Как выбрать полистиролбетонные блоки для строительства
Уникальные характеристики полистиролбетона позволяют применять его при возведении всех узлов и элементов зданий от фундамента до кровли, что особенно актуально для индивидуального строительства, ведь особенность жилищного рынка в Свердловской области – ярко выраженная потребность в загородных домах и коттеджах, в земельных участках под личное строительство.
Исключительные свойства полистиролбетона
В процессе выбора материалов для возведения стен собственного дома, коттеджа или дачи, каждый человек так или иначе вынужден сравнивать характеристики и свойства давно укоренившихся материалов, таких как дерево и кирпич, а также свойства и особенности материалов из группы лёгких бетонов, центральную позицию в которой занимает в настоящее время полистиролбетон.
Исключительной особенностью полистиролбетона является возможность воздействия на его характеристики с помощью перемены объёмной массы бетона.
В отличие от других материалов этой же группы, к примеру, бетонов с минеральными наполнителями, возможно изготовление полистиролбетона плотностью менее 250 кг/м3 и, соответственно, с более высокими теплоизоляционными характеристиками. По коэффициенту теплопроводности блокам из полистиролбетона проигрывают не только соседи по классификатору, но и традиционный строительный кирпич, и даже древесина!
Показатель морозостойкости полистиролбетона марки Д500 на 40% выше, чем у других материалов с этим же показателем объёмного веса. Следует выделить также такие параметры полистиролбетонных блоков, как огнестойкость, паропроницаемость и экологичность (отсутствие вредных выделений).
Выбор полистиролбетонных блоков
Как правильно выбрать блок для строительства
Полистиролбетон масштабно применяется не только в качестве конструкционного материала (вентиляционные, перегородочные и стеновые блоки, плиты перекрытия и покрытия, перемычки), но и как отменный термоизолятор для полов, стен и кровли.
Как было отмечено выше, плотность материала может изменяться в результате изменения соотношений его основных компонентов. Так, марка с низкой объёмной массой (Д300) используется в качестве теплоизоляции, более прочная марка Д400 – как самонесущая при возведении зданий до двух этажей с деревянным перекрытием, а марки с наиболее высоким объёмным весом (Д500 и Д600) – используются как несущие под плиты перекрытия до трёх этажей включительно.
Основные марки и размеры выпускаемых ООО «Пластблок» полистиролбетонных блоков представлены на рис.1.
Нормативные показатели теплопроводности в сухом состоянии составляют 0,085, 0,105 и 0,125 Вт/м*°С для блоков марок Д300, Д400 и Д500 соответственно, то есть в среднем в 4 раза ниже аналогичного показателя у кирпича, в 1,3 раза ниже, чем у древесины и превосходит газобетон более, чем в 5 раз. Иными словами, в климатических условиях Урала и Сибири при возведении двухэтажного дома с деревянными перекрытиями из блоков Д-400, либо дома в 2-3 этажа с бетонными плитами перекрытия из блоков Д500-Д600 отсутствует необходимость дополнительного утепления стен.
Однако при выборе полистиролбетонного блока необходимо учитывать следующий момент. Причиной возникновения многих проблем в процессе эксплуатации здания или сооружения может послужить недобросовестность изготовителя. При уменьшении процентного содержания пористого заполнителя (вспененного полистирола) и увеличении количества цемента в составе полистиролбетона основные свойства материала будет формировать уже более тяжёлый бетон, что приведёт к повышению прочности (и массы) блока и существенному снижению показателя теплопроводности. Применение же нестабильного полистирола неминуемо приводит к снижению адгезии, смещению вспененных гранул и серьёзному понижению прочности стенового блока. Об этом нужно помнить при покупке материала.
Полистиролбетон – альтернатива традиционным материалам
Полистиролбетон – это бетон с добавлением вспененного полистирола. Хотя этот материал относится к категории ячеистых бетонов, он отличается от них своими свойствами.
К преимуществам полистиролбетона можно отнести широкую сферу применения, обусловленную возможностью предусматривать плотность изготавливаемой продукции в вариативном диапазоне.
Плотность полистиролбетона снижают за счет добавления наполнителя с пористой структурой – вспененного полистирола. Когда нужно получить полистиролбетон высокой плотности, увеличивают добавление кремнеземистого компонента. Варьируя плотность материала, получают основу для теплоизоляции и возведения строений (марки D150 и D600). Необходимые конструктивные элементы, как правило, производятся по технологии литья в металлоформы.
В зависимости от плотности этот тип бетона выпускается как теплоизолятор с низким значением показателя плотности или в качестве конструкционного – с высоким. Вес кубометра наиболее легкой версии полистиролбетона около 150 кг, чего не скажешь о газо- и пенобетоне.
Согласно ГОСТ Р 51263-2012, полистиролбетон состоит из разных видов портландцемента, кремнеземистых наполнителей, вспененного полистирола (пенопласта), модификаторов, пластификаторов, ускорителей отвердевания смеси.
Чем хорош полистиролбетон?
Бетон с наполнителем успешно применяется, как в России, так и на Западе. Но до недавнего времени применение именно этого типа бетона было менее распространено. Сейчас отмечается повышение спроса на полистиролбетон за счет несомненных достоинств этого стройматериала:
1. Более простая и низкая по материалоемкости технология производства (по сравнению с изготовлением прочих видов легких бетонов), потому выпуск бетона с наполнителем из полистирола стоит дешевле. Экономится около 70% раствора, необходимого для других типов подобной продукции. Полистиролбетон имеет лучшие теплотехнические свойства и представляет собой серьезного конкурента газобетону.
2. Низкая теплопроводность полистиролбетона обуславливает значительную экономию на отоплении зданий.
3. Жесткие требования, предъявляемые в строительстве к фактору энергосбережения, служат причиной разделения материалов на теплоизоляционные и несущие механические нагрузки.
4. Свойства материала благоприятствуют отливу крупных блоков, в значительной мере снижающих трудоемкость кладки стен. К тому же благодаря легкому весу при строительстве нет нужды использовать тяжелую спецтехнику. Штучные изделия из полистирола удобны при обработке, так как хорошо пилятся, сверлятся, подлежат отделке с помощью гвоздей без затруднений.
5. При устройстве конструкций элементы соединяются между собой тем же клеевым составом, что и пеноблоки. Поэтому
6. Полистиролбетон ценится также за высокую пожарную безопасность, так как относится к группе трудногорючих материалов.
7. Стройматериал устойчив к низким температурам, экологичен. Как утверждают производители, срок службы сооружений из блоков с полистиролом достигает 100 лет.
8. Полистиролбетон не является благоприятной средой для развития микроорганизмов
9. В помещениях строений, возведенных с использованием полистиролбетона, наблюдается хороший микроклимат и шумозащита. Первый фактор обеспечивается присущей материалу паропроницаемости и гидроизоляционным свойствам.
Теплопроводность и паропроницаемость полистиролбетона
Значения теплопроводности и паропроницаемости полистиролбетона даны в таблице в зависимости от его плотности. Рассмотрены марки полистиролбетона с плотностью от 150 до 600 кг/м3.
Теплопроводность полистиролбетона указана, как в сухом состоянии при температуре от -20 до 50°С, так и с учетом влажности. Следует отметить, что влажный полистиролбетон более теплопроводный, чем сухой.
Паропроницаемость полистиролбетона зависит от его плотности.
Чем более плотен этот тип бетона, тем ниже его паропроницаемость.
Применение полистиролбетона
Полистиролбетон применяется для возведения перегородок, сборных структур, плит перекрытий и ограждающих конструкций. Весьма ценится материал при надстройке сооружений, тем более если вес добавляемой системы – решающая характеристика.
Явные достоинства полистиролбетона сделали его применение востребованным при устройстве крыш, полов в качестве тепло- и звукоизоляционного материала. Это также отличный вариант, когда необходим наполнитель для нивелирования пустот в кладке из кирпича и прочих конструкциях. В том числе там, где предъявляются повышенные требования к звукоизоляции.
Стены из полистиролбетона рекомендуется сооружать толщиной 30 см. Как заверяют изготовители, блоки не подвержены усадке. Значит, новые стены можно штукатурить без опасения, что покрытие быстро потрескается. Перед отделкой поверхность обрабатывается грунтовкой-бетонконтактом для увеличения адгезии.
Источник:
Полистиролбетон. Технические условия ГОСТ Р 51263-2012. М.: «Стандартинформ», 2014 — 24 с.
Сертификаты и технические характеристики
Технические характеристики на блок ПСБ:
| Марка блоков по плотности (кг/м3) | Класс (марка) на прочность | Коэффициент теплопроводности,Вт/м °С | Марка по морозостойкости | Цена (руб) | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| В сухом состоянии | При эксплуатационной влажности | |||||
| А | Б | |||||
| D-400 | В1,0 | 0,105 | 0,120 | 0,130 | F50-F75 | 588*300*188 |
| D-500 | В2,0 | 0,125 | 0,140 | 0,155 | F75-F100 | 588*300*188 |
Новый эффективный материал для утепления зданий, устройства межкомнатных перегородок
— жесткие теплоизоляционные плиты из полистиролбетона — дешевый, долговечный материал для утепления крыш, мансард, полов в зданиях различного назначения.
Со временем плиты не теряют форму (не просаживаются, не образуют пустот), обладают высокой прочностью, за счет чего при строительстве крыш зданий с мягкой кровлей не требуется укладки бетонной стяжки. Полистиролбетонные теплоизоляционные плиты имеют низкий коэффициент теплопроводности, дешевле традиционных минераловатных плит или перлитопластобетона.
Технические характеристики плит:
| Марка плит | Плотность, кг/мЗ | Прочность, МПа (кг/см2) | Коэффициент теплопроводности, Вт/м°С | Габаритные размеры (мм) |
|---|---|---|---|---|
| D-400 | 400 | 15 | 0,105 | 0,130 |
| D-500 | 500 | 25 | 0,125 | 0,130 |
Отличительной особенностью полистиролбетонных изделий, является высокая равномерность распределения полистирола в изделии, высокая прочность при относительно небольшой плотности, низкий коэффициент теплопроводности.
Блоки из полистиролбетона
Блоки из полистиролбетона представляют новое поколение строительных материалов, предназначенных для устройства теплоэффективных наружных стен в соответствии с новыми повышенными требованиями СНиП П-3-79* (издание 1998г.) для зданий различного назначения в жилищном, гражданском и промышленном строительстве. Полистиролбетонные блоки, сочетают в себе достоинства таких известных материалов, как бетон (прочность), дерево (легкость обработки) и пенополистирол (высокие тепло- и звукозащитные свойства). При этом пенополистиролбетонные блоки:
- экологически безопасны
- трудногорючи, при оштукатуривании или облицовке кирпичом могут применяться при строительстве зданий I категории огнестойкости и класса пожаростойкости СО, т.е. до 25 этажей включительно (совместное Заключение от 25.12.2000 г. Госстроя РФ № 9-18/604 и МВД РФ № 20/22/4578)
- биостойки, не повреждаются грызунами
Блоки могут использоваться как несущие элементы (марок 500-550) в жилых зданиях до двух этажей с мансардой или как самонесущие элементы (марок 250-350 и ниже) в стенах зданий в И.
, качестве ограждающей конструкции. Показатели длительной прочности, морозостойкости и влагостойкости полистиролбетона выше, чем у ячеистых бетонов. Габариты стеновых элементов определяются климатическими условиями эксплуатации и возможностью бескранового монтажа.
| Материал | Плотность (кг/м5) | Теплопроводность (Вт/(м°С) | Толщина стены (коэф. >3.5) |
|---|---|---|---|
| Полистиролбетон | 500 | 0,125 | 415 мм |
| Газобетон | 600 | 0,23 | 800 мм |
| Керамзитобетон | 1100 | 0,4 | 1400 мм |
| Кирпич пустотелый | 1400 | 0,64 | 2240 мм |
Простота использования полистиролбетона значительно сократит сроки строительства любого объекта.
Наружные ограждающие конструкции из полистиролбетона с высокой тепловой защитой.
Полистиролбетон относится к разряду новых строительных материалов. Его применяют в производстве сухих смесей, товарного бетона различной плотности, сборной и монолитной теплоизоляции наружных стен, полов, кровель, чердаков, неармированных и армированных крупноразмерных элементов стен и перекрытий, а также монолитных и сборно-монолитных конструкций наружных стен и фундаментов. Использование этого материала в наружных ограждающих конструкциях позволяет успешно решать современные задачи энергосбережения.
Еще в 1998 году в нституте «УралНИИАС» был разработан альбом рабочих чертежей наружных стеновых панелей из полистиролбетона для каркасных общественных и производственных зданий. Толщина панелей с термовкладышем из полистирольного пенопласта составила 300 мм.
По заказу Уральского электрохимического комбината промышленное производство таких панелей было освоено в 1999 году на новоуральском заводе «Бетам».
Испытания панелей показали высокие прочностные и теплотехнические результаты. Сегодня наружные стеновые панели, а также блоки из полистиролбетона плотностью А 500, произведенные заводом «Бетам», сертифицированы и пользуются спросом.
В 2002 было спроектированы, изготовены и проведены испытания трехслойных наружных стеновых панелей 137 серии для жилых зданий толщиной 400 мм из полистиролбетона с термовкладышем из полистирольного пенопласта М25. Впервые изготовленные на предприятии Министерства обороны в Артемовском, такие панели после серьезных испытаний доказали, что их можно применять и в северных районах Свердловской и Тюменской областей.Одновременно с этим в институте приступили к опытным работам по увеличению приведенного сопротивления теплопередаче наружных стеновых панелей 137 серии с ориентацией на районы Крайнего Севера и Заполярья. Приготовление полистиролбетонной смеси и замоноличивание стыков может осуществляться с помощью бетоносмесительного и перекачивающего оборудования.
Время замоноличивания при высоком качестве стыка составляет не более 1 минуты.
Допускается использование полистиролбетона промежуточных плотностей в монолитном и сборном варианте.
| Плотность полистиролбетона, кг/м | Требуемая толщина полистиролбетона, см | Общая толщина стены (кирпич+полистиролбетон), см |
|---|---|---|
| 200 | 20-22 | 45 |
| 300 | 25-27 | 50 |
| 400 | 30-32 | 55 |
| 500 | 37-40 | 65 |
|
Практический опыт – строительство дома из полистиролбетонных блоков В Рунете имеется масса статей о легком, прочном, теплонепроницаемом и экологичном строительном материале — полистиролбетоне.
|
Я же остановлюсь на некоторых практических моментах. Итак, вы выбрали в качестве стенового материала полистиролбетонные блоки. Если вы планируете использовать в качестве связующего строительный клей, то следует обратить внимание на допуски в размерностях блоков… Читать полностью →
..
Именно подобная инновация придает…Полистиролбетон или газобетон что лучше для строительства дома
Полистиролбетон считается более дешевым заменителем газобетона, также как и пенобетон. Ранее мы уже рассматривали факты, свидетельствующие о существенных различиях газобетона и пенобетона.
Как и в случае с пенобетоном, «слабое место» полистиролбетона также является следствием достаточно примитивного процесса его производства — бетонная масса механически перемешивается с полистирольными гранулами, для лучшего сцепления гранул и цемента в смесь добавляют поверхностно-активные материалы (ПАВ).
Наличие полистирола, а также ПАВ, превращают блоки в горючий материал (Г1). Как следствие, помещение, построенное из полистиролбетона, требует дополнительных огнезащитных мероприятий (более толстый слой штукатурки, специальная пропитка и т. д.). Относящийся к негорючим материалам газобетон, позволяет избежать этих затрат.
Те же искусственные добавки в блоки полистиролбетона не лучшим образом сказываются на его экологичности. Независимо от условий производства, транспортировки, монтажа и эксплуатации пенополистирол выделяет в окружающую среду до 25 ядовитых соединений — продуктов деструкции полистирола, концентрация которых в производственных, жилых и других помещениях в отдельных случаях может существенно превышать установленные для этих веществ предельно-допустимую концентрацию. Для сравнения, газобетон полностью природный материал, «искусственный камень», при его производстве используется только натуральное минеральное сырье.
Полистирол недолговечен как в чистом виде, так и в бетоне.
Наблюдения показывают, что через 10-15 лет теплотехнические характеристики стены из полистиролбетона резко снижаются, что ведет к необходимости выполнять работы по дополнительному утеплению. Газобетон же со временем не теряет своих ни прочностных, ни теплотехнических качеств. Реальная практика его использования показывает — дом, построенный из газобетона в течение многих десятилетий останется таким же теплым, как после строительства.
Как и пенобетон, полистиролбетон, часто производится на кустарном оборудовании. Следствием этого являются разные линейные размеры блоков, их усадка в процессе строительства и эксплуатации здания. Также впоследствии велика вероятность испорченной отделки. Для сравнения: компания «Байкальский газобетон» реализует продукцию, соответствующую ГОСТ 31359-2007, произведенную по современным технологиям на немецком оборудовании. Усадка материала в процессе строительства и эксплуатации здания исключена ввиду использования автоклавирования.
Казалось бы, хорошие теплоизолирующие свойства полистиролбетона обеспечиваются равномерно распределенными по объему блоков шариками полистирола.
Однако возможность кустарного производства, а, как следствие — излишне свободный подход к рецептуре и отсутствие контроля характеристик выпускаемой продукции приводят к существенному снижению качества полистиролбетона. Кроме того, цифры точных замеров свидетельствуют — коэффициент теплопроводности идеально изготовленного блока полистиролбетона при равновесной влажности равен 0,16 при плотности 500 кг/м³. Коэффициент теплопроводности газобетона при равновесной влажности равен 0,141 при плотности 500 кг/м³, что позволяет выдержать минимальную толщину ограждающей стены. Кроме того, вспененным пластмассам присуща низкая паропроницаемость, что не способствует созданию комфортного микроклимата в помещении. Газобетон выводит лишнюю влагу из помещения наружу, создавая эффект «дышащих» стен.
Напоследок стоит учитывать тот факт, что полистиролбетон слабо изучен именно как строительный материал — на уровне авторитетных научно-исследовательских организаций. А потому большинства указываемых в рекламных материалах положительных свойств полистиролбетонов остается лишь на совести маркетологов.
Ниже приведена таблица сравнения полистеролбетона с газобетоном:
По сравнению с полистиролбетоном
В статье «Отличия пенобетона от газобетона» вы можете узнать, что такое пенобетон и чем он отличается от газобетонных блоков.
Вы не можете выбрать материал для строительства? Статья «Из чего постороить дом?» поможет вам в выборе подходящего материала.
Пенополистиролбетон – основные свойства, характеристики и особенности применения
X
Содержание
Данный вид изделий относится к группе ячеистых бетонов, и в качестве наполнителя в нем используются гранулы пенополистирола – легкого материала с отличными тепло и звукоизоляционными свойствами. Данный вариант пользуется большой популярностью в силу целого ряда преимуществ, которые мы и рассмотрим в данном обзоре. Чтобы применять пенополистиролбетон максимально эффективно, нужно знать все его основные свойства и разбираться в видах изделий.
На фото –такой материал очень легко отличить по внешнему виду: гранулы пенопласта присутствуют в нем в большом количестве
Основные свойства пенополистиролбетона
На рынке можно встретить множество вариаций бетонных изделий, и все они отличаются друг от друга.
Но даже среди целого ряда разновидностей пенополистиролбетон стоит особняком благодаря перечню определенных свойств.
Характеристики материала
Мы не будем рассматривать весь технологический процесс до мельчайших подробностей, достаточно знать основные свойства:
- В состав пенополистиролбетона входят следующие компоненты: высококачественный портландцемент марки не ниже М500, гранулы пенопласта, размер которых может быть различным в зависимости от назначения готового изделий, и модифицирующие добавки для улучшения эксплуатационных свойств конструкций. Для изготовления стеновых конструкций также используется песок. Естественно, чем больше цемента, тем выше прочность, и наоборот, чем больше гранул, тем выше теплоизоляционные свойства.
Гранулы пенопласта обеспечивают отличные теплоизоляционные свойства при небольшой массе изделий
- Готовые изделия имеют класс горючести Г1, это означает, что они относятся к трудногорючим изделиям и могут использоваться для сооружения конструкций практически любого назначения.
Покрытие не поддерживает горение, что значительно повышает безопасность эксплуатации зданий. - Также данный вид изделий отличается высочайшими показателями морозостойкости (F100 и выше). Это свидетельствует о том, что использовать данную группу изделий можно во всех климатических поясах, и это гарантирует поддержание оптимального микроклимата в помещении, как в зимний, так и в летний период.
Покрытие не поддерживает горение, что значительно повышает безопасность эксплуатации зданий.Дом из пенополистиролбетона не нуждается в дополнительном утеплении
- Благодаря использованию легких гранул в довольно внушительном диапазоне варьируется и плотность, в связи с чем вес пенополистиролбетона может быть от 150 до 1200 кг/м3. То есть можно подобрать вариант с оптимальным соотношением характеристик, оптимально удовлетворяющий тем или иным требованиям.
- Также нельзя не упомянуть высокие прочностные показатели материала. Но, опять же, важно подобрать оптимальную марку изделия и использовать ее в соответствии с условиями эксплуатации, рекомендованными производителем (это не касается случаев проведения работ своими руками, но о них мы поговорим ниже).
Достоинства данной группы изделий
Высокие эксплуатационные характеристики пенополистиролбетона обусловили целый ряд преимуществ материала:
- Изделия гораздо быстрее набирают высокие показатели прочности, что сокращает производственный цикл и позволяет провести строительные работы в более сжатые сроки.
- Низкий показатель поглощения влаги и высокие теплоизоляционные характеристики позволяют добиться идеального микроклимата в помещении без применения дорогостоящих гидро и теплоизоляционных материалов. (См. также статью Защита бетона от влаги: особенности.)
- Пенополистиролбетон практически не дает усадки, что позволяет проводить внутреннюю и наружную отделку, не опасаясь, что через короткий срок поверхность покроется трещинами.
- Небольшой вес и простота работы значительно снижают трудоемкость процесса. Работы проводятся гораздо быстрее при обеспечении высоких показателей качества. К тому же вам не придется привлекать дорогостоящую грузоподъемную технику – несколько помощников без труда справятся с работой.
К тому же вам не придется привлекать дорогостоящую грузоподъемную технику – несколько помощников без труда справятся с работой.Стены из такого материала возводятся легко и быстро
- Цена проекта снижается за счет разумной стоимости материала и отсутствия необходимости в проведении работ по дополнительной теплоизоляции сооружений.
- Более простой процесс прокладки коммуникаций: если резка железобетона алмазными кругами относится к сложным и трудоемким процессам, то полистиролбетон режется гораздо проще. То же самое относится и к проделыванию отверстий, их можно сделать самостоятельно, в то время как алмазное бурение отверстий в бетоне могут провести лишь специалисты с помощью определенного оборудования.
- Материал является экологически безопасным и не содержит в своем составе компонентов, вредных для здоровья человека и окружающей среды. К тому же, на нем не образовывается плесень и грибок, что позволяет исключить появление неприятных сюрпризов в дальнейшем.
Такие блоки не являются средой распространения плесени и прочих микроорганизмов
Особенности применения материала
Стоит отметить, что еще одним плюсом материала является возможность использования как готовых изделий и конструкций, так и приготовление раствора прямо на строительной площадке.
Рассмотрим, как сделать пенополистиролбетон своими руками:
- Для начала нужно запастись всем необходимым, можно купить готовое изделие в сухом виде, а можно самостоятельно собрать все компоненты. Вам понадобится цемент марки М500, гранулы пенопласта (можно даже размельчить листы, если крошки нет), песок, если будут делаться стеновые конструкции, и компоненты для улучшения свойств состава.
Совет!
Чаще всего в качестве добавки используется деготь либо древесная смола с мылом, их количество должно составлять около 5% от объема.
Инструкция по приготовлению состава проста, и с работой справятся даже те, кто не имеет опыта проведения подобных работ
- На 1 м3 гранул в зависимости от нужной марки понадобится следующее количество основных компонентов: для марки D200 – 160 кг цемента, 90-100 литров воды и 1 кг добавки, для марки D300 – 240 кг цемента, 120 кг воды и 1 кг добавок, D500 – 410 кг цемента, 170 литров воды и 800 гр добавки. В соответствии с этим готовятся и другие марки, если нужен стеновой материал, то на 1.1 м3 гранул и 300 кг цемента берется 800 кг песка.
- Лучше всего готовить раствор с помощью бетоносмесителя, но можно управиться и вручную, главное приготовить удобную емкость. Очень важно тщательно перемешать все компоненты и добиться максимальной однородности раствора.
В соответствии с этим готовятся и другие марки, если нужен стеновой материал, то на 1.1 м3 гранул и 300 кг цемента берется 800 кг песка.Совет!
Лучше всего вначале налить воду, затем добавить в нее пенополистирол, после чего небольшими порциями при постоянном перемешивании засыпается цемент.
Затем тщательно размешиваем, и вливается добавка.
- Готовый состав может использоваться в качестве утеплительного слоя, теплой стяжки или основного стенового покрытия, все зависит от марки. Требования к опалубке невысокие в силу легкости раствора, поэтому даже на этом виде работ вы сэкономите время и средства. (См. также статью Утеплитель для бетона: особенности.)
(См. также статью Утеплитель для бетона: особенности.)Если вы сделаете такую стяжку, ей не будут страшны никакие холода
Вывод
Пенополистиролбетон–универсальный материал, с которым легко и удобно работать. Используя его, вы снижаете трудоемкость процесса и экономите средства. Видео в этой статье подробнее расскажет некоторые особенности применения данного вида материалов.
загрузка…
что это такое и как их делать
Строительные полистиролбетонные блоки все чаще используются профессионалами и обывателями в качестве основного материала для устройства конструкций различного назначения. Как и прочие материалы, предложенные на строительном рынке, пенополистиролбетон обладает рядом преимуществ и недостатков, с которыми важно ознакомиться, прежде чем решиться использовать этот вид изделия.
Состав стройматериала
Пенополистиролбетонные стеновые блоки относятся к легким бетонам, но в то же время не входят в категорию ячеистых, хотя по большинству физико-технических характеристик просматривается схожесть с последними.
Одним из главных компонентов изделия является полистирол, представленный в виде гранул диаметром 20 мм. Структура компонента поризованная, плотная, крупнопористая, благодаря чему готовые блоки отличаются прочностью и легкостью. Помимо полистирола, в состав входят:
Материал получают путем соединения нескольких компонентов между собой.
- кварцевый песок;
- портландцемент либо шлакопортландцемент;
- вода;
- пластификаторы;
- воздухововлекающие присадки;
- пена.
Характеристики и описание
Полистиролбетонные блоки практичны, надежны в эксплуатации. Согласно ГОСТа Р 51263— 2012, подробно представлены области применения, классификация, ТУ и другие важне пункты.
Посмотреть «ГОСТ Р 51263-2012» или
Техническая характеристика изделия представлена в таблице:
| Показатель | Значение |
| Усадочная прочность, МПа | 0,73—3,6 |
| Коэффициент плотности, кг/м3 | 150—600 |
| Стойкость на излом и изгиб, МПа | 0,08—0,73 |
| Коэффициент теплопроводности | 0,055—0,145 |
| Морозоустойчивость, циклы | 100—500 |
| Адгезионные свойства, % | До 4 |
| Усадка мм/м | Не больше 1,0 |
| Класс огреустойчивости | Г1 — слабогорючий |
| Шумоизоляция стенки в 10 см, ДБ | 37 |
Материал не набирается влагой, потому постройку можно дополнительно не утеплять.
Кроме этого, полистеролбетоновые блоки отличаются от других легких бетонов низкой влагопроницаемостью, поэтому строя дом, не стоит беспокоиться от дополнительной теплоизоляции кладки. Стеновой блок может весить 5—30 кг, вес перегородочного — 5—15 килограмм. Пенополистиролбетон устойчив к образованию плесени, грибков, гнили и размножению патогенной микрофлоры.
Преимущества блоков из пенополистиролбетона
По сравнению с пенобетоном и газосиликатом, прочность пенополистиролбетона больше на 20%. Содержание влаги в пенополистиролбетоне меньше в 5 раз. Это позволяет материалу не плесневеть.
Из блоков марки D400 возможно строить здания до двух этажей с использование перекрытий по деревянным балкам. Применение марки D500 позволяет укладывать пустотные железобетонные плиты прямо на блок и возводить дома до 4-х этажей включительно.
Если же Вам захотелось построить пятиэтажный дом, тогда требуется использовать блоки марки D600. Для сравнения из пенобетона марки D600 возможно строительство только одноэтажных домов.
Из этого материала можно строить не только стены верхних, но и первого этажей. Из-за высокой плотности блока строителям не понадобиться возводить армированный бетонно-ригельный каркас между этажами. Это значительно сокращает время и стоимость любого строительства.
Также преимущественным отличием является способность противостоять воздействию растворителя, слабых кислот и щелочей, а также разных масел.
Цена блоков, по сравнению с аналогами меньше в 1.5 раза. По сравнению с другими блоками, он способен выдержать нагрузку на изгибах и растяжении.
Пенополистиролбетон умудрился совместить в себе преимущества различных материалов, таких как: дерево, бетон, пенополистирол.
Изделия из полистиролбетона такие же прочные, как бетон. Они легки в обработке, как дерево. Имеют высокие теплозвукозащитные свойства, как пенополистирол.
Как материал, он предлагает обширные возможности для большинства строительных работ. На данный момент, блоки из пенополистиролбетона являются одними из самых технологичных стройматериалов.
Потрясающее сочетание в одном материале, делает изделия из пенополистиролбетона достойным конкурентом древесины, бетона и обычного пенополистирола.
Особенность полистиролбетона состоит в том, что его плотность в результате разных пропорций его компонентов может варьироваться. Определить нужный материал можно по марке.
К примеру, Д300 имеет малую объёмную массу, поэтому используется как раз таки для тепловой изоляции, а более прочный Д400 – в качестве самонесущего материала при постройке зданий в малоэтажном строительстве.
Недобросовестный изготовитель может намеренно уменьшить процентное соотношение вспененного полистирола в бетоне, но не принять это к сведению при указании марки.
Плиты получатся слишком тяжелыми; так же это ведет к понижению показателей тепловой проводимости. Еще одной проблемой может стать достаточно низкое качество пористого заполнителя.
Это может привести к адгезии, гранулы в следствии эксплуатации могут переместиться, благодаря чему понизится прочность полистиролбетонных плит.
Поэтому закупать материал следует только у проверенного изготовителя.
Виды и маркировка
Полистиролбетонные блоки изготавливают отдельно для кладки несущих стен, а также обустройства внутренних перегородок, перемычек. Размеры наиболее часто применяемых изделий представлены в таблице:
| Вид | Размер, ДхШхВ, мм |
| Несущая | 588×300×188 |
| 588×380×300 | |
| Перегородочная | 588×600×92 |
| Перемычка | 380×300×1300 |
В следующей таблице представлена классификация марок с учетом коэффициента плотности полистиролбетоновых блоков:
| Марка, D | Плотность, кг/м3 | Коэффициент теплопроводности |
| 600 | 600 | 0,145 |
| 500 | 500 | 0,125 |
| 400 | 400 | 0,105 |
| 300 | 300 | 0,085 |
| 200 | 200 | 0,065 |
| 150 | 150 | 0,055 |
Существует блоки данного материала теплоизоляционного типа.
Учитывая марку, различают такие виды полистиролбетона:
- конструкционный — D450—600;
- конструкционно-теплоизоляционный — D350—450;
- теплоизоляционный — D150—350.
Технические характеристики полистиролбетона
| Марка блоков по плотности | Класс (марка) на прочность | Коэффициент теплопро- водности (Вт/м0С) | Марка по- морозо- стойкости | паропроницаемость | ||
| В сухом состоянии | При эксплуатац. влажности | |||||
| А | В | |||||
| D150 | М2,5 | 0,055 | 0,060 | 0,065 | F25 | 0,135 |
| D200 | М3,5 | 0,065 | 0,075 | 0,075 | F25-F35 | 0,120 |
| D250 | В0,5 | 0,075 | 0,085 | 0,090 | F35-F50 | 0,110 |
| D300 | В0,5 | 0,085 | 0,095 | 0,105 | F35-F50 | 0,100 |
| D350 | В0,75 | 0,095 | 0,110 | 0,120 | F35-F50 | 0,090 |
| D400 | В1,0 | 0,105 | 0,120 | 0,130 | F50-F75 | 0,085 |
| D450 | В1,5 | 0,115 | 0,130 | 0,140 | F75-F100 | 0,080 |
| D500 | В2,0 | 0,125 | 0,140 | 0,155 | F75-F100 | 0,075 |
| D550 | В2,5 | 0,135 | 0,155 | 0,175 | F100-F150 | 0,070 |
Как изготавливают?
Блоки из полистиролбетона изготавливаются в специальных цехах.
Технологическая схема производства несложная:
- Гранулированный полистирол засыпается в предвспениватель, откуда обогащенное воздушными пузырьками сырье по пневмотранспортеру перемещается в бункерный приемник.
- Сухой, вспененный компонент попадает в смеситель, затем в него добавляются другие, входящие в состав бетона вещества — цементно-песочная смесь, вода.
- Внутри смесителя все тщательно перемешивается, затем разливается в формы.
- Готовый полистиролбетон оставляется для просушки на 1—1,5 суток.
Как сделать своими руками?
Пенополистиролбетонные блоки можно изготовить самостоятельно. Сначала понадобится подготовить такие компоненты, как:
- гранулированный полистирол;
- цемент;
- песок;
- вода;
- присадки.
Не обойтись и без инвентаря. Для изготовления блоков потребуются:
- лопата;
- бетоносмеситель;
- ведра;
- формы для заливки.
Подготовленные ингредиенты для соединения нужно поместить в бетономешалку.
Чтобы сделать пенополистиролбетон своими руками, рекомендуется следовать предложенной инструкции:
- Строго соблюдая пропорции, соединить полистирол, используемые для улучшения качества готового изделия присадки, воду.
- Заложить компоненты в бетоносмеситель, перемешать 1,5—2 мин.
- Добавить цемент и помешать еще 3—4 минуты, чтобы получилась однородная масса.
- Готовое тесто разложить в формы, смазанные вазелином либо другим техническим маслом.
- Оставить блоки затвердевать на 25 часов.
- Схватившееся изделие вынуть из формы и дать еще просохнуть 1—2 дн. в прохладном, хорошо проветриваемом помещении.
Главные плюсы
Как и любой другой строительный материал, блоки из пенополистиролбетона имеют свои преимущества и недостатки. Плюсы можно выделить такие:
У материала очень много положительных свойств, позволяющих сделать выбор в его пользу.
- Высокий коэффициент теплоизоляции. Внутри здания, возведенного из этого материала, эффективно сохраняется тепло, благодаря чему можно сэкономить на энергоресурсах.
- Легкость блока. Небольшой вес позволяет без применения спецтехники перевезти материал. Не возникает сложностей в монтаже, так как вес 1 изделия минимален.
- Простота в обработке. Пенополистеролбетон легко поддается резке, для распила можно использовать обычную ножовку.
- Высокий коэффициент прочности. Готовое сооружение не подвержено сильной усадке, отличается устойчивостью к негативному влиянию внешних механических факторов и погодных условий.
- Надежная влагоустойчивость. Блоки не впитывают лишнюю влагу, благодаря чему не деформируются и не разрушаются.
- Высокий показатель морозостойкости и пожаростойкости.
- Отсутствие необходимости дополнительной тепло- и шумоизоляции.
Плюсы полистиролбетонных блоков
- Низкая теплопроводность. Несомненным плюсом данного материала являются высокие показатели теплоизоляции. Это позволяет во многих случаях избежать дополнительного утепления дома из таких блоков. Что в свою очередь бережет время и деньги.
- Относительно высокая гидроизоляция. В отличие от своих прямых конкурентов газобетонных и пенобетонных блоков полистиролбетонные блоки обладают повышенной гидроизоляцией. Это позволяет использовать их в помещениях с повышенным содержанием влаги в воздухе.
- Трещиноустойчивость и пластичность. Газобетон и пенобетон – хрупкий материалы и очень критичны к ровности поверхности, и при малейших неровностях могут дать трещину. В отличие от них полистиролбетон не является хрупким материалом.
- Биологическая стойкость. За счет своего состава и повышенных гидроизоляционных свойств полистиролбетонные блоки являются стойкими к возникновению плесени и процессу гниения.
- Простота и экономичность работ. Благодаря точным размерам, ровной поверхности и правильной геометрии укладка полистиролбетонных блоков может осуществляться на тонкий слой кладочного раствора, что дополнительно снижает расходы на строительство. К тому же, процесс возведения стен из таких блоков довольно прост и с ним может справиться человек без опыта в строительстве при соблюдении всех правил и рекомендаций.
- Стойкость к горению. Полистиролбетонные блоки являются негорючими материалами, так как все гранулы вспененного полистирола находятся внутри блока и бетон препятствует их горению.
- Высокая морозостойкость. Благодаря своему составу полистиролбетонные блоки обладают высоким коэффициентом морозостойкости, что продлевает срок службы всего строения.
К тому же, процесс возведения стен из таких блоков довольно прост и с ним может справиться человек без опыта в строительстве при соблюдении всех правил и рекомендаций.Какие минусы?
Главные недостатки полистиролбетона такие:
Высокую температурную нагрузку материал выдержит, но его физические свойства после этого станут хуже первоначальных.
- Проблемы с установкой крепежных элементов. Вмонтировать в блок саморез, анкер и прочие крепежи проблематично. Поэтому для установки любого крепления требуется проделывать отверстие в пустотах, где находится бетон.
- Необходимость соблюдения особой технологии монтажа дверных и оконных проемов. Если не соблюдать правила и дополнительно не укрепить проем специальными перемычками, окна и двери потеряют устойчивость.
- Плохая устойчивость к высоким температурам. Блочные изделия из полистиролбетона не горят, но воздействие открытого пламени приводит к тому, что материал теряет заявленные физико-технические характеристики.
Если не соблюдать правила и дополнительно не укрепить проем специальными перемычками, окна и двери потеряют устойчивость.При самостоятельном изготовлении полистиролбетоновых блочных элементов важно строго соблюдать пропорции компонентов, в противном случае готовое изделие выйдет непрочным, некачественным. Еще один существенный минус, это то, что на полистиролбетоновой поверхности плохо схватывается штукатурка. Поэтому перед оштукатуриванием стены необходимо предварительно обрабатывать специальной грунтовкой.
Премиущества пенополистирольных блоков
Существует множество положительных характеристик вышеуказанного строительного материала:
— Высокий уровень тепло и звукоизоляции. Данный плюс помогает значительно сократить затраты на строительство, ведь вам не придется покупать ненужные дополнительные материалы для того, чтобы утеплить конструкцию.
Преимущества полистиролбетона
— Учитывая, что у данного материала небольшая масса, с его помощью получится менее мощный фундамент
— Данный стройматериал простой в плане изготовления и обработке. Указанный вид пеноблоков можно достаточно просто распиливать, он замечательно монтируется.
— Время службы вышеуказанного материала достигает до 100 лет.
— Доступная стоимость. Используя простое оборудование и главные азы в техники выполнения, данный материал можно изготовить самостоятельно.
Применение пенополистиролбетона
— Смеси, из которой изготавливается данный вид пеноблоков — экологичные. В данном материале полностью исключены токсины.
— Великолепная стойкость к химическим и биологическим влияниям.
— Хорошим качеством является – устойчивость к трещинам. В результате сильного удара не происходит разрушение материала.
Недостатки пенополистиролбетона
Помимо положительных параметров, у этого материала есть и отрицательные качества.
- Не очень хорошая прочность соединения с материалами необходимыми для крепления. Анкерные крепежи могут спровоцировать разрушение блоков.
- Оконные либо дверные конструкции с большими проблемами могут монтироваться в ограждения из бетона.
- Низкая степень огнеупорности. Блоки не горючи, но влияние завышенной температуры может спровоцировать утрату прочности стройматериала.
- Блоки нуждаются в дополнительном оштукатуривании.
- При использовании данного материала необходимо предварительно спроектировать вентиляционные системы.
Учитывая технические характеристики полистиролбетонных блоков их нельзя называть универсальными. Благодаря большому количеству преимущества пенополистирол бетон сегодня достаточно популярен в строительстве. Если хотите сделать звуко- и теплоизоляцию своими руками или построить дом, то данный материал очень пригодится.
Применение
Блочные элементы из полистиролбетона используются для строительства объектов различного предназначения.
Материал отличается плотностью и надежностью, поэтому из него возводят двух-трехэтажные дома, высокие ограждения, хозпостройки, гаражи. Благодаря высокому коэффициенту теплосбережения, внутри здания обеспечивается комфортная температура, что дает возможность сэкономить на теплоресурсах в холодное зимнее время. Но прежде чем решиться использовать этот материал в качестве основы для строительства, следует детально ознакомиться с достоинствами и недостатками, чтобы потом не возникло проблем и не пришлось вкладывать дополнительные средства на ремонт повредившейся конструкции.
Предназначения и характеристики пенополистиролбетона: описание
Благодаря характеристикам этот материал подразделяется на:
- Теплоизоляционный полистиролбетон используется при устройстве тепловой изоляции теплопроводимых систем, теплового оборудования, для изоляции внешних стеновых сооружений и покрытий, так как технологические свойства позволяют исключить процесс влагопоглощения и промерзания изоляционных слоев при длительном сроке службы.
- Теплоизоляционно-конструкционный полистиролбетон используют для монтажа тепловой изоляции самонесущих, а также несущих стен, которые рассчитаны на большой срок использования – более 50 лет, но учитывая процесс поглощения влаги и заморозки-оттайки в регионах с частым перепадом температур и влажности климата.
- Конструктивно-теплоизоляционный полистиролбетон используют при монтаже мелких блоков и при заливке опалубки. Не исключено использование несъемных несущих и самонесущих конструкций в малоэтажных постройках и несущих стен домов средне- и многоэтажных, арматурных и перемычек.
Характеристики пенополистирола (EPS) и его влияние на механические и тепловые характеристики системы утепленной бетонной опалубки (ICF)
https://doi.org/10.1016/j.istruc.2019.10.019Получить права и содержаниеAbstract
Быстро строительство путей с повышенным качеством, устойчивыми и экологически безопасными методами и материалами пользуется большим спросом в строительной отрасли.
Изолированная бетонная форма (ICF) — это развивающаяся технология, которая может удовлетворить нынешний спрос строительной отрасли.ICF представляет собой композит из бетона и пенополистирола (EPS), улучшающий теплоизоляционные и другие механические свойства здания. Целью данного исследования является изучение характеристик сжатия и изгиба блоков EPS и ICF при стандартных условиях нагрузки и оценка тепловых характеристик панелей ICF с использованием R-значения. Пластическая деформация, разрушение и поглощение энергии блоков EPS и ICF оцениваются с использованием профилей напряжения-деформации при сжатии. Экспериментальные результаты показывают, что пластическая деформация блока ICF в 78 раз выше, чем блока из простого бетона.Наличие EPS в ICF помогает изменить характер разрушения многослойного бетона с хрупкого на пластичный, что количественно определяется пластической деформацией. Предлагается упрощенный экспериментальный подход для изучения тепловых характеристик панели ICF с использованием значения R.
Предлагаемая конструкция эффективна для измерения теплового сопротивления стеновых панелей, и полученное значение R для панели ICF составляет 5,22 м 2 К/Вт, что в 7,9 раза выше, чем у простой бетонной панели. Более высокое значение теплопроводности ICF обеспечивает большую теплоизоляцию здания за счет поддержания контролируемой температуры в течение более длительного времени.Такое теплоизоляционное поведение ICF снижает энергопотребление и делает здание более энергоэффективным. Таким образом, система ICF помогает в устойчивом строительстве зданий, обеспечивая высокую теплоизоляцию с повышенной структурной прочностью.
Ключевые слова
Ключевые слова
Поглощение энергопоглощения
Расширенный полистирол
Изолированная бетонная форма
Изолированный бетон
Пластиковая деформация
R-значение R-значение
Кривая напряженность
Рекомендуемая статей Статьи (0)
Смотреть полный текст © 2019 Учреждение конструкций инженеров .
Опубликовано Elsevier Ltd. Все права защищены.
Рекомендуемые статьи
Цитирующие статьи
Влияние размеров и компоновки пенополистирола (EPS) на свойства легкого бетона
Mindess S, Young JF, Darwin D (2002) Concrete, 2nd edn. Прентис Холл, Нью-Йорк
Google Scholar
Невилл А.М. (2012) Свойства бетона. Уайли, Чичестер
Google Scholar
Нараянан Н., Рамамурти К. (2000) Структура и свойства газобетона: обзор. Cem Concr Compos 22:321–329
Статья Google Scholar
Terzic A, Pezo L, Mitic V, Radojevic Z (2015) Свойства заполнителей на основе искусственной летучей золы влияют на характеристики легкого бетона. Ceram Int 41:2714–2726
Артикул Google Scholar
Кокал Н.Ю., Озтуран Т. (2011) Характеристики легких заполнителей золы-уноса, изготовленных с использованием различных связующих и термообработок.
Cem Concr Compos 33:61–67
Статья Google Scholar
Коланджело Ф., Мессина Ф., Чоффи Р. (2015) Переработка летучей золы ТБО путем двухэтапного гранулирования цемента холодным связыванием: технологическая оценка производства легких искусственных заполнителей. J Hazard Mater 299:181–191
Статья Google Scholar
Sales A, Souza FR, Santos WN, Zimer AM, Almeida FCR (2010) Легкий композитный бетон, полученный из шлама и опилок водоподготовки: тепловые свойства и потенциальное применение.Constr Build Mater 24:2446–2453
Статья Google Scholar
Chabannes M, Benezet J-C, Clerc L, Garcia-Diaz E (2014) Использование сырой рисовой шелухи в качестве натурального заполнителя в легком изоляционном бетоне: инновационное применение. Constr Build Mater 70:428–438
Статья Google Scholar
Чанг С.Ю., Абд Эльрахман М., Сикора П., Ручинска Т., Хорщарук Э., Стефан Д., Стефан Д. (2017) Оценка влияния заполнителей из дробленого и вспененного стекла на свойства материала легкого бетона с использованием изображения -основанные подходы.Материалы 10:1354
Артикул Google Scholar
Mo KH, Ling T-C, Alengaram UJ, Yap SP, Yuen CW (2017) Обзор использования дополнительных вяжущих материалов в бетоне с легким заполнителем. Constr Build Mater 139:403–418
Статья Google Scholar
Bouvard D, Chaix JM, Dendievel R, Fazekas A, Letang JM, Peix G, Quenard D (2007) Характеристика и моделирование микроструктуры и свойств легкого пенополистирола.Cem Concr Res 37:1666–1673
Статья Google Scholar
Miled K, Roy RL, Sab K, Boulay C (2007a) Поведение на сжатие идеализированного легкого пенополистирола: влияние размера и режим разрушения.
Mech Mater 36:1031–1046
Статья Google Scholar
Печче М., Черони Ф., Биббо Ф.А., Асиерно С. (2015) Сцепление сталь-бетон легкого бетона с пенополистиролом (EPS).Mater Struct 48:139–152
Статья Google Scholar
Саяди А.А., Тапиа Дж.В., Нейцерт Т.Р., Клифтон Г.К. (2016) Влияние частиц пенополистирола (EPS) на огнестойкость, теплопроводность и прочность на сжатие пенобетона. Constr Build Mater 112:716–724
Артикул Google Scholar
Бабу Д.С., Бабу К.Г., Ви Т.Х. (2005) Свойства легких бетонов на вспененном полистироле, содержащих летучую золу.Cem Concr Res 35:1218–1223
Статья Google Scholar
Бабу Д.С., Бабу К.Г., Ви Т.Х. (2006) Влияние размера заполнителя полистирола на характеристики прочности и миграции влаги легкого бетона.
Cem Concr Compos 28:520–527
Статья Google Scholar
Кан А., Демирбога Р. (2009 г.) Новый материал для производства легкого бетона. Cem Concr Compos 31:489–495
Статья Google Scholar
Садрмомтази А., Собхани Дж., Миргозар М.А., Наджими М. (2012) Свойства пенополистирольного бетона различной прочности, содержащего микрокремнезем и золу рисовой шелухи. Constr Build Mater 35:211–219
Статья Google Scholar
Miled K, Sab K, Roy RL (2007b) Влияние размера частиц пенополистирола на прочность на сжатие легкого пенополистирола: экспериментальное исследование и моделирование. Mech Mater 39:222–240
Статья Google Scholar
Liu N, Chen B (2014) Экспериментальное исследование влияния размера частиц EPS на механические свойства легкого бетона EPS. Constr Build Mater 68:227–232
Статья Google Scholar
Cui C, Huang Q, Li D, Quan C, Li H (2016) Зависимость напряжения от деформации при осевом сжатии пенополистирола. Constr Build Mater 105:377–383
Статья Google Scholar
Шаков А., Эффтинг С., Фольгерас М.В., Гутс С., Мендес Г.А. (2014) Механические и термические свойства легких бетонов с вермикулитом и пенополистиролом с использованием воздухововлекающей добавки. Constr Build Mater 57:190–197
Статья Google Scholar
Чанг С.Ю., Эльрахман М.А., Стефан Д., Камм П.Х. (2016b) Исследование характеристик и реакции образцов изоляционного цементного теста с твердыми частицами Aer с использованием рентгеновской микрокомпьютерной томографии.Constr Build Mater 118:204–215
Статья Google Scholar
Дори Р.А., Йоманс Дж.А., Смит П.А. (2002) Влияние скопления пор на механические свойства керамики. J Eur Ceram Soc 22:403–409
Статья Google Scholar
Wong RCK, Chau KT (2005) Оценка пространственного распределения воздушных пустот и заполнителей в бетоне при одноосном сжатии с использованием компьютерной томографии.Cem Concr Res 35:1566–1576
Статья Google Scholar
Chung S-Y, Elrahman MA, Stephan D (2016a) Исследование влияния анизотропных пор на свойства материала изоляционного бетона с использованием компьютерной томографии и вероятностных методов. Energy Build 125:122–129
Статья Google Scholar
Lu B, Torquato S (1992) Функция линейного пути для случайных гетерогенных материалов.Phys Rev A 45:922–929
Статья Google Scholar
ISO 22007-2:2015 (2015) Пластмассы – определение теплопроводности и температуропроводности – часть 2: метод нестационарного плоского источника тепла (горячий диск)
EN 12390-4:2000 ( 2000) Испытание затвердевшего бетона — часть 4: прочность на сжатие; спецификация для испытательных машин
ABAQUS (2013) Версия 6.13. Системы Дассо.Потакет, Род-Айленд
Инкропера Ф.П., Девитт Д.П., Бергман Т.Л., Лавин А.С. (2006) Основы тепло- и массообмена. Уайли, Нью-Йорк
Google Scholar
Jankowiak T, Lodygowski T (2008) Идентификация параметров конститутивной модели пластичности повреждения бетона. Найдено Civ Environ Eng 6:53–69
Google Scholar
Kmiecik P, Kaminski M (2011) Моделирование железобетонных и композитных конструкций с учетом ухудшения прочности бетона.Arch Civ Mech Eng 11: 623–636
Статья Google Scholar
Jones MR (2001) Пенобетон для конструкционного использования. В: Материалы однодневного семинара по пенобетону: свойства, применение и последние технологические разработки. Loughborough University
Ramamurthy K, Nambiar EKK, Ranjani GIS (2009) Классификация исследований свойств пенобетона. Cem Concr Compos 31:388–396
Статья Google Scholar
Сингх Х., Гокхале А.М., Тамирисакандала С., Либерман С.И. (2008) Расчет линейного распределения вероятности пути на основе изображений для представления микроструктуры. Mater Sci Eng A 474:104–111
Статья Google Scholar
Tewari A, Gokhale AM, Spowart JE, Miracle DB (2004) Количественная характеристика пространственной кластеризации в трехмерных микроструктурах с использованием двухточечных корреляционных функций. Acta Mater 52:307–319
Статья Google Scholar
Torquato S, Beasley JD, Chiew YC (1988) Двухточечная кластерная функция для непрерывной перколяции. J Chem Phys 88:6540–6547
MathSciNet Статья Google Scholar
Torquato S (2002) Случайные гетерогенные материалы. Спрингер, Нью-Йорк
Книга Google Scholar
Bogas JA, Gomes A, Pereira MFC (2012) Самоуплотняющийся легкий бетон, произведенный с керамзитовым заполнителем.Constr Build Mater 35:1013–1022
Статья Google Scholar
Kim HK, Hwang EA, Lee HK (2012) Влияние метакаолина на легкий бетон по типу мелкого заполнителя. Constr Build Mater 36:719–726
Статья Google Scholar
Мо К.Х., Аленгарам Ю.Дж., Висинтин П., Гох С.Х., Джумаат М.З. (2015) Влияние легкого заполнителя на свойства сцепления бетона с различными классами прочности.
Constr Build Mater 84:377–386
Статья Google Scholar
СВОЙСТВА ЛЕГКОГО ПЕНИСТИРОЛОБЕТОНА, АРМИРОВАННОГО СТАЛЬНОЙ ВОЛОКНОЙ
Бетон из пенополистирола (EPS) представляет собой легкий малопрочный материал с хорошими энергопоглощающими характеристиками. Однако из-за легкого веса шариков пенополистирола и их гидрофобной поверхности бетон из пенополистирола склонен к расслаиванию во время заливки, что приводит к плохой обрабатываемости и снижению прочности.В этой статье метод премиксов, аналогичный методу «обертывания песком», был использован для изготовления пенополистирола. Также были исследованы его механические свойства. Исследования, представленные в статье, показали, что пенополистирол плотностью 800-1800 кг/м3 и пределом прочности при сжатии 10-25 МПа можно получить путем частичной замены крупного и мелкого заполнителя гранулами пенополистирола. Мелкозернистая двуокись кремния значительно улучшила сцепление между шариками пенополистирола и цементным тестом и увеличила прочность пенобетона на сжатие.
Кроме того, добавление стальной фибры значительно улучшило усадку при высыхании.
- Наличие:
- Корпоративные Авторы:
Эльзевир
Бульвар, Лэнгфорд Лейн
Кидлингтон, Оксфорд объединенное Королевство OX5 1 ГБ - Авторов:
- Дата публикации: 2004-7
Язык
Информация о СМИ
Тема/Указатель Термины
Информация о подаче
- Регистрационный номер: 00983066
- Тип записи: Публикация
- Файлы: ТРИС
- Дата создания: 8 декабря 2004 г. , 00:00
, 00:00IRJET-Запрошенная вами страница не найдена на нашем сайте Январь 2022 г. Выполняется публикация…
Browse Papers
IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Подтвердить здесь
IRJET Получил сертификат регистрации системы менеджмента качества ISO 9001:2008.
IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 1, выпуск 1 (январь 2022 г.) из различных технических и научных дисциплин
Отправить сейчас
IRJET, том 9, выпуск 1, январь 2022 г. Публикация находится в процессе…
Browse Papers
IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Подтвердить здесь
IRJET Получил сертификат регистрации системы менеджмента качества ISO 9001:2008.
IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 1, выпуск 1 (январь 2022 г.) из различных технических и научных дисциплин
Отправить сейчас
IRJET, том 9, выпуск 1, январь 2022 г.
Публикация находится в процессе…
Browse Papers
IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Подтвердить здесь
IRJET Получил сертификат регистрации системы менеджмента качества ISO 9001:2008.
IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 1, выпуск 1 (январь 2022 г.) из различных технических и научных дисциплин
Отправить сейчас
IRJET, том 9, выпуск 1, январь 2022 г. Публикация находится в процессе…
Browse Papers
IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Подтвердить здесь
IRJET Получил сертификат регистрации системы менеджмента качества ISO 9001:2008.
IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 1, выпуск 1 (январь 2022 г.) из различных технических и научных дисциплин
Отправить сейчас
IRJET, том 9, выпуск 1, январь 2022 г. Публикация находится в процессе.
..
Browse Papers
IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Подтвердить здесь
IRJET Получил сертификат регистрации системы менеджмента качества ISO 9001:2008.
IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 1, выпуск 1 (январь 2022 г.) из различных технических и научных дисциплин
Отправить сейчас
IRJET, том 9, выпуск 1, январь 2022 г. Публикация находится в процессе…
Browse Papers
IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Подтвердить здесь
IRJET Получил сертификат регистрации системы менеджмента качества ISO 9001:2008.
IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 1, выпуск 1 (январь 2022 г.) из различных технических и научных дисциплин
Отправить сейчас
IRJET, том 9, выпуск 1, январь 2022 г. Публикация находится в процессе…
Browse Papers
IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Подтвердить здесь
IRJET Получил сертификат регистрации системы менеджмента качества ISO 9001:2008.
IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 1, выпуск 1 (январь 2022 г.) из различных технических и научных дисциплин
Отправить сейчас
IRJET, том 9, выпуск 1, январь 2022 г. Публикация находится в процессе…
Browse Papers
IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Подтвердить здесь
IRJET Получил сертификат регистрации системы менеджмента качества ISO 9001:2008.
Сравнение легкого полистиролбетона с использованием инженерных материалов или отходов — Профили исследований Университета Майами
TY — JOUR
T1 — Сравнение легкого полистиролбетона с использованием инженерных материалов или отходов
AU — Trussoni, Matthew
AU DiLaurenzio
AU — Золло, Рональд Ф.
PY — 2012/1/1
Y1 — 2012/1/1
N2 — Целью данного исследования является изучение разницы между использованием промышленного или отработанного пенополистирола (EPS) в качестве заполнителя в бетоне.
Пропорции бетонной смеси остаются постоянными, в то время как два типа пенополистирола — перемолотые отходы (RGD) и изготовленные сферические шарики (BD) — заменяют часть мелкого заполнителя. Пластическое состояние и свойства в отвержденном состоянии количественно оцениваются и сравниваются между испытательными партиями.Приведены показатели пластического состояния консистенции, содержания воздуха и удельного веса. Измеренные свойства в закаленном состоянии включают прочность на сжатие, модуль упругости, отношение прочности к весу и ударную вязкость, связанную с энергией, которые определяются с помощью кривых нагрузки на сжатие и деформации. Результаты показывают, что для сопоставимых бетонных смесей смеси BD продемонстрировали улучшенную удобоукладываемость и меньшее улавливание или вовлечение воздуха по сравнению со смесями RGD из-за различий в характеристиках поверхности частиц пенополистирола.Кроме того, статистически значимое увеличение прочности на сжатие и связанной с энергией ударной вязкости продемонстрировано для смесей BD по сравнению со смесями RGD.
AB — Целью данного исследования является изучение разницы между использованием промышленного или пенополистирола из отходов (EPS) в качестве заполнителя в бетоне. Пропорции бетонной смеси остаются постоянными, в то время как два типа пенополистирола — перемолотые отходы (RGD) и изготовленные сферические шарики (BD) — заменяют часть мелкого заполнителя.Пластическое состояние и свойства в отвержденном состоянии количественно оцениваются и сравниваются между испытательными партиями. Приведены показатели пластического состояния консистенции, содержания воздуха и удельного веса. Измеренные свойства в закаленном состоянии включают прочность на сжатие, модуль упругости, отношение прочности к весу и ударную вязкость, связанную с энергией, которые определяются с помощью кривых нагрузки на сжатие и деформации. Результаты показывают, что для сопоставимых бетонных смесей смеси BD продемонстрировали улучшенную удобоукладываемость и меньшее улавливание или вовлечение воздуха по сравнению со смесями RGD из-за различий в характеристиках поверхности частиц пенополистирола.
Кроме того, статистически значимое увеличение прочности на сжатие и связанной с энергией ударной вязкости продемонстрировано для смесей BD по сравнению со смесями RGD.
KW — Легкий бетон из пенополистирола
KW — Свойства в затвердевшем состоянии
KW — Изготовленный сферический борт
KW — Свойства в пластическом состоянии
KW — Отходы вторичного измельчения
UR — http://www.scopus.com /record.url?scp=84857620803&partnerID=8YFLogxK
UR — http://www.Scopus.com/inward/cityby.url?scp=84857620803&partnerid=8yflogxk
м3 — Статья
An — Scopus: 84857620803
VL — 109
SP — 101
EP — 107
Jo — Aci Materials Journal
JF — ACI Materials Journal
SN — 0889-325X
IS — 1
ER —
Механические и физические свойства конструкционных бетонов из пенополистирола, содержащих микрокремнезем и нанокремнезем
Construction and Building Materials 136 (2017) 590–597Списки содержания доступны по адресу ScienceDirect
Домашняя страница журнала Construction and Building Materials: www.
elsevier.com/locate/conbuildmat
Механические и физические свойства конструкционных бетонов из пенополистирола, содержащих микрокремнезем и нанокремнезем Моджтаба Фатхи ⇑, Абед Юсефипур, Эхсан Хематпури Фарохи Факультет гражданского строительства, Университет Рази, Керманшах, Иран
основные моменты Кремнеземные материалы вызывают меньшую зону перехода между пенополистиролом и цементным тестом. Оптимальное процентное содержание диоксида кремния для образцов пенополистирола меньше, чем у других. Эффект 1% нанокремнезема почти такой же, как у 5% микрокремнезема, хотя он и дороже.Гранулы пенополистирола изменяют режим разрушения бетона с диагональных линий на параллельные. 28-дневная известковая вода и 1-дневная обработка паром привели к высокой прочности и низкому водопоглощению.
article
info
История статьи: Получена 4 июня 2016 г. Получена в исправленном виде 18 ноября 2016 г. Принята 10 января 2017 г. Доступно онлайн 3 февраля 2017 г. В этой статье были исследованы механические и физические свойства, такие как прочность, водопоглощение, тип отверждения, характер разрушения и микроструктура пенополистирольных (EPS) конструкционных легких бетонов, модифицированных микрокремнеземом и нанокремнеземом.
В образцах без гранул ЭПС замена микрокремнезема и нанокремнезема до 15 и 3 мас.% цемента соответственно привела к повышению прочности на сжатие и снижению водопоглощения, а затем эти тенденции были обратными. Эти количества для бетонов, содержащих пенополистирол, составили 10 и 2% соответственно. Заменив почти каждые 5% микрокремнезема или каждый 1% нанокремнезема, прочность на сжатие увеличилась примерно на 10-15%, а водопоглощение уменьшилось примерно на 15-20%.При добавлении микрокремнезема и нанокремнезема в бетон, содержащий шарики пенополистирола, была создана надлежащая адгезия между шариками пенополистирола и другими компонентами бетона, что подтверждается изображениями образцов, полученными с помощью СЭМ. Также было исследовано влияние трех методов твердения водой, известковой водой и паром на прочность и водопоглощение бетонов. Результаты показали, что 28-дневное отверждение известковой водой и 1-дневное отверждение паром привели к самой высокой прочности и наименьшему водопоглощению по сравнению с другими методами отверждения.
Ó 2017 Elsevier Ltd. Все права защищены.
1. Введение Конструкционный бетон с легким заполнителем изготавливается из конструкционного легкого заполнителя, как определено в ASTM C330 [1]. Этот бетон имеет минимальную 28-дневную прочность на сжатие 17 МПа и равновесную плотность от 1120 до 1920 кг/м3 и полностью состоит из легких заполнителей или комбинации легких заполнителей и заполнителей нормальной плотности. Из-за очень малого веса гранул пенополистирола их использование в бетоне значительно снижает плотность и прочность бетона.Бетоны, содержащие шарики пенополистирола, имеют постепенное и медленное разрушение, тогда как бетоны без шариков пенополистирола имеют хрупкое и быстрое разрушение. В бетонах, содержащих ⇑ Автор, ответственный за переписку. Адреса электронной почты: [email protected] (М. Фатхи), [email protected] (A. Yousefipour), [email protected] (E. Hematpoury Farokhy). http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.01.040 0950-0618/Ó 2017 Elsevier Ltd. Все права защищены.
EPS с одинаковой плотностью, использование гранул EPS меньшего размера приводит к более высокой прочности бетона.Чен и др. [2] в экспериментальном исследовании легких бетонов на пенополистирольных заполнителях, содержащих микрокремнезем и полипропиленовые волокна, пришли к выводу, что мелкий микрокремнезем значительно увеличивает прочность сцепления между гранулами пенополистирола и цементным тестом и, таким образом, вызывает увеличение прочности пенополистирола на сжатие. Гесог и др. [3] провели исследование свойств бетонов с легкими заполнителями и произвели легкие бетоны (LWC) с использованием различных комбинаций крупных и мелких заполнителей из легкой летучей золы.Они пришли к выводу, что для достижения определенной осадки увеличение количества частиц золы-уноса снижает потребность в химических добавках из-за круглой формы частиц золы-уноса, что заставляет их скользить друг по другу и приводит к повышению текучести и осадки. бетона. Liu и Chen [4] провели экспериментальное исследование влияния размера частиц EPS на механические свойства
M.
Fathi et al. / Construction and Building Materials 136 (2017) 590–597
легкие пенополистирольные бетоны, и пришел к выводу, что свойства бетона, такие как прочность, зависят от размера гранул и количества пенополистирола.Шаков и др. [5] изучали механические и термические свойства легких бетонов, содержащих вермикулит и пенополистирол, и обнаружили, что из-за высокого водопоглощения легких заполнителей вода в легких заполнителях может выделяться для внутреннего твердения бетона; поэтому легкие бетоны могут быть более выгодными, чем обычные бетоны. Легкие пенополистирольные бетоны обладают более высокой прочностью и легче вермикулитовых бетонов; это показывает преимущество пенополистирола по сравнению с вермикулитом.Zhang и Poon [6] предположили, что при использовании 100% зольного остатка (FBA) вместо природного мелкого заполнителя (мелкого щебня) можно получить конструкционный легкий бетон с плотностью после сушки в печи около 1500 кг/м3. Использование пористого легкого заполнителя может снизить теплопроводность примерно до 70% по сравнению с контрольным бетоном (обычный бетон).
Когда больше FBA используется для замены мелкого щебня, теплопроводность может быть дополнительно снижена, поскольку FBA является более пористым. Хунцзянь и др.[7] продемонстрировали, что добавление нанокремнезема в легкие бетоны снижает их водопроницаемость и повышает устойчивость к проникновению ионов хлора. Ченгчен и др. [8] изучали зависимость между напряжением и деформацией при осевом сжатии и изготавливали пенополистирол, заменяя крупные заполнители гранулами пенополистирола. Они показали, что зависимость осевого напряжения сжатия от деформации пенополистирола значительно отличалась от таковой для обычного бетона, а типичная аналитическая модель напряжения-деформации для обычного бетона не могла описать кривую напряжения-деформации для пенополистирола.В настоящей статье изучается влияние содержания микрокремнезема, нанокремнезема, цемента и полистирольных шариков на прочность на сжатие, водопоглощение, характер разрушения и микроструктуру легких конструкционных бетонов.
2.
Материалы и методы испытаний В данном исследовании использовался портландцемент типа 2, соответствующий ASTM C150/C150M [9]. Используемые легкие заполнители Scoria имели модуль крупности 2,6 и размеры, ограниченные 9,5 мм. Графики градации крупного и мелкого заполнителя представлены на рис.1. Их замачивали в воде в течение недели, прежде чем использовать в бетоне; затем их помещали в сито на 30 мин для удаления лишней воды. Небольшое количество воды осталось в насыщенной сухой поверхности (SSD) легких заполнителей, которая была вычтена из воды состава смеси. Во всех бетонных смесях воздухоразбавитель применялся в количестве 0,05 % от массы цемента. Для сохранения работоспособности образцов следует поддерживать осадку в пределах 75–125 мм (по ACI 213 [14] R-03) за счет применения суперпластификатора.Суперпластификатор очень дорогой; поэтому было использовано минимально возможное количество суперпластификатора на основе поликарбоксилата. Так осадка всех образцов
а) Мелкий заполнитель
591
сохранялась в пределах 75–95 мм.
Из-за высокой поверхности нанокремнезема и микрокремнезема бетоны, содержащие больше этих порошков, нуждаются в большем количестве суперпластификатора, чем другие. Так как гранулы пенополистирола имеют гладкую и гидрофобную поверхность, это приводит к увеличению осадки бетона; так, при замене 20 % крупнозернистого заполнителя Scoria гранулами пенополистирола (размер частиц 2–4 мм) отношение воды к цементу снизилось на 5 %.Использовали нанокремнезем с чистотой более 99% и размером частиц 11–13 нм и микрокремнезем с размером частиц 2–3 мкм. Для оценки влияния микрокремнезема и нанокремнезема на свойства бетона уровни замены цемента микрокремнеземом были выбраны как 5, 10, 15 и 20%, а нанокремнеземом — 1, 2, 3 и 4. %. Сводка значений пропорций смеси представлена в табл. 1–3. Плотность всех бетонов находилась в пределах 1565–1780 кг/м3. В условиях отверждения паром температура составляла около 80 °C, а влажность составляла около 90%.В условиях отверждения известковой водой в соответствии со стандартом ASTM C31/C31M [10] использовалась смесь из 4 г извести на один литр воды.
Для приготовления огромных образцов шарики пенополистирола сначала смачивали частью воды затворения и суперпластификатором. После смешивания природных заполнителей с цементом и другими материалами постепенно добавляли оставшуюся воду и материалы до получения однородной и текучей смеси. Испытание на прочность при сжатии проводили согласно ASTM C39/C39M [11] на образцах объемом 100 100 100 мм3 через 1, 7 и 28 дней после отверждения.Начальное и конечное водопоглощение рассчитывали в соответствии со стандартами BS 1881-122 [12] и ASTM C642 [13] на образцах объемом 100 100 100 мм3 через 28 дней после отверждения. В испытании на водопоглощение образцы без ППС сушили в сушильном шкафу при температуре 100–110 °С, а во избежание усадки и испарения ППС образцы, содержащие ППС, сушили в сушильном шкафу при температуре
3. Результаты и обсуждение 3.1. Прочность на сжатие Значения прочности образцов бетона через 1, 7 и 28 суток для всех способов твердения представлены на рис.3 и 4. На этих рисунках C – цемент с содержанием микрокремнезема или нанокремнезема, d – дни, S
б) Крупный заполнитель
Рис.
1. Диаграммы классификации крупного и мелкого заполнителя.
592
М. Фатхи и др. / Строительство и строительные материалы 136 (2017) 590–597
Таблица 1 Химические свойства портландцемента, нанокремнезема, микрокремнезема и шлаковых заполнителей. Химический состав
Портландцемент
Нанокремнезем
Микрокремнезем
Шлаковый шлак
SiO2 ð%Þ CaO ð%Þ Al2 O3 ð%Þ Fe2 O3 ð%Þ C ð%ðP 2 O5 M ð%Þ TiO2 ð%Þ MgO ð%Þ SO3 ð%Þ Na2 O ð%Þ K 2 O ð%Þ Свободный CaO ð%Þ C 2 S ð%Þ C 3 S ð%Þ C 3 A ð%Þ C 4 AF ð%Þ Ti ð%Þ Ca ð%Þ Na ð%Þ Fe ð%Þ Потери при прокаливании (%) Нерастворимый остаток (%)
27 0:3 65 0:5 5:2 0:2 4: 6 0:2 – – – – 1:8 0:2 2:2 0:4 00:15 00:05 00:5 00:05 10:3 00:2 140:48 590:47 6 14 – – – – 1 00:5 00:4 00:1
P 99 – – – – – – – – – – – – – – – 6 120 ppm 6 70 ppm 6 50 ppm 6 20 ppm – –
85—92 MAX10 :5 МАКС1 МАКС2 МАКС2 – – – МАКС2 – – – – – – – – – – – – МАКС3 –
480:37 80:43 120:49 80:07 – 10:79 00:118 10:78 90:58 00:31 40:63 30:27 – – – – – – – – – – –
Таблица 2 Классификация легких заполнителей Scoria.
Размер сита
12,5 мм 9.5 мм 4,75 мм 2,36 мм 1,18 мм. 0,6 мм 2,36 мм 1,18 мм 0,6 мм 0,3 мм 0,15 мм 0,075 мм. Плотность: кг / м3 мм 0,075 мм. Грартировка совокупных совокупных прохождений (%) мелкого агрегата
Грубый совокупность
100 100 99,6 93,8 78,8 34 23 17 4 890
100 98,6 37,2 2 0 0 0 0 0 675
– отверждение паром, W – отверждение водой, L – отверждение известковой водой, fcm – стандартная цилиндрическая эквивалентная прочность на сжатие. Результаты испытаний показали, что в бетонах без пенополистирола при замене до 15 % микрокремнезема и до 3 % нанокремнезема прочность на сжатие увеличилась, а при дальнейшем увеличении микрокремнезема и нанокремнезема прочность на сжатие увеличилась. сила немного уменьшилась.В пенополистирольных бетонах эти оптимальные количества микрокремнезема и нанокремнезема составляли 10 и 2% соответственно. Меньшее количество микрокремнезема и оптимальное процентное содержание нанокремнезема в бетонах, содержащих шарики пенополистирола, обусловлено наличием герметичных шариков полистирола и непроницаемостью в них цементного теста, либо меньшим количеством крупнозернистых шлаков, и следовательно, меньше пор.
Кремнеземные материалы в основном увеличивали 28-суточную прочность несколько больше, чем 7-дневную прочность, из-за завершения реакции микрокремнезема или нанокремнезема с цементным тестом и образования силикатного геля (3CaO2SiO23h3O) в результате выделения гидроксида кальция ( Ca(OH)2) из-за гидратации цемента требует времени.В бетонах с гранулами пенополистирола при замене почти каждых 5 % микрокремнезема или каждого 1 % нанокремнезема прочность на сжатие увеличивалась примерно на 10–15 %, а при увеличении количества цемента на каждые 50 кг/м3 прочность на сжатие увеличивается до 15%. Во всех протестированных бетонах метод отверждения влиял как на начальную, так и на конечную прочность на сжатие. Метод отверждения известковой водой привел к получению самой высокой прочности на сжатие в течение 28 дней. Отверждение
в известковой воде без применения тепловых режимов привело к замедлению формирования микроструктуры бетона и большей конечной прочности.При отверждении паром достижение 1-дневной прочности происходит быстро и составляет более 80% от 7-дневной прочности; однако его 28-дневная прочность является наименьшей по сравнению с другими методами из-за раннего и быстрого процесса гидратации и создания неравномерного и неоднородного распределения продуктов гидратации.
3.2. Водопоглощение Согласно BS1881 результаты начального (30 мин) и конечного (48 ч) водопоглощения образцов бетона представлены на рис. 5 и 6 соответственно. В бетонах без пенополистирола при повышении прочности бетона процент водопоглощения у всех образцов снижался.Другими словами, те же самые факторы, которые были эффективны для увеличения прочности, также эффективны для снижения водопоглощения. Точно так же оптимальный процент снижения водопоглощения для микрокремнезема и нанокремнезема составлял 15 и 3% соответственно, так что при замене почти каждых 5% микрокремнезема или каждого 1% нанокремнезема водопоглощение уменьшалось. примерно на 20%. Таким образом, влияние кремнеземных материалов на снижение водопоглощения было больше, чем на увеличение прочности бетона на сжатие.Был сделан вывод, что бетоны, содержащие пенополистирол, обладают меньшим водопоглощением, чем бетоны без пенополистирола. Это произошло из-за гидрофобности, гладкости и отсутствия водопоглощения гранул EPS. Также в прежних бетонах по тем же соображениям прочности оптимальный процент снижения водопоглощения для микрокремнезема и нанокремнезема составлял 10 мас.
% и 2 мас.% соответственно. 3.3. Отверждение бетона Способ отверждения бетона влияет на прочность на сжатие и водопоглощение. Отверждение известковой водой привело к наибольшей прочности на сжатие и наименьшему водопоглощению в 28-дневных бетонах.Отверждение паром привело к наибольшей прочности на сжатие и наименьшему водопоглощению у однодневных бетонов и наименьшей прочности на сжатие и наибольшему водопоглощению у
593
M. Fathi et al. / Строительство и строительные материалы 136 (2017) 590–597 Таблица 3. Соотношение смесей легких бетонов. №
Цемент (кг/м3)
Микрокремнезем (кг/м3)
Нанокремнезем (кг/м3)
в/ц
SP (мас.%)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41
450 422.5 405 382.5 360 445.5 441 436.5 432 450 422.54 432 450 422.5 405 382.5 400 380 360 340 320 396 392 360 3464 400 380 360 340 396 392 388 350 340 396 392 388 350 332,5 315 297,5 280 346,5 343 339,5 336
0 22,5 45 67,5 90 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 22,5 45 67,5 0 0 0 0 20 40 60 80 0 0 0 0 0 20 40 60 0 0 0 0 17,5 35 52,5 70 0 0 0 0
0 0 0 0 0 4,5 9 9 13,5 0 18 0 13,5 0 0 0 0 0 4 8 12 16 0 0 0 0 0 4 8 12 0 0 0 0 0 0 4 8 12 0 0 0 0 0 0 0 4 8 12 0 0 0 0 0 0 3,5 7 10.
5 14
0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,35 0,35 0,35 0,40 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0.35 0,35 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,45 0,45 0,45 0,45 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40
0 0,0 0,40
0 0,0 0,6 0,8 1 0,3 0,6 0,8 1 0 0,0 0,6 0,8 0,6 0,6 0,8 0 0,3 0,6 0,8 1 0.3 0,6 0,8 1 0 0,3 0,6 0,8 0,8 0,6 0,8 0,6 0,8 0,3 0,6 0,8 0 0,6 0,6 0,8 1 0,8 0,6 0,8 1,6 0,8 1 0,3 0,6 0,8 1
легкие агрегаты (кг / м3)
Спад (мм)
Fine Scorial
Crarse Scoria
EPS
650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650
372 372 372 372 372 372 372 372 372 372 236 236 236 236 236 236 236 236 236 236 236 372 372 372 372 372 372 372 372 372 372 372 372 372 236 236 236 236 236 236 236 372 372 372 372 372 372 372 372 372 372 372 372 372 372 372 372 372
0 0 0 0 0 0 0 0 0 2.
55 2.55 2.55 2.55 2.55 2.55 2.55 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
% 0 Микро-Силика
% 5 Микро-Силика
% 10 Микрокремнезем
%15 Микрокремнезем
%0 Нанокремнезем
%1 Нанокремнезем
%2 Нанокремнезем
%3 Нанокремнезем
7 7 7 778 77 77 80 89 90 86 87 89 84 79 80 79 78 76 81 83 80 78 86 91 91 87 93 92 89 80 82 79 79 77 84 81 81 78 диоксид кремния и нанокремнезем.
28-дневные бетоны. В таблице 4 показано влияние методов отверждения на прочность на сжатие и водопоглощение в оптимальном состоянии бетонов, содержащих пенополистирол. Положительные и отрицательные значения показывают увеличение и уменьшение процентных значений соответственно.
3.4. Вид разрушения Для определения прочности образцов на сжатие при нагружении образцов бетона без ЭПС появлялись трещины диагонального сдвига, а при продолжении нагружения
594
М.
Фатхи и др. / Строительство и строительные материалы 136 (2017) 590–597
Рис. 3. Результаты прочности на сжатие легких бетонов без пенополистирола.
Рис. 4. Результаты прочности на сжатие легких пенополистирольных бетонов.
мужчины превратились в усеченные пирамиды. В образцах, содержащих пенополистирол, параллельно направлению нагружения появлялись трещины, и при продолжении нагружения образцы раскалывались на несколько сегментов. Кроме того, в отличие от обычных бетонов, высокий процент поверхностей разрушения пересекает легкие заполнители Scoria и EPS; этот процент был выше в бетонах, содержащих микрокремнезем и нанокремнезем, из-за более высокой прочности цементного теста и переходной зоны между легкими заполнителями и цементным тестом.Так, низкая прочность легких заполнителей является важным фактором в характере повреждения и величине прочности бетона (рис. 7).
3.5. Микроструктура Изображения образцов легкого бетона, полученные с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), представлены на рис.
8. В бетонах без пенополистирола хорошо видны хорошая адгезия, когерентность и взаимосвязь между шлаком и цементным тестом, а также переходная зона между ними, особенно в тех, которые содержат микрокремнезем и нанокремнезем.Это происходит из-за шероховатой и пористой поверхности шлака. В бетонах, содержащих пенополистирол без кремнеземистых материалов, шарики пенополистирола не имеют достаточной адгезии с цементным тестом, а переходная зона между пенополистиролом
595
M. Fathi et al. / Строительство и строительные материалы 136 (2017) 590–597
Рис. 5. Результаты водопоглощения легких бетонов без пенополистирола.
Рис. 6. Результаты водопоглощения легких бетонов, содержащих пенополистирол.
Таблица 4 Сравнение влияния методов отверждения на прочность на сжатие и водопоглощение.Характеристики бетона
Прочность на сжатие Водопоглощение
Возраст бетона
7 дней 28 дней 30 мин 48 ч
Известковая вода/вода
Вода пар/вода
Микрокремнезем
7
Микрокремнезем
Нанокремнезем
+6% +7% 14% 3%
+6% +7% 14% 4%
+12% 6% +14% +5%
+10 % 5% +20% +8%
596
M.
Fathi et al. / Construction and Building Materials 136 (2017) 590–597
Без пенополистирола, без добавки кремнезема
Без пенополистирола, с 15% микрокремнезема
Без пенополистирола, с 3% нанокремнезема
С пенополистиролом, без добавки кремнезема
С EPS, с 10 % микрокремнезема
С EPS, с 2 % нанокремнезема
Рис.7. Режимы разрушения легких бетонов при испытаниях на прочность при сжатии.
Без пенополистирола, без добавки кремнезема
С пенополистиролом, без добавки кремнезема
Без пенополистирола, с 15 % микрокремнезема
Без пенополистирола, с 3 % нанокремнезема
С пенополистиролом, с 10 % микрокремнезема
С пенополистиролом, с 2% нанокремнезема
Рис. 8. СЭМ-микрофотографии образцов легкого бетона.
и цементная паста имеет относительно большую ширину. Это указывает на отсутствие достаточной адгезии между гранулами пенополистирола и цементным тестом из-за сферической и гладкой поверхности и гидрофобных свойств гранул пенополистирола.
В образцах бетона
, содержащих 10 % микрокремнезема и 2 % нанокремнезема, ширина переходной зоны между ППС и цементным тестом практически исчезает. Это указывает на наличие достаточной адгезии между шариками пенополистирола и кремнеземными материалами цементного теста.
М. Фатхи и др. / Construction and Building Materials 136 (2017) 590–597
4. Выводы Сравнение механических и физических свойств бетонов с гранулами пенополистирола и без них в различных условиях показало, что в бетонах без гранул пенополистирола замена микрокремнезема и нано- кремнезема до 15 и 3 % от массы цемента приводило к значительному повышению прочности бетонов и снижению водопоглощения.Однако при замене большего количества значений прочность и водопоглощение имели тенденцию к снижению и увеличению соответственно. Использование гранул пенополистирола в составе бетонной смеси привело к повышению подвижности и удобоукладываемости бетонов, значительному снижению их прочности на сжатие, плотности и водопоглощения.
При этом оптимальное процентное содержание микрокремнезема и нанокремнезема уменьшалось и достигало 10% и 2% от массы цемента соответственно. Эти результаты показывают, что эффект 1% нанокремнезема почти такой же, как у 5% микрокремнезема, хотя он и дороже.Отверждение паром привело к более быстрому набору прочности; однако полученные бетоны имели меньшую конечную прочность и более высокий процент водопоглощения. С другой стороны, отверждение известковой водой привело к самой высокой конечной прочности и наименьшему водопоглощению в 28-дневных образцах бетона. Гранулы пенополистирола изменили режим разрушения бетона с диагональных линий и хрупкого режима на режим мягких и параллельных линий. Микрофотографии СЭМ показали, что при добавлении микрокремнезема и нанокремнезема в бетон была сформирована подходящая адгезия между шариками пенополистирола и цементным тестом, а переходная зона между ними уменьшилась.Образцы, содержащие микрокремнезем, по сравнению с образцами, содержащими нанокремнезем, обладают лучшей однородностью, стабильностью, долговечностью и экономичностью.
597
№ по каталогу [1] [2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
90 9004 [7] [11] [12] [13] [14] ASTM C330/C330M, Стандартные технические условия на легкие заполнители для конструкционного бетона, ASTM International, 2014. Бинг Чен, Цзе Лю, Лун-чжу Чен, Экспериментальное исследование легкого пенополистирола Заполнитель бетона, содержащий микрокремнезем и полипропиленовые волокна, vol.15, Шанхайский университет Цзяотун, 2010 г., стр. 129–137. М. Гесог, Э. Гунейсиа, Б. Али, К. Мермердас, Прочностные и транспортные свойства паро- и водоотверждаемых легких заполнителей, Constr. Строить. Матер. 49 (2013) 417–424. Н. Лю, Б. Чен, Экспериментальное исследование влияния размера частиц пенополистирола на механические свойства легкого бетона пенополистирола, Constr. Строить. Матер. 68 (2014) 227–232. А. Шаков, К. Эффтинг, М.В. Фольгерас, С. Гутс, Г.А. Мендес, Механические и термические свойства легких бетонов с вермикулитом и пенополистиролом с использованием воздухововлекающей добавки, Constr.
Строить. мат., 57, 2014. С. 190–197. Б. Чжан, К. С. Пун, Использование золы в печи для производства легкого заполнителя с теплоизоляционными свойствами, Дж. Клин. Произв. 99 (2015) 94–100. D. Hongjian, D. Suhuan, L. Xuemei, Влияние наносиликата на механические и транспортные свойства легкого бетона, Constr. Строить. Матер. 82 (2015) 114–122. C. Chengchen, Q. Huang, L. Dongbin, Q. Chunri, L. Hongchao, Соотношение между напряжением и деформацией при осевом сжатии пенополистирола, Constr. Строить.Матер. 105 (2016) 377–383. ASTM C150/C150M, Стандартные технические условия на портландцемент, ASTM International, Западный Коншохокен, 2015 г. ASTM C31/C31M, Стандартная практика изготовления и отверждения образцов бетона для испытаний в полевых условиях, ASTM International, Западный Коншохокен, 2015 г. ASTM C39/C39M, Стандартный метод испытаний на прочность на сжатие цилиндрических образцов бетона, ASTM International, 2015. BS 1881-122, Испытание бетона. Метод определения водопоглощения, Британский стандарт, 2015 г.
ASTM C642, Стандартный метод определения плотности, водопоглощения и пустот в затвердевшем бетоне, ASTM International, 2013 г.ACI 213R, Руководство по конструкционному бетону с легким заполнителем. Farmington Hills, American Concrete Institute, 2003.
| Название: | Свойства легких бетонов на вспененных полистиролах, содержащих летучую золу | Авторы: | Бабу, Д.С. Ганеш Бабу, К. Ви, Т.Х. | Ключевые слова: | Прочность на сжатие Пенополистирол Зола-уноса Модуль упругости Прочность на растяжение при расщеплении Деформационно-напряженное поведение | Дата выпуска: | июнь 2005 г. | Ссылка: | Бабу, Д.С., Ганеш Бабу, К., Ви, Т.Х. (2005-06). Свойства легких бетонов на пенополистирольных заполнителях, содержащих зольную пыль. Исследования цемента и бетона 35 (6): 1218-1223. Репозиторий ScholarBank@NUS. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.11.015 | Abstract: | Легкие бетоны можно производить путем частичной или полной замены обычных заполнителей в бетоне или растворе, в зависимости от требований к плотности и уровням прочности. Настоящее исследование охватывает использование гранул пенополистирола (EPS) в качестве легкого заполнителя как в бетоне, так и в растворе.Основной целью этой программы является изучение механических свойств пенополистирола, содержащего летучую золу, и сравнение результатов с литературными данными по бетонам, содержащим в качестве вяжущего только OPC. Было оценено влияние пенополистирола на характеристики сырого и затвердевшего состояния бетонов, содержащих летучую золу. Прочность на сжатие пенополистирола, содержащего летучую золу, показывает непрерывный прирост даже до 90 дней, в отличие от описанного в литературе для OPC. Было также установлено, что разрушение этих бетонов как при сжатии, так и при растяжении при разрыве происходит постепенно, как это наблюдалось ранее для бетонов, содержащих пластиковые измельченные заполнители. akson-quick.ru © 2019
|