Керамзитобетон: области применения и изделия из него.

В  России  существуют заводы крупноразмерных  изделий, изготовляемых из легких бетонов. Применение таких бетонов (например керамзитобетона) позволяет снизить вес зданий и кон­струкций до 30% и достигнуть ряда положительных технико-экономических показателей. Легкие бетоны на пористых запол­нителях стали основным материалом ограждающих конструкций и особенно стеновых наружных панелей и блоков.

Керамзитобетон представляет собой легкий бетон на пористом заполнителе.Вообще, керамзит- это ячеистый материал в виде гравия или щебня. Сырьем для его производства служат суглинки и глина, содержащие окислы железа и органические примеси.Керамзит используют как заполнитель для легкого бетона и железобетона, а также теплоизоляционного материала в виде засыпок.

Домостроительных комбинаты используют для изготовления крупноразмерных изделий легкие бетоны на пористых заполнителях. Легкобетонные изделия широко применяются в жилищном, промышленном и сельскохозяйственном строительстве, а также отчасти в мостостроении.

Ведущее место в производстве искусственных пористых за­полнителей занимает керамзит. Практика показывает, что сейчас имеется возможность, применив добавки, выпускать керамзиты с заданными свойствами. Наибольшее применение после керамзита найдут шлаковая пемза (в металлургических районах), аглопорит (в районах, где отсутствуют вспучивающиеся глины), природные пористые за­полнители  и вспученный перлит.

Опыт крупнопанельного строительства подтвердил, что лег­кий бетон — наиболее подходящий материал для крупнопа­нельных наружных ограждающих конструкций. В крупнопа­нельном строительстве используются архитектурно-планировочные решения, обеспечивающие посе­мейное заселение жилых домов бескаркасной конструкции вы­сотой 5 и более этажей. Господствующая конструктивная схе­ма — с панельными перекрытиями, опирающимися по контуру на несущие перегородки, — лучше всего отвечает конструк­тивным качествам легких бетонов на пористых заполнителях.

В настоящее время имеется тенденция к конструктивному решению зданий с широким шагом поперечных несущих стен, что позволяет обеспечить свободную планировку   квартир.

В климатических условиях  России применение однослойных наружных стен из легкого бетона дает возможность эффек­тивно использовать его физико-механические и теплофизические свойства. Легкобетонные элементы наружных ограждений стыкуются проще и надежнее, чем панели из других материа­лов.

Легкобетонные двухслойные стены со слоем конструктив­ного бетона толщиной 6—8 см эффективны в условиях сейсмо­стойкого строительства или при наличии просадочных грунтов. Конструкции со слоями из плотного конструктивного и крупно­пористого теплоизоляционного легкого бетона особенно вы­годно применять в совмещенных крышах. Крупнопористый легкий бетон теплоизоляционного слоя крыши обладает поло­жительным качеством — быстрой десорбцией в сложных усло­виях ее эксплуатации.

Применение легкого бетона во внутренних конструкциях зданий — перекрытиях и несущих перегородках — не менее эффективно, чем в наружных. Это позволяет снизить собствен­ный вес конструкций и таким образом заметно сократить рас­ход арматуры и цемента. Расширение объема применения легкобетонных внутренних конструкций позволит экономить значительное количество стали и цемента.

Имеет­ся положительный опыт применения комплексных крупнопа­нельных керамзитобетонных междуэтажных перекрытий с вы­сокой заводской готовностью.

Перекрытия выгодно устраивать из бетонов, изготовляемых не только на легких заполнителях, но и на более тяжелых, так как по мере повышения марки бетона влияние объемного веса за­полнителя на объемный вес бетона уменьшается.Однослойные легкобе­тонные межквартирные стены толщиной 18 см обеспечивают нормативную звукоизоляцию.

Достижения в области производства керамзита и техноло­гии керамзитобетона позволили построить эффективные круп­нопанельные дома. Уже введены в дей­ствие типовые проекты 5-этажных жилых домов из керамзи­тобетона серии 1-464А, № 58, 59, 60 и 61. Построены 9- и 12-этажных бескаркасные дома из керамзитобетонных панелей. Проектирование показывает, что эффективность применения легкого бетона с увеличением этаж­ности повышается.

Эффективность панельных конструкций и домов из легких бетонов предопределяется конструктивной схемой зданий, тех­нологией производства панелей, показателями легкого бетона, видом и качеством заполнителей.

Наибольшее и заслуженное распространение приобрел керамзитобетон, производство и применение которого развивает­ся бурными темпами. Новые виды керамзитобетона, разрабо­танные в СССР, в корне отличаются от применявшихся до последнего времени в США, где керамзитобетон известен с 1917 г. и до сих пор рассматривается как тяжелый бетон, в котором щебень заменен керамзитом.(1966 г.)

Разработка технологических принципов получения требуе­мой структуры теплоизоляционного,   теплоизоляционно-кон­структивного и конструктивного легких бетонов применительно к их назначению, использование производственных факторов заводской технологии для обеспечения необходимых эксплуа­тационных характеристик конструкций — главные достижения  строительной науки в области легких бетонов.Используется и такое изделие из керамзитобетона как однослойные стеновые панели вместо двухслойных.

Развитие производства легких бетонов приобретает особое значение для Казахстана и, в частности, для его южных райо­нов в связи с высокой их сейсмичностью. В этих условиях  снижение веса отдельных конструкций, а также зданий и со­оружений в целом за счет применения легких бетонов может рассматриваться как одна из мер повышения их сейсмостойкости.

Легкие бетоны, как известно, представляют для нашего строительства значительный практический интерес. По сравне­нию с тяжелым бетоном они имеют ряд преимуществ. Наиболее важным из них является более низкий объемный вес. Так, объемный вес легкого бетона высоких марок примерно в 1,5 ра­за меньше, чем тяжелого. Разница в весе легких бетонов невы­сокой прочности по сравнению с тяжелым будет еще больше и может доходить до 2—3 раз. В этом случае легкие бетоны при­обретают и другое весьма важное преимущество—хорошие теплозащитные свойства.,

Выбор типа конструкции из легких бетонов определяется ка­чеством пористого заполнителя, а также условиями  их эксплуа­тации. По условиям работы они подразделяются на несущие или ограждающие.

Конструкции из легких бетонов целесообразно изготовлять по возможности максимальных размеров.

По причине меньшего веса легкобетонных элементов по сравнению с железобетонными значительно упрощаются усло­вия их транспортирования и монтажа. Так, например, вместо двух панелей из железобетона автомашина может перевести больше, а кран поднять три панели из легкого бетона.

В жилищно-гражданском строительстве легкие бетоны наи­более широко применяются для панелей наружных стен. Такие конструкции, имея ряд преимуществ перед большинством  конструкций из других материалов, изготовляются главным образом однослойными из бетона марок 50—75, объемным весом 800 — 1500 кг/м3, а в ряде случаев—двухслойными или трехслойны­ми. Более просты в изготовлении, естественно, однослойные эле­менты.

В последнее время сравнительно широко стали применять легкобетонные пустотелые панели с предварительно напряжен­ной арматурой для перекрытий. Такие панели весьма рациональ­ны и заслуживают всемерного распространения.

В настоящее время на заводах железобетонных изделий уже изготовляются пустотелые панели из легких бетонов не только с предварительно напряженной стержневой арматурой, но и с предварительно напряженной высокопрочной проволокой.

Совмещенная кровля из керамзитобетона коробчатого сече­ния (с засыпкой) разработана и применяется московскими стро­ительными организациями. Известны и другие решения совме­щенной крыши из легких бетонов. Целесообразно при известных условиях изготовлять из легких бетонов также чердачные пере­крытия и перекрытия над неотапливаемыми подвалами.

        Учитывая специфические особенности легких бетонов (невысо­кий объемный вес и хорошие теплоизоляционные свойства), панели стен и покрытий из них наиболее целесообразно приме­нять в отапливаемых промышленных зданиях. При этом легко­бетонные элементы  будут выполнять одновременно несущие и теплоизоляционные функции, не  требуя для изготовления и мон­тажа сложного оборудования и большого количества рабочих. Применение легких бетонов для стен и покрытий неотапли­ваемых промышленных зданий позволит снизить вес элементов по сравнению с железобетонными и за счет этого сократить транспортно-монтажные расходы.

Крупноразмерные плиты проезжей части мостов в случае выполнения их из легкого бетона могут иметь такую же кон­струкцию и те же размеры, что и из тяжелого бетона. Характер армирования конструкций из легкого бетона, как правило, ме­няться не будет. За счет применения для таких конструкций бетона более низкой марки будет получена экономия стали и даже цемента. Это относится к элементам как с ненапрягаемой, так и с предварительно напряженной арматурой.

Имеющийся у нас опыт применения легкого бетона в мостостроении относится в основном к автодорожным мостам. Работ, посвященных этому вопросу примени­тельно к железнодорожным мостам, значительно меньше.

Проведенные исследования и опыт экспериментального строительства показали, что из легких бетонов целесообразно изготовлять большое число конструкций для судостроения. К. ним следует отнести элементы корпуса и надстройки отдельных типов судов внутреннего плавания. Тип, размеры и характер их армирования могут не отличаться от конструкций из тяже­лого бетона. Корпуса судов указанных типов из легкого бетона примерно на 20% легче железобетонных. Это позволяет помимо снижения транспортно-монтажных расходов уменьшить их осадку, что суще­ственно упрощает их движение по соединительным морским каналам.

В последнее время у нас было построено несколько корпусов и дебаркадеров из керамзитобетона и бетона на шлаковой пем­зе.

Легкие бетоны экономически выгодно использовать также для опор линий элеитропередачи, шахтной крепи и в ряде дру­гих отраслей строительства. Это позволит значительно облегчить конструкции и при известных условиях снизить стоимость бе­тона. После окончания исследований определятся рациональ­ные типы конструкций указанного назначения и их размеры.

Для сельскохозяйственного строительства можно рекомендо­вать большинство разработанных и проверенных типов кон­струкций производственных зданий, которые будут удовлетво­рять условиям их эксплуатации. Кроме того, для таких зданий, по нашему мнению, бесспорный интерес представляют своды из плоских плит или элементов двоякой кривизны. Эти элемен­ты являются одновременно и несущей конструкцией, и теплоизо-лятором. После окончания исследований такие конструкции мо­гут быть рекомендованы для массового применения.

Список литературы.

Бужевич Г.А. “Технология легких бетонов на пористых заполнителях”