Technologia żużlobetonów

Po utworzeniu Ministerstwa Budownictwa Przemysłowego obserwuje się dość powszechne stosowanie pianobetonu w budynkach przemysłowych, przede wszystkim do ocieplenia dachów (program uprawnienia budowlane na komputer).
Lekkie betony zwięzłe wykonywane w Polsce to żużlobetony paleniskowe i wielkopiecowe oraz gruzobetony, tj. betony z tłucznia ceglanego. Produkcja gruzobetonów rozwinęła się wskutek zniszczeń wojennych. Betony te były szeroko stosowane, szczególnie przy odbudowie Warszawy, w postaci elementów prefabrykowanych zbrojonych i niezbrojonych. Technologia ich opiera się o prace badawcze Instytutu Badawczego Budownictwa (później Instytutu Techniki Budowlanej).

Obecnie gruz ceglany otrzymywany z rozbiórek zniszczonych budynków zanika jako surowiec masowy. W niewielkich ilościach wykorzystuje się jako kruszywo stłuczki cegły palonej (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
Technologią żużlobetonów zajmuje się Zakład Technologii Żużla w Katowicach prowadzony od początku powstania przez docenta Riessa. W zakładzie tym opracowano normy, instrukcje oraz wytyczne z zakresu zużytkowania żużla do celów budowlanych. W roku 1954 powzięto uchwałę Prezydium Rządu Nr 96/54 o gospodarce żużlem wielkopiecowym. Na właściwości techniczne betonów lekkich składają się ich właściwości fizyczne i mechaniczne.
Właściwości fizyczne obejmują ciężar właściwy i objętościowy, porowatość, skurcz, przewodność cieplną, ciepło właściwe, przenikanie pary wodnej, włoskowate podciąganie wody, ognioodporność, odporność na zmiany temperatury i odporność na zamrażanie (uprawnienia budowlane).

Do właściwości mechanicznych zalicza się wytrzymałość i sprężystość materiału.
Ciężar właściwy jest ciężarem jednostki objętości szczelnej masy materiału bez uwzględnienia porów zawartych w materiale. Ciężar ten określa się dla lekkiego betonu, sproszkowanego w młynku i przesianego przez sito o 900 oczkach na 1 cm2. Do określenia ciężaru właściwego używa się precyzyjnej wagi (o dokładności do 0,01 g) oraz wyskalowanego objętościomierza, napełnionego benzyną lub naftą do odpowiedniej kreski na podziałce (program egzamin ustny).

Ciężary właściwe

Przed wsypaniem do objętościomierza próbkę należy wysuszyć do stałego ciężaru (w temperaturze 110 ± 5°C) i ochłodzić do temperatury pokojowej.
Ciężary właściwe różnych odmian lekkich betonów nie różnią się między sobą i równają się ciężarowi właściwemu betonu zwykłego. Ciężar objętościowy jest ciężarem jednostki objętości materiału, zawierającego pory. Określa się go ważąc próbkę wysuszoną do stałego ciężaru i dzieląc ciężar przez uprzednio obliczoną objętość próbki (opinie o programie).

Opisane obliczenie ciężaru objętościowego nie jest dokładne, gdyż w warunkach eksploatacyjnych betony lekkie, odznaczające się dużą porowatością, zawierają wilgoć sorpcyjną (higroskopijną), zależnie od temperatury i względnej wilgotności powietrza. Aby określić ciężar objętościowy betonu lekkiego w stanie powietrzno- suchym, należałoby próbki długo przechowywać w określonych warunkach (np. w temperaturze +20°C i przy wilgotności względnej powietrza 65%). Takie określenie ciężaru objętościowego jest jednak kłopotliwe i dlatego nie jest stosowane.
Ciężary objętościowe różnych odmian lekkich betonów wykazują znaczne różnice.

Lekkie betony podlegają skurczowi pierwotnemu (podczas dojrzewania i w czasie późniejszym przy dalszym twardnieniu) oraz skurczowi wtórnemu, występującemu przy wysychaniu betonów zawilgoconych uprzednio aż do stanu całkowitego nasycenia wodą.
Lekkie betony zwięzłe w porównaniu z betonami zwykłymi są bardziej wrażliwe na zmianę wilgotności i temperatury środowiska (segregator aktów prawnych).
W świeżym betonie lekkim zwięzłym całkowita objętość porów wypełnionych wodą i powietrzem stanowi do 60% objętości masy betonowej (w tym objętość zamkniętego powietrza do 20%), natomiast w zwykłych betonach objętość porów wynosi nie więcej niż 30%, a objętość zamkniętego powietrza nie więcej niż 2 do 5% ogólnej objętości masy betonowej.

Dlatego lekkie betony zwięzłe wykazują następujące właściwości:
- dużą zmianę objętości wskutek zawilgocenia i wysychania;
- wyraźne powiększenie objętości w pierwszym okresie twardnienia wskutek rozszerzania się powietrza w porach pod wpływem ciepła egzotermicznego;
- opóźnione rozpoczęcie zmniejszania się objętości (skurczu pierwotnego), gdyż wysychaniu zewnętrznych warstw betonu towarzyszy kapilarne podciąganie wody, nagromadzonej w porach i jamach warstw wewnętrznych (promocja 3 w 1).