Бетон, в котором отсутствует мелкий заполнитель (песок), а цементное тесто служит лишь для склеивания зерен крупного заполнителя между собой, называется крупнопористым. В качестве заполнителя крупнопористых бетонов может быть использован как тяжелое, так и легкий заполнитель, в значительной мере определяет его применения. Крупнопористый бетон используют обычно в двух направлениях: для возведения ограждающих конструкций жилых домов, а также как
фильтрационный материал для гидротехнических и водохозяйственных сооружений. Вследствие пористой контактной структуры (рис. 1) крупнопористый бетон имеет довольно низкую среднюю плотность и теплопроводность, что позволяет применять его в качестве стенового материала даже при использовании плотных заполнителей. Крупнопористый бетон используется для изготовления крупных и мелких блоков, монолитных стеновых конструкций, теплоизоляционных плит, элементов перекрытий, а также в качестве теплоизоляционного слоя двух- и трехслойных стеновых панелей.
Пористая структура этого бетона характеризуется способностью хорошо пропускать воду, он широко используется в качестве материала для дренажа плотин ГЭС, строительство откосов осушительных каналов отвода вод при устройстве дорожных покрытий. С крупнопористого бетона зводятьтся водозаборные сооружения и водоочистные фильтры, стенки резервуаров для хранения нефтепродуктов и др.
Средняя плотность крупнопористого бетона наиболее заметно зависит от вида применяемого заполнителя. Она может находиться в пределах 400 ... 2000 кг / м3 и определяется зависимостью:
p0 = аЦ + V3 p30, (1)
где а - коэффициент, учитывающий количество воды в бетоне (для сухого бетона а = 1,15); Ц - расход цемента, кг/м3; Vз - объем заполнителя, м3/м3 (в результате уплотнения и возможного измельчения заполнителя составляет около 1,1...1,3) ρз0 - насыпная плотность заполнителя, кг/м3.

Рис. 1. Схема структуры крупнопористого бетона:
1 - слой цементного теста; 2 - поровое пространство; 3 - заполнитель
Крупнопористого бетон на плотных заполнителях характеризуется прочностью 5...10 МПа, при использовании легких заполнителей 0,5...5 МПа. Повышения прочности достигается за счет увеличения количества и прочности цементного теста, а также прочности зерен применяемого заполнителя (табл. 1).
Крупнопористого бетон обладает значительно меньшей деформативностью чем плотный (модуль упругости ниже в 1,5 ... 2,5 раза), однако из-за незначительного количества цементного теста практически не дает усадки.
Теплопроводность крупнопористого бетона зависит от его плотности и находится в пределах 0,26 ... 0,99 Вт / м · ° С, водопроницаемость может находим ваться в широких пределах (0,2 ... 2,5 см / с) и определяется зерновым составом, а также крупностью заполнителя.
Таблиця 1
Ориентировочный расход цемента М400 для приготовления
крупнопористого бетона и его средняя плотность (по А. Бужевичу)
|
Насыпная плотность заполнителя, кг/м3
|
Расход цемента (над чертой) и средняя плотность (кг/м3) для бетона классов (марок) |
|||||
|
В1 (М15) |
В1,5 (М25) |
В2,5 (М35) |
В3,5 (М50) |
В5 (М75) |
В7,5 (М100) |
|
|
400 |
190…215 800 |
225…250 850 |
||||
|
600 |
165…185 1000 |
195…215 1050 |
225…250 1100 |
|||
|
800 |
140…160 1200 |
165…180 1250 |
190…210 1300 |
|||
|
1000 |
115…130 1400 |
135…160 1450 |
160…180 1500 |
185…200 1550 |
||
|
1200 |
95…105 1500 |
110…125 1550 |
130…155 1600 |
155…185 1650 |
185…220 1700 |
|
|
1400 |
80…90 1650 |
95…105 1700 |
110…125 1750 |
125…155 1800 |
160…190 1800 |
190…220 1850 |
|
1600 |
70…80 1800 |
804…95 1850 |
100…115 1850 |
100…145 1900 |
140…175 1950 |
170…205 2000 |
Конечно крупнопористый бетон изготавливают смешиванием компонентов в бетоносмесителей гравитационного или принудительного действия с последующей укладкой в формы. При этом применяют незначительное вибрации, а не доспускаючы стока цементного теста, способствует снижению качества бетона. С этой целью в производстве используют специальные технологические методы:
• приготовление бетонной смеси осуществляется при заведомо большем количестве цементного теста, избыток которого удаляется через перфорированный днище формы или благодаря специальной конструкции смесителя;
• применяются сверхжесткие смеси с низким водосодержания и В/Ц (В/Ц = 0,25 ... 0,3), что уплотняются вибропрессованием.