ОСК реферат. Реферат по дисциплине Основы строительных материалов
 Скачать 338.62 Kb.
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Вид бетона | Минимально допустимый расход вяжущего, кг/м3 бетона | |
| общий | в том числе цемента | |
| Теплоизоляционный | 100 | 80 |
| Конструктивно-теплоизоляционный неармированный | 125 | 100 |
| Конструктивно-теплоизоляционный и конструктивный армированный | 225 | 150 |
Для приготовления легких бетонов используют природные и искусственные пористые заполнители. В зависимости от формы и характера поверхности пористые заполнители делят на щебень, состоящий из кусков неправильной формы с открытыми порами на поверхности, и гравий, представляющий собой смесь зерен округлой формы с гладкой и оплавленной поверхностью. Применяют крупный заполнитель (щебень и гравий), состоящий из зерен 5-40 мм (с зернами более 40 мм заполнитель из-за малой его прочности использовать не рекомендуется), крупный пористый песок с размерами зерен 1,2-5 мм и мелкий пористый песок с размерами зерен менее 1,2 мм.
В зависимости от насыпной объемной массы (кг/м3) в сухом состоянии пористые заполнители делят на марки от 100 до 1200. Наиболее легкие заполнители применяют для теплоизоляционных бетонов, тяжелые — для конструктивно-теплоизоляционных и конструктивных бетонов. Для конструктивных бетонов допускается частичная или полная замена пористого песка тяжелым песком.
Для легких бетонов используют природные пористые горные породы вулканического и осадочного происхождения. Наибольшее применение из пористых горных пород вулканического происхождения получили следующие их виды.
Пемза образовалась в результате быстрого остывания насыщенной газами лавы и поэтому характеризуется губчатым строением. Встречаются пемзы с крупнопористой и мелкопористой структурой. Крупнозернистые пемзы обеспечивают получение конструктивно-теплоизоляционных бетонов с объемной массой в высушенном состоянии 500-1200 кг/м3 и прочностью 0,1-7,5 МПа (10-75 кг/см2). Мелкопористую пемзу, как более тяжелый заполнитель, применяют для конструктивных бетонов с объемной массой 1500-1800 кг/м3 и прочностью 7,5-40 МПа (75-400 кг/см2).Вулканические шлаки относятся к излившимся обломочным породам. В зависимости от условий залегания встречаются вулканические шлаки с различной объемной массой исходной горной породы. Легкие вулканические шлаки применяют для конструктивно-теплоизоляционных бетонов объемной массой в сухом состоянии 600-1400 кг/м3 и прочностью 1-10 МПа (10-100 кг/см2), а более тяжелые — для конструктивных бетонов с объемной массой 1600-1800 кг/м3 и прочностью 10-20 МПа (100-200 кг/см2).
Вулканические туфы, получившиеся в процессе уплотнения вулканического пепла, и туфовые лавы, образовавшиеся в результате попадания вулканического пепла и песка в расплавленную лаву до ее остывания, в зависимости от условий образования характеризуются различным количеством и величиной пор. Крупнопористые вулканические туфы и туфовые лавы с прочностью при сжатии менее 10-15 МПа (100-150 кг/см2) используют в конструктивно-теплоизоляционных и конструктивных бетонах прочностью 5-20 МПа (50-200 кг/см2) с объемной массой 1300-1800 кг/м3, а более плотные породы — для конструктивных бетонов прочностью до 40 МПа (400 кг/см2) с объемной массой 1600-1800 кг/м3.
Из осадочных пород чаще всего используют пористые известняки и известковые туфы, состоящие в основном из углекислого кальция с объемной массой исходной породы от 1200-1300 кг/м3 до 1600-1900 кг/м3 с прочностью при сжатии 1-20 МПа (10-20 кг/см2). Известковые туфы и ракушечники используют для конструктивно-теплоизоляционных и конструктивных бетонов объемной массой в сухом состоянии 1400-1800 кг/м3 и прочностью от 3,5 до 20 МПа (35-200 кг/см2).
Искусственные пористые заполнители делят на две группы: отходы промышленности и специально изготавливаемые заполнители.
К отходам промышленности относятся:
топливные шлаки, представляющие собой продукты сжигания кускового угля в промышленных и других топках. Шлаки являются наиболее дешевыми заполнителями, но в большинстве из них содержится значительное количество частиц несгоревшего угля, извести, растворимых солей и других примесей, вредно влияющих на атмосферостойкость бетона (морозостойкость и др.). Лучшими по технологическим свойствам являются антрацитовые и хорошо спекшиеся каменноугольные шлаки. Объемная масса бетонов на топливных шлаках составляет 1200-1800 кг/м3;
пористые металлургические шлаки — кусковые материалы, образуюшиеся в результате естественного охлаждения расплавов металлургических шлаков, содержащих повышенное количество газов. Из-за колебаний химического состава шлакового расплава и изменения условий его охлаждения в отвалах завода структура и свойства образующихся шлаков могут колебаться в значительных пределах. В качестве заполнителей используют не распадающиеся со временем чаще всего из-за полиморфных превращений C2S при медленном охлаждении шлаки с насыпной объемной массой не более 1000 кг/м3 и объемной массой в куске не более 1700 кг/м3. Так как бетоны с заполнителями из пористых доменных шлаков обладают повышенной объемной массой и теплопроводностью, их применяют главным образом для конструктивных бетонов.
Из специально изготавливаемых пористых заполнителей наибольшее распространение получили:
керамзит и его разновидности (шунгезит и др.) — искусственный гравий и песок ячеистого строения с оплавленной поверхностью зерен. Керамзит всех видов изготавливают из хорошо вспучивающихся легкоплавких глинистых пород (пластичных тонкодисперсных глин, глинистых сланцев) путем ускоренного их обжига во вращающихся печах а песок — в «кипящем слое». В результате термической обработки при температуре 1100—1300° С керамзит не имеет в своем составе вредных для цемента примесей; морозоустойчив, огнестоек и, обладая оплавленной поверхностью зерен с высокоразвитой системой преимущественно закрытых пор, отличается небольшой объемной массой и теплопроводностью при сравнительно высокой прочности зерен;
шлаковая пемза — пористый материал, получаемый вспучиванием расплавов металлургических шлаков путем их быстрого искусственного охлаждения;
аглопорит — материал, получаемый спеканием топливных шлаков и зол, а также углесодержащих шахтных и других глинистых пород на решетках агломерационных машин;
перлит — пористый сыпучий материал, образующийся в процессе обжига при температуре 900—1000° С дробленых водосодержащих вулканических стекол (перлитов, обсидианов, витрофиров и т. п.). При нагревании исходная порода интенсивно вспучивается, образуя легковесный заполнитель с насыпной массой 50-300 кг/м3, характеризуемый хорошими теплоизоляционными качествами. Из-за невысокой прочности получаемых бетонов перлиты используют главным образом для теплоизоляционных бетонов.К пористым заполнителям предъявляют следующие требования:
Важнейшие свойства пористых заполнителей, применяемых для легких бетонов
| Заполнитель | Крупный (гравий, щебень) заполнитель | Мелкий заполнитель (песок) | ||||
| объемная масса в куске, кг/м3 | насыпная объемная масса отдельных фракций, кг/м3 | прочность в стандартном цилиндре, МПа (кг/см2) | объем межзерновых пустот | насыпная объемная масса отдельных фракций, кг/м3 | ||
| Искусственные | ||||||
| Керамзит | 600-1400 | 300-700 | 0,8-4,0 (8-40) | 40-50 | 600-1000 | |
| Шлаковая пемза | 500-1800 | 250-1000 | 0,1-2,7 (1-27) | 55-70 | 475-1300 | |
| Аглопорит | 700-1600 | 350-800 | 0,3-2,3 (3-23) | 55-65 | 550-1100 | |
| Природные | ||||||
| Пемза крупнопористая | 400-600 | 300-460 | 0,5-5 (5-50) | — | 500 | |
| Пемза мелкопористая | 1100-1800 | 600-900 | 1,6-15 (16-150) | — | 700-1200 | |
| Вулканические шлаки | 500-800 | 400-500 | 1,7-6,7 (17-67) | — | 600-750 | |
| | 800-1600 | 650-1000 | 10-17 (100-170) | — | 1070-1150 | |
| Вулканические туфы и туфовая лава | 730-1800 | 675-1200 | 0,1-15 (10-150) | — | 720-1300 | |
| Известняки | 1200-1800 | 750-1100 | 0,5-7 (5-70) | — | 880-1300 | |
насыпная объемная масса крупного заполнителя не должна превышать 1200 кг/м3, а мелкого — 1300 кг/м3;в каждой фракции крупного заполнителя количество зерен с размерами выше наибольшего и ниже наименьшего не должно быть более 10%, а полусумма полных остатков на контрольных ситах с наибольшим и наименьшим размерами зерен данной фракции должна составлять 30-60% по объему;
морозостойкость крупных наполнителей, используемых в бетонах, не защищенных от внешних атмосферных воздействий, должна обеспечивать получение бетона требуемой проектом марки по морозостойкости;
прочность искусственных пористых заполнителей — не менее требуемой нормами, прочность исходной породы природных заполнителей — не менее 50% от требуемой прочности бетона, а коэффициент размягчения при использовании в конструктивных бетонах — не менее 0,8, а в конструктивно-теплоизоляционных — 0,7;
содержание серы в заполнителях, применяемых в железобетоне, не более 2%, а количество водорастворимых сульфатов — 1% по массе (в пересчете на SO3);
содержание в мелкой фракции песка пылевидных частиц размером менее 0,14 мм, обладающих свойствами активной минеральной добавки, допускается до 40% по объему.