Легкий бетон

 

Бетон с плотностью в сухом состоянии не более 2,0 кг/м³ и с заполнителем плотной или пористой структуры согласно DIN 1045 считается легким бетоном с кратким обозначением LB, а в EN 206 он обозначается LC. Легкий бетон в противоположность нор­мальному бетону обладает большей пористо­стью. Кроме того, он отличается от нормаль­ного бетона по своему составу и свойствам.

 

Виды легкого бетона

 

В соответствии с различными областями применения существуют различные легкие бетоны с различной пористостью (рис. «Легкий бетон различной пористости»).

К ним относятся поробетон, легкий бетон с пористостью насыпи с плотным или порис­тым заполнителем и легкий бетон с плотной структурой и пористым заполнителем.

 

Поробетон

 

Из поробетона изготавливаются, на­пример, кладочные камни, строительные плиты и армированные плиты перекрытий или покрытий.

 

Легкий бетон с пористостью насыпи

 

Легкий бетон с пористостью насыпи по­лучается при применении заполнителя с оди­наковым размером зерен или с малой града­цией размеров зерен заполнителя. Количе­ство бетонного клея рассчитывается таким образом, что его достаточно для обволакива­ния зерен заполнителя. Пустоты между зер­нами заполнителя им не заполняются.

Легкий бетон с пористостью насыпи и пористым заполнителем вследствие своих хороших теплозащитных качеств и малого веса применя­ется для изготовления верхней легкобетонной монолитной плиты плит покры­тий и перекрытий с применением профнастила, кладочных камней и стеновых панелей для легких перегородок.

Легкий бетон с пористостью насыпи и плотным заполнителем служит для изготовления, например, дренажных труб и кладочных камней.

 

Легкий бетон и легкий сталебетон с плотной структурой и пористым заполнителем

 

Легкий бетон с плотной структурой и пористым заполнителем нормируется по DIN 4219 и применяется в жилищном строительстве как неармированный легкий бетон, легкий сталебетон и преднапряженный легкий сталебетон. Лег­кий сталебетон и преднапряженный легкий бетон называются также конструк­ционным легким бетоном.

Из легкого бетона с плотной структурой изготавли­ваются стеновые элементы, стены и перекрытия. Вследствие малого веса из него можно изготавливать строительные конструкции больших размеров, чем сбор­ные конструкции (рис. «Строительные конструкции из конструкционного легкого бетона»).

 

 

 

 

 

 

Состав легкого бетона

 

Легкий бетон с плотной структурой и пористым заполнителем изготавливается из легкого каменного заполнителя, цемента и воды затворения. Со­став легкого бетона определяется всегда на ос­нове испытаний на пригодность. Наиболь­шее зерно легкого заполнителя ограничива­ется диаметром зерна 25 мм.

Для легкого бетона более высокой проч­ности применяют размеры зерен до 16 мм. Легкий каменный заполнитель вносится в бетон раздельно по группам зерен. Если заме­няют часть грубого каменного заполнителя тонким каменным легким заполнителем (лег­кий песок) или природным песком, можно достичь дальнейшего увеличения прочности на сжатие. Во всяком случае, одновременно увеличивается и плотность бетона (табл. «Отправные значения классов пористости и плотности у легкого бетона «).

Содержание цемента при неармированном бетоне по причине удобоукладываемости должно составлять на каждый м³ уплотнен­ного бетона не менее 200 кг. За счет повыше­ния содержания цемента, например, на 20% можно повысить прочность примерно на 10%. Рис. «Строительные конструкции из конструкционного легкого бетона».

Строительные конструкции из-за развития тепла при твердении в связи с из конструкционного легкого бетона малой теплоотдачей содержание цемента не должно превышать 450 кг/м³. Сокращение содержания цемента, как это возмож­но при назначении состава нормального бетона, например, при цементе класса прочности 42,5R, в данном случае является недопустимым. Если конструкции из легкого сталебетона или легкого преднапряженного бетона подвержены влияниям, вы­зывающим коррозию, как, например, пере­менное увлажнение или агрессивные газы, то легкий бетон должен приготавливаться как водонепроницаемый бетон.

Вследствие высокой всасывающей спо­собности легкого каменного заполнителя легкий бетон требует большего количества воды затворения, чем нормальный бетон.

Требуемое для затвердевания цемента коли­чество воды примерно соответствует нор­мальному бетону. Дополнительно для легко­го бетона надо применять такое количество воды, какое может вобрать в себя легкий ка­менный заполнитель за 30 минут. В случае слишком малого количества воды имеется опасность «пересыхания».

Из-за защиты от коррозии арматуры, которая может изготав­ливаться из стальных прутков или из сталь­ных сеток, необходимо придерживаться ми­нимального количества цемента в готовом бетоне 300 кг/м³.

Жидкие добавки из-за высокой всасыва­ющей способности зерен заполнителя долж­ны иметь повышенную дозировку по сравне­нию с нормальным бетоном.

 

Свойства легкого бетона

 

 

Легкий железобетон и легкий преднапряженный бетон подразделяются на 6 классов плотности с плотностью от 0,8 до 2,0 кг/м³. Обозначение классов по плотности соответ­ствует верхней границе их плотности в сухом состоянии (табл. «Классы плотности для легкого железобетона»).

Она определяется на пробных замесах, при которых применяют каменный заполнитель, который высуши­вался при 105 °С.

 

Теплоизолирующая способность

 

Теплоизолирующая способность связа­на с плотностью легкого бетона (табл. «Расчетные значения теплопроводности»).

Чем больше воздуха заключено в порах и чем меньше поры, тем выше теплоизо­лирующая способность. Она у легкого бетона примерно в 3—5 раз выше, чем у нормального бетона.

 

 

 

Огнестойкость

 

Сопротивление воздействию огня основано на теплоизолирующей способ­ности легкого бетона. Воздушные включения уменьшают теплопроводность и обеспечивают тем самым лучшую защиту арматурных стержней от перегрева.

 

Сопротивление действию мороза и антиобледенительных солей

 

Сопротивление действию мороза и антиобледенительных солей у легкого бе­тона с плотной структурой соответствует нормальному бетону. У легкого бето­на с открытыми порами проникшая в поры вода при замерзании расширяется, не причиняя разрушений.

 

Прочность на сжатие

 

Тогда как у нормального бетона прочность определяется прочностью цемен­тного камня, а не прочностью заполнителя, у легкого бетона прочность на сжатие в большой степени зависит от прочности зерен каменного заполнителя.

Так как у легкого бетона прочность на сжатие уже через 7 дней достигает проч­ности заполнителя, то после этого прочность увеличивается лишь незначитель­но. Легкий бетон подразделяется на 14 групп по прочности (табл. «Классы прочности на сжатие для легкого бетона по DIN EN 206»).

 

 

Укладка легкого бетона

 

 

Легкий бетон укладывается так же, как и нормальный бетон. Из-за своего не­большого веса легкий бетон распределяется в опалубке не так хорошо, как нор­мальный бетон. При этом его поверхность тяжелее заглаживать, чем у нормаль­ного бетона. При укладке легкого бетона необходимо учитывать следующее:

• Защитный слой у легкого бетона из-за пористости каменного заполнителя в основном должен быть больше на 0,5 см, чем у нормального бетона.
• Места подачи бетона на укладку должны располагаться ближе друг к другу, чем у нормального бетона.
• Укладываемые слои бетона ограничиваются по высоте до 50 см.
• Расстояние между местами расположения вибраторов следует уменьшать в два раза по сравнению с нормальным бетоном, так как колебания в легком бетоне хуже распространяются.
• Продолжительность вибрирования необходимо сокращать из-за опасности расслоения, так как грубый заполнитель при вибрировании имеет тенденцию к всплытию.
• Тщательный последующий уход особенно важен, так как вследствие малой теплопроводности гидратационное тепло отводится не так быстро. При этом между наружной поверхностью и ядром конструкции имеет место большой температурный перепад, который может привести к трещинообразованию.