Свойства автоклавного ячеистого бетона

Основные строительно-технические свойства ячеистого бетона, независимо от способа порообразования, определяются структурой материала, из которого выполнен несущей каркас, т. е. цементного камня, а также строением бетона в целом: общим объемным содержанием пор, их размером, характером пористости. Прочность ячеистого бетона и ряд других его свойств в значительной степени зависят от объемного веса бетона. Так, например, при объемном весе 800 - 1000 кг/м3 (оптимальном для конструктивного ячеистого бетона) его прочность обычно находится в пределах 50 - 75 кг/см2. При понижении объемного веса бетона до 600 кг/см2 прочность его снижается в среднем до 25 - 30 кг/см2. С увеличением объемного веса ячеистого бетона до 1200 кг/м3 прочность его достигает 100 - 150 кг/см2. Дальнейшее повышение объемного веса ячеистого бетона нецелесообразно, он может быть заменен более экономичным по расходу цемента легким бетоном на пористых заполнителях. Минимальная прочность ячеистого бетона, применяемого для металлоконструкций и армированных блоков, должна быть не ниже 30 - 40 кг/см2, в зависимости от предела текучести арматурной стали. Прочность сцепления ячеистого бетона со стальной арматурой составляет в среднем 12 - 16 кг/см2 для цементного ячеистого бетона и 8 - 12 кг/см2 для силикатного, что соответствует примерно прочности сцепления с арматурой в обычном бетоне марок 100 - 150. Благоприятное строение пор обеспечивает удовлетворительную морозостойкость ячеистых бетонов (25 циклов попеременного замораживания и оттаивания). Большое значение для ячеистых бетонов, как материалов для наружных стен и покрытий, имеют показатели водопоглощения.

 

При объемном весе 600 - 800 кг/м3 водопоглощение колеблется в пределах 24 - 33% (по весу) для пенобетона и в пределах 33 - 40% - для пеносиликата. При этом потери прочности при полном водонасыщении материала по сравнению с прочностью в высушенном состоянии составляют примерно для пенобетона - 25%, для пеносиликата - 35%. Для повышения стойкости пеносиликата взамен части извести рекомендуется вводить цемент в количестве 60 - 70 кг на 1 м3 бетона. Дальнейшее расширение области применения конструктивных ячеистых бетонов ставит перед нами задачу повышения прочности, стойкости, уменьшения водопоглошения, особенно бетонов на силикатной основе, а также повышения сохранности арматуры в армированных ячеистых бетонах. Повышение прочности и стойкости ячеистых бетонов может быть достигнуто улучшением их структуры, применением вяжущих повышенной активности, более тонким помолом компонентов и улучшением режима автоклавной обработки, в частности повышением давления пара в автоклавах до 10 - 12 ати. Особенно важен вопрос понижения водопоглощения ячеистых бетонов, которое может быть достигнуто в известной мере их гидрофобизацией. Исследования показывают, что эффективным средством гидрофобизации ячеистых бетонов служит покрытие поверхности изделий сплошным тонким слоем водного раствора кремнийорганических соединений в смеси с тонкодисперсными наполнителями (цемент, охра, сурик и пр.).

 

В качестве воднорастворимых кремнийорганических соединений могут быть рекомендованы метил- и этилсиликонат натрия (МСГ-9 и ЭСГ-9), полученные путем растворения в щелочных продуктах гидролиза метил- и этилсиликоната, а также другая разновидность кремнийорганических соединений, выпускаемая под маркой ГКЖ. Рекомендуемая концентрация водных растворов силиконатов колеблется в пределах от 2 до 5% (с увеличением концентрации раствора в этих пределах повышается гидрофобизующая способность защитной обмазки). Водопоглощение изделий из ячеистых бетонов, покрытых силиконатами, уменьшается при суточном хранении в воде в 3 - 5 раз по сравнению с изделиями, не обработанными защитной обмазкой. При длительном воздействии воды эффект действия этой обмазки уменьшается. Таким образом, применение кремнийорганических соединений является эффективным средством понижения водопоглощения лишь при сравнительно кратковременном воздействии воды на изделия (косой дождь, роса, снег и пр.). Достоинством таких защитных покрытий является то, что они хорошо предохраняют изделия (например, блоки наружных стен) от проникновения влаги из атмосферы и не препятствуют удалению влаги в виде пара из помещений. Ориентировочный расход 2%-ного водного раствора метилсиликоната натрия на 1 м2 поверхности изделия из пенобетона или пеносиликата равен 300 г. Стоимость этого продукта, являющегося отходом основного производства, сравнительно невелика. Опыты показали, что введение гидрофобизаторов в качестве компонентов непосредственно в бетоносмесительную установку при приготовлении смеси требует значительного расхода этих материалов и не дает достаточного эффекта. Повышение сохранности арматуры в силикатных изделиях из ячеистого бетона обеспечивается покрытием арматурных стержней защитными слоями, в частности цементным тестом, смешанным с жидким стеклом или цементно-казеиновым клеем, а также раствором азотисто-натриевой соли (нитрит натрия).