Ячеистые бетоны получают путем вспучивания при помощи порообразователя смеси вяжущего, кремнеземистого заполнителя и воды с образованием в процессе твердения ячеистой структуры с равномерно распределенными по объему воздушными порами.
Среди населения бетон, как правило, ассоциируется с чем-то непробиваемым, массивным. Действительно, в лучшем понимании это материал с минимальными деформациями и очень малой воздухопроницаемостью, способный выдерживать большие нагрузки при осевом сжатии, обладающий высокой морозостойкостью (более 1000 циклов замораживания-оттаивания).
Указанные выше свойства обеспечиваются при оптимальном расходе минерального вяжущего и высокопрочных заполнителей различных фракций, например, щебня от 5 до 80 мм. Иной подход требует неординарных решений при подборе сырьевой смеси и в технологии производства. В противном случае не избежать деструкции, которая отражается в снижении качественных характеристик бетонных изделий. В частности, увеличение содержания вяжущих (новообразований) в соответствии с высокой дисперсностью заполнителей сопровождается высоким содержанием воды. В полученном бетоне наблюдается значительный объем капиллярной пористости, снижающий его водостойкость. В результате каждый цикл увлажнения-высыхания сопровождается потерей механической прочности из-за подверженности новообразований в бетоне к водоразмягчению по причине слабой закристаллизованности цементирующей связки.
В начальный период высыхания бетона интенсивность испарения воды с поверхности больше интенсивности диффузии влаги внутри материала. В результате создается перепад влагосодержания по направлению потока влаги. Неравномерность усадки при этом вызывает появление напряжений, величины которых бывают большими собственной прочности поверхностного слоя цементного камня на растяжение, из-за чего появляются трещины. Высокое насыщение такого бетона водой при замораживании-оттаивании ведет к разрушению мелких пор и потере массы с увеличением удельного веса крупных пор, еще более снижающих водостойкость материала.
Активное взаимодействие с окружающей средой наблюдается и при использовании известкового вяжущего. После того, как изделие оказалось в воздушной среде, происходит химическая реакция (карбонизация) углекислого газа и новообразования в ячеистом бетоне (гидросиликата кальция), сопровождающаяся увеличением объемной массы изделия. Фактически происходит углекислотная коррозия ячеистого бетона в сухую жаркую погоду. В условиях карбонизации внутренние, еще непрокарбонизированные слои бетона мешают наружным закорбанизированным слоям свободно деформироваться. В результате в них образуются волосяные трещины, способные распространяться в глубину. Под воздействием климатических факторов трещины расширяются и углубляются, уменьшая тем самым долговечность ячеистобетонных конструкций. Естественно, применение в строительстве бетона, каким он представлен выше, не предусмотрено никакими нормативными документами.
Разумеется, специалистам-исследователям пришлось немало потрудиться, чтобы из указанного выше диструктивного бетона сделать конструкционно-теплоизоляционный бетон для ограждающих конструкций плотностью 500-600 кг/м 3.
Немалые надежды связываются с ячеистым бетоном с более низкой объемной массой с целью использования его в качестве эффективного утеплителя. Надо сказать, что в бывшем СССР этой проблеме уделялось много внимания. Более 30 научно-исследовательских, проектно-конструкторских и строительных организаций занимались вопросами технологий, оборудования и эффективного применения ячеистого бетона во всех регионах. На уже действующих предприятиях осуществлялась корректировка компонентов сырьевых смесей, регулировался технологический режим, вводились новшества в сами технологии. Это позволяло заметно снизить процент брака и обеспечить рентабельность производства.
К неординарным решениям, обеспечивающим получение полноценного стенового материала из ячеистого бетона с объемной массой 500-600 кг/м 3 и ниже можно отнести следующие: применение автоклавной обработки, позволяющей повысить степень закристаллизованности новообразований, обеспечивающих более высокие прочностные свойства; использование добавок в сырьевой смеси, обеспечивающих снижение водотвердого отношения смеси, уменьшение толщины цементирующей пленки и ограничение сорбционной влажности бетона; отработка технологии приготовления бетонной смеси и режимов пропативания изделий в автоклавах, обеспечивающих уменьшение объема капиллярной пористости и длин капиллярных каналов, разобщения их мелкими сферическими порами, не заполняющимися водой при объемном водонасыщении.
По материалам газеты «Строительство и недвижимость»
|
