Лёгкий бетон: что это такое и его состав

Легкие бетоны отличаются от тяжелых высокой пористостью и небольшим весом. Необычно уже и то, что воздушные пустоты, которые для тяжелого бетона считаются браком, здесь создаются искусственно. Это принципиальное различие сказывается на несущих способностях легкого бетона, но повышает его теплоизоляционные свойства и снижает объемный вес.

Разновидности, сфера применения

По характеру пористости и способу ее создания легкие бетоны различны.

1. Обыкновенные легкие бетоны. Отличаются от тяжелого бетона пористым наполнителем крупной или мелкой фракции.
2. Крупнопористые, использующие только крупный наполнитель (плотный или пористый), без использования мелкого. Зерна наполнителя обволакиваются жидким вяжущим, которое осуществляет сцепление между ними. Но вяжущего недостаточно, чтобы заполнить весь объем между зернами. Второе название — беспесчаные.
3. Ячеистые, в которых поры образуются за счет введения в состав специальных веществ.

Свойства и назначение легких бетонов

Свойства и назначение легких бетонов (на пористых наполнителях и крупнопористых) во многом определяются их плотностью.

Конструкционные легкие бетоны отличаются самой высокой плотностью в этой категории — 1400–1800 кг/м³. Они имеют прочность от M50 и морозостойкость от F15. Используются в несущих конструкциях для снижения нагрузки на фундамент.

Конструктивно-теплоизоляционные имеют плотность от 500 до 1400 кг/м³, прочность M35 и выше. Предназначены для самонесущих (реже несущих) ограждающих конструкций. Максимальная теплопроводность не более 0,6 Вт/(м*°C).

Теплоизоляционные легкие бетоны с плотностью ниже 500кг/м³ и теплопроводностью не выше 0,25 Вт/(м*°C).

Особенность легких бетонов в том, что на их прочность влияет не только марка цемента, но и его количество. Повышение удельного веса цемента в составе легкого бетона приводит к увеличению его плотности и несущих способностей.

Теплоизоляционные свойства зависят от пористости и ее характера. Передача тепла в легком бетоне происходит за счет теплопроводности плотных стенок и конвекции внутри воздушных ячеек. Чем меньше плотность, тем ниже теплопроводность, чем мельче размер пор, тем ниже передача тепла за счет конвекции.

Морозостойкость легкого бетона ниже, чем плотного за счет пористости. Но и здесь есть свои особенности. Если ячейки имеют замкнутую структуру, например, у такого легкого заполнителя, как керамзит, то морозостойкость выше за счет более низкого водопоглощения.

Вяжущие и пористые наполнители легкого бетона

Если используется технология неавтоклавного твердения, то применяют портландцементы (в том числе пуццолановый, шлаковый, быстротвердеющий, гидрофобный).

Местные вяжущие − такие как известково-шлаковые, известково-пуццолановые, известково-зольные в основном нашли применение при изготовлении автоклавных легких бетонов.

Пористые наполнители могут иметь натуральную природу − щебень из пемзы, ракушечника, вулканического туфа, известняка, или быть искусственного происхождения благодаря вспучиванию при термической обработке гранул природного камня или при обжиге глин (перлит, вермикулит, керамзит, гранулированные шлаки).

Кроме того широко применяют отходы промышленности. Например, хорошо известный шлакоблок использует доменный или котельный шлак.

Ячеистые бетоны

В эту категорию входят легкие и особо легкие бетоны. Их пористость обусловлена искусственно созданными ячейками, заполненными воздухом. Даже при газообразовании за счет химического или термического воздействия со временем происходит замещение газа воздухом.

Ячеистые бетоны имеют два больших класса: газобетоны и пенобетоны.
В первом случае образование пор происходит за счет введения в состав газообразователя, во втором — путем смешивания подготовленного раствора с устойчивой пеной.

Они, так же как и легкие бетоны на пористых наполнителях, в зависимости от плотности и назначения делятся на три вида:

• конструктивные с плотностью от 900 до 1200 кг/м³;
• конструктивно-теплоизоляционные — от 500 до 900 кг/м³;
• теплоизоляционные — ниже 500 кг/м³.

В зависимости от технологии твердение ячеистых бетонов происходит:

• естественным путем;
• пропариванием;
• контактным прогревом;
• электропрогревом в специальных формах;
• в автоклавах.

По виду вяжущего различают: портландцементы, цементно-известковые, известково-нефелиновые составы.

Прочность зависит от плотности ячеистого бетона. Самая низкая M25 (для 500 кг/м³), самая высокая M150 (для 1200 кг/м³).

Основной недостаток ячеистых бетонов — высокое водопоглощение. Следствие этого — невысокая по сравнению с тяжелыми бетонами морозостойкость. Водопоглощение возможно снижать введением специальных добавок и нанесением гидрофобных покрытий.