Пористый бетон — современный строительный материал

В промышленном и гражданском строительстве наряду с тяжелыми бетонами применяют и легкие, которые отличаются своей пористой структурой. Пористый или ячеистый бетон — это искусственный высокотехнологичный материал с характерными для него равномерно распределенными по всему объему пустотами (порами) диаметром до 3 мм. При его изготовлении используются минеральные вещества в качестве вяжущих, вода, кремнеземистые компоненты и добавки, образующие пену или способные к газообразованию. Если в качестве добавки применяется пена, то на выходе получают пенобетон, если же добавка газообразующая — газобетон.

В состав газобетона входит цемент, кварцевый песок, вода, известь и газообразователь. В качестве газообразователя применяются алюминиевые суспензии и пасты. При смешивании ингредиентов происходит вспучивание смеси и увеличение ее в объеме. После застывания монолит достают из формы, разрезают на определенного размера блоки, панели и плиты. Затем заготовки подвергают закаливанию водяным паром в автоклаве, а после высушивания сортируют в зависимости от условий твердения. Процесс твердения неавтоклавного бетона происходит в естественных условиях либо с помощью электроподогрева.

Сегодня на рынке стройматериалов представлен большой ассортимент пористых бетонов, которые различаются по технологии производства, по используемым компонентам, по виду формирования и методу отвердения. Выбирая изделия из пористого бетона, необходимо руководствоваться его основными характеристиками:

• плотностью,
• прочностью,
• теплопроводностью,
• морозостойкостью.

Относительно плотности: чем она меньше, тем больше внутри материала пустот, тем выше его тепло- и звукоизоляционные свойства. Но при этом повышается его хрупкость.

Прочность зависит от того, какой вяжущий компонент используется и от метода твердения. Наиболее прочным считается автоклавный бетон, крепость его изделий почти в 10 раз больше, чем у тех, которые проходили процесс отвердения в естественных условиях.

Газобетонные блоки используются в основном для возведения несущих конструкций.

Теплопроводность пористого бетона обратно пропорциональна плотности: чем больше в нем пустот, тем меньше тепла он проводит. Строительные материалы с небольшой плотностью используют для теплоизоляции.

Такая характеристика, как морозостойкость, отображает количество циклов замораживания-оттаивания, которые способен вынести материал без потери своих физико-химических свойств. От того, какое количество вяжущего в составе пористого бетона, зависит его морозостойкость: чем больше вяжущего, тем более морозостоек будет бетон.

Из положительных характеристик ячеистого бетона следует также отметить, что он:

• обладает высокой огнестойкостью и способен несколько часов подряд выдерживать воздействие высокой температуры;
• экологически безопасен как для человека, так и для окружающей среды;
• изделия из этого материала легко подвергаются обработке, их с легкостью можно пилить, резать, строгать;
• конструкции из него обладают высокой сейсмостойкостью.

Из недостатков необходимо обратить внимание прежде всего на его высокую гигроскопичность, которая может привести к изменениям в структуре материала. Поэтому строениям требуется качественная отделка как снаружи, так и внутри здания.

Сегодня пористый бетон набирает огромную популярность за счет своих физико-химических характеристик и значительной экономии средств по сравнению с другими стройматериалами. Дома из него получаются теплыми и прочными. А при технически правильно подобранном материале они будут служить максимально долго.

Новинки строительства: блок ППС-25 Жидкая гидроизоляция: разновидности, особенности, преимущества

Закажите звонок или задайте вопрос

© 2010-2023 «СТРОЙИНЖБЕТОН» (г.Москва)

Пропитки для бетона — виды, назначение, эффективность

Если рассмотреть структуру бетона под микроскопом, можно будет рассмотреть мелкие поры, пронизывающие всю его толщу. Пористость бетона — естественное явление, непосредственно влияющее на прочность. Почему важно учитывать это явление, и можно ли уменьшить пористость искусственно?

 Во время застывания и твердения бетона часть воды, находящейся в растворе, испаряется. При этом образуются поры двух типов: капиллярные и седиментационные. Капиллярные поры имеют крошечный размер — около 2,5 нм, а седиментационные несколько больше. Второй тип считается нежелательным, поскольку представляет собой проявление вестма неприятного явления — расслоения бетона — на микроуровне.

Крупные поры могут образовываться на месте воздушных пузырьков, которые образуются в процессе перемешивания или заливки раствора. Их хорошо видно даже невооруженным глазом: диаметр пор колеблется в пределах от 0,1 до 2 мм. Так что если вы смотрите на срез и наблюдаете пористую структуру, то причиной являются именно включения воздуха. Порой отдельные пузыри сливаются вместе, образуя заметные пустоты. Это уже считается серьезным браком.

 В чем опасность воздушных пузырьков

 Микроскопические поры не слишком опасны для строения, поскольку они практически не влияют на плотность. Но вот сравнительно крупные пустоты уменьшают прочность бетона. Допустимое содержание воздушных пузырьков составляет 2-3%. Но в реальности их количество достигает пяти, а порой и шести процентов.

Расчеты, проведенные специалистами, доказали, что существует зависимость между повышением содержания пузырьков, на месте которых образуются поры, и прочности бетона. Каждый дополнительный процент воздушных полостей снижает прочность на очень серьезную величину: от 5 до 8%! Именно поэтому специалисты проводят предварительные расчеты пористости бетона, зависящей от степени гидратации цемента и водоцементного отношения.

 Можно ли уменьшить пористость?

 У капиллярных пор есть уникальное свойство: они со временем заполняются гелем и исчезают. Исследования показали, что через 12 месяцев пористость бетона уменьшается вдвое, если брать за точку отсчета 28 дней. А у капиллярной пористости показатели выше: она за тот же срок снижается вчетверо. Таким образом, естественные микроскопические полости исчезают таким же естественным путем.

С расслоением бетона помогает бороться соблюдение технологии изготовления и укладки раствора. А для пузырьков придуманы особые методы борьбы.

После заливки бетонного раствора проводится штыкование, позволяющее уменьшить количество крупных воздушных пузырьков. Если вы видели эту операцию, то наверняка запомнили, как на поверхности как будто из ниоткуда появляется риличное количество пузырьков. Более эффективной операцией является виброуплотнение при помощи специальных приспособлений — вибраторов. Оно эффективно удаляет пузырьки, снижает общую пористость и предотвращает потерю прочности.

 Иногда поры — это плюс

 Пористость не всегда является недостатком. Существует особый класс пористых (ячеистых) бетонов, которые обладают великолепными теплоизолирующими свойствами. С помощью этих материалов производят утепление жилых домов, защищают от перепада температур трубопроводы, оборудование. Некоторые жаропрочные ячеистые бетоны способны выдерживать температуру до 700 градусов Цельсия, поэтому они востребованы в металлургической и химической промышленности.

За счет большого количества пор материал получается более хрупким, что учитывается при разработке проектов. Очень часто стены делают многослойными: качественный плотный бетон несет основную нагрузку, а теплоизоляционный пористый отвечает за сохранение тепла.

Если вы собираетесь строить дом, важно найти надежного поставщика качественного бетона. На нашем сайте вы сможете заказать товарный бетон с доставкой до стройплощадки. Тем, кому нужна профессиональная консультация, мы охотно поможем выбрать подходящую марку.

Как работает водопроницаемый бетон — Бетонная сеть

По сути, водопроницаемый бетон представляет собой конструкционное бетонное покрытие с большим объемом (от 15 до 35 процентов) взаимосвязанных пустот. Как и обычный бетон, он изготавливается из смеси цемента, крупных заполнителей и воды. Однако он содержит мало или совсем не содержит песка, в результате чего образуется пористая структура с открытыми порами, через которую легко проходит вода.

Крупный план проницаемого тротуара в Splashpad Park, Окленд, Калифорния. Сеть пустот придает бетону его характерную сотовую текстуру.

Схема типичного водопроницаемого участка бетонного покрытия.

Найти бетонных подрядчиков рядом со мной.

Если для мощения используется водопроницаемый бетон, он может поглощать ливневые воды со скоростью от 3 до 5 галлонов в минуту на квадратный фут площади поверхности, что превышает скорость потока, необходимую для предотвращения стока во время большинства дождей. Дождевая вода может накапливаться в слое крупного гравия под тротуаром или просачиваться в подстилающую почву. Поскольку тротуар сам по себе действует как удерживающая зона, он помогает предотвратить большую часть загрязненного стока, который обычно происходит с непроницаемыми тротуарами. Процесс фильтрации также помогает очистить воду. Когда вода просачивается через открытые ячейки дорожного покрытия, аэробные бактерии в пустотах помогают расщеплять вредные загрязняющие вещества и химические вещества.

Корням деревьев нужен не только воздух, но и вода. Проницаемый бетон позволяет проходить обоим. Эта проницаемая автостоянка в парке Миллер в Фэйр-Оукс, Калифорния, помогает сохранить более 23 взрослых оливковых деревьев за счет естественного орошения. Пышная крона деревьев также затеняет парковку, обеспечивая естественное охлаждение.

Ливневые стоки являются основным источником загрязняющих веществ, попадающих в наши водные пути. По данным Агентства по охране окружающей среды США, около 90 процентов поверхностных загрязнителей переносятся первыми 1-1/2 дюймами осадков. Ливневые стоки обычно не направляют этот загрязненный сток на очистные сооружения, а направляют его непосредственно в местные водоемы. Это может увеличить содержание водорослей, нанести вред водным обитателям и потребовать дорогостоящей обработки, чтобы сделать воду пригодной для питья.

По словам Янга, тремя большими загрязнителями городских стоков являются отложения (грязь и мусор), тяжелые металлы (из тормозных накладок автомобилей) и углеводороды. Одним из источников углеводородов является масло, которое капает на тротуар из автомобилей. Но основной вклад вносит асфальт. Исследования показали, что от 90 до 95 процентов углеводородов в городских стоках поступают из связующего и герметика, используемого для асфальтовых покрытий, говорит он.

Чтобы решить эту серьезную проблему загрязнения, EPA и многие местные муниципалитеты и региональные власти ужесточают экологические нормы и требуют более строгих методов управления ливневыми стоками. Проницаемый бетон становится одним из наиболее жизнеспособных решений.

Вот некоторые из причин почему. Водопроницаемое бетонное покрытие может:

• Уменьшить количество неочищенных стоков, сбрасываемых в ливневую канализацию.
  
• Непосредственное пополнение запасов грунтовых вод для поддержания уровня водоносного горизонта.
  
• Направляйте больше воды к корням деревьев и ландшафту, чтобы уменьшить потребность в поливе.
  
• Снизить уровень загрязняющих веществ, которые могут загрязнять водосборные бассейны и наносить ущерб чувствительным экосистемам.
  
• Удаляет углеводородное загрязнение асфальтовых покрытий и герметиков.

В дополнение к сдерживанию ливневых стоков водопроницаемые бетонные покрытия помогают уменьшить эффект городского теплового острова. Благодаря светлому цвету и структуре с открытыми порами водопроницаемые бетонные покрытия не поглощают и не накапливают тепло, а затем излучают его обратно в окружающую среду, как обычное асфальтовое покрытие. Открытая пустотная структура водопроницаемого покрытия также позволяет более низкой температуре грунта снизу охлаждать дорожное покрытие.

Более светлый цвет бетона также выгоден с точки зрения энергосбережения. Поскольку бетон обладает отражающими свойствами, потребность в освещении в ночное время снижается.

Водопроницаемые бетонные покрытия не только защищают окружающую среду, но и безопаснее для водителей и пешеходов. Поскольку водопроницаемый бетон поглощает воду, а не позволяет ей собираться в лужи, он уменьшает аквапланирование и разбрызгивание шин. В Калифорнии в парках устанавливают проницаемые бетонные дорожки, чтобы обеспечить доступ для людей с ограниченными возможностями в инвалидных колясках.

Как правило, первоначальные затраты на водопроницаемые бетонные покрытия выше, чем на обычные бетонные или асфальтовые покрытия. Но общие затраты могут быть существенно ниже.

Сам материал лишь немного дороже, но мы склонны укладывать водопроницаемый бетон толще обычного бетона, — говорит Янгс. Причина в том, что мы знаем, что вода будет проходить и насыщать земляное полотно под ним. Таким образом, мы должны спроектировать более слабое основание. С проницаемой парковкой мы можем получить толщину 6 дюймов против 4 дюймов для обычного бетона.

Но он добавляет, что если сравнить общие затраты на установку и жизненный цикл, водопроницаемый бетон является явным победителем. Вы просто не можете смотреть на стоимость квадратного метра. Вы должны смотреть на общие системные затраты, говорит он. Для владельцев парковок водопроницаемый бетон — это устойчивый продукт, который фактически экономит их деньги. В итоге получается дешевле, чем на обычной парковке.

Среди причин, по которым:

• Меньшие затраты на установку
  По данным Центра защиты водоразделов, установка традиционных бордюров, желобов, дождеприемников, трубопроводов и отстойников может стоить в два-три раза больше, чем установки с низким уровнем воздействия стратегии обработки стока воды, такие как водопроницаемый бетон. Проекты, в которых используется водопроницаемый бетон, обычно не требуют врезки ливневой канализации, что устраняет затраты на установку подземных трубопроводов и ливневых стоков. Требования к профилированию тротуара также снижены, поскольку нет необходимости наклонять парковку к ливневым стокам.
• Разрешает использование существующих канализационных систем.
  Водопроницаемый бетон также может снизить потребность муниципалитетов в увеличении размеров существующих ливневых канализационных систем для размещения новых жилых и коммерческих объектов. По словам Янгса, города любят водопроницаемый бетон, потому что он снижает потребность в восстановлении систем ливневой канализации при появлении новых застроек.
• Повышение эффективности использования земли
  Поскольку водопроницаемое бетонное покрытие выполняет функцию системы управления ливневыми стоками, нет необходимости приобретать дополнительную землю для установки больших прудов-накопителей и других систем удержания и фильтрации воды. Это означает, что застройщики и владельцы недвижимости могут более эффективно использовать землю и максимизировать отдачу от своих инвестиций.
• Низкая стоимость жизненного цикла
  Водопроницаемый бетон — это устойчивый материал для мощения, ожидаемый срок службы которого равен сроку службы обычного бетона. По данным Ассоциации готовых бетонных смесей Южной Калифорнии, большинство парковочных зон при правильном строительстве прослужат от 20 до 40 лет.

Центр защиты водоразделов
www. cwp.org

Агентство по охране окружающей среды США
Управление водно-болотных угодий, океанов и водоразделов
www.epa.gov/aboutepa/about-office-water

Проницаемый бетон Видео
Время: 06:18
Progressive Hardscapes of Arizona дает обзор преимуществ проницаемого бетона и демонстрирует устойчивый материал в действии.

По словам Майка Риггса, владельца Progressive Hardscapes, водопроницаемый бетон является «важным элементом растущего движения за экологичное строительство». В этом видео Риггс перечисляет следующие преимущества проницаемого бетона:

• Позволяет воде и воздуху проходить через плиту со скоростью 3-8 галлонов на квадратный фут в минуту.
• Объединяет мощение и дренаж, обеспечивая отличное решение для управления ливневыми стоками.
• Уменьшает количество земли, необходимой для управления ливневыми стоками.
• Помогает перезарядить или пополнить подземные водные горизонты.
• Значительно снижает загрязнение воды, вызванное нефтью и другими загрязняющими веществами, обнаруженными на парковках или улицах, позволяя почве естественным образом отфильтровывать их.
• Снижает негативное влияние городских островов тепла.

Progressive Hardscapes (PCW) базируется в Аризоне и имеет более чем 50-летний опыт работы в отрасли. Сотрудники Progressive прошли обширную подготовку по укладке проницаемого бетона и сертифицированы NRMCA (Национальной ассоциацией готовых смесей), что делает их лидером в области проницаемого бетона. Опыт и обучение жизненно важны, когда речь идет о водопроницаемом бетоне, потому что бетон заливается с нулевой осадкой и низким водоцементным отношением. PCW также имеет опыт выполнения крупномасштабных работ, таких как показанная на видео. Этот проект заключался в удалении 10 000 квадратных футов асфальта для Университета штата Аризона и замене его водопроницаемым бетоном.

: Водопроницаемое покрытие :: Водопроницаемый бетон для зеленого, устойчивого пористого и проницаемого дренажа ливневых вод ::

Загрузка

Помощь для коммерческих проектов

Другие бетонные площадки

  9000 3

Благодарности

Водопроницаемое бетонное покрытие является уникальным и эффективные средства для решения важных экологических проблем и поддержки зеленого, устойчивого роста. Улавливая ливневые воды и позволяя им просачиваться в землю, пористый бетон играет важную роль в перезарядке грунтовых вод, уменьшении стока ливневых вод и соблюдении правил ливневых вод Агентства по охране окружающей среды США (EPA). Фактически, использование проницаемого бетона входит в число передовых методов управления (BMP), рекомендованных EPA, а также другими агентствами и инженерами-геотехниками по всей стране для управления ливневыми стоками на региональном и местном уровне. Эта технология дорожного покрытия обеспечивает более эффективное использование земли за счет устранения необходимости в удерживающих прудах, болотах и ​​других устройствах для управления ливневыми стоками. При этом водопроницаемый бетон может снизить общую стоимость проекта на основе первоначальных затрат.

 

В водопроницаемом бетоне тщательно контролируемое количество воды и вяжущих материалов используется для создания пасты, которая образует толстое покрытие вокруг частиц заполнителя. Водопроницаемая бетонная смесь содержит мало песка или совсем не содержит его, что создает значительное количество пустот. Использование достаточного количества пасты для покрытия и связывания частиц заполнителя создает систему высокопроницаемых взаимосвязанных пустот, которые быстро дренируются. Как правило, в затвердевшем бетоне достигается от 15% до 25% пустот, а скорость потока воды через проницаемый бетон обычно составляет около 480 дюймов/ч (0,34 см/с, что составляет 5 галлонов/фут²/мин или 200 л/с). м²/мин), хотя они могут быть значительно выше. Как низкое содержание раствора, так и высокая пористость также снижают прочность по сравнению с обычными бетонными смесями, но легко достигается достаточная прочность для многих применений.

 

Несмотря на то, что водопроницаемый бетон может использоваться для удивительного количества применений, его основное применение – это дорожное покрытие. На этом сайте основное внимание уделяется применению материала для дорожного покрытия, который также называют пористым бетоном, проницаемым бетоном, бетоном без мелких частиц, бетоном с зазорами и бетоном с повышенной пористостью.

 

 

Смотрите видео- и телерепортажи о водопроницаемом бетоне в действии!

 

 

См. «Технологии зеленого строительства», используемые в средней школе St Anne’s Belfield, штат Вирджиния: нажмите «Зеленые функции»

Совместный проект Allied Concrete и VRMCA.

 

 

Смотрите и слушайте передачу NPR Science Friday на Pervious Pavement

 

 

Музей науки Вирджинии Rainkeeper Video 900 57
Ведущий музей науки Вирджинии создал постоянную внутреннюю выставку управление водными ресурсами, при поддержке демонстрации и примеры на территории музея, включая водопроницаемый бетон. Roanoke Cement, компания Titan America, оказала поддержку музею, чтобы обеспечить сильное представительство в прошлом. Музеи, подобные этому, обеспечивают непрерывное образование для жителей штата и особенно помогают детям получить раннее понимание того, как такие приложения, как водопроницаемый бетон, приносят пользу их жизни и миру.