AlitInform 50

concrete | бетон
Fig. 2. Detail of a lightweight concrete fair faced surface in LC12/13-optic (left), part of the building (right) [6]
Рис. 2. Элемент декоративной поверхности легкого бетона LC12/13-optic (слева), часть здания (справа) [6]
Concrete composition
It is often hard to distinguish on a first glance just
from the concrete surface between common structural
lightweight and normal weight concrete, since the main
difference is the replacement of the normal aggregate (e.g.
quarzitic gravel) against lightweight aggregate (LWA) such
as expanded shale or expanded clay, which is not visible
at the surface. In cases, where thermal insulation is not
relevant, the replacement is limited to the coarse aggregate
even down to a density class D1.4 (blue circles in Fig. 3).
Here, natural sand comprises the fine aggregate. Such
lightweight concretes are predominantly used for civil
engineering projects such as bridges, for slabs or internal
walls in offices and living quarters as well as for precast
elements such as bigger garages. Lowering the weight is in
the foreground in all these applications. Such lightweight
concretes will be ignored in the following considerations.
The replacement of the natural sand by lightweight
sand yields an additional reduction in concrete dry density
of approximately 200 kg/m3 (empty orange diamonds in
Fig. 3). A further benefit of the lightweight sand is an
essentially improved thermal property which opens new
fields of application to these so called pure lightweight
concretes, since the lightweight aggregates yield a lower
thermal conductivity as compared to normal aggregates.
The pure lightweight concretes can be further optimized,
if one makes use of the means concrete technology offers
today (modern superplasticizers and supplementary
cementitious materials and incorporates expanded glass
as LWA for very low densities (orange squares in Fig. 3).
The performance differences of the three aforementioned
types of lightweight concrete with respect to strength are
clearly depicted in Fig. 3. The values kind of reflect the
technical limits. Reducing the density lowers the strength,
but it also goes along with a lower thermal conductivity.
Fig. 4 displays the correlation between dry concrete
density and thermal conductivity. It becomes clear that
reducing concrete density yields an advantage in the
thermal design of a building. Both aspects — strength
and thermal conductivity — play an important role
Состав бетона
Нередко при первом осмотре бетонных поверхностей
сложно заметить различия между декоративным
легким бетоном и тяжелым бетоном, так
как основное отличие заключается в замене обычного
заполнителя (например, кварцевого гравия) на легкий
заполнитель (ЛЗ): вспученный сланец или керамзит,
которые не видны на поверхности. В случаях, когда
требования по обеспечению теплоизоляции не являются
ключевым фактором, заменяется только крупный
заполнитель вплоть до класса по плотности D1.4
(синие круги на рис. 3), а в качестве мелкого заполнителя
используется природный песок. Легкие бетоны
данного вида применяются в основном в гражданском
строительстве, например мостов, для отделки
внутренних стен в офисах и жилых помещениях, а
также в качестве сборных элементов, например, при
строительстве больших гаражей. Для всех областей
применения приоритетом является снижение объемного
веса бетона. Далее легкие бетоны такого вида
рассматриваться в данной статье не будут.
Замена природного песка на легкий приводит
к дополнительному снижению средней плотности
бетона в сухом состоянии примерно до 200 кг/м3
(пустые оранжевые ромбы на рис. 3). Еще одно преимущество
легкого бетона — это значительное улучшение
теплозащитных свойств, что открывает новые
возможности использования так называемых чистых
легких бетонов, поскольку введение легких заполнителей
приводит к более низкой теплопроводности по
сравнению с обычными. Дальнейшая оптимизация
состава «чистых» легких бетонов возможна с помощью
современных технологий (современные суперпластификаторы,
активные минеральные добавки
и гранулированное пеностекло, используемое в качестве
ЛЗ из-за его чрезвычайно низкой плотности
(оранжевые квадраты на рис. 3). Различия в показателях
прочности трех перечисленных выше видов
легкого бетона показаны на рис. 3. Эти значения в
определенной степени отражают пределы технических
показателей. Снижение плотности приводит
“ALITinform” International Analytical Review No. 1 (50) 2018
21