Ячеистый бетон

Как отмечалось выше, один из способов получения легкого бетона заключается во внедрении пузырьков газа в пластичную цементную смесь для получения материала с ячеистой структурой, напоминающей губчатую резину. Такой бетон называют ячеистым или аэрированным. Существуют два метода получения такого материала, каждый из которых обеспечивает получение конечного продукта определенного названия. Газобетон получается при выделении газа в свежеприготовленный раствор в результате химической реакции. Когда раствор затвердевает, он содержит большое количество пузырьков газа. Для этой цели обычно применяют алюминиевую пудру в количестве около 0,2% веса цемента1. При взаимодействии алюминиевой пудры с Са(ОН)2 или щелочью выделяется водород, образующий пузырьки. Можно применять также цинковый порошок. Иногда применяют перекись водорода, при этом происходит выделение кислорода. Пенобетон получают при введении в бетонную смесь пенообразователей (обычно гидролизованный протеин или мыло), образующих воздушные пузырьки и стабилизирующих их при перемешивании с большой скоростью. Иногда предварительно приготовленную стабильную пену вводят в раствор при перемешивании в обычной бетономешалке. Ячеистый бетон может быть приготовлен с заполнителями и без них; в последнем случаеэто теплоизоляционный бетон с объемной массой 320 кг/м3 или, как исключение, до 190 кг/мъ. Наиболее часто применяют составы с объемным весом 480—1120 кг/м3, являющиеся смесью цемента и очень мелкого или молотого песка. Прочность и теплопроводность ячеистых бетонов, как и других легких бетонов, связана с их объемной массой. Так, бетон с объемной массой 480 кг/м3 будет иметь прочность от 31,6 до 42,2 кгс/см2, а теплопроводность—порядка 0,08 ккал/м2 -ч-град/я. Для бетона с объемной массой 1440 кг/м3 соответствующие величины будут приблизительно 126,6—140,6 кгс/см2 и 0,31 ккал/м2-чх Хград/м. Для сравнения: теплопроводность обычного бетона равна 13,8 ккал/м2• ч-град/м. Модуль упругости этих бетонов находится в пределах 0,02—0,04• 106 кгс/см2, а ползучесть примерно соответствует ползучести обычных бетонов. Ячеистые бетоны характеризуются высокими тепло- и влагопроводностью и усадкой (большими, чем у бетонов той же прочности на легких заполнителях), но эти показатели могут быть снижены автоклавной обработкой, которая увеличивает также прочность при сжатии (рис. 9.2). Если бетон подвергают автоклавной обработке, в бетонную смесь вводят добавку пуццоланы или в качестве мелкого заполнителя применяют измельченную топливную золу. При изготовлении, например, шведского материала итонг в смесь вводят известь, а аналогичный по свойствам сипорекс имеет цементную основу. Ячеистые бетоны применяют преимущественно для теплоизоляции (вследствие их низкой теплопроводности) и как огнестойкие материалы, так как их огнестойкость выше, чем у обычных бетонов. В конструкциях ячеистые бетоны применяют в виде блоков (с автоклавной обработкой) или деталей заводского изготовления, а также для полов вместо пустотелых керамических блоков. Ячеистые бетоны можно пилить, у них хорошая гвоздимость. Хотя водопоглощение ячеистых бетонов достаточно высоко, они долговечны, так как скорость проникания воды в ячеистые бетоны мала и большие поры не заполняют водой при подсосе. Поэтому ячеистые бетоны обладают хорошей морозостойкостью, и их можно применять в конструкциях стен с обязательным оштукатуриванием. Применяются специальные пенообразователи для бетона, придающие ему гидрофобные свойства, но их поведение в длительные сроки в настоящее время проверяется.