Основы технологии изготовления холодного асфальтобетона
Изготовление холодного асфальтобетона, содержащего
в своем составе более мягкий битум, производится при более низких температурах в пределах от 95 до 115°.
Второй особенностью его является значительно большее содержание в смеси минерального порошка (фракции, проходящей через сито 0,071 мм) при значительно меньшем количестве вяжущего. Это обстоятельство предъявляет повышенные требования к качеству перемешивания.
Третья особенность заключается в необходимости наибольшего охлаждения смеси после выпуска ее из мешалки — перед складированием, во избежание слеживаемости при хранении.
Легкие бетоны
Легкие бетоны имеют основное назначение ─ теплоизоляция конструкций, в легких бетонах непрерывной фазой служит вяжущее, второй фазой служат пузырьки воздуха, которые придают теплоизолирующую способность легким бетонам, а третьей (если есть) заполнители.
По плотности различают:
─ особо легкие теплоизоляционные бетоны ρ< 500 кг/м3, Rсж < 1,5 МПа;
─ легкие бетоны ρ= 500─1800 кг/м3, Rсж = 2,5─30 МПа.
По назначению легкие бетоны подразделяют:
─ теплоизоляционные ─ ρ= 300─500 кг/м3, Rсж = 0,4─1,5 МПа;
─ конструктивно-теплоизоляционные ─ ρ= 500─1400 кг/м3, Rсж = 2─10 МПа;
─ конструктивные ─ ρ= 1400─1800 кг/м3, Rсж = 10─30 МПа.
Все легкие бетоны по способу заполнения подразделяются:
1. Легкие бетоны на пористых заполнителях;
2. Ячеистые бетоны.
Легкие бетоны на пористых заполнителях. Для приготовления таких бетонов используют различные виды пористых заполнителей: искусственные: ─ керамзит, аглопорит, шлаковую пемзу и т.д. ─ и естественные, туф, пемзу и т.д.
Легкие бетоны на пористых заполнителях применяют
в ограждающих конструкциях и для снижения собственной массы несущих конструкций. поэтому для этих бетонов наряду с прочностью важное значение имеет плотность бетона.
По структуре различают
─ плотные (обычные) легкие бетоны ─ бетоны, в которых раствор на тяжелом или легком песке полностью заполняет межзерновые пустоты крупного заполнителя (обычно с некоторой раздвижкой зерен);
─ поризованные легкие бетоны ─ бетоны, в которых растворную часть вспучивают с помощью пено- или газообразующих добавок;
─ крупнопористые легкие бетоны ─ бетоны в которых не содержится песка и сохраняются межзерновые пустоты.
Заполнители для легких бетонов
Заполнители вулканического происхождения:
Пемза ─ пористое стекло, образовавшееся в результате вспучивания и застывания магмы, выброшенной при извержении вулканов.
Вулканические шлаки ─ образовались из жидкой магмы оснóвного состава при бурном извержении в воздух. Внешне вулканические шлаки похожи на топливные. Они имеют темную окраску от красноватой до черной.
Вулканические туфы ─ мелкопористые породы, образовавшиеся из вулканического пепла с различной степенью уплотнения и спекания.
Туфовые лавы ─ это быстро остывшая поризованная лава, в которую попали вулканические пепел и песок.
Заполнители осадочного происхождения:
Пористые известняки и ракушечники ─ представляют собой осадочные породы в виде скопления мелких раковин, сцементированных известковыми отложениями. Они отличаются от обычных мелкопористых известняков ноздреватой крупнопористой структурой.
Кремнеземистые породы ─ среди кремнеземистых пород осадочного происхождения ограниченное применение в качестве заполнителей находят опока, спонголит и алевролит.
Заполнители из отходов промышленности:
Горелые породы ─ отходы добычи и обошащения углей складываются в отвалах ─ терриконах. Они представляют собой пустую породу с некоторым содержанием углы. В результате самовозгорания угля а терриконах образуются горелые породы.
Металлургические шлаки ─ щебень из доменного шлака
и гранулированный шлак.
Топливные шлаки ─ шлаки от сжигания кускового топлива, шлаки от сжигания пылевидного топлива.
Зола ─ представляет собой дисперсный материал в котором размер частиц в основном менее 0,14 мм.
Древесные отходы и отходы от переработки сельскохозяйственной продукции (например, льна).
Искусственные пористые заполнители
Керамзит ─ получают вспучиванием глины при обжиге
Аглопорит ─ получают путем спекания (агломерации) ─ малопластичных, тощих, запесоченных глинистых пород, суглинков, которые при обжиге не вспучиваются.
Шлаковая пемза ─получают из шлаковых расплавов, сливаемых из доменных печей в огненно-жидком состоянии, вспучиванием водой.
Шунгизит ─ получают вспучиванием при обжиге сланцевой породы ─ шунгита.
Азерит ─ разновидность керамзита, но глинистое сырье, предварительно в специальном плавильном агрегате полностью переводят в расплав. Затем расплав при быстром охлаждении водой переводят в стекловидное состояние.
Термолит ─ материал в виде щебня или гравия, получаемый при обжиге опаловых пород (трепелы, диатомиты, опоки) без вспучивания.
Вспученный перлит ─ материл, получаемый вспучиванием при обжиге подшотовленных зерен из вулканических водосодержащих пород (перлит, обсидиан, витрофир и т.д.).
Ячеистые бетоны ─ особо легкий бетон с большим количеством (до 85 % от общего объема бетона) мелких и средних воздушных ячеек размером до 1 ─ 1,5 мм. Пористость ячеистым бетонам придается:
1. механическим путем, когда тесто, состоящее из вяжущего и воды, часто с добавкой мелкого песка, смешивают с отдельно приготовленной пеной; при отвердении получается пористый материал, называемый пенобетоном;
2. химическим путем, когда в вяжущее вводят специальные газообразующие добавки; в результате в тесте вяжущего вещества происходт реакция газообразования, оно вспучивается
и становится пористым. Затвердевший материал называют газобетоном.
Широко применяются автоклавные ячеистые бетоны.
В качестве пенообразователя используют несколько видов поверхностно активных веществ, способствующих получению устойчивых пен: клееканифольный пенообразователь, смолосапониновый пенообразователь, алюмосульфонафтеновый пенообразователь и т.д.
В качестве газообразователя в производстве газобетона применяют алюминиевую пудру. Расход алюминиевой пудры зависит от плотности получаемого газобетона и составляет 0,25─0,6 кг/м3.
Полимербетоны
При обычной технологии бетона трудно уменьшить его пористость (т. к. требуется большое количество воды для удобоукладываемости). Совершенствовать структуру бетона можно полимерами:
1. Введение небольшого количества полимерных добавок (цементно-полимерные бетоны);
2. Применение полимерного вяжущего (полимербетоны);
3. Пропитка готовых бетонных и железобетонных изделий специальным составом (бетонополимеры);
4. Армирование бетона полимерными волокнами;
5. Применение в бетоне полимерных лёгких заполнителей или заполнителей модифицированных полимерами;
6. Введение в бетон полимерных микронаполнителей.
Наиболее распространённые полимерные добавки (суперпластификаторы)
1. Суперпластификаторы на основе меланиновой смолы;
2. Нафталино-сульфо кислоты (мэй-тэй);
3. Модифицированные лигносульфонаты (ЛСТ).
Суперпластификаторы вводят в количестве 0,2–1%. Они изменяют реологические свойства бетона.
Примерный состав полимербетона:
Щебень – 50%; песок кварцевый – 23%; наполнитель – 12%; фурфуролацетоновая смола – 8%; бензил сульфокислота – 1,5%; пластификатор – 1%.
Применение полимербетонов: полимерные бетоны применяются как декоративные бетоны с повышенной долговечностью; для эксплуатации в морских водах.