туру. Полученные конструкции из бетона с арматурой называются железобетонными.

Существуют различные виды бетонов. В жилищном строителыггве распространение получил тяжелый бетон, применяемый для изготовления фундаментов, колонн, балок, различных несущих конструкций и элементов. Он изготовляется на основе портландцемента или шлакопорт-ландцемента, песка и плотных заполнителей — гравия или щебня горных пород, реже — шлакового или кирпичного щебня. Кроме того, широкое применение нашли и легкие бетоны, которые рассмотрены в гл. 4.6.

Строительный гипс представляет собой вяжущее вещество, твердеющее только на воздухе (воздушное вяжущее). Его получают из гипсового камня в результате дробления, помола и тепловой обработки при температуре 150— 160°С.

Природный гипсовый камень — это двуводный сернокислый кальций, который при обжиге теряет полторы молекулы воды, превращаясь в полуводный гипс — порошок белого цвета, широко использующийся в строительстве. Как и все вяжущие, при смешивании с водой он образует пластичное тесно, которое твердеет и приобретает прочность, превращаясь опять в свое первоначальное состояние — двуводный гипс.

Для того чтобы прошла реакция твердения и полуводный гипс превратился в двуводный, необходимо 18,6% воды от массы гипсового вяжущего. Однако из-за большой во-допотребности гипса для получения удобоукладываемого пластичного раствора необходимо брать 60—80% воды. Избыточная вода при твердении и высыхании испаряется, оставляя большое количество пор. В результате образуется пористый материал, пустотность которого достигает 60%. Наличие большого количества пор понижает прочность материала. Кроме того, поры, сообщаясь с окружающим воздухом, хорошо впитывают влагу. Попавшая внутрь влага растворяет двуводный гипс, уменьшая тем самым его прочность. Поэтому в присутствии воды гипсовые изделия резко снижают свою прочность. В связи с этим его не применяют для наружной отделки, а используют внутри сухих помещений при штукатурных и лепных работах.

Повысить водостойкость гипса можно введением молотого доменного гранулированного шлака, извести, цемента

или гидрофобной добавки (олеиновая кислота), а также пропитыванием гидрофобными добавками.

При твердении гипса происходит (в отличие от других строительных растворов) не уменьшение, а увеличение его о^ема примерно на 1%, что позволяет применять его для изготовления архитектурных деталей способом литья, а также для плотной заделки щелей и зазоров. Кроме того, при твердении гипса не образуются трещины.

Гипс является быстросхватывающимся и быстротверде-ющим веществом. При повышении температуры (не выше 65*^0 твердение гипса ускоряется.

В настоящее время выпускаются быстротвердеющие, нормальнотвердеющие и медленнотвердеющие гипсовые вяжущие: быстротвердеющие имеют начало схватывания не ранее 2 мин, конец не более 15 мин; нормальнотвердеющие — начало схватывания не ранее 6 мин, конец не позднее 30 мин; медленнотвердеющие — начало схватывания не ранее 30 мин.

Быстрое схватывание гипса часто затрудяет его применение. В связи с этим рекомендуется гипсовые растворы готовить маленькими порциями (если это возможно) или в воду для затворения вводить замедлители схватывания. В качестве замедлителей применяют животный клей (ке-ратиновый или известково-кератиновый), а также сульфитно-дрожжевую бражку в количестве 0,1—0,3% от массы гипса. Замедлитель на частицах гипса образует адсорбционную пленку, затрудняющую его растворение и начало схватывания.

В случае, когда надо ускорить твердение гипса, в него вводят поваренную соль, серную кислоту или двуводный гипс.

Высокопрочный гипс получают термовлажностной обработкой паром высокосортного гипсового камня под давлением выше атмосферного и последующей сушкой при 160—180°С. В результате получается гипс с увеличенными 110 размерам кристаллами. Благодаря малой площади суммарной поверхности частиц этого гипса не требуется большого количества воды для их обволакивания. А из-за низкой водопотребности при твердении и высыхании высокопрочного гипса образуется меньшее количество пор и полученный материал обладает большими прочностью и водостойкостью. Его прочность в два-три раза выше, чем

у строительного гапса, и он может его заменить. Однако выпуск высокопрочного гипса в небольшом количестве ограничает его применение.

Высокообжиговый гипс, или эстрихгипс, изготовляют обжигом природного гипса или ангидрита при высокой температуре (800—1000°С). Высокообжиговый гипс в отличие от строительного медленно схватывается и твердеет. Изготовленные из него изделия имеют малую теплозвукопро-водность, высокую морозостойкость и водостойкость. Его применяют при устройстве полов, для изготовления искусственного мрамора, а также для штукатурки и кладки.

Гипсовые вяжупще используют для производства гипсовых и гипсобетонных изделий, декоративных и отделочных материалов, для приготовления гипсовых и смешанных растворов.

Изделия, полученные из смеси гипса и воды, т.е. из гипсового теста, называют гипсовыми, а из смеси гипса, воды и заполнителей — гипсобетонными. В качестве заполнителей используют песок, пемзу, туф, топливные и металлургические шлаки, керамзитовый гравий.

Гипсовые изделия имеют небольшую плотность, несгораемы, обладают хорошей теплозвукоизоляцией. Однако из-за способности снижать прочность при увлажнении область применения гипсовых изделий резко ограничена помещениями с относительной влажностью не более 60% при исключении систематического увлажнения. Из-за значительной хрупкости гипсовые изделия армируют металлической сеткой, проволокой и стержнями. Необходимо отметить, что в гипсовых изделиях стальная арматура начинает корродировать, поэтому она должна иметь защитное покрытие.

4.6. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

К теплоизоляционным материалам относятся легкие, обычно пористые материалы, имеющие низкий коэффициент теплопроводности. Например, легкие бетоны на пористых заполнителях имеют плотность 500—1800 кг/м^ и обладают большим количеством пор. Выполненные из легкого бетона изделия имеют шероховатую поверхность. Их теплоизоляционные свойства зависят от количества и характера пор.

Передача теплоты в легком бетоне происходит через каменный остов материала вследствие теплопроводности и через поры, заполненные воздухом, путем конвекции. Чем меньше размер пор, тем меньшей подвижностью будет обладать в них воздух, передавая минимальное количество теплоты, и тем более высокими теплозащитными показателями будет обладать бетон.

Легкие бетоны получают на основе портландцемента. Если бетон автоклавного твердения, то используют изве-стково-шлаковые, известково-зольные и другие вяжущие. В качестве заполнителей применяют пористые материалы с насыпной плотностью 1000—1200 кг/м^: гранулированный шлак, шлаковую пемзу, аглопорит, керамзит, вспученный перлит и др.

При использовании в качестве заполнителя керамзита получают керамзитобетон. Если заполнителем является перлит, то получают перлитобетон, если аглопорит — аг-лопоритобетон и т.д.

Керамзит — один из основных пористых заполнителей, использующихся в строительстве. Это прочный и легкий материал, имеющий плотность 250—800 кг/м . Керамзит выпускается в виде песка, гравия и щебня.

Керамзитовый гравий получают в результате обжига легкоплавких вспучивающихся глин при температуре около 1200°С. В результате образуются гранулы размером 5— 40 мм. Спекшаяся оболочка на поверхности гранулы придает ей прочность. В изломе гранула керамзита имеет структуру застывшей пены.

Керамзитовый песок имеет зерна до 5 мм, его получают при производстве керамзитового гравия в небольших количествах. Кроме того, его можно получить дроблением зерен гравия диаметром свыше 50 мм.

Шлаковую пемзу — искусственный пористый заполнитель ячеистой структуры — получают из отходов металлургии — расплавленных доменных шлаков. При быстром охлаждении шлаков с помощью воздуха, воды или пара происходит их вспучивание. Образовавшиеся куски шлаковой пемзы дробят и рассеивают на щебень и песок.

Гранулированный шлак представляет собой мелкозернистый пористый материал в виде крупного песка с зернами размером 5—7 мм.

Вспученный перлит — сыпучий теплоизоляционный материал в виде мелких пористых зерен белого цвета, который получают при кратковременном обжиге гранул из вулканических водосодержащих стеклообразных пород. При температуре 950—1200°С из материала энергично испаряется вода, пар вспучивает и увеличивает частицы перлита в 10—20 раз. Вспученный перлит выпускается в виде зерен диаметром 5 мм или песка и применяется для производства легких бетонов, теплоизоляционных изделий и огнезащитных штукатурок. Для производства бетонов плотность вспученного перлита должна составлять 150—430 кг/м^, для теплоизоляционных засыпок — 50-100 кг/м^. Коэффициент теплопроводности равен 0,04—0,08 Вт/(м°С).

Добавка вспученного перлита к минеральным вяжущим позволяет получить изделия, имеющие хорошие теплофизические характеристики.

Плиты из перлитопластобетона получают в результате твердения массы, состоящей из вспученного перлитового песка, смолы и других веществ. Плиты облицовывают фольгой, стеклотканью, самоклеящейся пленкой. Плиты плотностью 100—150 кг/м с коэффициентом теплопроводности 0,075—0,04 Вт/(м°С) выпускают как самонесущие конструкции.

Вспученный вермикулит — сыпучий теплоизоляционный материал в виде чеЩуйчатых частиц серебристого цвета, получаемый в результате измельчения и обжига водосодержащих слюд. При быстром нагреве вермикулит расщепляется на отдельные пластинки, частично соединенные друг с другом. В результате его объем увеличивается в 15—20 раз. Насыпная плотность вермикулита составляет 75—200 кг/м^.

Вспученный вермикулит используется для изготовления теплоизоляционных плит для утепления облегченных стеновых панелей и легких бетонов в качестве теплоизоляционной засыпки.

Топливные шлаки — пористые кусковые материалы, образующиеся в топке в качестве побочного продукта при сжигании антрацита, каменного и бурого угля и другого твердого топлива.

Аглопорит получают в результате спекания гранул из смеси глинистого сырья с углем. Спекание гранул происходит в результате сгорания угля. Одновременно с

выгоранием угля масса вспучивается. Насыпная плотность аглопоритового щебня 300—1000 кг/м^.

В настоящее время широкое распространение в строительстве получил керамзитобетон, из которого изготовляют однослойные и трехслойные панели.

Ячеистые бетоны относятся к легким бетонам. Их получают путем автоклавного твердения предварительно вспученной смеси вяжущего, воды и кремнезолистого компонента. Они имеют 85% пор от общего объема бетона.

Пенобетоны получают из смеси цементного теста с пеной (взбитой из канифольного мыла и животного клея или другого компонента), имеющей устойчивую структуру. После затвердения ячейки пены образуют бетон ячеистой структуры. Из пенобетона выпускают ряд изделий.

Теплоизоляционные блоки из пенобетона с коэффициентом теплопроводности 0,1—0,2 Вт/(м°С) отливают размером 0,5x0,5x1 м и больше. После затвердения их разрезают на плиты нужного размера, например 1х0,5х(0,05—0,12) м. Применяют для теплоизоляции железобетонных покрытий и перегородок.

Конструктивно-теплоизоляционный пенобетон с коэффициентом теплопроводности 0,2—0,4 Вт/(м*С) используют для стеновых ограждений двух-трехслойных конструкций.

Конструктивный пенобетон с коэффициентом теплопроводности 0,4—0,6 Вт/(м°С) применяют в двухслойных ограждениях зданий.

Газобетон получают из смеси портландцемента, кремнеземистого компонента и газообразователя (чаще всего алюминиевой пудры). Нередко в эту смесь добавляют воздушную известь или едкий натрий. Полученную смесь заливают в формы, для улучшения структуры подвергают вибрации и обрабатывают преимущественно в автоклавах. Изделия из газобетона формуют большого размера, а затем разрезают на элементы.

Гаэосиликат автоклавного твердения получают на основе известково-кремнеземистого вяжущего, с использованием местных материалов — воздушной извести, песка, золы, металлургических шлаков. В настоящее время дома, стены которых выполнены из газосиликата, получили широкое распространение в сельской местности. Газосиликатные дома возводят из блоков размеров