Lättbetong är en grupp av betong med en skrymdensitet på 800-2000 kg/m 3 [1] . Det inkluderar betong på porösa ballast ( sträckt lerbetong , agloporitbetong , perlitbetong ), betong på lätta organiska ballast ( arbolit , hampabetong , polystyrenbetong ) och cellbetong ( skumbetong , lättbetong ). Cement , gips , magnesia cement kan användas som bindemedel .
Lättbetong används som konstruktions- eller värmeisolerande material, med en liten massa och kostnad för relativt tung betong. Separat särskiljs höghållfast lättvikts multifunktionell betong, vars specifika hållfasthet överstiger 25 MPa [2] [3] .
Betong framställs genom att blanda cement, sand, krossad sten och vatten (deras förhållande beror på cementmärket, fraktionen och fukthalten i sand och krossad sten), samt en liten mängd tillsatser (mjukgörare, vattenavvisande medel, etc.). ). Cement och vatten är de viktigaste bindande komponenterna vid tillverkning av betong. Till exempel, när man använder cement av klass 400 för att producera betong av grad 200, används ett förhållande på 1:3:5:0,5. Om cementkvalitet 500 används, erhålls med detta villkorsförhållande betongklass 350. Förhållandet mellan vatten och cement ("vatten-cementförhållande", "vattencementmodul"; betecknat "W/C") är en viktig egenskap av betong. Betongens styrka beror direkt på detta förhållande: ju lägre W / C, desto starkare betong. Teoretiskt sett är W / C = 0,2 tillräckligt för cementhydrering, men sådan betong har för låg plasticitet, därför används i praktiken W / C = 0,3–0,5.
Ett vanligt misstag vid hantverksbetongproduktion är överdriven tillsats av vatten, vilket ökar betongens rörlighet, men minskar dess hållfasthet med flera gånger.
Enligt GOST 25192-2012 (i Ukraina - DSTU B V.2.7-221:2009) klassificeras betong enligt dess huvudsakliga syfte, typ av bindemedel, typ av aggregat, struktur och härdningsförhållanden:
Förutom klassificeringen GOST 25192-2012 ( DSTU B V.2.7-221:2009) används klassificeringen av betong efter volymetrisk vikt:
Beroende på innehållet i bindemedlet och ballasten delas betong in i:
En av de viktigaste komponenterna i betongblandningen är sand. För beredning av betong kan du använda nästan vilken naturlig sand som helst. Den viktigaste begränsningen i användningen av naturlig sand är begränsningen av förekomsten av lera eller lerpartiklar i sandens sammansättning. Små (ler)partiklar påverkar betongens hållfasthet mycket starkt. Även en liten mängd av dem leder till en betydande minskning av betongens styrka. Därför, i frånvaro av naturlig sand utan lerpartiklar, förbättras (berikas) den tillgängliga sanden med hjälp av följande procedurer: sandtvättning; separera sand i fraktioner i en vattenström; separation från sanden av den önskade fraktionen; blanda sand tillgänglig i arbetsområdet med importerad högkvalitativ sand.
Efter anrikning och beredning ska sanden uppfylla de villkor som definieras av det så kallade standardscreeningsområdet. Kornsammansättningen, bestämd genom att sikta sand genom silar med olika öppningar, ska passa in i området som visas i figuren med streck. Det är möjligt att använda sand med partikelstorlekar med hänsyn till det oskuggade området, men endast för betongklass 150 och lägre
Den viktigaste indikatorn som kännetecknar betong är tryckhållfasthet. Det etablerar betongklassen. Enligt SNiP 2.03.01-84 "Betong- och armerade betongkonstruktioner" betecknas klassen med den latinska bokstaven "B" och siffror som indikerar motståndstrycket i megapascal (MPa). Exempelvis betyder beteckningen B25 att betong av denna klass i 95 % av fallen tål ett tryck på 25 MPa. För att beräkna hållfasthetsindexet är det också nödvändigt att ta hänsyn till koefficienterna, till exempel för klass B25 är standardtryckhållfastheten som används i beräkningarna 18,5 MPa. Betongens ålder, som motsvarar dess klass vad gäller tryckhållfasthet och axiell spänning, tilldelas under konstruktionen baserat på de möjliga faktiska termerna för att belasta strukturen med konstruktionsbelastningar, monteringsmetoden och villkoren för betonghärdning. I avsaknad av dessa uppgifter sätts betongklassen till 28 dagars ålder [5] .
| Lättbetongs tryckhållfasthetsklass enligt DIN 1045-1 | ||||
| Styrkeklass | Karakteristisk cylinderkompressionskraft (N/mm²) |
Genomsnittlig cylinderkompressionskraft (N/mm²) | ||
| LC12/13 | 12 | tjugo | ||
| LC16/18 | 16 | 24 | ||
| LC20/22 | tjugo | 28 | ||
| LC25/28 | 25 | 33 | ||
| LC30/33 | trettio | 38 | ||
| LC35/38 | 35 | 43 | ||
| LC40/44 | 40 | 48 | ||
| LC45/50 | 45 | 53 | ||
| LC50/55 | femtio | 58 | ||
| LC55/60 | 55 | 63 | ||
| LC60/66 | 60 | 68 | ||
Tillsammans med klasser bestäms betongens styrka också av betyg, betecknade med den latinska bokstaven "M" och siffror från 50 till 1000, vilket indikerar tryckhållfastheten i kgf / cm². GOST 26633-91 "Tung och finkornig betong. Specifikationer" fastställer följande överensstämmelse mellan kvaliteter och klasser med en variationskoefficient i betonghållfasthet på 13,5% [6] :
| Hållfasthetsklass av betong | Det närmaste märket av betong vad gäller hållfasthet |
|---|---|
| B3.5 | M50 |
| B5 | M75 |
| B7.5 | M100 |
| B10 | M150 |
| B12.5 | M150 |
| B15 | M200 |
| B20 | M250 |
| B22.5 | M300 |
| B25 | M350 |
| B27.5 | M350 |
| B30 | M400 |
| B35 | M450 |
| B40 | M550 |
| B45 | M600 |
| B50 | M700 |
| B55 | M750 |
| B60 | M800 |
| B65 | M900 |
| B70 | M900 |
| B75 | M1000 |
| B80 | M1000 |
För att kontrollera styrkan hos den ohärdade blandningen används normala härdningskammare, styrkan hos den färdiga strukturen kontrolleras med Kashkarov-, Fizdel- eller Schmidt-hammare.
Enligt GOST 7473-94 "Betongblandningar. Specifikationer, beroende på bearbetbarhet (anges med bokstaven "P"), betong särskiljs [7] :
GOST fastställer följande beteckningar för betongblandningar vad gäller bearbetbarhet: Bearbetningsgrad Styvhetsgrad, s Kondrag, cm -20 - Zh1 5-10 - Mobila blandningar P1 4 och mindre 1-4 P2 - 5-9 P3 - 10-15 P4 - 16-20 P5 - 21 och mer
Bearbetbarhetsindex är av avgörande betydelse vid betonggjutning med betongpump. För pumpning används blandningar med en indikator som inte är lägre än P4. Andra viktiga indikatorer Böjhållfasthet. Frostbeständighet - betecknas med den latinska bokstaven "F" och siffrorna 50-1000, vilket indikerar antalet frys-upptiningscykler som betong tål. Vattenbeständighet - indikeras med den latinska bokstaven "W" och siffror från 2 till 20, vilket indikerar vattentrycket som provcylindern av detta märke måste tåla.
I vissa fall kan industriavfall användas som råvara för tillverkning av ballast. Till exempel, vid produktion av gul fosfor från fosforer, står 1 ton produktion för 10 ton avfall i form av slagg. Från dessa avfall i Kazakstan organiseras produktionen av krossad sten, vilket är 2-3 gånger billigare än krossad sten från natursten. I Azerbajdzjan erhålls ett artificiellt poröst fyllmedel - agloporit - från avfallet från en aluminiumanläggning, såväl som från avfallsgumbrin - lera som används i oljeraffineringsindustrin för att rena petroleumoljor.
Modern teknik för bearbetning av heterogent stadshushållsavfall tillhandahåller preliminär utvinning av ett antal användbara ämnen från dem och värmebehandling. Resultatet är sintrade rester som är ganska lämpliga som ballast för betong för ett visst ändamål eller material för byggande av vägfundament istället för krossad sten.
För olika ändamål och egenskaper hos betong kan således olika avfall eller produkter från deras bearbetning vara lämpliga. För att lösa det mångfacetterade och komplexa problemet med att skydda miljön från kasserat avfall tilldelas byggherrar som har möjlighet att använda dem som ballast för betong en viktig roll. Behovet av ballast är enormt, det står i proportion till mängden tillgängligt avfall, vilket avsevärt kan minska förbrukningen av naturresurser inom byggbranschen.
När man väljer sammansättningen av lättbetong utgår man från villkoret för att erhålla ekonomisk betong, vilket ger inte bara betongblandningens bearbetbarhet och betongens styrka, utan också den specificerade densiteten vid lägsta cementförbrukning.
Uppgiften att välja sammansättning av lättbetong är mer komplicerad i jämförelse med valet av sammansättning av tung betong. När de väljer sammansättningen av tung betong hittar de vanligtvis förhållandet mellan krossad sten och sand, den nödvändiga W / C och förbrukningen av cement. I lättbetong är det svårt att bestämma W/C-beräkningen, och bearbetbarheten varierar kraftigt. Detta beror på det faktum att porösa aggregat har en betydande vattenabsorption och intensivt suger vatten från cementpastan. Den grova ytan på porösa ballast gör det svårt att få exakta indikatorer på blandningens bearbetbarhet. Dessa omständigheter leder till det faktum att sammansättningen av lättbetongblandningen väljs empiriskt, vilket bestämmer den optimala vattenförbrukningen för varje betongkomposition, fastställer betongens beroende av cementförbrukningen vid optimal vattenförbrukning.
Det finns flera metoder för att välja sammansättning av lättbetong, men den vanligaste metoden är val av sammansättning av lättbetong för optimal vattenförbrukning. I detta fall används metoden för experimentell blandning, som inkluderar följande operationer: val av den största storleken och bestämning av innehållet av grova och fina aggregat (6.15); bestämning av förbrukningen av bindemedel och tillsatser för provsatsning; preliminär beräkning av förbrukningen av ballast per 1 m³ av blandningen för beredning av testsatser; klargörande av vattenförbrukningen genom en given rörlighet eller identifiering av det optimala vatteninnehållet genom den högsta densiteten av kompakterad lättbetongblandning; fastställa förhållandet mellan förbrukningen av bindemedel och betongens hållfasthet för en given rörlighet hos blandningen. Samtidigt etableras ett samband mellan förbrukningen av cement och densiteten av betong under de accepterade förhållandena för komprimering av blandningen.