Введение 

          Ячеистые бетоны — это искусственный пористый материал на основе минеральных вяжущих и кремнеземистого компонента, содержит равномерно распределенные поры.

      Ячеистые поры имеют размер 0,2—10^-4 см, капиллярные — 10^-4—10^-5 гелевые поры— 10^{- 6} см.

            Виды ячеистых бетонов.

Ячеистые бетоны разделяют:

• По назначению — теплоизоляционные со средней плотностью 500   кг/м³ и менее; теплоизоляционно-конструктивные — 500— 900 кг/м³; конструктивные — 900—1200 кг/м³;

• По способу  порообразования различают три  способа создания пористой структуры  ячеистых бетонов: газообразование (газобетоны, газосиликаты и т. д.); пенообразование (пенобетоны, пеносиликаты и т. д.); аэрирование (аэрированный ячеистый бетон, аэрированный ячеистый силикат и т. д.).

     Кроме того, известны и применяют разновидности  этих способов и их совокупные комбинации. К таким способам относят вспучивание  ячеистых бетонов газообразованием в вакууме (небольшое разрежение), аэрирование массы под давлением (барботирование ее сжатым воздухом) с последующим снижением давления до атмосферного (баротермальный способ) и др.

• По виду вяжущего вещества. В технологии ячеистых бетонов в качестве вяжущего используют в основном цементы (газобетон, пенобетон) и известь (газосиликат, пеносиликат), реже гипс. Исходя из вида вяжущего и способа поризации ячеистые бетоны называют: газобетоны, пенобетоны — на цементе; газосиликаты, пеносиликаты — на извести; газошлакобетоны, пеношлакобетоны — на шлаке; газобетоны или газосиликаты, пенобетоны или пеносиликаты — на смешанном цементноизвестковом вяжущем (в зависимости от соотношения цемента и извести); газогипс, пеногипс — на гипсе.

 
 
       

• По способу  твердения ячеистые бетоны делятся на два класса: неавтоклавные (безавтоклавные), предусматривающие пропаривание, электроподогрев или другие виды прогрева при нормальном давлении, и автоклавные, которые твердеют при повышенных давлении и температуре. Способ твердения находит отражение в названии ячеистого бетона, например пропаренный газосиликат и т.д.

• По виду кремнеземистого компонента. Наиболее широко при производстве ячеистых бетонов используют кварцевый песок. При этом предпочтение отдается пескам, содержащим не менее 90 % кремнезема. Можно использовать пески с меньшим содержанием кремнезема, например барханные (полиминеральные) пески. В качестве кремнеземистого компонента применяют также золу-унос от сжигания бурых и каменных углей, кислые металлургические шлаки, отходы глиноземного производства и т. п.

 

       Теплоизоляционные ячеистые бетоны предназначены главным образом для строительной теплоизоляции: утепление железобетонных плит покрытий и чердачных перекрытий, создание теплоизоляционного слоя в многослойных стеновых конструкциях зданий различного назначения. Кроме того, их применяют для тепловой изоляции трубопроводов и поверхностей технологического оборудования при температуре до 400°С. Для теплоизоляции поверхностей печей и трубопроводов с температурой применения до 700 °С используют жаростойкие ячеистые бетоны.

  

       Из ячеистого бетона изготавливают стеновые панели, крупные и мелкие стеновые блоки, перегородочные плиты, панели покрытий, чердачные перекрытия, теплоизоляционные плиты и панели, декоративные звукопоглощающие  плиты.

       Среднее значение средней плотности теплоизоляционного ячеистого бетона, выпускаемого промышленностью, 400 кг/м³ (на передовых предприятиях — 330); прочность при сжатии 0,8... ...1,2 МПа; теплопроводность 0,11 Вт/(м°С). 

Свойства  ячеистых бетонов.   

  Физико-механические свойства ячеистого бетона определяются главным образом объемом ячеистой пористости и характеристиками пористой структуры.

• средняя плотность  ячеистого бетона.

  Средняя плотность ячеистого бетона определяется средней плотностью твердой фазы (межпоровых перегородок) и общим объемом ячеистых пор, образовавшихся в результате воздухововлечения и искусственной поризации массы. В свою очередь, средняя плотность материала межпоровых перегородок (силикатного камня) меняется в зависимости от применяемых сырьевых материалов (от вида кремнеземистого компонента и вяжущего), количества воды затворения, способа поризации ячеистобетонной массы, гранулометрии кремнеземистого компонента, определяющей плотность его укладки. Например, для ячеистых бетонов на золе средняя плотность силикатного камня составляет 2000... 2100кг/м³, а на кварцевом песке — 2600 ...2650 кг/м³.

     Увеличение  воды затворения приводит к возрастанию  капиллярных пор, некоторому снижению средней плотности силикатного камня, но к ухудшению эксплуатационных свойств

• пористость  ячеистого бетона.

  Строительно-эксплуатационные свойства ячеистых бетонов в значительной мере зависят от общей пористости и характеристики пор.

  Специфика пористой структуры предопределяет анизотропию основных свойств ячеистого бетона. Его прочность при приложении сжимающей нагрузки перпендикулярно направлению вспучивания, как правило, на 15...20% выше, чем при приложении нагрузки параллельно направлению вспучивания. Это объясняется деформацией пор, происходящей вследствие осадки свежевспученной ячеистой массы и также давления верхних слоев массы на нижние.

 В  результате поры деформируются,  приобретая овальную форму с  максимальным размером по горизонтали.  Поэтому испытания образцов ячеистого бетона производят в положении, соответствующем работе изделия в конструкции. 
 
 

• прочность ячеистого бетона.

    Автоклавные ячеистые бетоны характеризуются большей (в 1,5... 1,8 раза) прочностью, чем неавтоклавные.

    Ячеистые бетоны относятся к хрупким материалам.

    Прочность ячеистых бетонов в значительной степени зависит от их влажности. Прочность при сжатии в сухом состоянии на 20...40% выше водонасыщенного материала. При этом наибольшее снижение прочности наблюдается при увлажнении ячеистого бетона до 7... 12%, что соответствует величине сорбционного увлажнения соответственно ячеистых бетонов на кварцевом песке и золе-уносе.

• влажность ячеистого бетона.

    В зависимости от применяемой технологии (литьевой или комплексной вибрационной) влажность ячеистого бетона после тепловлажностной обработки колеблется в пределах от 15 до 35% по массе. Через 1,5 ...2 года эксплуатации в нормальных условиях в ячеистых бетонах устанавливается равновесная влажность, равная 6...9% для бетонов на кварцевом песке и 10... 15%—на золе-уносе.

    Влажность ячеистых бетонов существенно влияет на их теплопроводность. На каждый процент влажности прирост теплопроводности составляет от 7 до 8,5%. Решающим фактором снижения теплопроводности является повышение общей пористости. Так, при снижении средней плотности ячеистого бетона на 100 кг/м³ теплопроводность уменьшается на 20%.

• Морозостойкость ячеистых бетонов.

 Морозостойкость ячеистых бетонов как правило, превышает 25 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Весьма существенное влияние на морозостойкость ячеистых бетонов оказывают структура цементного камня и вид применяемого вяжущего. Так, в частности, ячеистые бетоны на цементе и кварцевом песке характеризуются более высокой морозостойкостью, чем              газосиликаты и газозолобетон. Применение оптимальных составов сырьевой шихты на грубомолотых песках и комплексной вибрационной технологии  
 
 

позволяет получать ячеистые бетоны, выдерживающие до 100 циклов попеременного замораживания и оттаивания.

  

  

     В эксплуатационных условиях при снижении влажности окружающей среды наблюдается изменение линейных размеров ячеистобетонных изделий, т. е. имеет место влажностная усадка. Влажностная усадка ячеистого бетона происходит главным образом под воздействием капиллярных сил и за счет испарения межкристаллизационной воды силикатного камня. Снижение влажностной усадки и повышение трещиностойкости ячеистого бетона достигают применением композиционного состава песка, состоящего из грубомолотой и тонкомолотой фракций, назначением оптимального соотношения компонентов сырьевой шихты и параметров тепловлажностной обработки.

     Ячеистые бетоны обладают высокой огнестойкостью, они выдерживают без видимых разрушений воздействие огня в течение 4 ч. Нагретая поверхность изделия под действием струи воды разрушается незначительно. Огнестойкость ячеистых бетонов превышает этот показатель плотных цементных бетонов.

      Ячеистые бетоны обладают высокими акустическими свойствами: звукопоглощающей и звукоизолирующей способностью.

        Газобетон получают из вяжущего (цемента, извести) кварцевого песка, воды, с добавлением газообразующих веществ (благодаря чему мелкие воздушные поры распределяются равномерно). Именно поэтому строительные элементы из газобетона имеют малый вес и хорошие теплоизоляционные свойства. Газобетон способен поглощать влагу из воздуха при повышенной влажности внутри помещения, а при пониженной влажности наоборот отдавать ее. Таким образом, применение газобетона позволяет обеспечивать нормальный влажностный режим в помещениях.

         Газобетон является негорючим материалом и может быть применен для всех классов противопожарной безопасности. Он не разрушается от воздействия

высокой температуры и препятствует распространению  огня. 
 
 

1.Номенклатура  изделий и основные характеристики 

    В соответствии с ГОСТ 11118-73 и СНиП 2.03.01-84 принимаются панели из ячеистого газозолосиликата В5Д900F50. 

                                                                        Таблица № 1. Номенклатура изделий.