Reklama
A A A

Rodzaje betonów

Mianem „betony lekkie" określamy betony o ciężarze objętościowym niższym od ciężaru betonów zwykłych. Jako graniczną wartość ciężaru przyjmuje się zwykle 1800 kG/m3, jakkolwiek niektóre z odmian betonów lekkich mają ciężar wyższy — 1900, a nawet 2000 kG/m3. Betony zwykłe są to — jak wiadomo — betony o strukturze zwartej i cięża­rze objętościowym z reguły wyższym od 2100 kG/m3, wykonane przy użyciu kruszyw naturalnych. Niektórzy z autorów wyróżniają grupę pośrednią betonów średniociężkich, o ciężarze objętościowym zawartym między górną granicą ciężaru betonów lekkich i dolną granicą ciężaru betonów zwykłych — nie wydaje się jednak, aby wyróżnienie takie było konieczne. Według ustaleń Europejskiego Komitetu Betonu (CEB) do grupy betonów lekkich zaliczamy wszystkie betony o ciężarze objętościowym mniejszym od 2100 kG/ms. Poza ciężarem objętościowym — drugą cechą odróżniającą betony lekkie od betonów zwykłych jest zakres ich zastosowania. Z betonu zwykłego wykonuje się konstrukcje, których podstawową funkcją jest przenoszenie obciążeń, na­tomiast betony lekkie znajdują raczej zastosowanie w elementach, które oprócz zadań konstrukcyjnych spełniają również funkcje termoizolacyjne, względnie w takich, w których przez zmniejszenie ciężaru własnego konstrukcji uzyskuje się istotne zmniejszenie jej przekroju. Przeprowadzenie ścisłego rozgraniczenia betonów lekkich i zwykłych jest bardzo trudne. Konieczne jest tu wprowadzenie pewnych dodatkowych ustaleń. Umownie zatem betony o ciężarze objętościowym wyższym niż 1800 kG/m3, które zgodnie ze swym przeznaczeniem powinny mieć strukturę zwartą, zali­czamy do betonów zwykłych, natomiast betony o tym samym ciężarze ale o strukturze niezwartej — zaliczamy do betonów lekkich. Podstawowymi cechami określającymi właściwości fizyczne betonów lekkich są: rodzaj kruszywa lub wypełniacza oraz struktura betonu. 7, uwagi na rodzaj kruszywa (wypełniacza) rozróżniamy betony: kruszywo we, wykonane przy użyciu kruszywa grubego (tj. o frak­cjach grubszych niż piasek), z wypełniaczami organicznymi, oraz —■ komórkowe, wykonywane bez kruszywa grubego, tylko przy uży­ciu piasku, niekiedy zmielonego do miałkości równej miałkości cementu. Strukturę betonu charakteryzuje jej: j a m i s t o ś ć, tj. zawartość przestrzeni wolnych między ziarnami kruszywa, otoczonymi zaczynem oraz porowatość — zawartość przestrzeni wolnych w całym betonie, łącznie z porami w zaczynie i kruszywie. Określenie „jamistość" używane jest zwykle tylko w odniesieniu do betonów kruszywowych, natomiast „porowatość" jest pojęciem szerszym, stosowanym w odniesieniu do wszelkiego rodzaju ciał stałych. Z uwagi na strukturę — a także i uziarnienie kruszywa — rozróżniamy be- tony zwarte, jamiste i komórkowe (rys. 1-1). Betony zwarte (rys. 1-la) wykonywane są przy użyciu lekkiego kru- szywa mineralnego lub wypełniaczy organicznych. Niekiedy w celu zwiększenia wytrzymałości betonu, jako frakcje drobne stosuje się piasek naturalny. Betony jamiste (rys. 1-lb) wykonuje się przy użyciu kruszywa o śred­nicy ziarn nie mniejszej niż 5 mm, z taką ilością zaczynu, aby nie wypełniał on całej przestrzeni między ziarnami, a spajał je tylko punktowo w miejscach styku. Beton jamisty wykonany przy użyciu kruszywa tylko jednej frakcji nazy­wamy betonem jednofrakcjowym. Jeżeli do kruszywa grubego użyta została także pewna ilość frakcji piasko­wej, niedostateczna jednak aby wypełnić wraz z zaczynem całą wolną prze- strzeń między ziarnami kruszywa grubego, mówimy o betonie półzwartym. Betony te stanowią odmianę pośrednią między betonami jamistymi i zwar­tymi (p. 2.3.1). Betony komórkowe (rys. 1-lc) uzyskują swoją strukturę przez spulch­nienie masy banieczkami powietrza (pianobetony) lub gazu, wydzielającego się w trakcie zarobu betonu. Średnica banieczek gazu, a w następstwie i komórek wynosi zwykle 0,5-=-7 mm. Pewną odmianę strukturalną betonów komórkowych stanowią mikroporyty, tj. wapienne betony autoklawizowane, w których drobne pory powstają wsku­tek odparowania wody. Średnica tych porów jest mniejsza niż 0,1 mm. Podobną strukturę porowatą mają również nieautoklawizowane pyłobetony, wykonane przy użyciu spoiwa cementowego z dużym dodatkiem wody. Jako spoiwo do betonów lekkich stosuje się cementy wszelkich odmian oraz wapno w przypadku stosowania autoklawizacji. Materiałów uzyskiwanych przy użyciu spoiw nietrwałych w wodzie do gru­py betonów z reguły nie zaliczamy. Ze względu na technologię produkcji można ogólnie podzielić betony lekkie na autoklawizowane i nieautoklawizowane. Autoklawizacji poddajemy przede wszystkim betony komórkowe. Utwardzanie masy betonowej odbywa się tu w wysokiej temperaturze ok. 190°C i ciśnieniu rzędu 8-f-12 atn. Pozostałe betony lekkie dojrzewać mogą w warunkach normalnych lub niskoprężnego naparza­nia. Przyjęty sposób dojrzewania zależy od składu betonu, wpływu obróbki cieplnej na wartość skurczu oraz od względów ekonomicznych. Zastosowanie naparzania elementów umożliwia szybsze uzyskanie wytrzymałości początko­wej, pozwalającej na ich rozformowanie. Z uwagi na zakres zastosowania betony lekkie dzielimy na: izolacyjne, dla których podstawową cechą są właściwości termo­izolacyjne, izolacyjno-konstrukcyjne, o wytrzymałości powyżej 30 kG/cm2 i współczynniku przewodności cieplnej /. < 0,60 kcal'm2h °C, —■ konstrukcyjne, dla których podstawową cechą są właściwości wy­trzymałościowe. Wytrzymałość betonów izolacyjnych nie przekracza zwykle 30 kG/cm2. Mro­zoodporność szczególnie przy R < 20 kG/cm2 jest na ogół niewielka, w związku z czym wymagają one zabezpieczenia przed zamrożeniem w stanie zawilgo­cenia. Betony izolacyjno-konstrukcyjne stanowią podstawową grupę betonów lek­kich. Dobre właściwości termoizolacyjne, stosunkowo duża wytrzymałość, niski ciężar objętościowy i na ogół dobra odporność .na działanie czynników atmo­sferycznych pozwalają na bardzo szeroki zakres zastosowania, przede wszyst­kim w budownictwie mieszkaniowym, a także w budownictwie przemysłowym i komunikacyjnym. Betony konstrukcyjne mają zakres stosowania zbliżony do betonów zwy­kłych. Z innymi rodzajami betonów lekkich łączy je jednak niski ciężar obję­tościowy, rodzaj kruszywa i stosunkowo duża odkształcalność pod działaniem obciążenia. Pewne specyficzne cechy występują również w samej technologii wykonywania tych betonów. Szczególnie racjonalne jest stosowanie ich w konstrukcjach, w których cię­żar własny stanowi podstawową cześć obciążenia. Zakres zastosowania i produkcja betonów lekkich różnych odmian zwiększa się z roku na rok. Następuje również bardzo istotny postęp w zakresie tech­nologii i ekonomii produkcji i wartości cech fizycznych betonów. Wobec tego, że koszty inwestycyjne budowy zakładów produkujących betony lekkie są mniejsze niż budowy zakładów produkujących materiały ceramiczne (w prze­liczeniu na jednostkę o tej samej efektywności w budynku) — plany naszego budownictwa w dużej mierze bazują właśnie na bardzo intensywnej rozbudo­wie tej gałęzi przemysłu materiałów budowlanych.