксплуатационными свойствами, которые можно получить при использовании суперпластификатора и микрокремнезема. Но в отличии от обязательного компонента модификаторы более технологичны и транспортабельны, не приводят к повышению затрат при доставке бетона на строительную площадку. При использовании модификаторов улучшаются технологические свойства бетонной смеси, так как они являются композиционными материалами.Использование модификаторов бетона МБ дает следующие технические эффекты: получение на обычных заполнителях из твердых пород и портландцементе М500 и М400:

• бетонов с высокой прочностью при твердении;
• сверхвысокопрочных и высокопрочных  бетонов, к которым относятся и мелкозернистые;
• высокоподвижных смесей бетона повышенной связности;
• бетонов низкой проницаемости для газов  и воды;

бетонов повышенной долговечности (они отличаются высокой стойкостью к воздействию слабых кислот, высоких температур, морозу, морской воды, хлоридной и сульфатной агрессии).

Деление по назначению

Легкие бетоны на пористых заполнителях можно разделить на следующие виды:

Схема приготовления легкого бетона.

1. Теплоизоляционные с теплопроводностью до 0,2 Вт/(мх°С) и объемной массой от 150 до 500 кг/м³, 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/м³, 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/м³), 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.

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.

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/м³. 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/см². Чтобы сэкономить цемент, его некоторую часть можно заменить известью или гипсом. Опилки необходимо обработать антисептическим раствором.

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.