Бетон и пенобетон
В статье рассказывается о таком материале, как бетон и его разновидностях: пенобетон, газобетон. Так же даны технические условия на пенобетон.
Бетоном называют искусственный камень, полученный связыванием смеси сыпучих материалов (обыкновенно песка, щебня или гравия) при помощи цемента, извести и т. д., твер-деющих без обжига, от химического соединения с водой.
Бетон с равномерно распределенными в нем мелкими зам-кнутыми воздушными ячейками называется ячеистым бето-ном.
Ячеистый бетон, в зависимости от способа приготовле-ния, называется или «газобетоном» или «пенобетоном».
Газо-бетон изготовляется путем образования в растворе цемента ячеек, получающихся в следствие образования пузырьков газа. Газ же получается от химического воздействия цемента на особые газообразующие добавки. Газ вспучивает незатвердевший еще цементный раствор; раствор же схватывается и затвердевает в таком вспученном состоянии, сохраняя в себе ячейки.
Пенобетоном называют искусственный камневидный материал с равномерно распределенными в нем мелкими зам-кнутыми воздушными ячейками, изготовляемый путем смешивания портланд-цементного теста с пеной, получаемой из раз-личных пенообразующих веществ с помощью оборудования для производства пенобетона. Наш общесоюзный стандарт ОСТ 6161 предусматривает лишь пенобетон на портланд-це-менте, потому что этот вид пенобетона является достаточно хорошо изученным и освоенным. Однако, нет никаких причин думать, что пенобетон нельзя изготавливать и из других це-ментов, но пока освоен только пенобетон на портланд-цементе.
Технические условия, ОСТ 6161 предъявляют к пенобетону 8 требований, причем, в зависимости от объемного свеса и свойств, различают пенобетон двух сортов или, как говорит ОСТ, двух марок: А и Б.
Технические условия на пенобетон
Строение
В изломе пенобетон должен представлять однородную массу с равномерно распределенными мелкими шарообразны-ми замкнутыми ячейками без прослоек, раковин, скоплений цемента и посторонних включений.
Для уменьшения теплопроводности нужно уменьшить размер пор, чтобы в толще пенобетона число их увеличилось. От уменьшения размера ячеек уменьшается теплопередача через конвекцию, от уве-личения числа ячеек уменьшается теплопередача лучеиспу-сканием. От того, что ячейки будут замкнуты уменьшается водопоглощение. Круглая форма способствует лучшему рас-пределению материала и ведет к большей прочности. Про-слойки же и раковины нарушают правильность строения и поэтому вредны. Скопления цемента, так называемая «кру-па», указывают на то, что цемент распределился неравно-мерно, что вместо того, чтобы попасть в стенки, он скатался в комки. Такой пенобетон бывает слаб.
Внешний вид
Изделия из пенобетона должны иметь правильную форму, неповрежденные ребра, углы и поверхности. Пенобетон в из-делии, или отливаемый на месте работ, не должен иметь тре-щин. Это - очень важное требование является обязательным и включено в ОСТ.
Размеры
Наш ОСТ нормирует также и размеры. Цель этого требова-ния- экономия и борьба с потерями. Действительно, для того, чтобы пенобетонные изделия, например, плиты, изгото-вленные на двух разных заводах, могли быть употреблены в дело на одной стройке, без притесок и порчи материала, не-обходимо, чтобы они имели одинаковые размеры. С такой же целью установлены и допускаемые отклонения от указанных ОСТом размеров в ±2%. Значок±указывает,
что допускают отклонения в большую и в меньшую стороны
в 2% или по 2 см на каждый метр.
Объемный вес
Объемный вес пенобетона, высушенного до постоянного веса, должен быть: для марки А не выше 400 кг/м2, для марки Б -в пределах от 400 до 500 кг/мг.
Объемный вес является простым мерилом для определения пористости материала, и что от пористости зависят многие свойства - теплопроводность, прочность и другие. Заметим еще, что вес зависит от того, влажен ли пенобетон или он высушен, и единица объема сухого пенобетона -будет весить меньше, чем влажного. Поэтому, чтобы сравнивать объемные веса двух образцов пенобетона нужно, чтобы они были бы в равных условиях, а поэтому ОСТ указывает, что объемный вес опре-деляется для «высушенного до постоянного веса пенобетона».
Что это значит? Мы знаем, что по мере того, как высыхает какой-нибудь кусок пенобетона, его вес уменьшается, а по-тому если будем сушить его до тех пор пока из пенобетона не уйдет вся влага, то с этого момента, как долго бы не на-гревали пенобетон, он больше не будет уменьшаться в весе, так как вся влага удалилась. Таким образом сушить до по-стоянного веса, это значит сушить до удаления всей влаги или до полной сухости.
Прочность
Временное сопротивление сжатию пенобе-тона в есдеетвенном воздушно-сухом состоянии не должно быть менее - 4 кг/см2 для марки А и 6 кг/см2 для марки Б.
Естественно, что от более тяжелого пенобетона, имеющего более плотные стенки, мы должны требовать большей проч-ности, а мы уже сказали, что о прочности пенобетона мы су-дим по его (временному сопротивлению, т. е. по приходя-щейся на 1 см2 поперечного сечения кубика нагрузке, вы-звавшей его разрушение.
Не следует забывать, что пенобетон, как и всякое изделие из портланд-цемента, со временем становится более прочным; поэтому для сравнения разных пенобетонов надо их испы-тывать в один и тот же срок. Такой срок для цементов и для бетона принимается в 28 дней. Пенобетон испытывают точно в такой же срок, т. е. на 28-й день после его затворения.
Теплопроводность
Коэфициент теплопроводности высушенного до постоянно-го веса пенобетона должен быть не более 0,085 для марки А и 0,005 для марки Б.
Влажный материал бывает боtлее теплопроводен, чем сухой; влажность пенобетона может быть разная, один образец высушен больше, другой меньше,. а третий может быть совсем сырым. Поэтому для того, чтобы сравнивать теплопроводность разных пенобетонов, надо уда-лить всю влагу или, как говорят, высушить образцы до по-стоянного веса».
Водопоглощаемость
Водопоглощаемость пенобетона должна составлять по объ-ему не более 25 % для марки А и 20% для марки Б.
Водопоглощаемость, т. е. способность поглощать воду, дол-жна быть возможно малой. Такой материал меньше отсы-ревает. Ее можно измерить, если определить взвешиванием количество воды, которое поглотил за известный срок образец (ОСТ указывает срок 120 часов или 5 суток). От веса погло-щенной воды легко перейти к объему (1 г воды занимает объем в 1 ел3). Зная объем впитанной воды и объем образца, легко подсчитать в процентах водопоглощаемость по объему.
Морозостойкость
Насыщенный водой пенобетон должен выдерживать 15-крат-ное замораживание при температуре от 10 до -20° С без видимых повреждений. Пенобетон, предназначенный для холодильников или для таких частей здания, где он будет подвергаться заморажи-ванию, не должен бояться мороза. Проверка этого качества делается так: насыщенный водой пенобетон замораживают, в холодильнике или во льде с солью, а затем дают оттаять; часа через 3 или 4, когда он оттаял его снова заморажи-вают, дав простоять на морозе 3-4 часа, и опять оттаивают. Таких последовательных замораживаний и оттаиваний пе-нобетон должен выдержать не менее 15 смен. Считается, что подобное испытание в достаточной мере обнаруживает стой-кость пенобетона против мороза, и что естественные усло-вия, обычно, бывают гораздо менее суровы.
Из предыдущего видно, что требования к пенобетону мар-ки А и Б отличаются в некоторых отношениях. Происходит это от того, что иенобетон марки А, имеющий меньший объ-емный вес, более порист, а вследствие етого он менее тепло-проводен (лучший изоляционный материал), но зато он и слабее и больше поглощает влаги. Это объясняется большим числом пор и более тонкими стенками пенобетона меньшего объемного веса (марки А) по сравнению с более тяжелым пенобетоном марки
Перечисленные 8 требований зависят от того, из каких ма-териалов и как хорошо был приготовлен пенобетон. Если пенобетон удовлетворяет всем этим 8 требованиям, то он счи-тается доброкачественным.
Всякий, изготовляющий пенобетон, не только должен знать эти требования, но должен уметь изготовить пенобетон, все-цело удовлетворяющий им, и если возможно, то даже не только хорошего, но и отличного качества.