Пенобетон: характеристики, свойства, состав, отзывы
Ячеистые бетоны с пористой структурой стали всё чаще применяться при выполнении различных работ на строительных объектах. При оценке свойств и параметров материала высказываются различные мнения. Потому необходимо учитывать некоторые нюансы, когда начинает эксплуатироваться пенобетон.
Что это такое?
Пенобетон в баллонах – разновидность материала, при изготовлении которого применяют специальные твердеющие составы, к которым добавляются компоненты, способствующие появлению пены.
Такой материал актуален при проведении перепланировок, утепления внутри помещений. Благодаря свойствам пенобетона становится просто создать комфортный микроклимат внутри помещений.
Древесина, железобетон и кирпич – традиционные материалы, конкурентом для которых и выступает пенобетон. Эта разновидность вспененных композитов обладает своими преимуществами:
- Лёгкость в обработке.
- Экологическая чистота.
- Улучшенная тепло-, звукоизоляция.
- Повышенные характеристики по прочности. Потому многих интересует, что такое пенобетон.
Описание основных характеристик
Самые важные параметры описываются следующим образом:
- Огнестойкость – 120 минут.
- 2,0 – стандартный коэффициент паропроницаемости, в Мг/м час Па.
- 2,6 – коэффициент ползучести.
- Максимальный класс прочности – до 0,75.
Информация о составе
При изготовлении пенобетона применяются различные рецептуры. Требуемая плотность массы определяет, какой будет концентрация тех или иных компонентов. Пенобетон характеристики имеет, зависящие от следующих компонентов:
- Цемент. Требуется марка минимум М400. Чем выше марка – тем лучше качество материала и состава в готовом виде.
- Речной песок. Благодаря ему удельный вес пенобетона во вспененном виде достигает 600 килограмм на м3. В качестве заполнителя можно использовать и крупный керамзит, для улучшения характеристик массива по прочности.
- Вода, с температурой минимум в 25 градусов по Цельсию. По сравнению с цементом, воды у смеси должно быть меньше в 2,5 раза. Тогда пропорции для создания массива будут оптимальными. Главное – учитывать плотность пенобетона.
- Пенообразующие компоненты. Обычно это концентрированный пенообразователь. Костный клей, канифоль или протеин – основа для создания соответствующего материала. С момента приготовления пенообразователь надо использовать максимум за 20 дней. Только в этом случае пенобетон отзывы будет иметь положительные.
О технологиях изготовления
При создании композитов из вспененного бетона технология пенобетона по приготовлению бывает разной:
- Классический.
Пеногенераторы передают используемый материал к смеси из песка и цемента, в готовом виде. Миксер проводит перемешивание пены, сухого материала. Окончание твердения способствует образованию массива, применяемого для строительства. Пеногенератора и эффективного смесителя будет достаточно для достижения неплохих результатов. Специалисты давно отдают предпочтение методу.
- Минерализация сухого типа, называется поляризацией.
С добавлением к пенистому потоку сухих ингредиентов. Поризатор – специальное устройство, которое в этом случае отвечает за подачу. Смесь в виде частиц оседает на пузырчатой поверхности. Благодаря этому создаётся пенный материал высокого качества. Он транспортируется по рабочим магистралям на участок строительства. Или подаётся к специальным формам, где происходит твердение. Отличный метод, если нужна непрерывная заливка объекта, строительство из пенобетона которого продолжается.
- Баротехнология.
Производство предполагает, что используется специальный смеситель для пенобетона. Пеногенраторы при этом становятся уже не нужными. Специальные миксеры работают под высоким давлением. После взбивания появляется качественный состав пенобетона, пропорции сохраняются стандартные.
com/embed/qLTeJPLTMMU» src=»data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEKAAEALAAAAAABAAEAAAICTAEAOw==»>?
Использование пенобетона в строительстве домов
Блоки, изготовленные из пенобетона, обладают большим количеством преимуществ. Стоит рассказать о следующих особенностях:
- Пористая структура делает самодельный пенобетон более тёплым материалом по сравнению с обычной разновидностью. При этом сохраняется монолитность, а по затратам при возведении и усилиям такой вариант более экономичен.
- Если сравнить с деревом, то у пенобетона будут такие же показатели по простоте обработки. Но именно новый вариант бетона стоит дешевле, лучше защищён от гниения, воздействия открытого огня.
- Что касается кирпичей, то они часто требуют высокой квалификации от мастеров, использующих их в деле. А вот пенобетон в домашних условиях подобных требований не предъявляет. Затраты на цементные растворы и утепление в дальнейшем снижаются. Ведь ширина может быть меньше, а теплопроводность остаётся высокой.
- Наконец, пеноблоки не боятся воды, в отличие от газосиликатных аналогов.
Но у материала есть и ряд особенностей, которые надо учитывать:
- Необходимость в клеящих смесях, специальных инструментах при строительстве.
- На гидроизоляционном слое располагается первый ряд блоков. Основой становятся обычные цементные растворы. Уровень контролирует, насколько правильно проходит укладка.
- Окончание укладки первого уровня предполагает шлифовку горизонтальной поверхности. Все выступающие части надо срезать, подточить.
- При укладке второго, последующего рядов, применяются технологии, аналогичные работе с кирпичами. Но имеются определённые нюансы. При скреплении используется клеевой раствор. Он наносится с применением зубчатого ковша и шпателя, тоже с зубцами.
- Сперва проклеивается плоскость блока по вертикали, потом – по горизонтали. Слой имеет толщину не больше 2-3 миллиметров.
- Через каждые 3-4 ряда проводится армирование, тогда конструкция будет более жёсткой. В нижнем ряду необходимо сделать штробу, 40 на 40 миллиметров. Внутрь этой штробы укладывают арматуру. От края блока она должна находиться на расстоянии минимум 60 миллиметров. С блоков тщательно удаляется пыль перед укладыванием арматуры.
- Установка специальных уголков обязательна для внутренних, наружных поверхностей. Их врезают в блоки таким образом, чтобы не было выходов за общую поверхность кладки. По сравнению с проёмом, уголок должен быть минимум на 60 миллиметров длиннее.
Как применять клей? У клеевых растворов ограниченный срок твердения. Не рекомендуется сразу готовить растворы в больших объёмах. Лучше создавать смесь по нескольку раз, небольшими порциями. Раствор в готовом виде периодически перемешивается.
Немного о марках пенобетона
Выделяется четыре разновидности данного материала:
- Теплоизоляционный.
Теплоизолирующие свойства – главный акцент. Из-за этого иногда уменьшается прочность. Сюда входят марки, обозначаемые от D150 до D400. Марки ниже класса D400 по классу прочности не нормируются. У последней разновидности показатель равен 9 килограммам на кубический сантиметр.
- Конструкционно-теплоизоляционные.
Речь идёт о марках с D500 до D900. Минимум прочности – 13 килограмм на м3. Но у некоторых разновидностей она достигает 16, 24, 27 килограмм на м3. Максимум – 35. Такая разновидность наиболее сбалансирована по своим характеристикам.
- Конструкционный.
Группа с марками от D1000 до D1200. Минимум показателя прочности – 50 килограмм на м3. Максимум – 64 и 90. Сборный пенобетон данной разновидности применяется, если именно прочности нужно уделить больше всего внимания.
- Конструкционно-поризованный.
Все марки до D1600. Разновидность выпускается в небольших партиях, поскольку применяется на практике достаточно редко. Потому и характеристики данной разновидности не описываются действующими ГОСТами. Всё о пенобетоне невозможно рассказать за один раз.
Критерии для правильного выбора
Сначала покупателю рекомендуется внимательно изучить информацию относительно производителя. Особенно это касается наличия или отсутствия сертификатов, условий по поставкам, соответствия продукции ГОСТам. Хорошему и надёжному производителю нечего скрывать. Значит, не приходится сомневаться и в качестве выпускаемого материала. Хорошие производители приобретают для организации производства площадь не менее, чем на 180 квадратных метров. На этой территории размещаются установки, разрезающие основы на блоки. У производственных помещений должны присутствовать отопительная система, крыши. Перемычки пенобетонные обустраивать разрешается.
Стоимость так же имеет не последнее значение. Если она слишком низкая, в результате может пострадать качество. Главное – не верить тем, кто заверяет, что, благодаря секретным рецептам смог превратить одну марку в другую.
Для блоков не нужно сохранение яркого, чистого цвета, технологии производства не позволят добиться такого результата. Нормальная окраска пенобетона – сероватый оттенок, который может быть чуть светлее или темнее. Неоднородная окраска – признак плохого качества.
Отдельно рекомендуется проверять герметичность. Влага легко проникает внутрь материала, части которого легко соединяются друг с другом. Наличие сколов и трещин на поверхности недопустимо.
Сохранение формы прямоугольника важно для блоков, только в этом случае кладка не доставит проблем. Исследовать нужно все четыре стороны материала. И то, из чего делают пенобетон.
Необходимые характеристики в полном объёме блоки приобретают только спустя 28 дней после изготовления. Самое правильное решение – выдержка приобретённого материала, на протяжении минимум двух-трёх недель. Этот совет помогает избежать неприятностей, даже когда продан недодержанный материал.
Дополнительные практические советы
Пенобетонные блоки легко повреждаются на гранях. Потому разгрузка материала требует соблюдения предельной осторожности. Для укладки рекомендуется использовать не стандартные растворы, а специальную разновидность клея, с цементной основой. Тогда слой материала будет тоньше, появится дополнительная защита от мостиков холода. Через толстые швы конструкция неизбежно теряет часть тепла. Не важно, какой берётся пенобетон, состав смеси, таблица с характеристиками.
Облицовка для стен из пенобетона обязательна. Не стоит верить производителям, которые стараются убедить в обратном, это враньё. Если пенобетон изначально лишён защиты, то он будет постепенно разрушаться под воздействием окружающей среды. В качестве облицовочного материала можно использовать обычные разновидности штукатурки, либо материалы для фасадов вентилируемого типа. Под штукатурку прокладывается сетка, закрепляемая на основании.
Если функцию облицовки выполняет кирпич – оставляются зазоры с воздухом, ведь его проникновение внутрь разное. Испарения воды не проникнут внутрь, если прилегание будет слишком плотным. На это влияет и пена для пенобетона.
Изучение отзывов
В большинстве случаев владельцы домов из пеноблоков отзываются о материале положительно. Обычно речь идёт о постройках, возведённых до 10-15 лет назад. Отзывы публикуются спустя некоторое время после продолжительной, активной эксплуатации. Вот главные свойства пенобетона, о которых говорят потребители:
- Экономия средств в отопительный период.
- Комфорт.
- Хорошая теплоизоляция.
Среди недостатков отмечают внешний вид, который далеко не всегда сохраняет привлекательность. Приходится тратить дополнительные средства для проведения работ по отделке.
Нельзя отклоняться от требований. Специалисты так же считают, что пеноблоки удобно использовать для создания домов. Но условия и характеристики сохраняют высокий уровень лишь в том случае, если соблюдать требования относительно технологий строительства и эксплуатации самих материалов. При любых нарушениях и отхождениях от нормативов вероятно возникновение проблем.
Срок службы пенобетона, строений составляет до 70-80 лет. Пеноблоки способны выдержать до 25 циклов заморозки и оттаивания.
Заключение
При решении использовать пенобетон из аргиллитовых плит для строительства рекомендуется изучить всю доступную информацию, посоветоваться с профессионалами. Хорошо, если есть знакомые, уже возводившие здания с соответствующими характеристиками. Работу так же рекомендуется доверять настоящим мастерам, лишь часть операций при желании выполняется самостоятельно. Если владелец уверен в своих навыках, это позволит сэкономить денежные средства. Результат будет долго радовать своим качеством при соблюдении всех необходимых требований и условий.
Пенобетон от производителя. Сравнительная характеристика
Пенобетон и пеноблокиГазобетон
Полистиролбетон
Керамзитобетон
Кирпич
Шлакоблоки
Брус
Пенобетон и пеноблоки
Пенобетон довольно часто используется в строительстве благодаря своему небольшому весу на единицу объёма. Также как и в случае с газобетоном, размер стандартного блока больше кирпича, что способствует экономии материала, однако при этом теряется удобство использования. Это связано с тем, что производители выпускают всего несколько видов блоков, отличающихся габаритами, и не производят дополнительные объекты, которые могли бы использоваться в местах с повышенной нагрузкой и соединениях узлов. Их приобретение всегда связано с дополнительными затратами и потому невыгодно.
Что же касается долговечности, то производители утверждают, что срок службы дома из пеноблоков исчисляется столетиями. Однако же на практике мы видим, что такие дома служат несколько десятилетий, в течение которых происходит усадка, появляются микротрещины, способствующие разрушению.
Даже большой размер одного блока не всегда бывает выгоден: если здание предполагает сложные ломаные линии и криволинейные формы, то этот блок, плохо поддающийся обработке, использовать нерационально, а порой и просто невозможно.
Процесс укладки пеноблоков требует стандартного раствора из песка и цемента, является гораздо более экономичным в плане расхода смеси, чем кирпичная кладка, однако по сравнению с газобетонными конструкциями расход увеличивается в 3 раза.
Пенобетон является экологичным материалом: он не выделяет в атмосферу вредных веществ, безопасен для обитателей дома, обладает так называемым эффектом вентиляции — пропускает воздух в помещение и обратно, при этом сохраняя стабильную температуру. Однако микротрещины и слишком толстые кладочные швы могут привести к неравномерному прогреву стен, что, в свою очередь, является причиной образования плесени и повышенной сырости. Кроме того, такие дома требуют тщательного подбора отделочных материалов из-за риска образования трещин.
Более подробную информацию можно прочитать на странице сравнения газобетона с пенобетоном.
Газобетон
Газобетон — это долговечный и экологичный материал, который в настоящее время является одним из самых недорогих и удобных для строительства. Он обладает большим количеством неоспоримых преимуществ перед другими материалами.
Паропроницаемость и теплоёмкость. Структура газобетона, в отличие от монолитных блоков, позволяет воздуху проникать из внешней среды, тем самым создавая хороший микроклимат в помещении. При этом он прекрасно удерживает температуру, и потому в доме из этого материала тепло в зимний период и прохладно летом.
Прочность и долговечность. Благодаря сложной анклавной обработке в конце производственного процесса получается материал, который может выдержать большую нагрузку благодаря равномерному распределению пор и, как следствие, отсутствию уязвимых участков в конструкции. Если нормой для пенобетона является усадка на 3-5 мм, то для газобетона этот показатель редко превышает 0,7 мм. Этот фактор предотвращает появление микротрещин. Кроме того газобетон легко выдерживает 100 циклов замораживания с последующим оттаиванием.
Лёгкость. При строительных работах этот фактор — один из самых важных, ведь в случае тяжёлых материалов требуется дополнительное оборудование, чтобы доставить его на верхние этажи.
Удобство использования. Несмотря на высокие показатели прочности, газобетон лучше других материалов поддаётся обработке: его можно резать, сверлить и строгать обычными инструментами. Анклавный газобетон отличается очень точной конфигурацией, что позволяет значительно экономить на материалах.
Стоимость. Цена на кубический метр газобетонного блока на четверть ниже цены на пенобетон и почти на треть цены на кирпич. К тому же размер стандартного блока больше, чем размер кирпича. Следовательно, экономия увеличивается ещё в несколько раз.
Экологичность. Помимо того, что газобетон в процессе эксплуатации не выделяет в атмосферу вредных веществ, его производство требует гораздо меньше первичного материала и мощностей.
Наверх
Полистиролбетон
Последним почётным членом в группе лёгких бетонов является полистиролбетон. Его характеристики обусловлены присутствием в структуре шариков полистирола — полимера класса термопластов с небольшой механической прочностью. Именно этот элемент делает полистиролбетон эластичным, но исключает его из натуральных материалов.
Гранулы полистирола также обеспечивают хорошую теплоизоляцию, но со временем разрушаются под действием веса или температуры. Также искусственное происхождение полистирола делает этот подвид бетона небезопасным при пожаре. Под высокими температурами гранулы плавятся, выделяя в атмосферу и помещение токсичные вещества.
Полистиролбетон не очень долговечен (средняя продолжительность службы — 15-20 лет), и это связано с несколькими факторами. Первый — это, разумеется, малая прочность политирола. Второй — это лёгкость изготовления, доступ к рецептуре и, как следствие, возможность производить бетон самостоятельно без выходного контроля качества, что ещё больше сокращает срок службы материала.
К достоинствам материала можно отнести экономию на транспортировке в силу малого веса вещества. Также они имеют небольшую погрешность отклонения граней (до 2 мм), что, однако, в два раза больше, чем у газобетона.
При всех неоспоримых выгодах полистиролбетон нельзя назвать экологичным и долговечным материалом, который мог бы составить конкуренцию дереву или газобетону.
Наверх
Керамзитобетон
Керамзитобетон номинально относится к группе лёгких бетонов, однако его масса превышает газобетонные, полистиролбетонные и пенобетонные блоки в два раза.
Состав такого бетона обуславливает его название: в бетон примешиваются различные фракции щебня, гравия и других керамзитных материалов.
Технические характеристики сильно различаются в зависимости от материала, добавляемого в бетон, от вида блоков и от процентного соотношения.
Блоки из керамзитобетона делают полыми или монолитными. Первые активно используются при возведении стен, а вторые — для постройки дымоходов, печей, каминов и других подобных конструкций.
Даже при заводском производстве качество блоков очень сильно разнится, вот почему зачастую заказчику предлагается взвесить материал, чтобы правильно определить, какой процент керамзита находится в блоке. Большой вес приводит к значительному увеличению затрат на транспортировку, даже если строительство осуществляется недалеко от места покупки.
Строя из керамзитобетона, нужно быть готовым к тому, что сюда не подойдёт облегчённый фундамент — он может просесть под весом здания, даже несмотря на то, что керамзитобетон легче кирпичей.
Что же касается стоимости, то она больше стоимости газобетонных блоков в 1,2-1,5 раза, однако в итоге расходы увеличиваются ещё за счёт того, что сюда добавляются расходы на транспортировку и разгрузку, а также на усиление фундамента. В итоге соотношение цен керамзитобетона и газобетона стремится к 2.
Кроме того, практически неизбежна необходимость дополнительного утепления здания, так как сам материал не обладает достаточными теплоизоляционными свойствами, а излишне толстые швы образуют холодные участки. Керамзитобетон на ощупь холодный, для прогрева здания из этого материала требуется больше времени и энергозатрат. Это сказывается на ощущении комфорта у тех, кто впоследствии будет жить в таком доме.
Керамзитобетон крайне неудобен для обработки. Чтобы разрезать блок, необходимо использовать электропилу и приложить большое количество усилий. При этом блок может обколоться или треснуть.
Наверх
Кирпич
Кирпич — один из старейших материалов, использующихся для строительства жилья. Он по-прежнему сохраняет свою популярность, но не из-за выдающихся свойств, а, скорее, из-за сложившейся традиции и стереотипов.
На деле же получается, что кирпич — один из самых невыгодных материалов. Во-первых, это связано с его стоимостью, которая выше стоимости квадратного метра стены почти в полтора раза, а если учесть необходимость утепления такой постройки, то этот коэффициент становится равен двум.
Во-вторых, к стоимости материала необходимо прибавить ещё и средства, затраченные на доставку. Это связано с тем, что кирпич — один из самых тяжёлых материалов, и для его транспортировки и погрузки необходимо специальное оборудование. Кроме того, форма и размеры одного кирпича (которые в несколько раз меньше размеров пено- или газобетонного блока) предполагают ещё и значительные трудозатраты в виде большого количества операций.
В результате при сравнимой стоимости «голого» материала мы получаем огромные различия в итоговых цифрах, которые выводятся, если суммировать стоимость перевозки, сами строительные работы и необходимость утепления.
Несомненно, данный материал имеет и свои плюсы. К ним, например, относится экологичность материала и его пожароустойчивость (кирпич не горит, однако под действием высоких температур может рассыпаться). Однако эти достоинства могут быть нивелированы утепляющими материалами, которые снижают и степень проницаемости стен для воздуха, и пожарную безопасность помещения. Также из-за большого веса в первые годы неизбежно будет происходить усадка фундамента.
Наверх
Шлакоблоки
Шлакоблоки являются дешёвым, но устаревшим материалом, которым крайне редко пользуются в настоящее время. Несколько десятилетий назад он пользовался большой популярностью из-за своей низкой стоимости. Структура шлакоблока представляет собой бетон, который наполняется различными отходами, например, щебнем, гравием, золой, керамзитом, вулканическим шлаком, опилками и т.д.
При использовании таких смесей сильно страдает не только качество материала, но и его экологические показатели. В данном случае выделение токсичных веществ не только возможно, оно наиболее вероятно, особенно в случае воздействия высоких температур.
Что касается прочности и долговечности, то шлакоблоки показывают, пожалуй, самые плохие результаты из всех. Из-за разнообразия и плохих свойств наполнителей данный строительный материал крайне неоднороден по своей структуре и составу, поэтому разнится не только его масса, но и, например, влагоустойчивость на различных участках стены. При прямом воздействии воды шлакоблоки быстро разрушаются, поэтому здания требуют ещё и очень продуманной системы сливов. Кроме того, со временем разрушается и сам наполнитель, что ещё сильнее сокращает сроки службы домов.
Шлакоблоки бывают двух видов: сплошные и полые. В обоих случаях для возведения здания требуются дополнительные затраты. В первом случае это будут затраты на транспортировку, а во втором потребуется засыпать полости шлаком для улуцчшения теплоизоляционных свойств, что увеличивает время производственного процесса, а значит делает его дороже.
Наверх
Брус
Дома из дерева на протяжении всей истории развития строительных технологий оставались востребованными в силу своих отличных характеристик: экологичности, низкой стоимости, лёгкости обработки.
Деревянный брус бывает нескольких видов:
- обычный;
- профилированный;
- клееный.
В зависимости от технологии производства могут различаться и стоимость, и технические показатели. Например, обычный брус, который представляет собой отёсанный с четырёх сторон ствол дерева, не является дорогостоящим, однако при проектировании следует учесть, что впоследствии это помещение будет нужно проконопатить. Также простой брус подвержен деформации и, как следствие, растрескиванию, что, в свою очередь, может вызвать необходимость обшивать дом с обеих сторон. Профилированный брус имеет аналогичные недостатки. Однако строительство из брусов обоих типов легко осуществляется даже небольшой бригадой и не требует особых навыков.
Клееный брус гораздо более удобен для строительства, т.к. проходит предварительную обработку и потому меньше реагирует на воздействие влаги и температуры, а также в меньшей степени подвержен усадке (для обычного и профилированного необходимо выждать примерно год перед чистовой отделкой, т.к. усадка составляет примерно 10%).
Дерево — самый экологичный материал из всех, он прекрасно пропускает воздух, не выделяет вредных веществ. Однако для защиты такого дома от паразитов и преждевременного разрушения могут потребоваться регулярные обработки противопаразитными средствами.
Наверх
Газобетон | Пенобетон | Полистирол- бетон | Керамзито- бетон | Кирпич | Шлакоблоки | Брус | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Плотность | 400-500 кг/м3 | 500-600 кг/м3 | 400-500 кг/м3 | 700-1200 кг/м3 | Глиняный кирпич — 2000 кг/м3 Керамический пустотный — 1000 кг/м3 Обычный силикатный — 1780 кг/м3 Пустотный силикатный — 1400 кг/м3 | 500-2000 кг/м3 | 500 кг/м3 |
Морозостойкость | 100 циклов | 25 циклов | 25-50 циклов | 50 циклов | Строительный — 15-20 циклов Облицовочный — до 50 циклов | 15-35 циклов | 25 циклов |
Усадка | 0,3 мм/м | 2-3 мм/м | 1 мм/м | 1 мм/м | Кирпич усадки не дает, но из-за большого веса материала в первые годы может произойти значительная усадка | — | Профили- рованный брус даёт значительную усадку (около 10%) |
Эксплуатационная влажность | 4-5% | 12% | 4-8% | 5-7% | 6-8% | — | 10-10,2 5% |
Коэффициент паро- проницаемости | 0,2 мг/мчПа | 0,2 мг/мчПа | 0,05 мг/мчПа | 0,08 мг/мчПа | Глиняный и силикатный — 0,11 мг/мчПа Обычный кирпич — 0,15 мг/мчПа | — | Поперёк волокон — 0,06 мг/мчПа Вдоль волокон — 0,32 мг/мчПа |
Коэффициент теплопроводности | 0,09-0,14 Вт/м-°С | 0,2 Вт/м-°С | 0,14 Вт/м-°С | 0,21–0,5 Вт/м-°С | Пустотелый — 0,44 Вт/м-°С Обычный — 0,81-0,87 Вт/м-°С | 0,3–0,65 Вт/м-°С | 0,18 Вт/м-°С |
Необходимая толщина однослойной стены (в климатических условиях центральной полосы России) | 0,4 м | 0,63 м | 0,4 м | 0,9-1,5 м | 2,5 м | от 0,9 м и более | 0,52-0,56 см |
Задайте свой вопрос нашему специалисту
И мы вам ответим на указанную почту
Обратная связь
Ваше сообщение отправлено. Мы свяжемся с вами в течение 2х часов
Технические характеристики блоков пенобетона
Пенобетон – синтетический материал, получаемый путем смешивания цементно-песочной смеси с добавлением химического реагента (пенообразователя). Готовая смесь помещается в специальные формы, в которых твердеет в естественных условиях. Водород, выделяющийся в процессе расширения и, так называемого, вспучивания смеси, увеличивает ее объем почти в 5 раз. Именно благодаря появлению пузырьков материал обретает ячеистую структуру. Производить блоки из пенобетона можно непосредственно на стройплощадках.
Область применения пенобетона
Являясь универсальным и доступным в ценовом плане материалом, пенобетон широко используется как в строительстве новых объектов, так и для реконструкции старых домов и сооружений. Благодаря своим техническим характеристикам блоки из пенобетона является одним из самых востребованных строительных материалов.
Неоспоримыми преимущества материала являются:
- Высокая теплоизоляция. Однослойная стена, выполненная из блоков плотностью 400-500 кг/м3, толщиной 40 см, обладает степенью сопротивления теплопередачи 2,-3,5 м2 оС/Вт. По своим теплоизоляционным свойствам пенобетон превосходит в несколько раз силикатный и керамический кирпич.
Высокая степень теплоизоляции материала позволяет строить более тонкие стены, снижая при этом общую массу коробки дома и позволяя использовать облегченный фундамент. Кроме снижения затрат на устройство фундамента, пенобетон дает возможность сэкономить на расходах на отопление и кондиционирование дома в дальнейшем.
- Морозостойкость. Благодаря своему капиллярно-пористому строению данный материал способен выдержать 50 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Способность ячеистого бетона сохранять физико-механические свойства в условиях многократного замораживания и оттаивания характеризуется маркой по морозостойкости, которая назначается согласно количеству циклов попеременного оттаивания и замораживания.
- Экологическая чистота. В изготовлении пенобетонных блоков участвуют только природные компоненты (известь, песок, алюминиевая пудра и пр.), при этом не используются переработанные отходы или шлаки. По степени экологичности пеноблоки очень близки к древесине, их еще называют биоблоками.
- Хорошая звукоизоляция. Пористая структура материала обеспечивает достаточное поглощение звуков, исключая их отражение от поверхности. Конструкция дома, построенного из ячеистого бетона, отвечает требованиям СНИП 11-12-77. Данный строительный материал зачастую используется в роли слоя звукоизоляции на плитах конструкционного бетона.
- Простота обработки. Пеноблоки можно пилить и штрабить режущими инструментами, что делает их очень привлекательными для строителей.
- Низкое водопоглощение. Материал имеет замкнуто-пористую структуру (в составе блока почти 100% пор закрыты), что не дает возможности воде просачиваться внутрь материала и заполнять пустоты.
- Долговечность. За 10 лет эксплуатации данный материал увеличивает свою марочную крепость практически вдвое. Именно поэтому блоки из пенобетона можно использовать в строительстве домов до 4 этажей в высоту.
- Низкая плотность. Данное свойство материала позволяет сократить расходы на транспортировку, существенно упрощает строительство и сокращает его сроки.
- Высока пожаробезопасность. Пенобетон согласно классификации DIN 4102 имеет класс А1, что говорит о его негорючести. Данный материал нашел широкое применение в утеплении строительных конструкций, а также теплоизоляции оборудования в условиях, когда температура изолируемой поверхности достигает +400°С. При этом в ходе многочисленных исследований было доказано, что при повышении температуры до отметки +400°С, происходит увеличение прочности пенобетона на 85%. Согласно ГОСТ 30247.0-94, предел огнестойкости покрытий и плит перекрытий составляет 70 мин (REI 60).
К недостаткам пенобетона относят:
- для обеспечения оптимальных показателей теплопроводности и шумоизоляции в качестве кладочного раствора следует использовать специальный клей. При этом к геометрии изделий предъявляются высокие требования. Сегодня не каждый производитель способе предложить блоки точных форм.
- Обязательная отделка дома для придания ему эстетического вида.
- Даже малейшее нарушение технологического процесса может привести к ломкости материала, поэтому пеноблоки следует приобретать в проверенных изготовителей.
Технические характеристики пеноблоков
По своим физико-механическим свойствам, таким как марка согласно средней плотности, прочность на сжатие, отпускная влажность, коэффициент теплопроводности в сухом виде, морозостойкость материал делится на несколько групп:
- D 300, 350, 400, 500 – теплоизоляционные. Данный тип используется в возведении теплоизоляционных слоев.
- D 600, 700, 800, 900 – конструкционного-теплоизоляционные. Пользуются наибольшей популярностью в малоэтажном строительстве.
- D 1000, 1100, 1200 – конструкционные блоки. Используются реже, как правило, в возведении несущих стен и перегородок.
Главная задача пенобетона – создать максимальную теплоизоляцию при условии сохранения требуемой прочности стеновой конструкции. Использование данного материала помогает достичь этого компромисса.
Пенобетон – что влияет на технические характеристики?
При увеличении плотности пенобетона, растет его прочность и теплопроводность. Однако если с повышенной прочностью проблем не возникает, то увеличение теплопроводности может провести к тому, что материал будет худе удерживать тепло и плохо противостоять действию пониженных температур.
Снижение плотности блоков из пенобетона приводит к улучшению технических характеристик, в частности показателей теплоизоляции, но при этом прямо пропорционально падает несущая способность конструкции. Чем теплее получается каркас, тем меньшую нагрузку он может выдержать.
Как и все цементные материалы, блоки из пенобетона повреждены усадке в процессе укладки. Размер усадки зависит от таких факторов как качество и содержание песка, тип цемента и его количество в смеси, метод выдерживания, водоцементное соотношение и др. Причем активная фаза усадки длится всего 28 дней, далее она становиться незначительной.
Как правильно выбрать плотность пенобетона?
В качестве стенового материала рекомендуется использовать пеноблоки плотностью D600-700. Они способны выдержать нагрузку, которую оказывают на каркас монолитные перекрытия без армопояса или плиты перекрытия в готовом виде (с обязательным устройством по периметру укладки плит аромопояса).
В качестве альтернативы можно использовать многослойные конструкции, в которых блоки низкой плотности играют роль теплоизоляционного материала, при этом роль несущих элементов отводиться монолитному бетону, кирпичу или пескобетонным блокам.
фото, технические характеристики, видео, отзывы
Пенобетон – материал, широко применяющийся в строительстве благодаря своим положительным свойствам и приемлемой стоимости. Имеет ряд отличий от классического бетона. В первую очередь это, конечно, иная структура, а именно – ячеистая, пузыристая, пористая – применяются различные термины. По составу отличается от бетона тем, что имеет в наличии пенообразователь.
Обычно это СДО (смола древесно-омыленная). Нужно отметить, что в результате добавления смолы происходят следующие изменения: снижается плотность (от 100 кг/м3), снижается доля песка в конечном продукте и др. Разумеется, в ряде случаев эти положительные факторы могут проявить себя и с обратной стороны. Также применяются пенообразующие добавки; получается, что первая часть пор создаётся пенообразователем, вторая – добавкой.
Прочность пенобетона может быть различной, в зависимости того, какие используются исходные материалы, какой был выбран режим тепловлажностной обработки (ТВО). Ячеистый бетон, в свою очередь, обладает свойством набирать прочность не сразу, а в течение длительного временного периода. Нужно отдать должное комплексным добавкам, так как их применение привносит ряд положительных факторов, а именно: снижается усадка, повышается морозо- и водостойкость, увеличивается плотность, снижается теплопроводность. Рассмотрим далее пенобетонные блоки и их технические характеристики.
Технические характеристики пенобетонных блоков
Структура стройматериала не влияет на его надежность: составляющие позволяют добиться прочности готовых блоков. Изделия отлично удерживают тепло, поэтому подходят для экономного строительства жилых или коммерческих помещений. Исключение вредных компонентов позволяет получить экологически чистую продукцию с длительным сроком службы. К другим техническим параметрам пенобетона относятся:
- водопоглощение: 14% при прямом воздействии воды;
- плотность: от 300 до 1200 кг/м3;
- теплопроводность: 0,1-0,38 Вт/м*К;
- прочность на сжатие: 2,0-7,5 МПа;
- усадка: не более 0,5 мм/м;
- морозостойкость: около 35 циклов.
Материал имеет несколько разновидностей марок, определяющих его особенные качества и параметры. Например, марки D300-500 относятся к теплоизоляционным (не подходят для строительства). Марки D600-1000 считаются конструкционно-теплоизоляционными, а D1100-1200 являются конструкционными. Соответственно их плотность будет составлять от 300 до 1200 кг/м3.
Размеры пенобетона
Недостатки
Конечно, прежде всего стоит определить основные недостатки материала. Пористая структура снижает вес, экономит материал, но сильно снижает прочность.
В ряде случаев материал и вовсе не рекомендуется применять, особенно в тех случаях, когда строительный объект может быть подвергнут природному воздействию ударного либо сейсмического типа. Другими словами, при землетрясении такое строение вряд ли выстоит, в лучшем случае всё ограничится трещинами, из-за которых, в ряде случаев, строение станет непригодным для дальнейшего использования.
Также нельзя использовать пенобетон в зонах, где возможны сильные перепады температуры, давления, влажности. В целом – здания из пенобетона долговечны, если снаружи наносится штукатурка или еще какие-либо материалы, которые защищают материал от воздействия осадков. В качестве примера посмотрите статью про строительства гаража из пенобетона.
Преимущества
Преимуществ достаточно много. Во-первых, это высокие теплоизоляционные свойства (по сравнению с обычным бетоном). В результате – дом более тёплый. Во-вторых, низкое водопоглощение в отличие от газобетона. В-третьих, требуется гораздо меньше цемента при изготовлении – поэтому стоимость низкая. В-четвёртых, малая масса пенобетонных блоков сокращает расходы на транспортировку, укладку и пр. В-пятых, работать с данным материалом очень просто – легко пилится, забиваются дюбеля, гвозди и т. д. В-шестых, полностью экологичен.
Видео
свойства и характеристики, размеры, состав, цена за м3
Пеноблок – это ячеистый бетон, который используется для строительства малоэтажных зданий, хозяйственных построек, ограждений, перегородок, а также применяется в качестве теплоизоляции. По структуре блоки похожи на газобетон, но в отличие от последних, у них все ячейки закрытые. Поэтому пенобетон более устойчив к влаге, так как ей сложнее проникнуть внутрь него.
Оглавление:
- Технология изготовления
- Разновидности и маркировка
- Преимущества и недостатки
- Цены и критерии выбора
Состав и методы производства
Чтобы изготовить пеноблок, смешивают песок, цемент, воду и пенообразующий компонент. Именно благодаря пене в смеси появляются закрытые поры с воздухом, которые и обеспечивают небольшой вес и хорошие теплоизоляционные свойства.
Раствор должен соответствовать следующим критериям:
- количество силиката кальция не должно превышать 70-80 % от всего объема портландцемента;
- песок на 75 % и более должен состоять из кварца, и лишь 3 % – содержать в себе глинистые и илистые составляющие.
Элемент, который образует пену, может быть синтетическим или натуральным. При первом варианте пеноблоки будут иметь не только низкую стоимость, но и прочность и посредственное качество. Из-за синтетического компонента присваивается 4-ая степень опасности – то есть материал опасен для здоровья человека.
Натуральный пенообразователь является абсолютно безопасным и не несет угрозу для окружающей среды и человека. Благодаря ему перегородка между порами получается толще, чем при использовании синтетического ингредиента. Перед тем как купить блоки, следует проверить сертификат их качества, особенно если расценки на них низкие.
Для улучшения технических характеристик в смесь добавляются и другие составляющие, например, полипропиленовое фиброволокно. Благодаря ему значительно повышается прочность на сжатие – до 25 %. Также добавляется зола-уноса, мелкие частицы этого компонента делают перегородки пенобетона плотнее и уменьшают расходы цемента до 30 %.
Различаются блоки и по методу производства – с помощью форм и резкой. В первом случае готовый раствор заливается в формы и оставляется для затвердевания. При втором методе изготавливается большая пенобетонная плита, которую разрезают на элементы нужных размеров. Этот способ считается лучшим, так как изделия имеют полностью одинаковые параметры и ровные боковые стенки.
Описание видов, маркировка и характеристики пеноблоков
В зависимости от пропорций компонентов меняются технические свойства материала. Чем больше используется цемента, тем выше показатель прочности. Один из параметров, по которому разделяются пеноблоки – это плотность:
- конструкционные;
- конструкционно-теплоизоляционные;
- теплоизоляционные.
Первый тип используется для строительства оснований, подвалов и несущих стен. Маркировка – D1000-D1200. Коэффициент теплопроводности варьируется в пределах 0,29-0,38 Вт/м·К.
Конструкционно-теплоизоляционные наиболее популярные, так как имеют оптимальный коэффициент теплопроводности, хорошую огнестойкость, звукоизоляцию и прочность. Подходят для возведения стен и перегородок. Отмечаются маркировкой D500, D600, D700, D800 и D900. Коэффициент теплопроводности – 0,15-0,29 Вт/м·К.
Теплоизоляционные блоки применяются исключительно в качестве теплоизоляции, так как имеют низкие прочностные характеристики. Их нельзя использовать для мест, где они будут подвергаться значительной нагрузке. Маркировка – D300-D500, коэффициент теплопроводности – 0,09-0,12 Вт/м·К – самый лучший среди всех видов, имеет самую низкую стоимость.
По назначению пенобетон делится на блоки и полублоки. Для строительства несущих стен и других конструкций, которые будут находиться под нагрузкой, выбирается первый тип. Размеры – 60х20х30 см (длина, ширина, высота), полублоки имеют такую же длину и высоту, но меньшую ширину – 10 см. Предназначены для строительства перегородок. Могут быть изделия и других размеров: 20х20х60 или 20х40х60 см и так далее. Эти параметры во многом зависят от производителя и спроса на стройматериал.
На вес влияет размер, а также назначение. Конструкционные блоки весят от 38 до 48 кг, полублоки – 19-23 кг. Вес теплоизоляционных полублоков самый маленький – 6-10 кг, блоков – 11-19 кг. Конструкционно-теплоизоляционные блоки весят 23-35 кг. Вес полублоков находится в диапазоне 11-17 кг.
Плюсы и минусы пенобетона
Положительные качества:
- Длительный срок эксплуатации. Благодаря закрытой пористой структуре вода не может попасть внутрь ячеек. В итоге во время сильных морозов исключена вероятность размораживания блоков и появления в них трещин.
- Огнестойкость. Пенобетон способен длительное время не разрушаться под воздействием открытого пламени. Например, при толщине стены 15 см она не растрескивается в течение 3,5-4 часов.
- Низкий коэффициент теплопроводности. Конструкция толщиной 20 см равносильно сооружению из кирпичной кладки в 60 см.
- Хорошая звукоизоляция стен и других конструкций. Полублоки с шириной 10 см полностью останавливают шум уровнем до 42 Дб. Поэтому их часто используют для строительства перегородок между комнатами и квартирами.
- Благодаря малому весу и большим размерам значительно упрощается транспортировка, разгрузка и погрузка материала. А также сокращается время возведения здания. Не требуется наличие крупногабаритной техники. Пенобетонная конструкция не создает большой нагрузки на фундамент.
К минусам относят необходимость укладки смеси очень тонким слоем – не более 2 мм. При большей толщине ухудшится звукоизоляция и теплоизоляционные свойства всей конструкции. Вместо обычного раствора рекомендуется использовать специальный клеевой состав. Стоимость кладки увеличится, но и улучшится прочность всего сооружения и уменьшится время монтажа.
Еще один минус – неэстетичный внешний вид. После возведения здания его в любом случае придется отделывать финишной облицовкой (штукатурка, вентилируемый фасад). Пенобетонный блочный материал, как и газобетонный, хрупкий. Поэтому во время транспортировки, погрузки и разгрузки нужно соблюдать осторожность. При падении блок расколется или появятся трещины, а использовать поврежденный пенобетон для строительства любых конструкций нельзя.
Стоимость и рекомендации по выбору
Цены полностью зависят от размеров и технических свойств, а также производителя. Блочный материал с дополнительными компонентами, например, фиброволокном, будет стоить дороже, чем стандартный. Теплоизоляционные пеноблоки имеют меньшую стоимость, чем конструкционные, так как для их изготовления понадобилось меньше цемента и песка. Приобретать изделий рекомендуется на 10-12 % больше, чем рассчитано, на случай разрушения во время транспортировки.
Наименование | Размеры, мм | Цена за м3, рубли |
Альфатекс D650 | 600х300х200 | 2500 |
600х300х100 | 2700 | |
Липецкий завод Hebel | 600х250х375 | 3600 |
Московский D500 | 600х175х295 | 2790 |
599х290х200 | 2820 | |
600х300х200 | 2930 |
Покупать стройматериал рекомендуется у представителей производителей или в крупных торговых точках, где могут предоставить все необходимые сертификаты качества, огнестойкости и безопасности. Пенобетон можно изготовить и в домашних условиях, но если была нарушена технология и неправильно рассчитаны пропорции, то материал получится с низким показателем прочности. При нагрузке от тяжести конструкции блоки разрушатся.
Для кладки требуется монолитная или ленточная основа, заложенная ниже уровня промерзания грунта. Фундамент должен быть сделан так, чтобы при оттаивании весной во время движения грунта основание не сдвинулось с места. Из-за низких свойств на сжатие даже при малейшем перекосе здания в пенобетонной стене сразу же появятся трещины.
Для строительства домов с малым числом этажей достаточно марок D600, D700 и D800. Лучше всего приобретать пеноблоки, которые были нарезаны из большой плиты, так как они имеют самые ровные стенки. В итоге кладка будет ровной, и монтаж пройдет быстрее и проще. Если элемент имеет желтоватый оттенок, то не рекомендуется его покупать, поскольку такой материал не может обладать хорошей прочностью.
Провести все работы по монтажу D600, D700, D800 и других марок можно полностью своими руками. Главное – наносить клеевую смесь одинаковой толщиной и часто проверять ровность кладки строительным уровнем и отвесами. Если будет возводиться здание больше одного этажа, то потребуется проводить дополнительное армирование стен.
Состав пенобетона, характеристики, виды, используемые в строительстве марки
В последнее время появилось большое разнообразие строительных материалов, о которых раньше люди даже не представляли. Одним из таких материалов является пенобетон. Его используют как при возведении несущих стен, так и при строительстве межкомнатных перегородок. Также этот материал используется для теплоизоляции стен, полов и крыш.
Из чего состоит пенобетон
Пенобетон представляет собой ячеистые блоки. Благодаря пенообразователям они имеют пористую структуру. Это позволяет блокам несмотря на небольшой вес иметь высокую прочность и хорошие показатели по теплоизоляции.
В состав монолитного пенобетона или блоков, главным образом входит портландцемент марок М500 и М400. Конечно, при использовании портландцемента более высоких марок пенобетон будет прочнее. Также немаловажную роль имеет тонкость помола цемента. Например, используя материал крупного помола, его количество следует увеличить на 10%, а если этого не сделать, процесс затвердевания займет больше времени. Во избежание этого в состав смеси нужно будет добавлять ускоряющие твердение материалы.
Также в состав пеноблока входит песок. В зависимости от плотности материала используется разный песок. Содержание глинистых минералов и других примесей в песке не может превышать 3%.
Часто используемые марки в строительстве
Для часто используемых марок плотностью от 400 кг/м3 до 1200 кг/м3 зернистость песка не должна превышать 2 мм, а для марок более высокой плотности зернистость может быть большей — до 4 мм. Если использовать мелкозернистый песок (до 1 мм), это позволит повысить прочность пеноблоков, однако в процессе застывания материал может дать усадку, поэтому такую практику применяют не часто.
В процессе изготовления пенобетона также важную роль играет качество используемой воды. Если вода из водопровода не соответствует необходимым стандартам по содержанию минеральных солей и кислотности, ее не следует использовать в состав пенобетона, так как она может привести к ухудшению качества материала. Также особенно качественной должна быть вода, в которой разводиться пенообразователь. Оптимальная температура жидкости для добавления составляет 10-25ºС.
Для чего нужен пенообразователь
Также при изготовлении пенобетона состав обязательным образом содержит пенообразователи. Они бывают двух видов: натуральные и синтетические. Первые изготавливаются из экологически чистых материалов, поэтому полученные пеноблоки не имеют ограничений в использовании. Если говорить о синтетических пенообразователях, их используют главным образом чтобы уменьшить стоимость получаемой продукции.
При изготовлении блоков также могут добавлять золу. Это позволяет уменьшить расход цемента, не потеряв в прочности материала. Однако это приводит к уменьшению теплозащитных свойств.
Неотъемлемая часть – строительное волокно
Еще одним компонентом, который добавляют при изготовлении пенобетона, является строительное волокно. Такой микроармирующий материал позволяет повысить прочность на 25%.
Если брать технические характеристики пеноблок обладающий повышенной прочностью используется только в случае очень высокой нагрузки на стены. В остальном достаточным будет использовать блоки, имеющие стандартный состав.
Классификация пенобетона
Если брать пенобетон характеристики полученного материала определяются в первую очередь плотностью. Именно этот параметр и служит главным в классификации пеноблоков.
Далее приведена таблица названий разновидностей пенобетона в зависимости от марок.
Марка | Название |
d150-d400 | Теплоизоляционные |
d500-d900 | Конструкционно-теплоизоляционные |
d1000-d1200 | Конструкционные |
d1300-d1600 | Конструкционно-поризованные |
Теплоизоляционные марки пенобетона имеют плотность соответственно названию от 150 до 400 кг/м3. Прочность пенобетона d400 составляет 9 кг/см2. Морозостойкость таких блоков не нормируется. Прочность на сжатие составляет В0,75. Марки ниже d400 не нормируются на прочность. Такие блоки имеют низкую теплопроводность.
Конструкционно-теплоизоляционные марки пенобетона являются часто используемыми в строительстве. Прочность на сжатие материала возрастает пропорционально маркам. Если пеноблок d600 имеет прочность 16,0 кг/см2, то d900 — 35,0 кг/см2.
d600 – характеристики
Пеноблок d600 технические характеристики которого являются одними из наиболее подходящих для частного строительства имеет класс по прочности на сжатие В1-В2, морозостойкость — от F15 до F35, теплопроводность 0,14 Вт/(м*°С), а коэффициент паропроницаемости 0,17.
Пеноблок д600 используется как для строительства несущих стен, так и для возведения перегородок. Для несущих стен в малоэтажных зданиях применяются стандартные блоки 60*30*20 см. Если же говорить о перегородках, то здесь могут быть использованы блоки меньшего размера — 60*30*10 см.
Когда нужно дополнительное утепление
Конструкционные пеноблоки уже не используются в теплоизоляционных целях. Они имеют большую теплопроводность и меньшую паропроницаемость. Поэтому, здания, сооруженные из пеноблока марок d1000-d1200, при высокой теплопередаче требуют дополнительного утепления. Если говорить о прочности такого материала, он очень высок. Именно такие марки пенобетона используются в многоэтажном строительстве.
Конструкционно — поризованные блоки не производятся серийно, поэтому не имеют регламентированных ГОСТом характеристик. Высокая плотность такого материала позволяет с его помощью возводить здания, не ограниченные по этажности.
Изготовление блоков
Если брать во внимание пропорции для изготовления пенобетона, то каждый производитель имеет свои собственные «рецепты». Но есть приблизительные стандарты для наиболее используемых пеноблоков. Его изготовка может содержать или нет песок, также иметь разное количество пенообразователя и других компонентов.
Для изготовки материала марки d400 необходимо 300 кг портландцемента, 160 литров воды и 850 г вспенивателя. Песок для данной марки не используется.
Для получения марки d600 используется 330 кг портландцемента, 210 кг песка, 180 литров воды и 1100 г вспенивателя. Для получения необходимой порции материала, можно увеличивать или уменьшать количество ингредиентов в пропорции.
Марка d800 пенобетона получается при следующем количестве исходных материалов: 400 кг цемента, 400 кг песка, 230 литров воды и 1100 г вспенивателя.
Советы по выбору и использованию пеноблоков
- Выбирая пеноблоки следует обратить внимание на цвет материала, он должен быть серым (тон может светлее или темнее) и обязательно однородным. Блоки белого цвета являются не качественными.
- Также следует проверить герметичность ячеек пеноблока. Структура блока должна быть одинаковой как внутри, так и снаружи. Ячейки должны быть круглыми, не соединенными друг с другом. Также блоки не должны иметь трещины или сколы.
- Проверить также следует и геометрию блока, ведь если какая-то из сторон будет отличаться, это может затруднить процесс кладки материала.
- Если вы приобрели свежий материал, не следует его использовать до обретения им необходимой прочности, а это происходит на 28 день после изготовления пенобетона.
- Класть пеноблоки лучше не на обычный раствор, а на клей на цементной основе. Благодаря этому гораздо более тонкие швы между блоками не станут мостиками холода.
Подведем итог
Как видно, при одинаковом количестве пенообразователя, увеличение массы портландцемента и песка приводит к повышению плотности пенобетона. Чем больше плотность пенобетона ожидается в конечном итоге, тем выше должен быть показатель зернистости используемого песка.
Хотя далеко не все, кто пользуются блоками из пенобетона в строительстве зданий, изготавливают их самостоятельно. Все же понимание пропорции поможет при покупке материала ориентироваться в его прочности и других характеристиках.
Характеристики пенобетона или пенобетонных блоков
Есть такой материал — пенобетон! Он легкий, легко обрабатывается, обладает привлекательными характеристиками теплопроводности. Рассмотрим его подробнее…
Дмитрий БелкинАвтор: Дмитрий Белкин
Из истории пенобетона
Я живу в деревянном доме с пристройкой из пенобетонных блоков. При этом статья про этот мой опыт была написана давным давно, успешно разворована web-мастерами и, с течением времени, стала балластом, ухудшающим качество сайта белкин-лабз точка ру. Сегодня, 09.01.2012 я пишу второе издание статьи про свой опыт использования пенобетонных блоков.
Переписывать свои статьи довольно сложно, а переписывать удачные статьи еще сложнее. Поэтому в этом, втором издании я начну с сухой информации о том, что такое пенобетон вообще и чем он отличается от газобетона. Постараюсь быть кратким интересным и информативным, чтобы никому не было скучно читать.
Когда я стал разбираться в теме, то с удивлением обнаружил, что пенобетон известен еще с 19-го века. Причем пенобетон тогда делали примерно так же, как и сейчас, то есть образно говоря, брали вещество, образующее устойчивую пену, замешивали на этой пене цементно-песчано-известковую смесь и получали пенобетон. При этом в качестве пенообразователя использовали бычью кровь, которая входила в реакцию с раствором и производила пену. По нынешним временам я не очень хорошо понимаю, что будет с домом, замешанным на бычьей крови. Мне-то кажется, что белок банально протухнет и будет вонять, но в серьезных источниках написано, что использовалась кровь, и приходится этому верить.
Затем, в тридцатые годы прошлого века в качестве пенообразователя использовался «мыльный корень». Это тоже органическое вещество, но уже производимое из корней растения «мыльнянка».
Следующее рождение пенобетона произошло уже на нашей с вами памяти, в девяностых годах прошлого века. Спасибо дружно скажем хваленой рыночной экономике, которая диктует свои законы. В этом смысле у пенобетона много достоинств — он позволяет экономить сырье, его легко обрабатывать, дешевле перевозить, поскольку это довольно легкий материал. Конечно ко двору пришлась вечная спутница низкой плотности высокая теплоизолирующая способность этого материала.
Пенобетон и газобетон
Пенобетон и газобетон похожи. Отличие в том, что при производстве пенобетона используются органические пенообразователи, а при производстве газобетона используются минеральные. В основном используется алюминиевая пудра, которая в результате химической реакции внутри раствора выделяет водород, который в свою очередь и производит искомую пористость.
Пенобетон и газобетон немного по-разному производятся и для их производства нужно разное оборудование. В итоге получаются довольно сходные материалы. Отличие в том, что у пенобетона поры закрытые и он значительно меньше впитывает влагу, чем газобетон, у которого поры открытые и часто вообще могут быть сквозными. Поэтому застройщикам надо иметь ввиду, что если, например, предполагается класть стены прямо с уровня земли, то лучше использовать пенобетон.
Понятно, что и тот и другой материал необходимо защищать от действия окружающей среды.
Первые впечатления от материала
Я строил пристройку к своему деревянному дому. Было это уж не помню когда, но думаю, что под 10 лет уже назад. Конечно, меня очень волновал вопрос, о том, как мне прикрепить пристройку к дому и не будет ли пристройка отходить от дома в зимние месяцы, давая трещины на внутренней отделке. Это, вообще-то тема отдельной статьи и я не буду подробно касаться этой темы. Скажу только, что пристройка была построена, внутренняя отделка была произведена и никаких трещин вот уже много лет не наблюдается. И это при том, что пристройка стоит на фундаменте типа «цокольный этаж», а дом стоит на ленточном фундаменте, причем мелкозаглубленном, сантиметров 40 всего.
Если честно, я планировал строить дом из керамзитобетонных блоков. Мне они очень нравятся по сочетанию таких факторов, как легкость, плотность и цена. Но на тот момент керамзитобетон куда-то весь пропал, зато появился пенобетон. И я купил для пробы, хотя он был и довольно дорог по сравнению с керамзитобетоном.
Блоки оказались довольно большими, 30х20х60 см и легкими. Очень подкупил тот факт, что их можно было легко пилить обычной пилой. При этом пила очень быстро затупилась и после окончания строительства ее нельзя уже было использовать по назначению. Так что для пиления пенобетона не стоит использовать хорошие иностранные пилы. Лучше купить какую-нибудь совсем дешевую, чтобы не жалко было и выбросить, и заменить на точно такую же. Порадовало и то, что блоки были очень ровные.
Короче говоря, построили пристройку практически не напрягаясь. Очень быстро я провел отопление. Окна вставить не успел и аккуратно заделал оконные проемы пенопластом с минеральной ватой по своему методу, описанному в материале про каркасно-щитовую конструкцию.
Зимой стали выясняться ошибки, которые мы допустили по неопытности. Но нам простительно — материал был гипер-новый. Главное, друзья, ошибки эти не повторять! К счастью оказалось, что эта сказка со счастливым концом. Все трудности были успешно преодолены!
Ошибки, которые мы допустили при кладке блоков
Во-первых, с приходом зимы выяснилось, что пристройка, даже с учетом небольшого перебора по мощности отопительных приборов, оказалась самым холодным местом в доме. Тут надо пояснить, что стены имели толщину 20 см. Я решил сделать такие тонкие стены, поскольку все равно планировал внешнее утепление. И это несмотря на то, что теплопроводность пенобетонных блоков не хуже, чем у деревянного бруса, а толщина на 5 сантиметров больше.
Что сыграло роль? То, что теплопроводность блоков меряется по какой-нибудь особой методике, которая дает возможность заявлять характеристики лучшие, чем на самом деле?
Может быть и так, но более вероятным мне кажется то, что каменщик, который клал стены, предпочитал делать толстые растворные швы. При этом блоки были и так ровные, и еще швы сантиметров по пять толщиной. Получились знатные мостики холода. Конечно, сейчас я бы требовал, чтобы блоки клали друг на друга с помощью клея типа плиточного или вообще поискал бы специальный клей для пенобетонных блоков.
Закончилась эпопея с холодными стенами после внешнего утепления стены и отделки сайдингом.
Сложности при внутренней и внешней отделке
Как я уже говорил, блоки очень легко обрабатывались. Гвозди в них тоже вбивались очень и очень просто. Но они в блоках не держались! Любой гвоздь можно было вынуть руками без помощи плоскогубцев или клещей! При этом совершенно не важно, какого эти гвозди размера. Шурупы аналогично вворачивались очень легко и так же, как и гвозди, не держались в стене. Самое прикольное, что и с дюбелями была такая же ситуация, что и с гвоздями. Как потом выяснилось, существует специальный крепеж для пенобетона. Причем он довольно дорогой. Скажу честно, я его не использовал. Я нашел другой выход!
Я уже упоминал толстые растворные швы, которые так любил мой наемный каменщик. Я нашел им применение! Я использовал обычные шурупы, ввернутые пластмассовые дюбели, вставленные, в свою очередь, в эти самые растворные швы! Слава Богу, они были качественные и крепкие! Именно таким образом я прикрутил к стене каркас как для внешней отделки, под сайдинг, так и для внутренней под гипсокартон. Таким образом, и эта сложность была преодолена.
Некоторое волнение мне доставила металлическая дверь, установленная в пенобетон. Однако установщиков этот вопрос ни капли не смутил. Они тоже видели пенобетон первый раз в жизни и немного выглядели растерянными, когда выяснилось что дверной проем чуть меньше двери. Но я дал им топор и проем был подтесан под нужный размер в течение 10 минут. После этого они отрезали несколько кусков арматуры и прикрепили ими коробку в стене, вбив их наискось. Дверь, кстати, держится до сих пор.
Плюсы пенобетонных блоков
Пристройка была построена и стоит до сих пор вот уже около десяти лет. Это говорю вам я, автор статей на различные житейские темы Дмитрий Белкин. Исходное место этой статьи на сайте белкин-лабз точка ру. Читайте мои статьи только на моем сайте, ибо ворованные статьи могут устареть и никто их бедных не обновляет. Это, кстати, не упражнение в тщеславии. Это водяной знак против воров контента. Приношу вам за это свои извинения… Возвращаюсь к статье про опыт использования пенобетона. Нареканий на пристройку за прошедший период не появилось! Все трудности преодолены. В первом издании этой статьи я писал, что керамзитобетон лучше. Читаем подробнее о керамзитобетоне, кому интересно. Теперь я так не считаю. За десять лет я стал старше и мудрее. Сейчас я бы сказал так. Из двух описываемых материалов я выбрал бы тот, который был бы дешевле. Строители сейчас стали опытные, пенобетона не пугаются и знают, как надо с ним обходиться. Сделать внутреннюю отделку гипсокартоном не проблема вообще! Кстати, если стены ровные, то гипсокартон можно приклеить к стене, используя вместо клея заполнитель швов. Я отделывал оконные проемы таким образом. Этот способ крепления гипсокартона к стене мне очень понравился.
Какие же можно отметить плюсы пенобетонных блоков?
- Малый вес.
- Легкость обработки. Пилятся пилой, отесываюся топором, обрабатываются стамеской.
- Очень правильные геометрические размеры блоков. Из них можно сделать очень ровную стену.
- Высокая пористость. Стена из него является дышащей.
- Малая теплопроводность
- Экологическая безопасность
- Закрытые поры позволяют использовать пенобетон для строительства цоколей зданий, то есть возводить стены прямо от земли
Минусы пенобетонных блоков
- Высокая цена (цена была высока в конце девяностых. Тогда этот материал был совсем новым и только входил на рынок. Теперь же производство блоков есть почти в каждой деревне!
- Высокая пористость. Для того, чтобы эти блоки полностью проявили свои преимущества по теплопроводности их нужно защищать от ветра, производить внешнюю отделку.
- Существенные сложности в выборе крепежа. Сложности легко преодолеваются
- Необходимость дополнительной теплоизоляции. А что ее не требует?
Заметьте, минусов по сравнению с плюсами почти не осталось! Это существенное отличие второго издания статьи от первого.
Дополнительные материалы
Дмитрий Белкин
Статья переписана 09.01.2012
Физические и функциональные характеристики пенобетона: обзор
Основные моменты
- •
Подробный обзор физических и функциональных характеристик пенобетона.
- •
Углубленный обзор пенобетона с точки зрения его компонентов, свежего состояния и физических свойств.
- •
Краткий обзор пенобетона, приготовленного с использованием различных видов пен.
- •
Также представлены различные механические свойства и функциональные характеристики.
- •
Также приводится краткое описание различных применений пенобетона.
Реферат
С ростом глобального потепления строительный сектор пытается найти альтернативу обычному бетону из-за его высокого собственного веса и теплопроводности. Исследования идут в разных направлениях, и в настоящее время появляется тенденция к использованию пенобетона, который представляет собой легкий бетон с более высоким соотношением прочности и веса с плотностью от 300 до 1800 кг / м. 3 .Это снижает статическую нагрузку на конструкцию, затраты на производство и трудозатраты при строительстве и транспортировке. Кроме того, большое количество пор в пенобетоне снижает тепло- и звукопоглощение, что делает конструкцию пригодной для любых климатических условий. В статье представлен подробный обзор пенобетона с точки зрения его компонентов, свежего состояния и физических свойств, таких как консистенция, стабильность, удобоукладываемость, усадка при высыхании, система воздушных пустот и водопоглощение.Он также включает краткий обзор пенобетона, приготовленного с использованием различных типов пен, таких как пенопласты с химическим расширением и пенобетона с воздушным отверждением. Также обсуждаются различные механические свойства, такие как прочность на сжатие, прочность на изгиб и модуль упругости. Кроме того, для лучшего понимания различных аспектов, которые способствуют созданию лучшей пригодной для жилья атмосферы для всех климатических условий, также представлены функциональные характеристики, такие как теплопроводность, огнестойкость, акустические свойства и устойчивость к агрессивной среде.Кроме того, в статье дается краткое описание различных областей применения пенобетона.
Ключевые слова
Пенобетон
Процесс предварительного вспенивания
Смешанный процесс вспенивания
Прочность
Физические и функциональные свойства
Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)
Полный текст© 2019 Elsevier Ltd. Все права защищены.
Рекомендуемые артикулы
Цитирующие статьи
Механические свойства легкого пенобетонного наполнителя для дорожного полотна высокоскоростной железной дороги
Свойство сжатия
Кривые напряжения-деформации сжатия легкого пенобетона при различных плотностях показаны на рис.5. Видно, что кривая осевого сжатия образцов в основном разбита на четыре этапа. (1) Стадия уплотнения: в легком пенобетоне есть хрупкие поры и дефекты, которые сначала уплотняются, и напряжение медленно увеличивается с деформацией. (2) Упругая стадия: напряжение линейно увеличивается с деформацией и сильно изменяется, а внешняя сила переносится на весь образец. (3) Хрупкая стадия: эта стадия сопровождается распространением микротрещин и образованием или накоплением новых трещин внутри образца.Модуль упругости уменьшается по сравнению с упругой стадией. (4) Стадия доходности: ее можно разделить на два случая отказа: ударная доходность и точечная доходность.
Рис. 5Кривые деформации при сжатии пенобетона различной плотности ( ρ = 650 кг / м 3 на примере)
С увеличением плотности легкого пенобетона во влажном состоянии текучесть этап переходит от ударной текучести к пределу текучести, а амплитуда резкого падения текучести увеличивается.В процессе сжатия легкого пенобетона напряжение и деформация выражаются как (а) упругая деформация в пределах диапазона прочности, (б) пластическая деформация после превышения прочности и (в) пластичное разрушение. После разрушения все еще сохраняется высокая остаточная прочность, которая составляет примерно 60-70% от максимальной прочности.
Испытание на водонепроницаемость
Непроницаемость для легкого пенобетона
Результаты испытаний на водонепроницаемость легкого пенобетона при различной плотности во влажном состоянии и водоцементном соотношении представлены в таблице 2.Видно, что время инфильтрации легкого пенобетона увеличивается с увеличением плотности во влажном состоянии. Когда влажная плотность меньше 600 кг · м −3 , приращение невелико. При этом время инфильтрации быстро увеличивается с увеличением плотности во влажном состоянии и в основном линейно увеличивается, когда плотность составляет более 600 кг · м -3 . В легкий пенобетон низкой плотности добавляется больше пены в процессе подготовки, содержание цемента низкое, пена легко деформируется и лопается.После схватывания и затвердевания пористость высока, имеется много макропор и связанных пор. Кроме того, водоцементное соотношение больше, чем у высокой плотности, а избыток воды испаряется и выходит из дренажного канала в процессе схватывания и затвердевания. Таким образом, внешняя вода легко проникает по соединенным порам, и соответствующая водонепроницаемость оставляет желать лучшего.
Таблица 2 Результаты испытаний легкого пенобетона на герметичностьВремя инфильтрации легкого пенобетона сначала увеличивается, а затем уменьшается с увеличением водоцементного отношения.Когда водоцементное соотношение относительно невелико, текучесть цементного теста невысока, и большое количество частиц цемента агломерируется, что вызывает деформацию и разрыв пены в процессе перемешивания, что приводит к увеличению внутренних дефектов и плохая водонепроницаемость легкого пенобетона. С увеличением водоцементного отношения текучесть и однородность раствора улучшаются, а также улучшается непроницаемость. Однако при дальнейшем увеличении водоцементного отношения слой воды, окружающий частицы цемента, становится толще, и количество воды, не участвующей в реакции гидратации, увеличивается.Вода легко проникает в легкий пенобетон, снижается его водонепроницаемость.
Анализ объемного водопоглощения
С увеличением сухой плотности водопоглощение легкого пенобетона явно уменьшается, как показано на рис. 6. Водопоглощение легкого пенобетона низкой плотности очень высокое, в котором водопоглощение образца с сухой плотностью 274 кг · м −3 достигает 86,5%, а образца с сухой плотностью 954 кг · м −3 снижается до 29.4%. Изменение водопоглощения более чувствительно, когда плотность легкого пенобетона ниже 500 · кг · м −3 . На рис. 7 показаны изображения образца легкого пенобетона, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа. Видно, что размер пор образца с плотностью 500 кг · м -3 большой, а диаметр пор достигает 0,2 ~ 0,3 мм. В то время как клеточная стенка очень тонкая, около 0,03 мм, что составляет всего около одной десятой диаметра поры.
Фиг.6Влияние плотности в сухом состоянии на водопоглощение
Рис. 7СЭМ-изображения с разным увеличением (500 ×)
Минеральные добавки также оказывают большое влияние на свойства легкого пенобетона. На рисунке 8 показана зависимость между количеством летучей золы и водопоглощением легкого пенобетона. Водопоглощение сначала уменьшается, а затем увеличивается с увеличением содержания летучей золы, а когда содержание летучей золы составляет 40%, водопоглощение является самым низким.Активное действие угольной золы ослабляет внутреннее разрушение пор, вызванное растворением и осаждением бетона. Вторичная гидратация поглощает слабые кристаллы Ca (OH) 2 в бетоне, снижает внутреннюю пористость и улучшает плотность бетона. Однако, когда количество летучей золы превышает определенный диапазон (40%), слишком большое количество летучей золы снижает внутреннюю компактность бетона, и влияние вышеуказанных эффектов будет значительно уменьшено, что приведет к увеличению водопоглощения. .
Рис. 8Влияние содержания летучей золы на водопоглощение
Объемное водопоглощение образца также различается в зависимости от времени выдержки. Из рис. 9 видно, что водопоглощение имеет тенденцию к увеличению с увеличением времени выдержки, а водопоглощение образцов с низкой плотностью со временем изменяется более явно. Это может быть связано с большим количеством пор в легком пенобетоне низкой плотности, для достижения насыщения требуется больше времени.А поскольку поры в легком пенобетоне в основном являются закрытыми, молекулам воды требуется больше времени, чтобы проникнуть внутрь, что также может привести к увеличению времени впитывания воды.
Рис. 9Изменение водопоглощения во времени
Анализ характеристики ползучести
В зависимости от прочности образца легкого пенобетона был выбран режим нагружения ползучести: удерживающее давление и осевая нагрузка. Результаты испытаний на ползучесть образцов плотностью 800 кг · м –3 и содержанием воды 40%, 50% и 60% показаны на рис.10. Характеристики ползучести легкого пенобетона после водопоглощения очень очевидны, а деформация первой стадии в основном такая же, что в основном представляет собой уплотнение, и расширение трещин отсутствует. На втором этапе разница очевидна с увеличением содержания воды, и чем выше содержание воды, тем больше напряжение. Третья стадия — стадия ускоренной ползучести, при которой трещины быстро расширяются. Чем больше разовьются трещины, тем сильнее ослабляющее действие воды.Восходящий тренд кривой ползучести увеличивается с увеличением содержания воды. Видно, что с увеличением влагосодержания, деформация и сопротивление разрушению легкого пенобетона явно ухудшаются. Когда выбранная осевая нагрузка снижается до 100 кПа, трехступенчатые характеристики ползучести становятся не очевидными.
Рис. 10Поведение легкого пенобетона при ползучести с различным содержанием воды
Анализ цикла «сухой-мокрый»
Вода оказывает большое влияние на прочность и другие механические свойства легкого пенобетона.В практическом проектировании легкий пенобетон также может страдать от воздействия циклов «сухой-влажный», и этот эффект сильнее и серьезнее, чем ухудшение, вызванное одним только водоносным состоянием. На рисунке 11 показано изменение внутреннего давления воды и давления воды в порах легкого пенобетона в течение 7 месяцев практического применения. Внутреннее давление воды и давление воды в порах периодически изменяются в определенном диапазоне, указывая на то, что легкий пенобетон пострадал от эрозии сухого и влажного цикла в течение этого периода.
Рис. 11Изменение гидравлического и порового давления в легком пенобетоне. a Анализ гидравлического давления. b Анализ положительного порового давления
Зависимость напряжения от деформации легкого пенобетона с исходным содержанием воды 7% и ограничивающим давлением 300 кПа при различных циклах сухой-влажный показана на рис. 12. Из-за эффекта В цикле «сухой – влажный» общая прочность образцов дорожного полотна на сдвиг постепенно снижается.После 10 циклов «сухой-влажный» прочность на сдвиг становится стабильной с увеличением количества циклов. Цикл сухой – влажный может разрушить структуру скелета сдвига самого образца дорожного полотна и коллоидную структуру растворимой соли. При продлении цикла содержание растворимой соли в основном остается стабильным, и формируется новая структура образца дорожного полотна. Хотя прочность на сдвиг ниже, чем у оригинала, новая конструкция обладает хорошей стабильностью и долговечностью.
Фиг.12Зависимость напряжения от деформации легкого пенобетона при циклах «сухой-мокрый»
На рисунке 13 представлена прочность легкого пенобетона с различной плотностью, изменяющейся в зависимости от количества циклов «сухой-мокрый». Видно, что с увеличением количества циклов «сухой-мокрый» прочность легкого пенобетона постепенно уменьшается, и эти два параметра приблизительно удовлетворяют соотношению степенной функции. Чем ниже плотность, тем легче разрушить легкий пенобетон по циклу сухой – влажный.Поскольку прочность легкого пенобетона невысока, он легко размягчается при водной эрозии. В процессе сушки возникают трещины, что приводит к дальнейшему переходу воды внутрь матрицы, что приводит к накоплению повреждений и ухудшению характеристик легкого пенобетона.
Рис. 13Вариации прочности на сжатие легкого пенобетона в зависимости от количества циклов «сухой-мокрый» с различной плотностью. a ρ = 500 кг / м 3 . b ρ = 800 кг / м 3
Анализ морозостойкости
На рисунке 14 показано изменение динамического модуля упругости легкого пенобетона с различной плотностью в сухом состоянии в зависимости от количества циклов замораживания – оттаивания. Морозостойкость легкого пенобетона постепенно увеличивается с увеличением плотности. После 20 циклов замораживания-оттаивания скорость потери динамического модуля упругости образца с плотностью 1044 кг · м −3 составляет всего 26.3%, а для образца плотностью 279 кг · м −3 — 41,1%, что можно считать достигшим максимального количества циклов замораживания – оттаивания. Из-за большой доли внутренних пор и большего количества внутренних сквозных отверстий в легком пенобетоне низкой плотности водопоглощение очень велико, поэтому морозостойкость снижается.
Рис. 14Влияние плотности на морозостойкость легкого пенобетона
Зола-унос имеет эффект активности, эффект формы частиц и эффект микроагрегатов, которые помогают уменьшить внутреннюю пористость бетона и улучшить структуру пор бетона и улучшить его плотность.Рисунок 15 иллюстрирует влияние содержания летучей золы на морозостойкость пенобетона. При содержании золы уноса 20% морозостойкость легкого пенобетона равна морозостойкости чистого цемента. Образец с 40% летучей золы имеет лучшую морозостойкость, а потеря динамического модуля упругости составляет всего 27,1% после 20 циклов замораживания-оттаивания. Когда содержание золы-уноса увеличивается до 60%, морозостойкость заметно снижается, и коэффициент потери динамического модуля упругости достигает 33,8% после 20 циклов замораживания-оттаивания, что составляет 19.На 1% ниже, чем у чистого цемента. И это близко к максимальному количеству циклов замораживания – оттаивания. Следовательно, оптимальное количество летучей золы, определенное в этом эксперименте, составляет 40%.
Рис. 15Влияние золы уноса на морозостойкость легкого пенобетона
Пенобетон — Свойства, виды, применение
Пенобетон относится к марке выдувного бетона. Пенобетон состоит из цементного раствора, кремниевого компонента, воды и структурообразующих добавок.Пористая структура достигается за счет впрыскивания пены в строительный раствор.
В зависимости от плотности пенобетон можно разделить на следующие виды:
- изоляционный
- конструкционные
- конструкционные и изоляционные
можно использовать во всех климатических зонах. Обладает прекрасными изоляционными характеристиками и пригоден для изготовления всех элементов конструкции.
Свойства пенобетона :
1. Низкая теплоотдача. Пористая структура пенобетона обеспечивает хорошую изоляцию, поэтому стены и полы из пенобетона не нуждаются в дополнительной изоляции.
2. Хорошая звукоизоляция. Пенобетон обеспечивает низкую шумоизоляцию. Это необходимо для изготовления звукоизоляции плит перекрытия из конструкционного бетона.
3. Экологические свойства. Пенобетон — один из самых экологичных и безопасных материалов, не выделяющий при эксплуатации вредных веществ. По экологичности он уступает только дереву, но при этом пенобетон имеет более длительный срок службы и более надежен.
4. Пожарная безопасность. Пенобетон, благодаря низкой теплопередаче, защищает от огня и рекомендуется для использования в огнестойких конструкциях.
5. Долгое время работы. Пенобетон устойчив к влаге и не гниет.
6. Комфортные условия эксплуатации. В зданиях из пенобетона потери тепла в холодное время года сводятся к минимуму, а затраты на кондиционирование летом снижаются.
Области применения: стен и перегородок в малоэтажных зданиях, Наружные и ограждающие конструкции в монолитном домостроении, звуко- и теплоизоляция межэтажных перекрытий, утепление крыш, теплоизоляция трубопроводов и технологического оборудования, заполнение пустот ( консервация валов), изготовление строительных блоков, балок, стеновых панелей и полов.
Физико-механические свойства пенобетона
Пенобетон — это искусственный пористый строительный материал с равномерно распределенными замкнутыми воздушными ячейками (порами), получаемый в результате отверждения смеси, состоящей из вяжущего, кремнеземного компонента, технической пены, химических добавок и воды. Государственный комитет РФ по строительству пришел к выводу, что пенобетон имеет ряд характеристик, существенно отличающих его от многих традиционных строительных материалов.Изделия из них лучше всего адаптированы к тяжелым российским климатическим и экономическим условиям и обладают рядом важных преимуществ: низкая средняя плотность, низкая теплопроводность, меньшее водопоглощение и огнестойкость.
Физико-механические свойства изделий из пенобетона на основе пескаХарактеристики | Норма на товарную марку | ||||||||||
D300 | D350 | D400 | D500 | D600 | D700 | D800 | D900 | D1000 | D1100 | D1200 | |
1.Плотность кг / м3, не более | 300 | 350 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 | 1200 |
2.Класс изделий по показателям прочности на сжатие, МПа, не менее | — — | — — | B0 5 | B0, 75 | B1 | В1, 5 | B2 | B2, 5 | B5 | B7, 5 | B12, 5 |
3.Теплопроводность в сухом состоянии при температуре 25 ± 5 ° C (298 ± 5K), Вт / (м · ° C), не более | 0,08 | 0,9 | 0,10 | 0,12 | 0,14 | 0,18 | 0,21 | 0.24 | 0,29 | 0,34 | 0,38 |
4. Погрузочно-разгрузочная влажность,%, не более | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
5.Паропроницаемость, мг / м · ч · Па, не менее | 0,26 | 0,24 | 0,23 | 0,20 | 0,17 | 0,15 | 0,14 | 0,12 | 0,11 | 0.1 | 0,1 |
6. Сорбционная влажность,% не более: (при относительной влажности 75%) | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
Физико-механические свойства изделий из пенобетона на основе золы уноса
Характеристики | Норма на товарную марку | ||||||||||
D300 | D350 | D400 | D500 | D600 | D700 | D800 | D900 | D1000 | D1100 | D1200 | |
1.Плотность кг / м3, не более | 300 | 350 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 | 1200 |
2.Класс изделий по показателям прочности на сжатие, МПа, не менее | — — | — — | B0 5 | B0, 75 | B1 | В1, 5 | B2 | B2, 5 | B5 | B7, 5 | B12, 5 |
3.Теплопроводность в сухом состоянии при температуре 25 ± 5 ° C (298 ± 5K), Вт / (м · ° C), не более | 0,08 | 0,085 | 0,9 | 0,10 | 0,13 | 0,15 | 0,18 | 0.20 | 0,23 | 0,26 | 0,29 |
4. Погрузочно-разгрузочная влажность,%, не более | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 |
5.Паропроницаемость, мг / м · ч · Па, не менее | 0,23 | 0,21 | 0,20 | 0,18 | 0,16 | 0,14 | 0,12 | 0,11 | 0,10 | 0.09 | 0,08 |
6. Сорбционная влажность,% не более: (при относительной влажности 75%) | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 |
сочетает в себе преимущества камня и дерева и не требует сочетания с другими строительными материалами.По прочности пенобетон, в отличие от традиционно используемых минеральной ваты и пенопласта, теряющих свои свойства, со временем только улучшает свои прочностные показатели.
Изделия из пенобетона обладают высокими гигиеническими свойствами, так как не содержат вредных для здоровья человека химических и синтетических веществ.
Материалы для пенобетона
Исходные компоненты для приготовления пенобетонных смесей должны соответствовать требованиям стандартов и технических условий на эти материалы и обеспечивать производство продукции с заданными свойствами.
Портландцемент ПК-500 А0, ПК-400 Д20 ГОСТ 30515 и ГОСТ 10178 применяют в качестве вяжущего для изготовления пенобетонных изделий. В качестве кремнеземистого компонента при производстве пенобетона используется промытый речной песок или зола дымовая ГОСТ 25818-91.
Песок не должен содержать зерен размером более 2 мм. Содержание пыли и частиц глины должно быть не более 2-3%. Песок должен содержать не менее 90% SiO2 (всего) или не менее 75% кварца.
Техническая пена получается с помощью пенообразователя из водного раствора пенообразователей, содержащих поверхностно-активные вещества.
В качестве пенообразователей используются протеиновые и синтетические пенообразующие добавки. Вода для замешивания должна соответствовать требованиям ГОСТ 23732.
.границ | Динамические характеристики пенобетона с переработанным кокосовым волокном
Введение
Пенобетон используется в качестве наполнителя для противоударных барьеров из-за его хороших энергопоглощающих свойств. Однако его существенные недостатки, включая низкую прочность, низкую ударную вязкость и легкое растрескивание, могут повлиять на характеристики конструкции и безопасность противоударных ограждений (Kearsley and Wainwright, 2001; Etkin et al., 2010; Кудяков, Стешенко, 2015). Многие существующие исследования подтвердили, что включение волокон в пенобетон может улучшить прочность, ударную вязкость, трещиностойкость и характеристики поглощения энергии (Zhang et al., 2011; Ma et al., 2012; Shen et al., 2012) . Волокна, обычно используемые в машиностроении, такие как стальное волокно, стекловолокно или другое синтетическое волокно, обычно имеют недостатки, связанные с поглощением высокой энергии и высоким потреблением ресурсов (Zhan et al., 2009; Wang, 2011; Shang and Song, 2016). , что может привести к загрязнению окружающей среды и удорожанию проекта.Таким образом, существует необходимость в разработке новых альтернативных материалов. Койровое волокно (CF) — это возобновляемое переработанное растительное волокно с преимуществами хорошей экономии энергии, благоприятной защиты окружающей среды и превосходных механических свойств (Calado et al., 2000). Некоторые предыдущие исследования показали, что механические характеристики материалов на основе цемента можно улучшить, добавив CF. Ван и Чоу (Wang and Chouw, 2017) изучали динамическое поведение железобетона CF (CFRC) под воздействием ударных нагрузок падающим весом.Они обнаружили, что на характеристики CFRC при повторяющихся ударах влияет длина CF, а CF длиной 25 и 50 мм имеет лучшую ударопрочность, чем 75 мм. Дансо и Ману (Danso and Manu, 2020) провели исследование влияния содержания CF (0,2–0,8% по весу) и содержания извести (0–15% по весу) на поведение грунтово-цементного раствора, указав, что оптимальный Прочность была записана при 0,2% CF и 5% добавке извести в образец. Али и др. (2012) исследовали влияние содержания CF (1, 2, 3 и 5% по массе цемента) и длины CF (2.5, 5 и 7,5 см) на механические и динамические свойства элементов из железобетона CF (CFRC). Результаты показали, что CFRC с длиной CF 5 см и содержанием CF 5% имеет лучшие свойства.
Как показано выше, было доказано, что CF может заменить эти обычные волокна в соответствии с требованиями энергосбережения и защиты окружающей среды. Однако большинство существующих исследований было сосредоточено на обычном бетоне с добавлением CF или пенобетоне с добавлением обычных волокон.Исследований по применению CF в пенобетоне было очень мало. Mohamad et al. (2018) провели экспериментальное исследование влияния содержания CF (0,1, 0,2 и 0,3% от общей массы цемента) на механические свойства и поведение пенобетона при изгибе. Было отмечено, что пенобетон с 0,3% CF испытал наименьшее распространение трещин, а прочность на сжатие, предел прочности на растяжение и модуль упругости пенобетона увеличивались с увеличением процента CF.Исследование Мохамада дало некоторые положительные результаты. Однако этого все же было недостаточно.
Исходя из этого, необходимо систематически и всесторонне изучать механическое поведение пенобетона CF, чтобы лучше понять влияние CF на характеристики пенобетона. В предыдущей работе изучалось влияние содержания CF на статическое поведение пенобетона CF, включая его свойства сжатия и изгиба. Результаты показали, что CF значительно улучшил статические характеристики пенобетона.Статическая прочность на сжатие увеличилась с 0,83 до 1,51 МПа при увеличении содержания CF с 0,0 до 1,5%, поглощение статической энергии увеличилось с 55,37 до 106,32 Дж при увеличении содержания CF с 0,0 до 2,0%, а статическая прочность на изгиб увеличилась с 0,33 до 0,73. МПа при увеличении содержания CF от 0,0 до 2,0%. Однако рост производительности пенобетона пошел вспять, когда CF превысил пороговое значение. Исходя из этого, необходимы дальнейшие исследования для изучения механической реакции пенобетона CF на ударную нагрузку, которая значительно отличается от таковой при статической нагрузке.
В этой статье динамические характеристики CF-пенобетона были исследованы с использованием экспериментальной технологии разделенной балки давления Хопкинсона (SHPB), классического экспериментального метода для проверки динамических свойств материалов Gray (2000). В общей сложности 54 образца круглой корки пенобетона, разделенных на шесть групп с шестью различными содержаниями CF, были использованы для изучения влияния содержания CF на режим разрушения, динамическую прочность на сжатие, поведение при напряжении и деформации и способность пенопласта к поглощению энергии. бетон при трех давлениях газа.Кроме того, был проведен анализ микроструктуры с использованием сканирующего электронного микроскопа (SEM) и дифракции рентгеновских лучей (XRD), чтобы осветить микроскопический механизм CF-пенобетона для объяснения этого динамического поведения.
Экспериментальная программа
Сырье и подготовка образцов
Пенобетон CF, использованный в данном исследовании, был приготовлен путем смешивания пенобетона с CF шести различных объемных долей (0, 0,5, 1,0, 1,5, 2,0 и 2,5%) . Следует отметить, что содержание CF, приведенное в этом исследовании, относится к объемным долям.
Взяв в качестве сырья композитный портландцемент P.C32.5R, кокамидопропилбетаин CAB-35 (пенообразователь), гидроксипропилметилцеллюлозу (стабилизатор пены), нанокремниевый диоксид (усиливающий пенообразователь), подробные параметры свойств которых были Пенобетон, предусмотренный в Т1-5, был произведен в следующие этапы. Во-первых, пена была приготовлена путем смешивания стабилизатора пены, армирующего агента, пенообразователя и воды в весовом соотношении 0,05: 0,2: 1: 7,5. Во-вторых, цементный раствор был приготовлен в смесителе с водоцементным соотношением 0.5. В-третьих, пену выливали в цементный раствор в объемном соотношении 1: 2 и затем перемешивали в смесителе для раствора в течение 3 мин.
ТАБЛИЦА 1 . Свойства цемента.
ТАБЛИЦА 2 . Параметры свойств пенообразователя.
ТАБЛИЦА 3 . Параметры свойств пенного стабилизатора.
ТАБЛИЦА 4 . Параметры свойств пенопласта.
ТАБЛИЦА 5 . Параметры свойства CF.
Перед добавлением CF в пенобетон, CF следует предварительно обработать для улучшения характеристик (Wang and Chouw, 2017).В этом исследовании CF замачивали в течение 30 минут после повторной очистки и кипятили в течение 2 часов в электротермостатическом водном шкафу. После этого кипяченый CF сушили при постоянной температуре 60 ° C в течение 24 ч с использованием электрического термостатического сушильного шкафа. Эти высушенные CF затем разрезали на мелкие кусочки длиной 20 ± 2 мм.
Производство пенобетона CF было завершено после того, как CF постепенно добавлялся в пенобетонный раствор и перемешивался в течение примерно 2 минут для обеспечения равномерного распределения частей CF в бетонном растворе.
В общей сложности 54 образца круглой лепешки диаметром 75 мм и толщиной 35 мм были отлиты, выполнив следующие действия: во-первых, формы были предварительно обработаны маслом для облегчения извлечения из формы. Во-вторых, раствор из пенобетона CF заливался в формы и подвергался механической вибрации, чтобы избежать образования сот и отверстий. Наконец, все 54 образца, поровну разделенные на шесть групп в соответствии с содержанием CF, были отверждены в течение 28 дней после извлечения из формы. Образец описан на рисунке 1, а процесс производства пенобетона CF показан на рисунке 2.
РИСУНОК 1 . Образец.
РИСУНОК 2 . Процесс производства пенобетона CF.
Методы испытаний
Испытание на сжатие при однократном ударе было проведено с помощью экспериментальной технологии SHPB для измерения механических свойств образцов при динамическом ударе (Davies and Hunter, 1963; Frew et al., 2001). В этом исследовании была принята установка SHPB диаметром 75 мм, состоящая в основном из системы загрузки, измерительной системы и системы сбора и обработки данных.В этой установке SHPB пуля имела диаметр 75 мм и длину 500 мм, падающий стержень имел диаметр 75 мм и длину 5,5 м, а направляющий стержень имел диаметр 75 мм и длину 3,5 м. Расстояния от двух тензометров на падающей балке до точки удара составляли 2,54 и 2,76 м соответственно, в то время как расстояние от деформографов на трансмиссионной планке до точки удара составляло 1 м. Подробная схематическая диаграмма экспериментальной установки была показана на рисунке 3.
РИСУНОК 3 .Испытательное оборудование.
Экспериментальная процедура работы была представлена следующим образом: Сначала образец был отполирован с использованием высокоточного шлифовального станка для обеспечения гладкости и параллельности их двух поверхностей. Во-вторых, образец с вазелином, нанесенным на две его поверхности, помещали между падающим стержнем и трансмиссионным стержнем. В-третьих, была откалибрована система сбора сигналов и настроено давление газа. Наконец, клапан пневматического пистолета был выпущен, и пуля попала в упор.
Методика экспериментов SHPB была основана на предположении об одномерной упругой волне и предположении об однородности напряжения и деформации. Принцип работы установки ШПБ описывался следующим образом: пуля, приводимая в движение газом высокого давления, попадала в падающую штангу с определенной скоростью V 0 . Таким образом, генерировалась и распространялась волна напряжения ε i ( t ) в падающем стержне. В результате под действием этой волны происходила высокоскоростная деформация образца.Тем временем волна ε r ( t ) отражалась от образца до падающего стержня, а волна ε t ( t ) передавалась от образца к трансмиссионная планка. После этого три сигнала деформации были измерены тензометрами и собраны индикатором динамической деформации. Затем сигналы данных обрабатывались с помощью профессионального программного обеспечения SHPB, после чего можно было получить динамические свойства образцов (Wang et al., 2011).
Согласно теории одномерных упругих волн, напряжение, деформация и скорость деформации образца можно сформулировать следующим образом:
σ = A02AsE0 [εi (t) −εr (t) −εt (t)] (1 ) ε · = C0Ls [εi (t) −εr (t) −εt (t)] (3)Где ε i ( t ), ε r ( t ) и ε t ( t ) — падающая волна напряжения, отраженная волна напряжения и прошедшая волна напряжения соответственно. A 0 — площадь поперечного сечения стержня. E 0 — модуль Юнга материала стержня. C 0 — скорость волны. A s и L s — исходная площадь поперечного сечения и длина образца соответственно.
Исходя из предположения об однородности напряжения и деформации в образце, соотношение между напряжением, деформацией и скоростью деформации может быть получено следующим образом:
Подставив уравнение.4 в уравнение. 1 экв. 3 затем превращается в
ε = −2C0Ls∫0tεr (t) dt (6)Динамические свойства образца были рассчитаны в соответствии с приведенными выше уравнениями. В установке SHPB путем установки различных давлений рабочего газа (0,20, 0,25 и 0,30 МПа) скорость удара пули была скорректирована для создания различных волн напряжения ε i ( t ), ε r ( т ) и ε т ( т ), которые соответствовали разным скоростям деформации.Девять идентичных образцов в каждой из шести групп были поровну разделены на три комплекта и подвергались ударным нагрузкам при трех различных давлениях рабочего газа. Каждый образец был пронумерован в последовательности: содержание CF — давление газа — порядковый номер в каждом наборе. Например, образец с номером CF1.5-AP0.25-3 является третьим из установленных на давление газа 0,25 МПа с содержанием CF 1,5%. Более подробные параметры испытаний представлены в Таблице 6.
ТАБЛИЦА 6 . Параметры образца.
Кроме того, было проведено микроскопическое исследование на основе SEM и XRD для дальнейшего объяснения механизма изменения характеристик пенобетона CF. После испытаний SHPB в общей сложности 18 типичных поврежденных образцов, равномерно выбранных из шести групп, были обработаны для анализа микроструктуры. Морфологию образцов наблюдали с помощью SEM, а фазовый состав образцов характеризовали с помощью XRD. Кроме того, параметры пористой структуры образцов определялись методом анализа изображений (Zhang et al., 2015; Райяни и др., 2016).
Результаты и анализ
Экспериментальные результаты были сопоставлены и проанализированы для изучения влияния содержания CF на динамические характеристики пенобетона. Следует отметить, что экспериментальные данные образцов с содержанием CF 2,5% при давлении газа 0,3 МПа отсутствовали из-за некоторых проблем в испытательном оборудовании.
Режимы отказов
Для облегчения обсуждения видов отказов из каждого набора для анализа был выбран один репрезентативный образец.F4F6 описывает поврежденные образцы с различным содержанием CF при трех давлениях газа. Образцы без CF разорвались на мелкие кусочки или рассыпались в порошок, что, очевидно, привело к хрупкому разрушению, как показано на рисунках 4A, 5A, 6A. При увеличении содержания CF от 0,5 до 1,5% образцы имели меньше повреждений и в основном сохраняли свою целостность с небольшими разрывами и отслаиваниями на краях, как показано на рисунках 4B – D, 5B – D, 6B – D. Даже при высоком давлении газа 0,3 МПа, как показано на рисунках 6B – D, эти образцы с адекватным содержанием CF также рвались только по краям, вместо того чтобы рассыпаться в порошок или разламываться на мелкие кусочки, что указывает на то, что включение с достаточным содержанием CF может эффективно улучшить сопротивление деформации пенобетона и способствовать режиму разрушения образца от хрупкого разрушения до пластичного разрушения.Это в основном связано с улучшающим эффектом CF на целостность и ударопрочность бетонной матрицы. Однако режимы отказа показали небольшие изменения для образцов с содержанием CF 2,0 и 2,5%, как показано на рисунках 4E, F, 5E, F, 6E. Эти образцы с чрезмерным количеством CF имели тенденцию демонстрировать удивительно похожие режимы разрушения, что указывает на то, что эффективность CF была ограничена в улучшении пластичности и ударопрочности пенобетона.
РИСУНОК 4 .Режимы отказа при давлении газа 0,2 МПа (А) CF0.0-AP0.20-1 (B) CF0.5-AP0.20-3 (C) CF1.0-AP0.20- 1 (D) CF1.5-AP0.20-2 (E) CF2.0-AP0.20-3 (F) CF2.5-AP0.20-3.
РИСУНОК 5 . Режимы отказа при давлении газа 0,25 МПа (А) CF0.0-AP0.25-2 (B) CF0.5-AP0.25-3 (C) CF1.0-AP0.25- 3 (D) CF1.5-AP0.25-1 (E) CF2.0-AP0.25-3 (F) CF2.5-АП0.25-1.
РИСУНОК 6 . Режимы отказа при давлении газа 0,3 МПа (А) CF0.0-AP0.30-3 (B) CF0.5-AP0.30-3 (C) CF1.0-AP0.30- 2 (D) CF1.5-AP0.30-1 (E) CF2.0-AP0.30-3.
Динамическая прочность на сжатие
На рис. 7 показаны значения динамической прочности на сжатие и коэффициенты динамического увеличения образцов, причем разные цвета представляют различные давления газа: серый для 0,2 МПа, красный для 0,25 МПа и синий для 0.3 МПа.
РИСУНОК 7 . Прочность на динамическое сжатие и коэффициент динамического увеличения (A) Прочность на динамическое сжатие (B) Коэффициент динамического увеличения.
Из рисунка 7A можно видеть, что изменяющиеся тенденции динамической прочности на сжатие с увеличением содержания CF были в основном идентичными при разных давлениях газа, то есть сначала увеличивались, а затем уменьшались. Возьмите изменяющуюся кривую динамической прочности на сжатие с содержанием CF при давлении газа 0.Например, 20 МПа (серая кривая на рисунке 7A). Прочность на сжатие образцов с содержанием CF 0,0, 0,5, 1,0, 1,5, 2,0 и 2,5% составляла 1,55, 1,65, 1,93, 2,27, 2,13 и 1,23 МПа соответственно. Было обнаружено, что образец без CF имел низкую прочность на сжатие 1,55 МПа. При добавлении CF прочность на сжатие быстро возрастала и достигла максимального значения 2,27 МПа при содержании CF 1,5%. Скорость роста прочности на сжатие составила 46,45%. Аналогично для двух других изменяющихся кривых при давлении газа 0.25 и 0,3 МПа оптимальное содержание CF для получения максимальной динамической прочности на сжатие также составляло 1,5%. При добавлении 1,5% CF образцы имели самую высокую динамическую прочность на сжатие 3,18 МПа (при давлении газа 0,25 МПа) и 4,21 МПа (при давлении газа 0,30 МПа). Это показало, что CF оказывает очевидное улучшающее влияние на динамические сжимающие свойства пенобетона.
Однако динамическая прочность образцов на сжатие снижается, когда содержание CF превышает 1.5% и упали до минимальных значений при содержании CF 2,5%. Также возьмите серую кривую (при давлении газа 0,20 МПа) на рисунке 7А. Например, динамическая прочность на сжатие образца с содержанием CF 2,5% составила 1,23 МПа, что даже ниже, чем у образца без CF. Это продемонстрировало, что улучшение динамической сжимаемости пенобетона, которое в значительной степени зависит от содержания CF, будет прекращено, когда содержание CF превысит пороговое значение (1,5% в этом исследовании).
Кроме того, все образцы оказались более прочными при более высоком давлении газа из-за эффекта скорости деформации (Sun et al., 2018). Более высокая ударная нагрузка (т.е. более высокое давление газа) соответствовала большей скорости деформации нагружения, что способствовало увеличению прочности на сжатие.
В предыдущем исследовании была проверена и получена статическая прочность на сжатие пенобетона CF с таким же составом смеси. Результат показал, что при увеличении содержания CF от 0,0 до 2,5% статическая прочность на сжатие сначала увеличивалась, а затем уменьшалась, значения которой равнялись 0.82, 0,96, 1,20, 1,51, 1,42 и 0,73 МПа соответственно. Очевидно, изменяющийся закон статической прочности на сжатие в основном совпал с законом динамической прочности на сжатие. Это показало, что CF показал одинаковый эффект как на динамическую, так и на статическую прочность на сжатие.
Чтобы лучше понять механизм изменения характеристик бетона, было обсуждено влияние CF на характеристики бетона на основе результатов SEM и XRD как с положительных, так и с отрицательных сторон.
С положительной стороны, CF показал улучшение характеристик бетона.Было известно, что механическая прочность бетона в основном связана с гелем гидрата силиката кальция (гель C-S-H), основным продуктом гидратации цемента, который обладает высокими характеристиками сжатия, но плохо ведет себя при растяжении и вязкости. После того, как CF был добавлен в пенобетон, матрица, агрегат кристаллогидратов, включающий непрореагировавшие частицы цемента и продукты гидратации, связанные с CF, образуют пространственную сетчатую структуру с хорошей целостностью, как показано на Рисунке 8. Водородная связь между CF лигнином и гель CSH, а также высокая прочность на разрыв CF способствовали отличной межфазной связи между CF и матрицей, что привело к значительному повышению прочности бетона (Uygunolu, 2008; Yang et al., 2010).
РИСУНОК 8 . Структура космической сети.
Между тем, гидроксид кальция, еще один продукт гидратации цемента, увеличился с 870 до 1 473 а. u. с увеличением содержания CF от 0,0 до 2,5%, как показано в спектре XRD на Фигуре 9A. Это указывает на то, что CF вызывает увеличение гидроксида кальция, хотя он не участвует в реакции гидратации цемента. Как видно из рисунка 9B, гидроксид кальция может заполнять поры в бетоне, увеличивая плотность бетона, улучшая межфазную связь между CF и цементной матрицей и предотвращая возникновение и расширение трещин в бетоне, что приводит к лучшим характеристикам бетона.
РИСУНОК 9 . Микроструктура (A) Спектр XRD (B) Результат SEM.
Более того, как видно из Фиг.10, поры становились меньше, меньше и более однородными при добавлении CF. Пористость и средний диаметр пор уменьшались с увеличением содержания CF. Разница между значением округлости и 1,0 (оптимальное значение округлости), которое отражает регулярность формы пор, также уменьшилась после добавления CF. Это также подтвердило, что правильное содержание CF улучшило характеристики бетона, способствуя лучшей структуре пор бетона (Zhu et al., 2017; Чжоу и др., 2019).
РИСУНОК 10 . Структура пор (A) Фотография сечений образца с высоким разрешением (B) Параметры структуры пор.
Однако CF также оказал негативное влияние на характеристики бетона. CF привел к падению интенсивности геля C-S-H с 2436 до 1445 a. u., как показано на рисунке 9A, что отрицательно сказалось на прочности бетона. Чрезмерное количество CF поглотило слишком много воды и соединилось с образованием агломератов, что привело к появлению сухих усадочных трещин и плохой текучести цементного раствора.Кроме того, внутренние пузырьки прорезались избытком CF и сливались в поры в форме стержней. Что касается структуры пор, то поры были слишком маленькими и неоднородными.
Эти данные свидетельствуют о том, что, когда содержание CF было меньше порогового значения, положительный эффект играл доминирующую роль, приводя к увеличению прочности бетона. Однако, как только содержание CF превышает пороговое значение, отрицательный эффект начинает перевешивать положительный, что приводит к ухудшению прочности бетона.
Коэффициент динамического увеличения был рассчитан по формуле.8 согласно (de Andrade Silva et al., 2011):
, где DIF — коэффициент динамического увеличения, f c, d — динамическая прочность на сжатие и f c, s — статическая прочность на сжатие.
DIF обычно имеет тенденцию сначала падать, а затем повышаться, как на Рисунке 7B. Возьмите две красные кривые (при давлении газа 0,25 МПа) на рисунках 7A, B в качестве примеров. Очевидно, что DIF имеет совершенно противоположную тенденцию изменения прочности на динамическое сжатие.При увеличении содержания CF от 0,0 до 1,5% динамическая прочность на сжатие увеличивалась, а DIF вместо этого снижалась. Когда содержание CF составляло более 1,5%, прочность на динамическое сжатие начинала снижаться, в то время как DIF начинал медленно расти. После того, как содержание CF превысило 2,0%, скорость снижения динамической прочности на сжатие и скорость роста DIF резко увеличились. Это продемонстрировало меньшее влияние содержания CF на динамическую прочность на сжатие, чем на статическую прочность на сжатие. Сравнение между динамической прочностью на сжатие и статической прочностью на сжатие также показало, что динамическая прочность на сжатие имеет меньшую скорость изменения, чем статическая прочность на сжатие.
Более того, порог содержания CF был меньше в случае более высоких давлений газа. Как показано на Рисунке 7B, порог содержания CF для начала увеличения DIF составлял 2% при давлении газа 0,2 МПа, но 1,5% при давлении газа 0,25 МПа и только 0,5% при максимальном давлении газа 0,3 МПа. Это было приписано более низкой статической прочности на сжатие образцов с меньшим CF и более значительному динамическому эффекту при более высоком давлении газа.
Кривые напряжение-деформация
Кривые напряжения-деформации при динамическом сжатии (SS) можно разделить на три сегмента, как показано на рисунке 11A: восходящий сегмент (O – A), платформенный сегмент (A – B) и нисходящий сегмент (B). —С).На рисунках 11B – D представлены кривые SS образцов с различным содержанием CF при 3 давлениях газа, где шесть разных цветов представляют 6 содержаний CF: черный для 0,0%, красный для 0,5%, синий для 1,0%, зеленый для 1,5%, фиолетовый для 2,0%, а желтый — 2,5%.
РИСУНОК 11 . Кривые напряжение-деформация (A) Схема (B) Кривые SS при давлении газа 0,2 МПа (C) Кривые SS при давлении газа 0,25 МПа (D) Кривые SS при давлении газа 0.3 МПа.
В восходящем сегменте (O – A) все особи демонстрировали схожее поведение S – S. Напряжение увеличивалось приблизительно линейно до пикового значения (точка А) с высокой скоростью, указывая на то, что образец проявлял упругие свойства. При увеличении содержания CF пиковое напряжение (точка A) сначала увеличивалось до максимального значения, когда содержание CF составляло 1,5%, а затем упало до минимального значения, когда содержание CF составляло 2,5%. Одновременно пиковая деформация O – A (деформация в точке A) сначала уменьшалась, а затем увеличивалась с увеличением содержания CF.Это можно объяснить анализом микроструктуры в Dynamic Compression Strength .
Модуль упругости, то есть наклон O – A, как показано на рисунке 11A, был приблизительно равен σ p / ε a на этой стадии. Из рисунков 11B – D можно было наблюдать, что модуль упругости сначала увеличивался, а затем уменьшался с увеличением содержания CF. Модуль упругости при давлении газа 0,25 МПа (т.е., наклон кривых на Фигуре 11C), например, сначала увеличивался до максимума, когда содержание CF увеличивалось до 1,5%, затем уменьшался до минимума, когда содержание CF увеличивалось до 2,5%. Увеличение модуля упругости было приписано улучшающему эффекту CF на характеристики бетона, в то время как уменьшение модуля упругости можно объяснить в соответствии с теорией композитных материалов (Swamy, 1970): в CF-пенобетоне модуль упругости матрицы бетона был скомпрометирован более низким модулем упругости CF.Когда содержание CF было не более 1,5%, CF ограниченно вычитал модуль упругости бетонной матрицы, но в основном улучшал его. В то время как после превышения CF уменьшающий эффект CF становился все более очевидным, постепенно компенсировал и перевешивал эффект улучшения и, в конечном итоге, приводил к окончательному снижению модуля упругости.
В сегменте платформы (A – B) трещины расширились до большей ширины, вызывая достаточное напряжение растяжения в CF, чтобы нейтрализовать напряжение сжатия в матрице.Таким образом, после точки А напряжение больше не показывало значительных изменений, в то время как деформация продолжала расти, что указывает на то, что пенобетон CF вступил в пластическую деформацию. Плато напряжений, соответствующее пиковому напряжению, сначала увеличивалось, а затем уменьшалось с увеличением содержания CF, с его значением при давлении газа 2,0 МПа, например, близким к 1,55, 1,75, 1,9, 2,5, 2,1 и 1,25 МПа, когда содержание CF было 0,0, 0,5, 1,0, 1,5, 2,0 и 2,5% соответственно.
Как показано на рисунке 11A, ширина плато напряжений A – B (т.е.е., ε b минус ε a ) можно использовать для оценки способности образца к пластической деформации. Возьмем в качестве примера кривые SS на рисунке 11C, ширина плато при давлении газа 2,5 МПа сначала увеличивалась, а затем уменьшалась с увеличением содержания CF. уменьшается при избытке CF. Это было связано с тем, что характеристики соединения CF с матрицей сначала улучшались, а затем ослаблялись с увеличением содержания CF, что также можно объяснить анализом микроструктуры, разработанным в Dynamic Compression Strength .
В нисходящем сегменте (B – C) кривая начала снижаться после точки B с уменьшением напряжения и увеличением деформации, что свидетельствует о том, что образец теряет свою несущую способность. Это произошло потому, что по мере дальнейшего развития трещин CF вырывался из матрицы или разрывался, что приводило к нарушению соединения между CF и матрицей. Более того, из рисунков 11B – D можно было наблюдать, что ширина O – C (то есть общая деформация), представляющая динамическую деформационную способность CF-пенобетона, увеличивалась с повышением давления газа, что было связано с деформацией Эффект скорости, упомянутый в Dynamic Compression Strength .
Поглощение энергии
Динамическое поглощение энергии сжатия, значение которого равно площади под кривой S-S, было рассчитано по формуле. 9 (Su et al., 2010):
, где S — поглощение энергии, σ — напряжение, ε — деформация и ε p — пиковая деформация. На рисунке 12A представлена схема для расчета поглощения энергии.
РИСУНОК 12 . Способность к поглощению энергии (A) Схема (B) Поглощение энергии образцами.
Кривые изменения поглощения энергии в зависимости от содержания CF были получены и показаны на Рисунке 12B с тремя разными цветами, отличающими три давления газа: серый для 0,2 МПа, красный для 0,25 МПа и синий для 0,3 МПа.
Результаты испытаний показали, что поглощение энергии имело тенденцию к увеличению раньше и уменьшению позже с увеличением содержания CF. Возьмем для примера серую кривую (при давлении газа 0,2 МПа), поглощение энергии образцами составило 4,8, 5,1, 6,7, 7,9, 8,9 и 5.3 Дж с содержанием CF 0,0, 0,5, 1,0, 1,5, 2,0 и 2,5% соответственно. Было обнаружено, что образец без CF имел низкое поглощение энергии 4,8 Дж. После добавления CF поглощение энергии явно увеличивалось. Образец с содержанием CF 2,0% показал лучшее поглощение энергии 8,9 Дж. Скорость роста поглощения энергии составила 85,42% при увеличении содержания CF от 0,0 до 2,0%. Точно так же для двух других изменяющихся кривых при давлении газа 0,25 и 0,3 МПа поглощение энергии достигло своих максимальных значений 14.9 и 22,4 Дж соответственно при содержании CF 1,5%.
Более того, в предыдущем исследовании статических характеристик пенобетона CF с тем же составом смеси было доказано, что CF оказывает такое же влияние на поглощение статической энергии сжатия пенобетоном. Результат показал, что статическое поглощение энергии сжатия увеличилось с 55,37 до 106,32 Дж при увеличении содержания CF с 0,0 до 2,0%. Темп роста составил 92,02%.
Все они подтвердили, что способность пенобетона к поглощению энергии может быть эффективно улучшена за счет добавления CF.
Однако рост поглощения энергии пошел вспять, когда содержание CF превышало пороговое значение. Продолжая пример с серой кривой, упомянутой выше, поглощение энергии образцом с содержанием CF 2,5% составило 5,3 Дж, что всего на 10,42% больше, чем у образца без CF. Это продемонстрировало, что улучшение способности пенобетона поглощать энергию сильно зависит от содержания CF. Вместо этого слишком большое количество CF может привести к снижению характеристик бетона.
Причина этого изменения заключалась в следующем: CF, распределенный в бетоне, образовывал мощную космическую сетчатую структуру, которая препятствовала образованию и развитию трещин в бетоне и способствовала поглощению энергии во время распространения трещин. Однако, когда CF в бетоне был избыточным, текучесть пенобетона уменьшалась, и на границе раздела CF-бетонная матрица возникала явная концентрация напряжений, что приводило к ухудшению характеристик поглощения энергии. Это соответствовало предложенному анализу микроструктуры в Dynamic Compression Strength .
Кроме того, по серой кривой также можно было заметить, что увеличение поглощения энергии образцом с 0,5% содержанием CF было довольно незначительным по сравнению с образцом без CF. Синяя кривая (при давлении газа 0,3 МПа) показывает, что поглощение энергии пенобетоном может быть значительно улучшено с помощью небольшого количества CF. Это можно объяснить следующим образом: при более низком давлении газа (более низкой скорости деформации) небольшого количества включенного CF было недостаточно для полного подавления образования и расширения микротрещин внутри бетона.Между тем, явление концентрации напряжений, вызванное этими микротрещинами, ухудшило способность бетона поглощать энергию, что нивелировало улучшающий эффект CF на поглощение энергии. Однако при более высоком давлении газа (более высокой скорости деформации) время ударной нагрузки было заметно короче, поэтому концентрация напряжений не возникала до разрушения образца. Следовательно, более высокая скорость деформации была полезна для улучшения эффекта CF на способность бетона поглощать энергию.
Заключение
Это экспериментальное исследование доказало возможность и обоснованность использования CF в армировании бетона в качестве альтернативы обычным волокнам. Результаты выявили изменение закона характеристик пенобетона с содержанием CF и уточнили оптимальное содержание CF для улучшения динамических характеристик пенобетона. Таким образом, это исследование стало ценным справочным материалом по применению CF в качестве добавочного материала в бетоне.
(1) Добавление CF может эффективно улучшить способность пенобетона к пластической деформации.Образцы для испытаний претерпевают переход от хрупкости к пластичности при увеличении содержания CF и демонстрируют отличную целостность и пластичность при содержании CF 2,0%. Однако режимы разрушения образцов изменяются незначительно, если содержание CF превышает 2,0%.
(2) Соответствующее количество CF может улучшить динамическую прочность пенобетона на сжатие, в то время как избыток CF имеет противоположный эффект. Для получения максимальной динамической прочности на сжатие оптимальное содержание CF в данном исследовании составляет 1,5%.Более того, динамическая прочность на сжатие выше при более высоком давлении газа из-за эффекта скорости деформации. Кроме того, коэффициент динамического увеличения показывает обратную тенденцию изменения прочности на динамическое сжатие.
(3) Добавление соответствующего CF способствует более высокому модулю упругости и способности к пластической деформации пенобетона, но избыток CF имеет отрицательный эффект. Кроме того, деформация разрушения пенобетона CF увеличивается с ростом давления газа.
(4) При увеличении содержания CF значительно возрастает энергоемкость пенобетона.Однако образцы с чрезмерным CF показывают плохие характеристики поглощения энергии. Кроме того, CF лучше влияет на способность пенобетона поглощать энергию при более высоком давлении газа.
Заявление о доступности данных
Необработанные данные, подтверждающие выводы этой статьи, будут предоставлены авторами без излишних оговорок.
Вклад авторов
JL отвечал за разработку схемы эксперимента, выполнение тестов, анализ данных и написание оригинальной рукописи.JZ и LZ отвечали за руководство по схеме эксперимента, теоретическое руководство и редактирование рукописи. ZL и ZJ отвечали за участие в разработке экспериментальной схемы, выполнении испытаний и анализе данных.
Конфликт интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Благодарности
Авторы выражают благодарность Национальному фонду естественных наук Китая (проект No.51608137) и Фонду развития инновационных способностей аспирантов Университета Гуанчжоу (проект № 2019GDJC-M38) за финансовую поддержку, которая помогла нам завершить эксперимент, описанный в этой статье.
Ссылки
Али, М., Лю, А., Соу, Х., и Чоу, Н. (2012). Механические и динамические свойства бетона, армированного кокосовым волокном. Конструкт. Строить. Матер. 30 (30), 814–825. doi: 10.1016 / j.conbuildmat.2011.12.068
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Calado, V., Баррето, Д. У., и Далмейда, Дж. Р. (2000). Влияние химической обработки на структуру и морфологию волокон кокосового волокна. J. Mater. Sci. Lett. 19 (23), 2151–2153. doi: 10.1023 / a: 1026743314291
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Дансо, Х. и Ману, Д. (2020). Влияние кокосовых волокон и извести на свойства грунтово-цементного раствора. Шпилька корпуса. Констр. Матер. 12, e00316. doi: 10.1016 / j.cscm.2019.e00316
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Дэвис, Э.Д. Х. и Хантер С. С. (1963). Испытание твердых тел на динамическое сжатие методом разделенного давления Хопкинсона. J. Mech. Phys. Твердый. 11 (3), 155–179. doi: 10.1016 / 0022-5096 (63)
-4
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Эткин А., Фоли К. Дж. И Гольдман Дж. Х. (2010). Влияние двойных добавок летучей золы и вспученного перлита на свойства пенобетона. Зола уноса Comp. Util. , 36 (25), 1482–1484. DOI: 10.1103 / PhysRevLett.36.1482
Google Scholar
Silva, F.d. А., Батлер, М., Меччерин, В., Чжу, Д., и Мобашер, Б. (2011). Влияние скорости деформации на растяжение текстильного бетона при статической и динамической нагрузке. Mater. Sci. Англ. 528 (3), 1727–1734. doi: 10.1016 / j.msea.2010.11.014
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Фрю Д. Дж., Форрестол М. Дж. И Чен В. (2001). Метод разделенной планки давления Хопкинсона для определения данных о напряжении-деформации сжатия для горных материалов. Exp. Мех. 41 (1), 40–46.doi: 10.1007 / bf02323102
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Грей, Г. Т. И. (2000). Классические испытания давлением на стержне сплит-Хопкинсона. мех. Контрольная работа. Eval. 8, 462–476. doi: 10.31399 / asm.hb.v08.a0003296
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Кирсли, Э. П. и Уэйнрайт, П. Дж. (2001). Влияние высокого содержания летучей золы на прочность пенобетона на сжатие. Цемент Конц. Res. 31 (1), 105–112. doi: 10.1016 / s0008-8846 (00) 00430-0
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Кудяков, А.И., Стешенко А.Б. (2015). Усадочная деформация цементного пенобетона. IOP Conf. Сер. Матер. Sci. Eng , 71 (1), 012019. doi: 10.1088 / 1757-899x / 71/1/012019
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ma, Y. P., Li, G. Y., and Yang, L. X. (2012). Влияние кажущейся плотности и плотности полипропиленового волокна на усадочные свойства пенобетона при высыхании. Mater. Ред. , 026 (006), 121–125. DOI: 10.3969 / j.issn.1005-023X.2012.06.033
Google Scholar
Mohamad, N., Иман, М. А., Отуман Мидин, М. А., Самад, А. А., Росли, Дж. А., и Ноорвирдавати, А. (2018). Механические свойства и поведение при изгибе легкого пенобетона с кокосовым волокном. IOP Conf. Сер. Earth Environ. Sci. 140, 012140. doi: 10.1088 / 1755-1315 / 140/1/012140
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Raiyani, S., Morbia, U., and Karanjiya, P. (2016). «Анализ армированного биоволокном бетона с помощью XRD и SEM», 7-я национальная конференция по новым перспективам технологий в 21 веке, Вадодара, Индия, 8–9 апреля 2016 г.
Google Scholar
Шанг, С. С., и Сонг, X. Б. (2016). Экспериментальные исследования механических характеристик железобетона с углеродными нанотрубками. , заявл. Мех. Матер. 858, 173–178. doi: 10.4028 / www.scientific.net / amm.858.173
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Шен, Х. Р., Ше, Ю. Х. и Гао, П. У. (2012). Влияние полипропиленовой фибры на характеристики бетонного покрытия. Amministrare 178–181, 1099–1103. DOI: 10.4028 / www.scientific.net / amm.178-181.1099
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Su, H. Y., Xu, J. Y. и Li, M. (2010). Энергопоглощающая способность бетона, армированного керамическим волокном. Adv. Матер. Res. 168–170, 1970–1975. doi: 10.4028 / www.scientific.net / amr.168-170.1970
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Sun, X., Zhao, K., Li, Y., Huang, R., Ye, Z., Zhang, Y., et al. (2018). Исследование влияния скорости деформации и фибробетона на динамическое поведение стального фибробетона. Конструкт. Строить. Матер. 158, 657–669. doi: 10.1016 / j.conbuildmat.2017.09.093
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Свами, П. А. В. Б. (1970). Эффективный вывод в модели регрессии случайных коэффициентов. Econometrica 38, 311–323. doi: 10.2307 / 1
2CrossRef Полный текст | Google Scholar
Уйгунолу, Т. (2008). Исследование микроструктуры и поведения при изгибе сталефибробетона. Mater. Struct. 41 (8), 1441–1449.doi: 10.1617 / s11527-007-9341-y
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ван, Х. У. (2011). Влияние полипропиленовой фибры на механические свойства бетона, содержащего золу. Adv. Magn. Резон. 346, 26–29. doi: 10.4028 / www.scientific.net / amr.346.26
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ван С., Чжан М. Х. и Квек С. Т. (2011). Влияние размера образца на статическую прочность и коэффициент динамического увеличения высокопрочного бетона по испытаниям ШПБ. J. Test. Eval. 39 (5), 898–907. doi: 10.1520 / jte103370
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Wang, W., and Chouw, N. (2017). Поведение бетона, армированного кокосовым волокном (CFRC) при ударной нагрузке. Конструкт. Строить. Матер. 134, 452–461. doi: 10.1016 / j.conbuildmat.2016.12.092
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Янг, С., Гао, Д., и Чжао, Дж. (2010). Микроструктура фибробетона с шлаковой способностью после воздействия высоких температур. J. Southeast Univ. 40 (2), 102–106.
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Zhan, B.G., Guo, J. L., and Lin, X. S. (2009). Свойства пенобетона с армированием стекловолокном. J. Hefei Univ. Technol. (Естественные науки) 32 (2), 226–229. DOI: 10.1109 / CLEOE-EQEC.2009.5194697
Google Scholar
Zhang, P., Li, Q., and Zhang, H. (2011). Комбинированное влияние полипропиленового волокна и микрокремнезема на механические свойства бетонного композита, содержащего летучую золу. J. Reinforc. Пласт. Compos. 30 (16), 1349–1358. doi: 10.1177 / 0731684411425974
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Zhang, Q., Liu, G. L., and Cheng, C.H. (2015). Механические экспериментальные исследования высокопрочного бетона после высокой температуры на основе XRD. China Concr. Цемент Прод . 3, 9–11. doi: 10.19761 / j.1000-4637.2015.03.003
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Zhou, J., Kang, T., and Wang, F. (2019). Пористая структура и прочность бетона из вторичного волокна. J. Eng. Волокна Фабр. 14 (5), 155892501987470. doi: 10.1177 / 1558925019874701
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Zhu, D. M., Huo, Y. Z., and Li, S. Y. (2017). Об экспериментальном исследовании морозостойкости каучукового фибробетона и пористой структуры . Баяннур, Китай: Форум колледжей Хетао.
CrossRef Полный текст | Google Scholar
% PDF-1.6 % 1 0 объект > / Метаданные 2 0 R / AcroForm 3 0 R / Страницы 4 0 R / StructTreeRoot 5 0 R / Тип / Каталог / Lang (en-MY) >> эндобдж 6 0 obj /Режиссер / ModDate (D: 20110815145455 + 08’00 ‘) >> эндобдж 2 0 obj > ручей 2011-06-04T20: 56: 20ZMicrosoft® Office Word 20072011-08-15T14: 54: 55 + 08: 002011-08-15T14: 54: 55 + 08: 00application / pdf
Характеристики воздухопроницаемости пенобетона
Исследование цемента и бетона 37 (2007) 221 — 230Характеристики пустот в пенобетоне E.К. Кунханандан Намбиар a, К. Рамамурти b, ⁎ a
b
Инженерный колледж NSS, Палаккад, Департамент гражданского строительства Индии, Индийский технологический институт Мадрас, Ченнаи-600 036, Индия Получено 6 февраля 2006 г .; принято 24 октября 2006 г.
Резюме Пористая структура вяжущего материала, предопределенная его пористостью, проницаемостью и распределением пор по размерам, является очень важной характеристикой, поскольку она влияет на такие свойства материала, как прочность и долговечность.Таким образом, параметр пор может быть основным фактором, влияющим на свойства материала пенобетона, и требуется более глубокое изучение этого аспекта, чтобы установить взаимосвязь между ним и свойствами материала. Чтобы оценить эти взаимосвязи, необходимо было разработать параметры для объяснения и количественной оценки структуры воздушных пустот в пенобетоне. В этой статье обсуждаются исследования, проведенные для характеристики структуры воздухозаборников пенобетона путем определения нескольких параметров и влияния этих параметров на плотность и прочность.Для определения этих параметров использовались камера, подключенная к оптическому микроскопу, и компьютер с программным обеспечением для анализа изображений. Установлено, что из исследованных параметров воздушных пустот объем, размер и расстояние между воздушными пустотами влияют на прочность и плотность. Смеси с более узким распределением размеров воздушных пустот показали более высокую прочность. При более высоком объеме пены слияние пузырьков, по-видимому, приводит к образованию более крупных пустот, что приводит к широкому распределению размеров пустот и снижению прочности. Форма воздушных пустот не влияет на свойства пенобетона.© 2006 Elsevier Ltd. Все права защищены. Ключевые слова: пенобетон; Воздушная пустота; Обработка изображения; Фактор формы; Замена летучей золы
1. Введение Пенобетон — это легкий материал, состоящий из портландцементной пасты или цементного наполнителя (раствора) с однородной структурой пустот или пор, созданной за счет введения воздуха в виде маленьких пузырьков. Введение пор достигается механическими средствами либо предварительно сформированным вспениванием (вспенивающий агент смешивается с частью воды для смешивания и аэрируется для образования пены перед добавлением в смесь), так и вспениванием смеси (вспенивающий агент смешивается с матрицей).Пенобетон, обсуждаемый в этой статье, был изготовлен методом вспенивания. Система пор в материале на основе цемента условно классифицируется на поры геля, капиллярные поры, макропоры из-за намеренно захваченного воздуха и макропоры из-за недостаточного уплотнения. Поры геля не влияют на прочность бетона из-за его пористости, хотя непосредственно эти поры
⁎ Корреспондент автора. Тел .: +91 44 22574265; факс: +91 44 22574252. Адрес электронной почты: [электронная почта защищена] (К.Рамамурти). 0008-8846 / $ — см. Титульный лист © 2006 Elsevier Ltd. Все права защищены. DOI: 10.1016 / j.cemconres.2006.10.009
в отношении ползучести и усадки. Капиллярные поры и другие крупные поры ответственны за снижение прочности, эластичности и т. Д. [1–3]. Указанный тип пор может быть измерен с помощью методов испытаний, а именно абсорбции-десорбции газообразного азота, ртутной порометрии, оптической микроскопии с обработкой изображений и рентгеновской компьютерной томографии с обработкой изображений соответственно [4].Системы пор автоклавного газобетона классифицируются как (i) поры искусственного воздуха, межкластерные и межчастичные поры [5] (ii) макропоры, образованные из-за расширения массы, вызванного аэрацией, и микропоры, которые появляются в стенках между макропорами [5]. 6] и (iii) микрокапилляры (b50 нм и макрокапилляры (N50 нм до 50 мкм) и искусственные воздушные поры (N 50 мкм) [7]. Аналогичным образом пористая структура пенобетона состоит из пор геля, капиллярные поры, а также воздушные пустоты (воздухововлекающие и захваченные поры) [8].Поскольку пенобетон представляет собой самотек и самоуплотняющийся бетон и без крупного заполнителя, вероятность захвата воздуха незначительна. Были предложены эмпирические модели для связи пористости и прочности пористых твердых тел [9–11]. Основываясь на этих моделях и расширяя их, Нараянан и Рамамурти разработали несколько моделей прочности и пористости для газобетона [12]
222
E.K.K. Намбиар, К. Рамамурти / Исследование цемента и бетона 37 (2007) 221–230
Рис.1. Типичные бинарные изображения.
и для пенобетона Хоффом [13] и Кирсли и Уэйнрайтом [14]. Эти модели отражают влияние пористости на прочность и могут неадекватно отражать структуру пор. Согласно Cebeci [15], воздухововлекающие агенты создают большие воздушные пустоты и не изменяют существенно характеристики мелкопористой структуры затвердевшего цементного теста. Kearsley и Visagie [16] сообщили, что распределение размеров воздушных пустот является одним из наиболее важных микроструктур, влияющих на прочность пенобетона.Приведенное выше обсуждение показывает, что параметры пор могут быть основным фактором, влияющим на свойства материала пенобетона. Следовательно, необходимо глубокое исследование, чтобы охарактеризовать воздушные пустоты с помощью определенных параметров, чтобы объяснить и количественно оценить структуру воздушных пустот в пенобетоне. В этой статье обсуждаются исследования воздушно-пустотной структуры пенобетона путем определения нескольких параметров, таких как объем, размер, размер, форма и расстояние, а также влияние этих параметров на плотность и прочность.Для определения характеристик пор материалов на основе цемента с помощью микроскопических исследований и анализа изображений
Таблица 1 Изменение процентного объема воздушных пустот от объема пены Объем пены в смеси (%)
Процентный объем воздушных пустот в процентном объеме воздушных пустот цементно-песчаная смесь на основе цементно-зольной смеси на основе
10 20 30 40 50
8,93 18,76 28,90 37,90 47,34
Измеренное свежее Анализ изображений Измеренное свежее Анализ изображений плотность пены затвердевшей плотности пены из затвердевшего бетонного пенобетона бетон пенобетон 11 18.66 27,79 36,70 44,44
9,23 19,01 28,61 38,01 47,94
10,43 18,81 28,13 36,41 44,84
E.K.K. Намбиар, К. Рамамурти / Исследование цемента и бетона 37 (2007) 221–230
успешно использовался [8,17–20]. В этом исследовании параметры воздушных пустот в пенобетоне были измерены с помощью программного обеспечения для анализа изображений на изображениях подготовленных поверхностей образцов, полученных с помощью оптического микроскопа. 2. Экспериментальные исследования 2.1. Составляющие материалы Составляющие материалы, используемые для производства пенобетона, состоят из (i) обычного портландцемента, соответствующего IS
223
12269–1897 [21], (ii) измельченного речного песка с мелкостью более 300 микрон (удельный вес = 2.52), (iii) летучая зола класса F (удельный вес = 2,09), соответствующая ASTM C 618–1989 [22], и (iv) пена, полученная путем аэрации пенообразователя на органической основе (соотношение разбавления 1: 5 по массе) с использованием пеногенератор собственного производства плотностью 40 кг / м3. Соотношение воды и твердого вещества этих смесей было получено на основе (i) стабильности пенобетонной смеси, которая определяется как состояние, при котором измеренная плотность равна или почти равна расчетной плотности и (ii) консистенция смесь (для значения разброса конуса 45 ± 5%) [23].
Рис. 2. Распределение размеров воздушных пустот для цементно-песчаных (a, c, e) и цементно-зольных смесей (b, d, f).
224
E.K.K. Намбиар, К. Рамамурти / Исследование цемента и бетона 37 (2007) 221–230
операций полировки, которые необходимо снова заполнить смолами [20]. Поэтому образцы сначала были тщательно отполированы в машине, чтобы получить поверхность, на которой границы воздушных пустот и матрицы четкие и легко различимые. Образцы очищали сжатым воздухом и помещали в печь при 50 ° C для получения сухой поверхности.На эту поверхность с помощью перманентного маркера нанесли 2 слоя черных чернил и дали высохнуть. Затем порошок белого талька наносили на полированную поверхность и медленно вводили в воздушные пустоты с помощью плоской поверхности предметного стекла. Избыток порошка вытирали краем лезвия бритвы, а затем слегка смазанным маслом кончиком пальца, оставляя только порошок, который был обработан в воздушных пустотах. Измерению с помощью анализа изображений подвергаются только образцы пенобетона с превосходным качеством поверхности.2.3. Обработка и анализ изображений
Рис. 3. Кумулятивное частотное распределение размеров воздушных пустот (среднее значение): (а) цементно-песчаная смесь и (б) цементно-зольная смесь.
2.2. Подготовка образцов и поверхности Пенобетонные смеси, использованные для исследования, включают смеси цемент-песок и цемент-зола (FA-100%) с соотношением наполнитель-цемент 2 и различным объемом пены (от 10% до 50%). Для каждой смеси отливали 4 кубических образца размером 50 мм и подвергали их влажному отверждению до испытания. Затем кубики разрезали на кусочки толщиной 25 мм, параллельные и перпендикулярные литой поверхности и на разной глубине образца, чтобы получить 6 частей образца (срезанные поверхности) из каждого образца с помощью алмазной дисковой пилы.Размеры образца для анализа изображений составляли 50 × 50 × 25 мм. Эти 6 поверхностей для каждой пенобетонной смеси были сначала проанализированы, чтобы проверить равномерность распределения воздушных пустот при разрезании с разных направлений. Важным требованием для успешного применения анализа изображений является достаточный контраст между порами и матрицей. Качество обработки поверхности важно, потому что любой дефект поверхности может быть ошибочно принят за воздушную пустоту и, таким образом, может стать существенным источником ошибок.Обычный метод подготовки поверхности, заключающийся в заполнении пор синтетической смолой и сглаживании шлифованием, не подходит для пенобетона, потому что новая пора открывается во время шлифования.
Система анализа изображений состояла из оптического микроскопа и компьютера с программным обеспечением для анализа изображений. Поскольку целью является исследование структуры макропор пенобетона, которая рассматривается как поры, имеющие диаметр более 50 мкм [7], было выбрано 20-кратное увеличение с пикселем, представляющим 16 микрон, и каждое изображение, охватывающее 44.23 мм2 (7,68 мм × 4,23 мм). Для каждой смеси было снято в общей сложности 30 изображений с шести поверхностей разреза. Каждое изображение оцифровывается, преобразуется в двоичную форму, и для уточнения формы объектов было выполнено несколько морфологических операций. Пять таких операций, которые оказались полезными при применении к конкретным микроскопическим изображениям, — это расширение, эрозия, открытие, закрытие и заполнение отверстия. Между функциями автопорога и заполнения отверстий можно предложить множество сценариев для достижения цели улучшения интересующих функций [24].Были опробованы различные комбинации вышеуказанных операций, и количество требуемых итераций таких операций зависело от качества изображения. Простые операции были необходимы только для этого исследования, поскольку воздушные пустоты белого цвета резко контрастируют с окружающей матрицей черного цвета, создавая почти такое же, как бинарное изображение до микроскопического исследования. Типичные бинарные изображения для двух смесей (цемент-песок и цемент-зола) показаны на рис. 1 (а) и (б).
Рис.4.Вариант D 50 и D 90 с объемом пены.
E.K.K. Намбиар, К. Рамамурти / Исследование цемента и бетона 37 (2007) 221–230
225
Рис. 5. Плотность и прочность в зависимости от параметров распределения размеров воздушных пустот (цементно-песчаная смесь).
После завершения обработки изображения и идентификации воздушных пустот общая площадь, периметр, эквивалентный диаметр каждой определенной области (воздушной полости) в изображении сохранялись в формате Excel и анализировались для получения параметров воздушных пустот, например, в процентах. пустот, распределение воздушных пустот по размерам, форма пор с точки зрения фактора формы и коэффициента интервала для каждой смеси.3. Характеристика воздушных пустот 3.1. Объем воздушных пустот В таблице 1 показано изменение процентного объема воздушных пустот в зависимости от объема добавленной пены, рассчитанное на основе измерений плотности свежего материала и анализа изображений в пенобетоне со смесями цемент-песок и цемент-зола. Поскольку соотношение воды и твердого вещества для каждой смеси выбирается для достижения стабильной смеси, то есть для обеспечения отношения плотности 1 (расчетная плотность к полученной плотности), разница между добавленным объемом пены и измеренной свежей плотностью пенобетона почти близка .В смесях с объемом пены 20% и выше процент пустот, измеренный в затвердевшем пенобетоне, незначительно ниже по сравнению с объемом пустот, рассчитанным на основе измеренной свежей плотности. Это различие может быть связано с вероятной ошибкой интерпретации
i) поскольку все пустоты не прорезаются точно по его центру при разрезании образца, в результате распределение размеров меньше, чем у реальных размеров воздушных пустот ii) когда воздушные пустоты перекрывают друг друга, как видно из рис.1, и (iii) когда воздушная полость касается границ изображения. По мере увеличения объема пены уменьшение измеренного значения увеличивается. Большая часть образцов показала немного более высокую плотность, чем расчетная плотность, и в некоторой степени снижение этого значения может быть объяснено этим. В смеси с 10% объема пены процентный объем пустот, оцененный с помощью анализа изображений, был выше, чем добавленный объем пены. Эта завышенная оценка может быть связана с трудностью отличить воздушные пустоты от дефектов поверхности или других артефактов, таких как прилипание талька, используемого для заполнения пор.Эта возможность больше при низком объеме пены, поскольку большинство пор имеют однородный и меньший размер (как будет видно позже) и, поскольку большинство таких дефектов, к сожалению, попадают в тот же узкий диапазон размеров. 3.2. Параметры распределения воздушных пустот по размерам Частотное распределение размеров воздушных пустот на рис. 2 показывает, что большинство пустот имеют одинаковый размер. Имеется несколько пор большего размера, и их количество также увеличивается.
Рис. 6. Плотность и прочность в зависимости от параметров распределения размеров воздушных пустот (смесь цемента и летучей золы).
226
E.K.K. Намбиар, К. Рамамурти / Исследование цемента и бетона 37 (2007) 221–230
Рис. 7. Гистограмма частот и кривая кумулятивной частоты в% (FV — 30%).
с увеличением объема пены, что может быть связано с возможностью слияния и перекрытия пор при более высоком содержании пены [25]. Ссылаясь на кумулятивное частотное распределение на рис. 3, при низкой дозировке объема пены распределение воздушных пустот более равномерно, чем при высоком объемном содержании пены.Эта однородность относительно преобладает в пенобетоне с цементно-зольными смесями по сравнению с цементно-песчаными смесями. Для количественной оценки и сравнения распределения размеров воздушных пустот в различных смесях и оценки его влияния на прочность и плотность пенобетона используются следующие параметры: D 50 и D 90 (превышение на 10%). Эти два параметра можно прочитать на фиг. 3 (а) и (b), а изменение объема пены показано на фиг. 4 для обеих смесей. Средний размер воздушных пустот составляет от 200 до 400 микрон.При исследовании распределения пузырьков пены по размерам было обнаружено, что размер пузырьков варьировался в основном от 200 до 450 микрон со средним значением 350 микрон. И D 50, и D 90 увеличиваются с увеличением объема пены, но размер более крупных пустот резко увеличивается с увеличением объема пены. Эти параметры меньше для смеси цемента и золы-уноса, что позволяет предположить, что включение золы-уноса помогает в достижении более равномерного распределения воздушных пустот, чем мелкий песок. Аналогичные наблюдения были сделаны при исследовании тонкости песка и прочности пенобетона на сжатие [26].По мере того, как наполнитель становится мельче, более равномерное распределение воздушных пустот достигается, вероятно, за счет обеспечения равномерного покрытия пастой каждого пузырька, тем самым предотвращая его слияние и перекрытие. Рис. 5 и 6 представляют плотность и прочность в зависимости от параметров размера воздушных пустот для пенобетона с цементом —
песком и цементно-зольной смесью. По мере увеличения плотности средний диаметр пустот становится меньше (рис. 5 (а) и 6 (а)). При более высоких плотностях D 90 (пустоты увеличенного размера на 10%) также становятся меньше.Также следует отметить, что кривые D 50 и D 90 сходятся при более высоких плотностях (с низкими объемами пены), указывая на то, что пустоты становятся меньше и более однородными по размеру в этом диапазоне. Увеличение среднего диаметра воздушных пустот приводит к снижению прочности (рис. 5 (б) и 6 (б)). Но при более высоких плотностях распределение воздушных пустот, похоже, не влияет на прочность на сжатие, что может быть связано с достижением более равномерного распределения пустот в диапазонах малых объемов пены или
Рис.8. Вариант SH 50 и SH 90 с объемом пены.
E.K.K. Намбиар, К. Рамамурти / Исследование цемента и бетона 37 (2007) 221–230
Рис. 9. Плотность и прочность в зависимости от параметров коэффициента формы (цементно-песчаная смесь).
Рис. 10. Зависимость плотности и прочности от параметров коэффициента формы (цементно-зольная смесь).
Рис. 11. Гистограмма частот и кривая накопленной частоты для интервала (FV — 30%).
227
228
E.K.K. Намбиар, К. Рамамурти / Исследование цемента и бетона 37 (2007) 221–230
Рис.12. Вариант SP 50 и SP 10 с объемом пены.
диапазоны более высокой плотности. Об аналогичном наблюдении сообщили Visagie и Kearsley [8]. D 90 лучше, чем D 50, коррелирует с прочностью обеих смесей, показывая, что по сравнению с более мелкими порами именно более крупные поры влияют на прочность пенобетона. Это подтверждается наблюдениями Люпинга [10] о том, что у материалов с одинаковой матрицей и пористостью прочность материала, содержащего более крупные поры, ниже.По сравнению с цементно-песчаными смесями корреляция между D 90 и прочностью ниже в цементно-зольных смесях, что указывает на то, что влияние параметра размера воздушных пустот более преобладает в цементно-песчаных смесях.
частотная гистограмма и кумулятивная кривая распределения частот показаны на рис. 7 для пенобетона с цементно-песчаными и цементно-зольными смесями. Из диаграммы совокупной частоты видно, что форма пустот аналогична, и лишь незначительное количество пустот имеет неправильную форму.По сравнению с пенобетоном с песком в качестве наполнителя, смеси с летучей золой имеют более однородную форму. Это объясняется равномерным распределением пузырьков без слияния и перекрытия в смеси, содержащей более мелкие материалы, такие как летучая зола. Влияние объема пены на коэффициент формы для обеих смесей показано на фиг. 8. SH 50 представляет собой среднее значение наблюдаемых факторов формы пор. Коэффициент формы при SH 90 означает, что 90% наблюдаемых значений коэффициента формы ниже (или 10% значений выше) этого значения, показывая крайние значения коэффициента формы или неравномерность пор.Средний коэффициент формы (SH 50) остается почти постоянным (от 1,1 до 1,23), что указывает на то, что практически большинство воздушных пустот имеют почти сферическую форму, в отличие от газобетона, где расширение бетона во время газообразования приводит к образованию пор эллипсоидальной ориентации [28 ]. Однако несколько более высоких значений коэффициента формы (от 1,6 до 1,8) представляют поры неправильной формы, образованные из-за слияния пузырьков при более высоком объеме пены (рис. 2). Рис. 9 и 10 показана корреляция между коэффициентом формы и плотностью и прочностью пенобетона с цементно-песчаными и цементно-зольными смесями.Видно, что нет корреляции между прочностью и плотностью с коэффициентом формы. Это связано с тем, что все воздушные пустоты имеют примерно одинаковую форму и не зависят от объема пены.
3.3. Параметр формы воздушной полости 3.4. Фактор расстояния между воздушными пустотами Фактор формы определяет геометрию пустот и является функцией внешнего периметра и площади поверхности для каждой пустоты, полученной в результате анализа изображений, и определяется как
Коэффициент формы ðSHÞ ¼
ПериметрÞ2 4πðПлощадьÞ
Коэффициент формы равен единица для идеального круга и больше для пустот неправильной формы.Подобные концепции использовались Lange et al. [18] и Zhang et al. [27]. Типичный коэффициент формы
Наименьшее расстояние через матрицу между двумя пустотами в непосредственной близости измеряется как расстояние между воздушными пустотами на изображениях с использованием параметров ручного измерения, указанных в программном обеспечении для анализа. Частотная гистограмма и кривые кумулятивного распределения для типичных смесей цемент-песок и цемент-зола приведены на рис. 11. Как и другие параметры воздушных пустот, параметры интервала представлены SP 50 и SP 10, полученными из кривой кумулятивного распределения. .SP 10 представляет собой интервал, 10% которого ниже этого значения. В случае зазора, это минимальное расстояние, которое будет критическим для
Рис. 13. Плотность и прочность в зависимости от параметров коэффициента зазора (цементно-песчаная смесь).
E.K.K. Намбиар, К. Рамамурти / Исследование цемента и бетона 37 (2007) 221–230
229
Рис. 14. Плотность и прочность в зависимости от параметров коэффициента распределения (смесь цемента и летучей золы).
Прочностьи, следовательно, значение 10% принимается как параметр, отличный от параметра диаметра (значение 90%), где максимальный диаметр является критическим значением.Вариации коэффициента распределения в зависимости от объема пены для обеих смесей показаны на фиг. 12. Увеличение объема пены вызывает уменьшение SP 50, в то время как SP 10 демонстрирует незначительные отклонения. Это уменьшение расстояния объясняется уменьшением пастообразной фазы с увеличением объема пены. Соотношение между этими коэффициентами расстояния и прочностью и плотностью показано на рис. 13 и 14 для смесей цемент-песок и цемент-зола соответственно. Как правило, с увеличением расстояния увеличивается прочность и плотность.Только средний коэффициент интервала (SP 50) сильно коррелирует с прочностью и плотностью. Несмотря на то, что SP 10 показал очень плохую корреляцию с прочностью, более пристальный взгляд на данные показывает, что без учета диапазона более низкой плотности, где наблюдается высокое рассеяние, существует корреляция для других плотностей, то есть при более высокой плотности она может влиять на прочность. 4. Выводы В качестве основного фактора, влияющего на прочность и плотность, охарактеризованы воздушные пустоты в пенобетоне и разработаны параметры воздушных пустот.Воздушные пустоты характеризуются на основе объема, распределения по размерам, формы и расстояния, и на основании этих выводов делаются следующие выводы: • Из исследованных параметров воздушных пустот объем, размер и расстояние влияют на прочность и плотность. • Включение летучей золы в качестве наполнителя в пенобетон помогает добиться более равномерного распределения воздушных пустот, чем мелкий песок. Более мелкая летучая зола помогает в равномерном распределении воздушных пустот, обеспечивая хорошее и однородное покрытие на каждом пузыре и предотвращая его слияние и перекрытие.• D 90 лучше, чем D 50, коррелирует с прочностью обеих смесей, показывая, что по сравнению с более мелкими порами именно более крупные поры влияют на прочность пенобетона. • Смеси с более узким распределением размеров воздушных пустот показали более высокую прочность. При более высоком объеме пены слияние пузырьков, по-видимому, приводит к образованию более крупных пустот, что приводит к широкому распределению размеров пустот и снижению прочности. • Форма воздушных пустот не влияет на свойства пенобетона, так как все воздушные пустоты имеют примерно одинаковую форму и не зависят от объема пены.
• Наблюдается четкая взаимосвязь между SP 50 с прочностью и плотностью, как правило, по мере увеличения расстояния увеличивается прочность и плотность. Нет четкой корреляции между SP 10 с прочностью и плотностью, но при более высокой плотности это может повлиять на прочность. Список литературы [1] P.K. Мехта, П.Дж.М. Монтейро, Бетон: микроструктура, свойства и материалы, Индийский институт бетона, 1997. [2] A.M. Невилл, Дж. Дж. Brooks, Concrete Technology, Pearson Education Pvt. Ltd., Сингапур, 2004 г.[3] Р. Кумар, Б. Баттачарджи, Пористость, распределение пор по размерам и прочность бетона на месте, Исследование цемента и бетона 33 (2003) 155–164. [4] Х. Учикава, С. Учида, С. Ханехара, Метод измерения структуры пор в затвердевшем цементном тесте, растворе и бетоне, II Cemento 2 (1991) 67–90. [5] П. Прим, Ф. Х. Виттманн, Структура и водопоглощение ячеистого бетона, в: Ф. Х. Виттманн (Ред.), Автоклавный газобетон, влажность и свойства, Elsevier, Амстердам, 1983, стр. 43–53. [6] Дж. Александерсон, Связь между структурой и механическими свойствами автоклавного газобетона, Исследование цемента и бетона 9 (1979) 507–514.[7] С. Тада, С. Накано, Микроструктурные подходы к свойствам туманного ячеистого бетона, в: Ф.Х. Виттманн (ред.), Автоклавный газобетон, влажность и свойства, Elsevier, Амстердам, 1983, стр. 71–88. [8] М. Визажи, Э. Кирсели, Свойства пенобетона под влиянием параметров воздушных пустот, Concrete Beton 101 (2002) 8–14. [9] М. Росслер, И. Одлер, Исследования взаимосвязи между пористостью, структурой и прочностью гидратированных портландцементных паст, Исследование цемента и бетона 15 (2) (1985) 320–330.[10] Т. Лупинг, Исследование количественной взаимосвязи между прочностью и распределением пор по размерам пористых материалов, Исследование цемента и бетона 16 (1986) 87–96. [11] К.Л. Уотсон, Автоклавный газобетон из сланцевых отходов, часть 2: некоторое соотношение свойств / пористости, Международный журнал легкого бетона 2 (3) (1980) 121–123. [12] Н. Нараянан, К. Рамамурти, Прогнозные соотношения на основе параметров гелевой поры для прочности на сжатие ячеистого бетона, Наука о бетоне и инженерия 1 (2) (2000) 206–212.[13] Г.К. Хофф, Соображения пористости и прочности для ячеистого бетона, Исследование цемента и бетона 2 (1972) 91–100. [14] Э. Кирсли, П.Дж. Уэйнрайт, Влияние пористости на прочность пенобетона, Cement and Concrete Research 32 (2002) 233–239. [15] О.З. Cebeci, Пористая структура затвердевшего цементного теста с воздухововлекающими добавками, Исследование цемента и бетона 11 (1981) 257–265. [16] Э. Кирсели, М. Визажи, Микросвойства пенобетона, в: R.K. Дхир, Н.А.Хендерсон (ред.), Специальные методы и материалы для строительства, Томас Телфорд, Лондон, 1999, стр.173–184. [17] С. Чаттерджи, Х. Гудмундссон, Характеристика систем увлеченных пузырьков воздуха в бетоне с помощью микроскопа для анализа изображений, Исследование цемента и бетона, 7 (1977) 423–428.
230
E.K.K. Намбиар, К. Рамамурти / Исследование цемента и бетона 37 (2007) 221–230
[18] Д.А. Ланге, Х. Дженнингс, С.П. Шах, Методы анализа изображений для определения характеристик поровой структуры материалов на основе цемента, Исследование цемента и бетона 24 (5) (1994) 841–853.[19] Р. Пло, М. Пегеон, Дж. Л. Лоренкот, Некоторые выводы о полезности анализа изображений для определения характеристик системы воздушных пустот в затвердевшем бетоне, Цемент и бетонные композиты 23 (2001) 237–246. [20] Е. Петров, Шлегель, Применение автоматического анализа изображений для исследования конструкции из газобетона в автоклаве, Исследование цемента и бетона 24 (1994) 830–840. [21] IS 12269, Технические требования к обычному портландцементу сорта 53, Бюро стандартов Индии, Нью-Дели, 1987.[22] ASTM C 618, Стандартные технические условия для золы-уноса и сырого или кальцинированного природного пуццолана для использования в качестве минеральной добавки в портландцементном бетоне, Ежегодная книга стандартов ASTM, том. 04.02, Американское общество испытаний и материалов, Филадельфия, 2002 г. [23] E.K.K. Намбиар, К. Рамамурти, Модели, связывающие состав смеси с плотностью и прочностью пенобетона с использованием методологии поверхности отклика, Цемент и бетонные композиты 28 (9) (2006) 752–760.
[24] П. Сорушян, М. Эльзафрейни, Морфологические операции, плоские математические формулировки и стереологические интерпретации для автоматического анализа изображений микроструктуры бетона, Цемент и бетонные композиты 27 (2005) 823–833.