Материал: Доманская. Строительные материалы и изделия. Учебное пособие
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
— штукатурные особо тяжелые (имеющие среднюю плотность более 2300 кг/м 3), тяжелые (плотностью 1300–2300 кг/м 3) и легкие (плотностью менее 1300 кг/м 3);
— шпаклевочные выравнивающие или финишные; — клеевые для укладки облицовочных материалов (в основ-
ном кафельной плитки) и листовых материалов (гипсокартонных, гипсоволокнистых, стекломагниевых и других);
— затирочные предназначены для затирки узких (до 6 мм)
ишироких (более 6 мм) швов между облицовочными материалами;
— напольные для устройства стяжек, выравнивающих слоев
ифинишных покрытий, разделяемые на выравниваемые и самовыравнивающиеся;
— ремонтные бывают поверхностно-восстановительные, объ- емно-восстановительные конструкционные и инъекционные;
— изоляционные разделяют на гидроизоляционные (поверхностные, инъекционные и проникающие), тепло-, звукоизоляционные (теплоизоляционные со средней плотностью менее 500 кг/м 3, теплоизоляционно-конструкционные — более 500 кг/м 3, звукоизоляционные);
— специальные защитные (огнезащитные, огнеупорные и жаростойкие, ингибирующие, коррозионно-защитные, ра- диационно-защитные и биоцидные), реставрационные (обеспечивают аутентичность состава, соответствие механическим свойствам и внешнему виду реставрируемого объекта) и санирующие для устройства базового сцепляющего, выравнивающего влаго- и солеаккумулирующего или отделочного паропроницаемого слоев;
— отдельную группу составляют ССС для фасадных теплоизоляционных композиционных систем с наружными штукатурными слоями, подразделяемые на смеси для клеевого состава, армированного базового штукатурного, выравнивающего или защитно-декоративного финишного слоев.
144
17. Материалы и изделия на основе минеральных вяжущих веществ
17.3. Бетоны
Бетон — это искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания бетонной смеси, состоящей из отдозированных в определенном соотношении вяжущих веществ (цементирующих), мелких (песок) и крупных (щебень или гравий) заполнителей, наполнителей (порошкообразных материалов крупностью, сопоставимой с размерами частиц вяжущего вещества и образующихся кристаллогидратов), воды и в необходимых случаях модифицирующих добавок. Бетон является основным строительным материалом, ценным возможностью изготовлять из него сборные конструкции, изделия и монолитные сооружения различной формы и назначения и придавать ему самые разнообразные свойства в широких пределах: прочность, плотность, теплопроводность. Используют этот материал во всех видах строительства: гражданское, промышленное, гидротехническое, теплоэнергетическое, дорожное и др.
Вяжущее вещество и вода являются активными компонентами бетона, образующими в результате реакций гидратации цементный камень, скрепляющий зерна заполнителей. Заполнители и наполнители могут быть неактивными и активными. Последние в смеси с вяжущим повышают прочность композита на сжатие, растяжение или сдвиг, причем активный заполнитель с одним видом вяжущего может быть неактивным при использовании другого вяжущего. В большинстве случаев заполнители (песок, гравий, щебень) инертны и не вступают в химическое взаимодействие с вяжущим и водой, а необходимы для образования жесткого каркаса бетона, уменьшения его усадки при твердении, снижения плотности и теплопроводности (пористые заполнители в легких бетонах) и уменьшения себестоимости композиционного материала. Самым простым
145
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
способом изменения требуемых свойств бетонной смеси или бетона является введение различных модифицирующих добавок, повышающих подвижность бетонной смеси, регулирующих сроки схватывания, ускоряющих или замедляющих твердение бетона на ранних или поздних этапах и улучшающих его технические и эксплуатационные свойства: морозостойкость, водонепроницаемость и др.
Бетоны классифицируют по ряду признаков, основным из которых является средняя плотность, определяющая большинство его свойств, на которую, в свою очередь, влияют плотность цементного камня, вид заполнителя и структура бетона. По плотности бетоны разделяют на пять видов:
1. Особо тяжелый (плотность выше 2500 кг/м 3) содержит заполнители повышенной плотности: стальные опилки или зерна (сталебетон), железные руды (лимонитовый и магнетитовый бетоны) или барит (баритовый бетон).
2. Тяжелый (рядовой или обычный) бетон имеет плотность 2100–2500 кг/м 3 и содержит плотные заполнители: кварцевый песок, щебень или гравий из природных каменных пород (гранит, известняк, диабаз) или техногенных отходов.
3. Облегченный имеет меньшую плотность (1800– 2100 кг/м 3) за счет крупнопористой структуры (беспесчаный) или использования более легкого щебня из горных пород с плотностью 1600–1900 кг/м 3.
4. Легкий бетон (плотность 1200–1800 кг/м 3, чаще 1300– 1500 кг/м 3) содержит пористые заполнители (керамзит, аглопорит, вспученный шлак, пемзу или туф).
5. Особо легкий бетон (плотность меньше 1200 кг/м 3, чаще 500–800 кг/м 3) относится к ячеистым (пенобетон, газобетон) или крупнопористым с легкими заполнителями.
Главным компонентом бетона, определяющим его свойства, является вяжущее вещество, по виду которого бетоны разделяют на ряд видов.
146
17. Материалы и изделия на основе минеральных вяжущих веществ
1. Цементные бетоны изгоготовляют на различных цементах и наиболее широко применяют в строительстве. Среди них основное место занимают бетоны на портландцементе и его разновидностях (около 65 % от всего объема производства) на шлакопортландцементе (20–25 %) и пуццолановом цементе.
К относительно редким разновидностям цементных бетонов относят декоративные бетоны (на белом и цветных цементах), бетоны для самонапряженных конструкций (на напрягающем цементе) и изготавливаемые для специальных целей (на глиноземистом и безусадочном цементах).
2. Силикатные бетоны готовят на основе извести, а изделия твердеют в условиях автоклава при повышенном давлении и влажности.
3. В гипсовых бетонах используют один из видов гипсового вяжущего, что определяет внутриквартирные воздушно–сухие условия эксплуатации данного вида бетонов для устройства внутренних перегородок, подвесных потолков и элементов отделки зданий.
4. В шлакощелочных бетонах в качестве вяжущего используют молотые шлаки, затворяемые щелочными растворами (например, жидким стеклом).
5. Полимербетоны изготовляют на различных видах полимерного связующего, основу которого составляют смолы (полиэфирные, эпоксидные, карбамидные) или мономеры (фурфуролацетоновый), отверждаемые в бетоне с помощью специальных добавок, что позволяет эксплуатировать эти бетоны в агрессивных средах и особых условиях воздействия (истирание, кавитация).
6. Полимерцементные бетоны получают на смешанном связующем в большинстве случаев из портландцемента и полимерного вещества (водорастворимые смолы и латексы).
7. Специальные бетоны готовят с применением особых вяжущих веществ: для кислотоупорных и жаростойких бетонов
147
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
применяют жидкое стекло с кремнефтористым натрием, фосфатное связующее; также применяют специальные техногенные вяжущие (шлаковые, нефелиновые и стеклощелочные).
Взависимости от назначения различают: обычный бетон для железобетонных конструкций (фундаментов, колон, балок перекрытий и мостовых конструкций); гидротехнический бетон для плотин, шлюзов, облицовки каналов, водопровод- но-канализационных сооружений; бетон для ограждающих конструкций (легкий); бетон для полов, тротуаров, дорожных
иаэродромных покрытий; бетоны специального назначения (жароупорный, кислотостойкий, для радиационной защиты).
Общие требования ко всем бетонным смесям следующие: до затвердевания бетонные смеси должны легко перемешиваться, транспортироваться, укладываться, не расслаиваться. Бетоны должны иметь определенную скорость твердения в соответствии с заданными сроками распалубки и ввода конструкции в эксплуатацию; расход цемента должен быть минимальным для снижения себестоимости бетона.
Заполнители занимают 85–90 % всего объема бетона и бывают природного происхождения, полученные при дроблении горных пород (известняков, гранитов, мраморов, диабазов), искусственно промышленно изготовленные по специальным технологиям (керамзит), а также из отходов промышленности (золы, шлаки, золошлаковые смеси).
Заполнители бывают крупные (размером от 5 до 140 мм)
имелкие (до 5 мм). Чтобы обеспечить оптимальный зерновой состав, крупный заполнитель делят на фракции. В бетоне должны находиться заполнители разных фракций, разделяемые по размерам ячеек сит — 0,14; 0,315; 0,63; 1,25; 2,5; 5; 10; 20; 40; 70 мм.
Взависимости от характера поверхности заполнители бывают с шероховатой поверхностью (щебень, дробленый песок)
ис гладкой окатанной поверхностью (гравий, речной и морской песок). В зависимости от характера формы зерен запол-
148