книги из ГПНТБ / Иванов И.А. Технология легких бетонов на искусственных пористых заполнителях учеб. пособие

И.А. ИВАНОВ,

д-р техн. наук, проф,

ТЕХНОЛОГИЯ ЛЕГКИХ БЕТОНОВ НА ИСКУССТВЕННЫХ ПОРИСТЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЯХ

Допущено Министерством высшего и среднего специального образования С С С Р в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специальности «Производство строительных изделий

иконструкций» строительных вузов

ифакультетов

М О С К В А С Т Р О Й И З Д А Т

УДК GOl.32? : (i(iG.!l7:t.L>(075.S)

Рецензенты: кафедра технологии строительных ма­ териалов Белорусского политехнического института (зав. кафедрой д-р техи. наук профессор II. II. Лхт'рдоп)\ канд. техн. наук Л. П. Орентлихер

Научный редактор канд. техи. паук В. Г. Довжшс

И в а н о в И. А. Технология легких бетонов на ис­ кусственных пористых заполнителях. Учеб. пособие для вузов. М., Стройпздат, 1974, 287 с.

Рассмотрены свойства пористых заполнителей, фи- зпко-мехаппческне и специальные свойства легких бето­ нов. Изложены методы подбора состава легкого бетона. Описаны технология легких бетонов и изделий из них, отдельные типовые решения предприятии по производст­ ву изделий и конструкций из легких бетонов.

Учебное пособие предназначено для студентов строительных вузов.

Табл. 71, рис. 102. список лит.: 51 назв.

Гос. публичная

библиотек* о*. ЬР I

ЧИТАЛЬНОГО ^AfiAt {

Л.

и0329—297 153—74 047(01)—74

В В Е Д Е Н И Е

Легкий бетон на пористых заполнителях применяли еще в глубокой древности. В 75—80 гг. и. э. в Риме был

куполом диаметром 42,7 л/, верхняя часть которого вы­ полнена из легкого бетона на пемзе, что значительно об­ легчило нагрузку на стены и позволило римским строи­ телям осуществить исключительный по смелости архи­ тектурный замысел. Прошло 18 столетий, прежде чем появились здания с куполом большего диаметра из же­ лезобетона.

В XIX в. в связи с развитием металлургической' промышленности и интенсивной добычей каменного уг­ ля в России, Западной Европе и США появились ис­ кусственные пористые заполнители — доменные и ко­ тельные шлаки. Позднее из расплавленных металлур­ гических шлаков стали получать шлаковую пемзу. Гра­ нуляция доменного шлака позволила получить мелкий пористый заполнитель. Применение этих пористых за­ полнителей в смеси с известью и цементом открыло возможность возведения зданий нз легких бетонов.

В 20-х годах текущего столетия в нашей стране из легких бетонов на доменных и котельных шлаках нача­ ли изготовлять камни для кладки стен, а также возво­ дить стены зданий из монолитного легкого бетона.

По мере индустриализации нашей страны основной областью применения легких бетонов становилось круп­ ноблочное строительство. В 1931—1932 гг. в Ленинграде построили первые жилые здания из крупных шлакобе­ тонных блоков массой 0,4—0,8 т. Вначале их изготов­ ляли неофактуренными. Затем стали выпускать круп-

4

ные блоки с круглыми пустотами для облегчения их массы и офактуренными.

В первые послевоенные годы из-за ограниченного количества башенных кранов пришлось временно от казаться от крупных изделий и организовать массовое производство легкобетонных камней из доменных и ко­ тельных шлаков. Машиностроительная промышленность для формования таких пустотелых камней выпустила станки-полуавтоматы. Дальнейшее развитие строитель­ ной индустрии позволило расширить довоенный опыт крупноблочного строительства. С 1956 г. оно получило широкое распространение в Москве, Ленинграде, Киеве,

а также перевода железнодорожного транспорта на электрическую тягу резко сократился выход котельных шлаков. К этому времени относится создание промыш­ ленности искусственных пористых заполнителей (ке­ рамзита и аглопорита). В отличие от котельных шлаков эти заполнители не содержат вредных сернистых приме­ сей, поэтому легкие бетоны стали применять в сочетании

дома из таких элементов может быть выполнен за 20— 30 дней. Для изготовления объемных элементов особо эффективно использование легких бетонов.

Легкие бетоны успешно применяют и в специальном

облегчить пролетное строение на 1700 т.

Большие успехи в развитии строительства из легких бетонов достигнуты в Закавказье (Армянская ССР), где имеются богатейшие запасы естественных пористых заполнителей: пемзы, туфов, вулканических шлаков, которые еще в древние времена использовались для кладки стен.

В Грузии многие крупные здания построены из лег­ ких бетонов: филиал Института Маркса—Энгельса—

5

Ленина, стадион «Динамо», Дом правительства Гру­ зинской ССР и др. В Тбилиси построен мост через реку Куру с арками из легкого железобетона.

В Армянской ССР в 1967 г. более 70% всех выпол­ ненных железобетонных конструкций изготовлены из лег­ ких бетонов. К числу наиболее крупных гражданских со­ оружений относятся: здание крытого рынка с арками пролетом 30 м из туфожелезобетона, павильон ВДНХ в Ереване, перекрытый сборным куполом из легкого же­ лезобетона пролетом 46,6 м. В области строительства гидротехнических сооружений впервые в мировой прак­ тике массовое применение легких бетонов началось при возведении Гюмушской ГЭС в 1949 г.

В развитие теории и технологии легкого бетона и железобетона большой вклад внесли советские ученые: И. Н. Ахвердов, Г, А. Бужевич, А. И. Ваганов, К. С. За-

таев, Н. Я- Спивак, М. Я. Якубович, Г. Д. Цискрели и др. Широкую известность получили работы зарубежных уче­ ных: Дж. А. Хаисепа, Бен У. Гервпка (США); Д. К. Тейчинне, З.Шорта (Великобритания); Ж . Леви (Франция); Ф. Крумла (Чехословакия). Заслуженный деятель нау­ ки и техники д-р техн. паук проф. Н. А. Попов создал основы теории легких бетонов. В его работах «Произ­ водственные факторы прочности легких бетонов», «Легкобетонные камни и блоки», а также в капиталь­ ном труде «Новые виды легких бетонов» сформулиро­ ваны важнейшие теоретические положения и обобщены многочисленные экспериментальные и технологические данные по легким бетонам.

В решениях XXIV съезда КПСС указывается на не­ обходимость дальнейшего расширения производства сборных деталей из легких бетонов на пористых запол­ нителях. В 1975 г. их удельный вес в жилищно-граждан- ском строительстве составит 60%, в коммунальном и бытовом —10%, в промышленном—17% и в сельском— 13%. Такое развитие производства легкобетонных конст­

полнителей различного вида '. Основное место среди них

1 Это составляет 77% производства как естественных, так и ис­ кусственных пористых заполнителей, вместе взятых.

6

занимает керамзит, в меньших объемах организовано производство аглопорпта, шлаковой пемзы, вспученного перлита. В ближайшие годы выпуск этих пористых за­

на на 25—30% меньше обычного тяжелого. Можно счи­

маркам 100—300. Бетоны марок 100^200 могут исполь­ зоваться в конструкциях малого -пролета с небольшими нагрузками, а также в массивных конструкциях с не­ большими напряжениями. Бетоны марок 200—300 наи­ более рационально применять с обычной и преднапряженной арматурой в таких конструкциях, как плиты междуэтажных перекрытий и кровельных покрытий пролетом 6—12 м, несущие многослойные стены, кар­ касы зданий средней этажности, каркасы бескрановых производственных зданий, мосты малых пролетов. Ог­ раждающие конструкции (стеновые панели) можно изготовлять из легких бетонов относительно небольшой прочности, марка которых 75—100.

заполнителей, зависит и возможность изготовления лег­ кого бетона с заданной прочностью при наименьшей объемной массе и с наименьшим расходом цемента.

Некоторые особенности пористых заполнителей, свя­ занные с исходным сырьем и технологией их производст­ ва, существенно отражаются на свойствах бетона.

7

Настоящее пособие рассчитано на студентов, уже изучивших в предшествующих курсах технологию ми­ неральных вяжущих веществ и искусственных пористых заполнителей.

Для правильного изготовления п эффективного приме­ нения легких бетонов следует критически подходить к оценке и сопоставлению различных видов пористых за­ полнителей. Поэтому в главе I I сообщаются необходимые сведения о специфике производства н свойствах этих за­ полнителей.

Принципиальных различий в технологии изготовле­ ния изделий и конструкций из легких и тяжелых бето­ нов пет. Многие технические сведения, нужные при изу­ чении технологии производства, курсовом п дипломном проектировании предприятий, выпускающих конструк­ ции из легких бетонов, приводятся в курсе «Технология бетонных и железобетонных изделий», в учебном посо­ бии «Проектирование заводов железобетонных изде­ лий». В настоящем учебном пособии рассматривается широкий круг вопросов, относящихся к бетонам на пори­ стых заполнителях ! .

Автор стремился обобщить все новые данные по тех­ нологии легких бетонов, полученные за последние годы, с тем чтобы студент мог использовать их в научных ра­ ботах, а также при углубленной разработке курсовых и дипломных проектов.

1 В дальнейшем ii тексте oiiii Называются легкими СхчонамИ,

Г л а в а I

К Л А С С И Ф И К А Ц И Я ЛЕГКИХ БЕТОНОВ И НОМЕНКЛАТУРА ИЗДЕЛИЙ, ВЫПУСКАЕМЫХ НА ИХ ОСНОВЕ

1.Классификация легких бетонов

Всоответствии с классификацией, приведенной в СНиП П-В.1-62,* бетоны, объемная масса которых на­ ходится в пределах 500—1800 кг/м3, принято называть легкими. К рассматриваемой категории относят легкие бетоны на пористых заполнителях, ячеистые, а также крупнопористые на плотных заполнителях. Структура, технология и свойства их существенно различаются. Основное применение в строительстве находят легкие, бетоны на пористых заполнителях, поэтому за послед­ ние годы в инструктивно-нормативной и технической

литературе термин «легкие бетоны» закрепился имен­ но за этой группой бетонов. Он принят и в данном по­ собии.

Легкие бетоны подразделяются на различные груп­ пы. В основу классификации ихположены разные приз­ наки: структура1 , вид используемых вяжущего и по­ ристых заполнителей, область применения.

Структура легкого бетона -характеризуется соотно­ шением между объемами растворной части и крупного заполнителя. Различают легкие бетоны со следующей структурой:

плотные, в которых межзериовая пустотность круп­ ного заполнителя полностью заполнена раствором;

поризованные, в которых межзерновая пустотность крупного заполнителя полностью заполнена поризованным раствором;

неплотные (малопесчаные) с частичным заполнени­ ем межзерновой пустотное™ крупного заполнителя ра­ створом;

крупнопористые (беспесчаные), изготовляемые без мелкого заполнителя, при расходе вяжущего не более

300кг/м3.

1Этот термин равнозначен часто используемому в литературе термину «строение», под которым, по определению М. 3. Симонова, следует понимать количественное и пространственное соотношение между компонентами бетона.

9