Легкие бетоны на полых и пористых заполнителях

Одним из направлений развития бетоноведения является сочетание положительных качеств тяжелых и легких бетонов. Оптимизация конкурирующих высоких показателей конструкционных свойств тяжелых бетонов и теплофизических свойств легких бетонов – задача, решению которой посвящено большое количество научных трудов. В России наибольшее распространение получили конструкционные легкие бетоны на керамзитовом заполнителе. В настоящее время появляется опыт реконструкции мостов из легких бетонов на полых микросферах. За последние десять лет возможности получения легких бетонов с повышенной прочностью существенно расширились. В работе представлены модели, демонстрирующие особенности формирования структуры легкого бетона на полом и пористом заполнителях. Описаны преимущества и ограничения каждого вида рассмотренных заполнителей для получения легких бетонов с заданной средней плотностью и прочностью. Описанные модели показывают, что для получения высокопрочного легкого бетона (R_уд≥25 МПа) средней плотностью более 1600 кг/м³ целесообразно использовать пористый заполнитель, а при ρ_lb<1600 кг/м³ достижение требуемых механических свойств либо возможно только на полом заполнителе, либо имеет большее значение удельной прочности, чем на пористом. Определяющей в достижении требуемой удельной прочности легкого бетона становится толщина оболочки заполнителя.

А.С. ИНОЗЕМЦЕВ¹, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Е.В. КОРОЛЕВ², д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

¹ Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)
² Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (190005, г. Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., 4)

1. Попов Н.А. Проектирование легкобетонных монолитных стен. М.: Госстройиздат, 1933. 210 с.
2. Попов Н.А. Новые виды легких бетонов. М.: Госстройиздат, 1939. 196 с.
3. Симонов М.З. Бетон и железобетон на пористых заполнителях. М.: ГИЛСиА, 1955. 256 с.
4. Стронгин Н.С., Баулин Д.К. Легкобетонные конструкции крупнопанельных жилых домов. М.: Стройиздат, 1984. 184 с.
5. Якубович М.А. Автодорожные мосты из легкого железобетона. М.: Автотрансиздат, 1956. 68 с.
6. Мешкаускас Ю.И. Конструктивный керамзитобетон. М.: Стройиздат, 1977. 87 с.
7. Баулин Д.К. Междуэтажные перекрытия из легких бетонов. М.: Стройиздат, 1974. 216 с.
8. Горин В.М., Шиянов Л.П. Керамзит и керамзитобетон в жилищном строительстве и коммунальном хозяйстве // Строительные материалы. 2007. № 10. С. 98–100.
9. Rossignolo J.A., Agnesini M.V.C., Morais J.A. Properties of high-performance LWAC for precast structures with Brazilian lightweight aggregates. Cement and Concrete Composites. 2003. Vol. 25. Iss. 1, pp. 77–82. https://doi.org/10.1016/S0958-9465(01)00046-4
10. Патент РФ 2355656. Бетонная смесь / Пономарев А.Н., Юдович М.И. Заявл. 10.05.2007. Опубл. 20.05.2009.
11. Фиговский О.Л., Бейлин Д.А., Пономарев А.Н. Успехи применения нанотехнологий в строительстве // Нанотехнологии в строительстве. 2012. Т. 4. № 3. С. 6–22.
12. Баженов Ю.М. Технология бетона. М.: АСВ, 2015. 528 с.
13. Zhang M.H., Gjorv O.E. Permeability of high-strength lightweight concrete // ACI Materials Journal. 1991.Vol. 88 (5), pp. 463–469. DOI: 10.14359/2108
14. Фаликман В.Р., Сорокин Ю.В., Горячев О.М. Высокопрочный легкий бетон: технология и свойства // Бетон и железобетон. 2005. № 2. С. 8–11.
15. Nadesan Manu S., Dinakar P. Mechanical properties of sintered fly ash light weight aggregate concrete. 14th NCB International Seminar on Cement and Building Materials. 2015. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.05.511
16. Nadesan M.S., Dinakar P. Structural concrete using sintered flyash lightweight aggregate: A review // Construction and Building Materials. 2017. Vol. 154, pp. 928-944. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.08.005
17. Cerny V., Kocianova M., Drochytka R. Possibilities of lightweight high strength concrete production from sintered fly ash aggregate // Proccedia Engineering. 2017. Vol. 195. С. 9–16. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.04.517
18. Mehta P.K., Monteiro P.J.M. Concrete: microstructure, properties, and materials. New York: McGraw-Hill. 2006. pp. 1–7.
19. Иноземцев А.С., Королев Е.В. Высокопрочные легкие бетоны. СПб.: СПбГАСУ, 2022. 192 с.
20. Макридин Н.И., Максимова И.Н. Искусственные пористые заполнители и легкие бетоны: Учебное пособие. Пенза: ПГУАС, 2013. 324 с.
21. Петров В.П., Макридин Н.И., Ярмаковский В.Н. Пористые заполнители и легкие бетоны. Мате-риаловедение. Технология производства: Учебное пособие. Самара: СГАСУ, АСВ, 2009. 436 с.
22. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин: Справочник. М.: Машиностроение, 1993. 640 с.
23. Бобрышев А.Н., Ерофеев В.Т., Жарин Д.Е. Основы формирования структуры композиционных материалов. Саранск: МГУ им. Н.П. Огарева, 2012. 120 с.