Усадка и трещиностойкость ячеистых бетонов
Высокое водосодержание цементных ячеистых бетонов обусловливает их
повышенную усадку и невысокую трещиностойкость. ГОСТ 25485 регламен-
тирует величину усадочных деформаций ячеистых бетонов. Она должна быть
не более 0,5 мм/м для автоклавных бетонов марок Д600…Д1200 на песке и
менее 0,7 мм/м – при использовании других кремнеземистых компонентов.
Для неавтоклавных бетонов усадка достигает 3 мм/м. Усадка приводит к появ-
лению в поверхностных слоях ячеистых бетонов трещин, что значительно
снижает их долговечность. В некоторых литературных источниках предлага-
ется трещиностойкость бетонов характеризовать отношением:
ЕУспр
Еус. Если Еуспр/Еус≥ 1,
То материал трещиностойкий, если меньше единицы – то нет. При этом надо
иметь в виду, что возникновение усадочных трещин зависит и от скорости
развития усадочных деформаций. При малой скорости увеличения деформа-
ций усадки напряжения, возникающие в ячеистом бетоне, успевают релакси-
ровать вследствие ползучести материала, а поэтом трещины в нем не возника-
ют. Карбонизационная усадка затухает и мало проявляется при невысокой
влажности бетона (5…7%). Поэтому снижение влажности материала приводит
к уменьшению карбонизационной усадки. Особо пагубно влияет на ячеистый
бетон попеременное насыщение его водой и высушивание.
Во всех случаях уменьшение усадки повышает трещиностойкость и дол-
говечность ячеистых бетонов. Снизить величину усадки ячеистых бетонов
можно за счет применения безусадочных цементов, цементов с малой энер-
гией расширения – НЦ10 или расширяющими добавками, снижения В/Т, вве-
дения в смесь суперпластификаторов, грубомолотого (S=900…1200 см2/г) или
немолотого песка, волокнистых материалов, пропитки материала пленкообра-
зующими составами и т. д.
Предельная температура применения ячеистых бетонов.
Предельная температура использования цементных и силикатных ячеис-
тых бетонов +300…400ºС. При нагревании этих материалов до +200ºС их
прочность повышается. С повышением температуры свыше +400ºС происхо-
дит нарушение структуры ячеистых бетонов и снижение их прочности (см.
гл. ).
Максимально допустимая температура пеногипса составляет +50ºС.
Возможно получение ячеистого бетона с температурой применения до
+800ºС. Для этого используют портландцемент, золу-унос ТЭС, пенообразо-
ватель и воду при твердении материала в естественных условиях.
В принципе, с применением, например, глиноземистого цемента, жарос-
тойкого наполнителя (шамот, молотый перлит, аглопорит и т. д.) можно при-
готовить ячеистый бетон и с более высокой предельной температурой приме-
нения.
Огнестойкость ячеистых бетонов выше, чем тяжелых, что связано с их
высокопористой структурой (см. гл. ).
Прочность ячеистых бетонов.
Подробно об этом изложено в гл. . К этому можно лишь добавить, что
возможно получение ячеистых бетонов с большей прочностью по сравнению с
требованиями ГОСТ 25485 (табл. ).
Таблица
Характеристики пенобетона [ ].
Характеристика |
Средняя плотность пенобетона, кг/м3 |
|||
300 |
450 |
580 |
650 |
|
Прочность при сжатии, МПа |
1,1 |
3,5 |
5,9 |
5,8 |
Модуль упругости, МПа |
1392 |
3664 |
— |
6148 |
Усадка, % |
Отсутствует |
Отсутствует |
9,5 |
Отсутствует |
Коэффициент Пуассона |
0,235 |
0,192 |
— |
0,173 |
С применением ударной технологии можно получать газобетон с средней
плотностью 545…565 кг/м3 и прочностью на сжатие 4,4…5,3 Мпа.
Прочность ячеистых бетонов на композиционных вяжущих может быть
еще выше. Так, получен неавтоклавный ячеистый бетон с средней плотностью
700 кг/м3 и прочностью 14 Мпа.
Однородность ячеистых бетонов по прочности на сжатие ниже, чем тяже-
лых бетонов и характеризуется коэффициентом вариации от 6 до 19%. Норма-
тивное значение коэффициента 17% (у тяжелого бетона 13,5).