Глинобетон и его применение: Глинобетон и его применение. Гернот Минке. 2004 | Библиотека: книги по архитектуре и строительству

Содержание

Глинобетон и его применение. Гернот Минке. 2004 | Библиотека: книги по архитектуре и строительству

Книга знакомит читателей с зарубежным опытом возведения конструкций из глинобетона. В ней рассматриваются вопросы улучшения его свойств, проектирования частей грунтовых зданий, способы защиты глиносырцовых поверхностей от атмосферных воздействий и т.д. В книге сочетаются теория с конкретными практическими рекомендациями. Она будет полезна инженерам-проектировщикам, строителям, архитекторам, частным застройщикам, а также студентам строительных специальностей. Книга прекрасно иллюстрирована, что усиливает ее прикладную значимость.

Предисловие
Благодарности

1. Введение
1.1. Общие сведения
1.2. Историческая справка
1.3. Недостатки глинистых грунтов и преимущества глиносырцовых материалов
1.4. Улучшение климата помещений
1.4.1. Общие сведения
1.4.2. Влияние влажности воздуха на здоровье
1.4.3. Влияние воздухообмена на влажность воздуха
1.4.4. Способность глинобетона регулировать влажность
1.5. Предубежденное отношение к глиносырцовым материалам

2. Свойства глинистых грунтов и глинобетона
2.1. Основные свойства
2.1.1. Общие сведения
2.1.2. Минеральный состав глинистых грунтов
2.1.3. Пыль, песок, гравий
2.1.4. Зерновой состав глинистых грунтов
2.1.5. Состав органической части грунтов
2.1.6. Формы воды в грунтах
2.1.7. Пористость
2.1.8. Удельная поверхность
2.1.9. Плотность
2.2. Методы испытаний глинистых грунтов
2.2.1. Общие сведения
2.2.2. Определение гранулометрического состава глинистых грунтов ареометрическим и ситовым методами
2.2.3. Определение влажности грунта
2.2.4. Упрощенные методы испытаний
2.3. Влияние воды
2.3.1. Общие сведения
2.3.2. Набухание и усадка глинистых грунтов
2.3.3. Определение линейной усадки
2.3.4. Пластичность
2.3.5. Капиллярное всасывание
2.3.6. Водостойкость
2.3.7. Переменное увлажнение и высыхание
2.3.8. Эрозия при воздействии дождя и мороза

2.3.9. Время сушки
2.4. Влияние водяных паров
2.4.1. Общие сведения
2.4.2. Диффузия пара через глинобетонную конструкцию
2.4.3. Гигроскопическая равновесная влажность
2.4.4. Образование конденсата
2.5. Теплопроводность
2.5.1. Общие сведения
2.5.2. Коэффициент теплопроводности
2.5.3. Удельная теплоемкость (коэффициент теплоемкости)
2.5.4. Теплоемкость
2.5.5. Коэффициент температуропроводности
2.5.6. Теплоустойчивость
2.5.7. Тепловое расширение
2.5.8. Огнестойкость
2.6. Прочность
2.6.1. Прочность при растяжении
2.6.2. Прочность при сжатии
2.6.3. Прочность при растяжении в сухом состоянии
2.6.4. Прочность при изгибе в сухом состоянии
2.6.5. Прочность сцепления
2.6.6. Сопротивление истиранию
2.6.7. Модуль упругости
2.7. Значение pH
2.8. Радиоактивность

3. Подготовка глинистого грунта
3.1. Общие сведения
3.2. Подготовка грунта и приготовление смеси

3.3. Просеивание
3.4. Обогащение
3.5. Вылеживание
3.6. Отощение

4. Улучшение свойств глинобетона
4.1. Общие сведения
4.2. Снижение усадки глинобетона
4.2.1. Общие сведения
4.2.2. Расход песка
4.2.3. Пластифицирующие добавки
4.2.4. Волокнистые добавки
4.2.5. Конструктивные мероприятия
4.3. Повышение водостойкости
4.3.1. Общие сведения
4.3.2. Минеральные вяжущие вещества
4.3.3. Добавки животного происхождения
4.3.4. Смешанные добавки
4.3.5. Добавки растительного происхождения
4.3.6. Синтетические добавки
4.4. Повышение прочности при растяжении
4.4.1. Общие сведения
4.4.2. Время перемешивания
4.4.3. Содержание глинистого вещества
4.4.4. Добавки
4.5. Повышение прочности при сжатии
4.5.1. Общие сведения
4.5.2. Оптимизация гранулометрического состава
4.5.3. Подготовка исходных грунтов
4.5.4. Уплотнение
4.5.5. Минеральные добавки
4.5.6. Органические добавки

4.5.7. Волокнистые добавки
4.6. Повышение прочности на истирание
4.7. Повышение теплопроводности
4.7.1. Общие сведения
4.7.2. Легкий глинофибробетон
4.7.3. Легкий глинобетон на минеральном заполнителе
4.7.4. Легкий глинопробкобетон
4.7.5. Легкий глинодеревобетон
4.7.6. Глиногазобетон

5. Возведение стен из тяжелого глинобетона
5.1. Общие сведения
5.2. Опалубка
5.3. Ручной инструмент и оборудование
5.4. Укладка глинобетонной смеси
5.5. Устройство проемов
5.6. Новые способы возведения стен
5.6.1. Кассельский способ возведения монолитных глинобетонных конструкций
5.6.2. Механизированная технология
5.6.3. Каркасные дома со стенами из монолитного цементогрунта
5.6.4. Односторонняя и несъемная опалубки
5.7. Монолитный глинобетонный купол
5.8. Сушка
5.9. Трудозатраты
5.10. Сопротивление теплопередачи
5.11. Обработка поверхности

6. Технология кладки из глинобетонного кирпича


6.1. Общие сведения
6.2. Ретроспективный обзор
6.3. Изготовление глинобетонного кирпича
6.4. Оптимальный состав смеси
6.5. Кладка из глинобетонного кирпича
6.6. Обработка поверхностей
6.7. Крепление к стенам из глинобетонного кирпича

7. Изделия и конструкции из глинобетона
7.1. Общие сведения
7.2. Блоки
7.3. Плиты
7.4. Изделия для перекрытий
7.5. Конструкции сводов
7.6. Глиносоломенный гонт
7.7. Напольные плитки

8. Технология кладки из пластичных глинобетонных изделий
8.1. Общие сведения
8.2. Традиционные технологии кладки из пластичных глиносырцовых материалов
8.3. Глиносырцовые «батоны»
8.4. Технология кладки из глиносырцовых изделий
8.4.1. Общие сведения
8.4.2. Изготовление глиносырцовых изделий
8.4.3. Оптимизация состава глинобетона
8.4.4. Кладка из пластичных изделий
8.4.5. Варианты стен
8.4.6. Кладка куполов

9. Возведение глиносырцовых стен каркасных зданий
9.1. Общие сведения
9.2. Традиционные способы возведения глиносырцовых стен
9.3. Механизированный способ нанесения глинобетонной смеси
9.4. Вальковые стены
9.5. Повышение теплозащиты стен
9.6. Современная технология кладки из глиносырцовых изделий

10. Возведение стен из легкого глинобетона
10.1. Общие сведения
10.2. Опалубка
10.3. Стены из глинобетона на органическом заполнителе (солома)
10.4. Стены из глинобетона на органическом заполнителе (стружка, опилки)
10.5. Стены из глинобетона на минеральном заполнителе
10.5.1. Общие сведения
10.5.2. Стены из глинопемзобетона
10.5.3. Стены из глинокерамзитобетона
10.5.4. Перекачивание глинобетонной смеси бетононасосами
10.5.5. Обработка поверхности
10.6. Тепло- и звукоизоляция перекрытий из глинобетона на минеральном заполнителе
10.7. Стены из мелкоштучных пустотелых блоков
10.8. Стены из глиносырцовых изделий в хлопчатобумажной оболочке

11. Глиняная штукатурка
11.1. Общие сведения
11.2. Подготовка поверхности
11.3. Глиняные штукатурные растворы
11.3.1. Общие сведения
11.3.2. Наружная глиняная штукатурка
11.3.3. Глиняный раствор для внутренних работ
11.4. Правила нанесения штукатурного раствора на глиносырцовые стены
11.5. Торкретштукатурка
11.6. Глинокерамзитовая штукатурка
11.7. Африканская штукатурка
11.8. Глиняная штукатурка на соломенных стенах
11.9. Лепные работы на глиняной штукатурке
11.10. Защита углов

12. Защита глинобетонных поверхностей от атмосферных воздействий
12.1. Общие сведения
12.2. Традиционный способ затирки глинобетонной поверхности
12.3. Защита окрасочными покрытиями
12.3.1. Общие сведения
12.3.2. Огрунтовка поверхности
12.3.3. Рекомендуемые окрасочные составы
12.3.4. Паропроницаемость
12.3.5. Влияние коэффициента капиллярного всасывания

12.4. Защита водоотталкивающими покрытиями
12.4.1. Гидрофобные средства
12.4.2. Нанесение гидрофобных средств
12.4.3. Дождевание
12.5. Защита известковой штукатуркой
12.5.1. Общие сведения
12.5.2. Подготовка поверхности под оштукатуривание и ее обрызг
12.5.3. Армирование
12.5.4. Состав
12.5.5. Нанесение штукатурного раствора
12.5.6. Паропроницаемость известковых штукатурок
12.6. Защита облицовкой
12.7. Конструктивные мероприятия
12.7.1. Защита от дождя
12.7.2. Гидроизоляция стен
12.7.3. Защита от воды во внутренних помещениях

13. Ремонт глиносырцовых стен
13.1. Общие сведения
13.2. Причины возникновения повреждений
13.3. Заделка трещин и швов глиноцементными и глиноизвестковыми растворами
13.3.1. Общие сведения
13.3.2. Составы растворов для заделки швов
13.3.3. Заделка швов
13.4. Заделка трещин и швов традиционными растворами
13.4.1. Общие сведения

13.4.2. Традиционные составы
13.5. Ремонт стен
13.5.1. Ремонт глиняной штукатурки
13.5.2. Грунтовочные составы
13.6. Повышение термического сопротивления стен
13.6.1. Общие сведения
13.6.2. Причина образования конденсата
13.6.3. Мероприятия по теплозащите
13.6.4. Дополнительная теплоизоляция стен легким глинобетоном
13.6.5. Дополнительная теплоизоляция стен эффективными мелкоштучными изделиями заводского изготовления

14. Конструктивные решения частей глиносырцовых зданий
14.1. Контурные соединения
14.2. Стены
14.2.1. Глинобетонные стены с высоким термическим сопротивлением
14.2.2. Стены из старых автомобильных покрышек, заполненных глинистым грунтом
14.3. Перекрытия
14.3.1. Традиционные перекрытия
14.3.2. Современные перекрытия
14.4. Полы
14.4.1. Общие сведения
14.4.2. Традиционные грунтовые полы
14.4.3. Современные грунтовые полы
14.5. Теплоизоляция скатных крыш легким глинобетоном

14.6. Крыши
14.6.1. Общие сведения
14.6.2. Традиционные крыши из глиносырцовых материалов
14.6.3. Современные скатные крыши из глинобетона
14.7. Сводчатые и куполообразные крыши
14.7.1. Общие сведения
14.7.2. Геометрические формы сводов
14.7.3. Статика сводчатых конструкций
14.7.4. Нубийские своды
14.7.5. Афганские и персидские купола
14.7.6. Нубийские купола
14.7.7. Купол оптимальной формы
14.7.8. Возведение куполов и сводов при помощи опалубки
14.7.9. Обжиг грунтовых куполов
14.7.10. Современные здания с куполообразными крышами из глинобетона
14.8. Грунтовая стена в зимнем саду
14.9. Применение глинобетона в ванных комнатах
14.10. Встроенная мебель и санитарно-технические приборы из глинобетона
14.11. Печи из глинобетона
14.11.1. Печи с экономичным потреблением древесины
14.11.2. Печь с подогреваемым ложем
14.11.3. Печь для приготовления пиццы
14.12. Гидроизоляция водоемов из глинобетона
14.12.1. Общие сведения
14.12.2. Устройство монолитной глинобетонной гидроизоляции
14.12.3. Гидроизоляция из кирпича-сырца
14.12.4. Гидроизоляция из пластичных глино-сырцовых изделий
14.12.5. Гидроизоляционное полотно
14.13. Сейсмостойкие глинобетонные здания
14.13.1. Общие сведения
14.13.2. Конструктивные мероприятия
14.13.3. Влияние формы здания на устойчивость при землетрясении
14.13.4. Монолитные глинобетонные стены, армированные бамбуком
14.13.5. Грунтовые стены в тканевой оболочке

15. Новое строительство из глинобетона
15.1. Общие сведения
15.2. Жилой дом, Хёрнеркирхен, Германия
15.3. Жилой дом со студией, Зиген, Германия
15.4. Два смежных дома, Кассель, Германия
15.5. Жилой дом с офисом, Кассель, Германия
15.6. Жилой дом, Корбеек-Ло, Бельгия
15.7. Общежитие для семинаристов Всемирного духовного университета, Маунт-Абу, Раджастхан, Индия
15.8. Жилой дом в Тасконе, Аризона, США
15.9. Фермерский дом, Вазирпур, Индия
15.10. Жилой дом в Ла-Пасе, Боливия
15.11. Жилой дом в Турку, Финляндия
15.12. Дом Берна Фельзенау, Швейцария
15.13. Детский дом в Калининграде, Россия
15.14. Дом на три семьи, Штайн-на-Рейне, Швейцария
15.15. Детский сад, Сарсум, Германия
15.16. Офисное здание, Нью-Дели, Индия
15.17. Здание антропософической школы, Йерна, Швеция
15.18. Панафриканский институт развития, Уагадугу, Буркина-Фасо (Верхняя Вольта)
15.19. Церковь в Йерне, Швеция
15.20. Часовня примирения, Берлин, Германия
15.21. Общежитие для студентов, Кассель, Германия
15.22. Поселок Дружный, Беларусь
15.23. Оздоровительный центр, Вёль, Германия

16. Перспективы строительства из глинобетона
17. Список использованной литературы
18. Авторы фотографий

Предисловие к русскому изданию

Предлагаемая вниманию читателей книга Гернота Минке «Глинобетон и его применение» является пятым изданием и вышла в свет в ряде зарубежных стран. Интерес к глиносырцовым материалам, изготовленным из связных грунтов (глин, суглинков, супесей) без об жига, в последние годы значительно возрос. Грунтовые строительные материалы разделяют на водостойкие и неводостойкие. К водостойким относят грунтобетон (или цементогрунт), где в качестве вяжущего применяют цемент (известь, гипс и т.п.). У неводостойких глиносырцовых материалов (глинобетон) связующим являются глинистые частицы размером менее 0,005 мм, В качестве заполнителей в глинобетоне применяют местные органические (солома, льняная и конопляная костра и т.п.) и минеральные (песок, гравий и т.п.) материалы.

Практический интерес представляют данные о свойствах глиносырцовых материалов, применение которых в жилищном строительстве позволит регулировать влажность и создавать благоприятный климат в помещении, а также результаты исследований по влиянию сводчатых и куполообразных покрытий из глинобетона на психологическое состояние жильцов.

В русском издании книги сохранена классификация глинобетона, принятая в Германии, которая в определенной мере отличается от отечественной. Монография знакомит читателей с немецкими стандартами и методами испытаний, а также с зарубежным опытом возведения конструкций и применения глинобетона. Кроме того, многие специальные понятия, применяемые в строительной отрасли Германии, не имеют прямых аналогов в русском языке, в связи с чем при шлось расширить существующую терминологию. По этой причине пришлось отказаться от предметного указателя в русском издании, имеющегося в оригинале, так как при отсутствии многих точных терминологических аналогов в русском языке этот указатель теряет свой смысл.

Главным преимуществом книги является ее комплексность. В ней охвачены все основные вопросы: улучшение свойств глинобетона, защита глиносырцовых поверхностей от атмосферных воздействий, проектирование частей грунтовых зданий, технологии возведения конструкций. Большой интерес представляет раздел, посвященный устойчивости куполообразных и сводчатых покрытий из глинобетона.

Такое многоплановое издание в отечественной литературе отсутствует, поэтому опубликование книги в России восполняет этот пробел. В книге сочетаются теоретическая проработка вопросов с конкретными практическими рекомендациями. Монография прекрасно иллюстрирована, что повышает наглядность изложения, насыщена большим количеством примеров практического характера, что усиливает ее прикладную значимость.

Для широкого круга отечественных специалистов, безусловно, представит интерес богатый зарубежный опыт грунтового строительства.

Следует полагать, что русское издание книги «Глинобетон и его применение» заинтересует широкий круг российских читателей. Ее можно рекомендовать инженерам-проектировщикам, строителям и архитекторам. Книга может служить учебным пособием по курсам: строительные материалы и технология строительного производства. Монография может быть полезна для студентов и аспирантов строительных специальностей, а также представит значительный интерес для частных застройщиков.

Е.А. Прозоров, канд. техн. наук, зав. лабораторией АОЗТ «ЦНИИОМТИ» 

Предисловие

Настоящая книга написана по причине растущего во всем мире интереса к строительству из глинистых грунтов. В ней содержатся все публиковавшиеся до настоящего времени исследования в этой области, а также современные данные, полученные в результате научно исследовательских работ, проведенных начиная с 1978 г. в лаборатории экспериментального строительства (FEB) Кассельского университета.

В монографию вошли разработки Кассельского бюро по проектированию экологического строительства, внедренные в практику.

При работе над настоящей редакцией за основу была принята немецкая монография Lehmbau Handbuch (Издательство Ökobuch Verlag, Staufen 1994). Однако речь идет не о прямом переводе, автор переработал и обновил текст с учетом требований международной аудитории. Некоторые разделы увеличены, рассматривается большее количество проектов, добавлены иллюстрации, а информация, представляющая интерес в основном для читателей в Германии, сокращена. Первая глава знакомит читателей с сырьем для изготовления глиносырцовых материалов, рассказывает об истории строительства из глинистых грунтов. В ней описывается способность глинобетона регулировать влажность внутри помещений.

Во второй главе представлены результаты исследований свойств глинистых грунтов и глинобетона раз личных составов. Большая часть этих исследований получена в последнее время.

Третья глава описывает способы подготовки глинистых грунтов, а четвертая посвящена улучшению физико-механических свойств глинобетона.

Следующие семь глав рассказывают о технологиях изготовления глиносырцовых материалов и изделий, а также способах возведения стен на основе глинистых грунтов.

Двенадцатая глава объясняет, как глинобетонные здания и сооружения можно защитить от атмосферных воздействий.

Тринадцатая глава содержит основные рекомендации по ремонту зданий из глиносырцовых материалов.

В четырнадцатой главе приводятся различные конструктивные решения частей глиносырцовых зданий, содержатся сведения о современных технологиях воз ведения сводов и куполов, рассматриваются подходы к проектированию зданий, устойчивых к землетрясениям, а также даются примеры применения глинобетона в ванных комнатах.

Пятнадцатая глава иллюстрирует проекты общественных и жилых зданий из глинобетона, построенных в разных уголках мира.

Приведенные в монографии теоретические и экспериментальные данные могут служить руководством по строительству из глинобетона для инженеров, архитекторов, подрядчиков, заказчиков, а также читателей, которые хотели бы работать с самым древним строительным материалом.

Глина и глинобетон. Удивительные свойства и их применение

Планировал выложить давно написанную статью, но так сошлось, что как раз закончил перечитывать крайне интересную и полезную книгу. Эмоции обуяли, затмили разум, и в этом порыве страсти я решил поделиться с вами тем, что изменит вашу жизнь. Достаточно интригующе загнул? Слушайте меня внимательно. То есть читайте. А я пока возьму себя в руки. 🙂

Если вы знакомы с технологиями экостроительства, то уже знаете что такое саман. А слышали ли вы что-то про глинобетон? Уже неоднократно рекламировал книжку «Дом из самана. Философия и практика» (читать онлайн, скачать). И если она представляет ценность скорее в философском аспекте, то перечитанная мной книга раскрывает практический аспект гораздо, гораздо шире. Автор этого труда — профессор Кассельского университета (Германия), руководитель основанной им же исследовательской лаборатории экспериментального строительства. А книжка называется…

«Глинобетон и его применение», Гернот Минке

«Что за глинобетон такой?» — спросите вы. А ларчик просто открывается. Просто состав, который мы привыкли называть «саман» здесь по-научному называется «глинобетон», а «лёгкий саман» — «глинофибробетон». Но больше всего мне понравилось научное название арболита — «глинодеревобетон». Хоть и научно, но понятно: глина+дерево=бетон 🙂

Считаю, что книгу эту должен прочесть не только каждый экостроитель, но и каждый строитель вообще, ведь она развеивает столько мифов и разрешает столько неясностей о глине как стройматериале! Но главное — она полна практических данных о составах на основе глины на все случаи жизни (гидроизолирующие, водоотталкивающие и паропроницаемые, антибактериальные, утеплительные и т.д.), и это всё сопровождается таблицами, цифрами, графиками и — внимание — сравнением с традиционными материалами вроде бетона, обожжённого кирпича и дерева.

Особенно ценно, что книга — не из разряда слухов и домыслов («одна бабка сказала»), а монография основателя и руководителя немецкой научно-исследовательской лаборатории FEB, на данные экспериментов которой ссылаются все известные экостроители. Основана лаборатория была аж в 1974 году, и за время существования проведена огромная работа в области развития технологий строительства из материалов на основе глины, разработаны проекты грунтовых домов, которые были построены не только в Германии, но и в Венгрии, России, Швейцарии, Гватемале, Эквадоре, Боливии, Чили и Индии.

Короче, источник, мягко говоря, заслуживает доверия. И пишет он следующее. Цитировать буду с некоторыми сокращениями и исправлениями (исправления из-за сокращений 🙂 ). Пояснения в скобках — мои. Начнём по традиции с недостатков:

«У глинистых грунтов имеется ряд недостатков:

1. Глинистый грунт неоднороден по своему составу. В зависимости от места расположения карьера глинистые грунты отличаются по составу минеральной и органической частей, а также по количеству содержащихся в нём глины, пыли, песка и крупных заполнителей. Поэтому единого способа подготовки глиняной массы не существует. … (Т.е. вам придётся экспериментировать со своей глиной самим.)

2. Грунты с большим содержанием глинистого вещества дают значительную усадку. Влажные грунты уменьшают свой объём при высыхании. Усадка вызывает местные напряжения — образование трещин. … (Усадка может быть от 0,4% до 12%.). Усадку грунта можно сократить за счёт уменьшения глинистых веществ и воды, оптимизируя гранулометрический состав и используя добавки (о них ниже).

3. Глинистые грунты не водостойки. Стены из глиносырцовых материалов должны быть защищены от дождя, а в том случае если они не просохли до осени, то и от морозов. Грунтовые стены можно защитить при помощи увеличенных карнизов крыши и устройства защитного слоя, а также применяя другие конструктивные решения.

С другой стороны, глиносырцовые материалы имеют ряд преимуществ:

1. Глиносырцовые материалы уравновешивают влажность воздуха в помещении. Они могут поглощать и выделять влагу быстрее и в большем объёме, чем другие строительные материалы. Эксперименты … показали, что при резком увеличении относительной влажности в помещении с 50% до 80%, сырцовые кирпичи за два дня поглотили в 30 раз больше влаги, чем обожжёные. Даже если сырцовые кирпичи поместить на 6 месяцев в камеру искусственного климата с влажностью 95%, то они сохранят форму и не потеряют прочности, более того, их равновесная влажность не превысит 5-7% по массе. В одном из современных зданий в Германии с глиносырцовыми наружными и внутренними стенами в течение 8 лет проводились исследования, в результате которых выяснилось, что относительная влажность в этом здании практически не менялась в течение года и держалась на уровне 50%. Колебания влажности не превысили 5-10%. … (Учитывая, что наиболее комфортные условия влажности для человека от 40% до 70% — при других развиваются различные заболевания — то глина как будто специально создана, чтобы делать из неё жильё)

2. Тяжёлый глинобетон, как все тяжёлые материалы, аккумулирует тепло. Благодаря этому свойству глинобетона, он может создавать благоприятный климат в помещении в климатических зонах с высокими суточными перепадами температуры (привет, средняя полоса России), а также в помещении, где требуется аккумуляция солнечного тепла за счёт пассивных энергосистем. (Подробнее про инерционность писал здесь)

3. Глиносырцовые материалы снижают загрязнение окружающей среды. Для выработки, транспортировки, обработки глинистых грунтов и производства из них строительных материалов без обжига, … затрачивается 1% энергии, наобходимой для технологических переделов при производстве обожжённых кирпичей или железобетона. Следовательно, уровень загрязнения окружающей среды … ничтожен. (А если копать глину самим вблизи стройплощадки, то загрязнение вообще отсутствует, смотри пункт 5)

4. Глиносырцовые материалы можно всегда повторно использовать. … Для этого их замачивают в воде, а через некоторое время получают готовую к формованию смесь.

5. При применении глиносырцовых материалов можно снижать издержки при строительстве. Подходящий глинистый грунт можно найти непосредственно на строительной площадке. … может подойти грунт, выбранный из котлована при устройстве фундамента. Если в грунте содержится недостаточное количество глинистого вещества, то в него следует добавить требуемое количество глины. Если же грунт содержит слишком много глинистых частиц, то его отощают песком. … Даже если грунт приходится привозить …, то транспортные расходы в любом случае на несколько порядков меньше таковых при производстве традиционных строительных материалов.

6. Глиносырцовые материалы идеально подходят для строительства собственными силами. … Эти технологии требуют недорогого ручного и механизированного инструмента …

7. Глинобетон защищает древесину и другие органические материалы. Благодаря низкой равновесной влажности (от 0,4% до 6% по массе) и высокой капиллярности глинобетона, он способен сохранять соприкасающиеся с ним конструктивные элементы. При этом ни грибок, ни насекомые не поражают деревянные конструкции, поскольку для развития насекомых влажность должна составлять не менее 14-18%, а грибка — больше 20%. Грунт защищает от поражения грибком солому, введёную в глинобетон в небольших количествах. Однако, если глинобетон, армированный соломенной фиброй, имеет плотность меньше 500-600 кг/м3 (речь о лёгком самане), грунт не способен предохранять солому из-за её высокой капиллярности. В этом случае, если солома остаётся мокрой в течение длительного времени, она начинает гнить. (Это один из больших минусов лёгкого самана — он должен высохнуть примерно за 2 недели)

8. Глинобетон поглощает загрязняющие вещества. Разговоры о том, что грунтовые стены помогают очистить загрязнённый воздух в помещении, велись уже давно, но до настоящего времени это не подтверждалось наукой. Сайчас доказано, что стены из глинобетона могут поглощать загрязняющие вещества, растворённые в воде. …»

В этот список плюсов можно смело добавить, что с глиной просто приятно работать, а руки после неё нежные как попка младенца. Сам процесс строительства возвращает в детство: кто из нас не любил уделываться в грязи? А ещё пробуждается творческое начало, ведь из глины, как из пластилина, можно лепить любые формы: хоть статуи, хоть мебель, хоть ванну или раковину — про это в книжке тоже есть.

Приведённый фрагмент — лишь малая толика. Помимо составов с глиной в книге приведены разные способы строительства: монолит, из кирпича-сырца, из сырцовых блоков различной конфигурации, в опалубке и без. Причём к каждому способу приведены используемые инструменты (и ручные, и электрические), приведены примеры механизации и оптимизации строительства. Также приводится информация о применении глины для гидроизоляции дна водоёмов: бассейнов, прудов, озёр.

На мой взгляд, если уж вам интересен этот блог, то и пройти мимо такой книги вы не сможете. Ссылка для скачивания: Гернот Минке, «Глинобетон и его применение» (читать онлайн, скачать).

Теперь, если у вас есть знакомые-скептики или просто сомневающиеся в глине как стройматериале — у вас есть аргументы. Можете смело отправлять их либо читать эту статью, либо читать саму книгу. Поделиться статьёй просто, для этого есть кнопочки, расположенные ниже.

< Предыдущая статья
«Большие мелочи планирования дома. Часть 2» Следующая статья >
«Продолжаем работу над экодомом!»

Саманное строительство

Применение глины в строительстве

Date 12.03.2012
Author By ipadminka
Category Строительные материалы

Глина. Глина является пластичной осадочной породой, которая, преимущественно, состоит из глинистых минералов. Плотная глина, лишённая примесей — доступное и ценное сырьё, используемое в строительстве. Глина применяется в глинобитных вариантах стен, а также для изготовления сырцового (саманного) либо керамического (обожжённого) кирпичей.

Дабы определить качество и пригодность глины на участке земли либо в близлежащем карьере, надо провести экспериментальные испытания сырья.

Насыпьте в ведро 2 кг грунта, который подлежит исследованиям. Добавьте в ведро 7-8 л воды. Тщательно перемешайте и оставьте на сутки. Грунт под воздействием воды размягчиться. Песок отделиться от пылеватого суглинка. На следующий день грунт с водой опять надо размешать. Только на сей раз мутную воду с пылеватым суглинком сразу же сливают. На дне ведра при этом должны остаться лишь песок да глина. Смесь может быть несколько засоренной мелкими камешками.

Взвесьте осадок. Разница между начальной массой и конечной оказывается примесями. В итоге можно довольно точно (+/- 3%) определить процент глины.

Подобным методом отмучивают на строительной площадке пылеватый суглинок. Берут пару ящиков. Одни ящик устанавливают на уровне днища второго. Пятую часть верхнего ящика надо засыпать глинистым грунтом, вынутым из котлована. Затем доливают три объёма воды. Грунт надо тщательно перемешать с водой. Затем оставить на сутки. На следующий день раствор в ящике надо ещё раз тщательно перемешать и спустить в нижний ящик воду с растворённым в ней пылеватым суглинком. Чтобы в нижний ящик не попадали песок и гравий, отверстие должно быть закрыто плотной сеткой. Изнутри, на дне, располагают рейку шириной в 4 см. Рейка будет сдерживать тяжёлые частицы. В нижнем ящике раствор держат в течение суток. Надо выждать, чтобы ил осел. Вода стекает, а пылеватый суглинок останется на дне. Чтобы аккуратно выпускать верхнюю воду, во втором (нижнем) ящике надо обустроить из горизонтальных реек затвор. Швы между затвором затираются глиной. Выпуская воду, надо снимать постепенно одну рейку за другой.

Можно сэкономить до 50 % вяжущего при обустройстве теплоизоляции благодаря использованию пылеватого суглинка. Если в глинобетон добавить пылеватого суглинка, то он будет прочнее. К тому же, такой бетон превосходно сохраняет форму.

Ход урока

1) Организационный момент. Эмоциональный настрой.

2) Беседа. Сообщение темы.

– что вы знаете о песке и глине?

– Где их используют.

Повторение пройденного материала по теме «Как разрушаются скалы»

– Почему песок и глина – «дети» гранита, стакан и чашка – его родные «внуки»?

Вывод: песок и глина – продукты распада гранита.

Эмоциональный настрой.

– Сегодня на некоторое время мы все вместе представим себя в современной научной лаборатории. Нам предстоит провести нелегкое, но интересное исследование.

Работа со словариком.

– откроем словарик исследователя и вспомним, что такое лаборатория. (лаборатория – это помещение, где проводятся исследования и опыты).

–А что такое опыт (Опыт – проверка какого-либо предположения (гипотезы) на практике. Опыты интереснее и лучше проводить самому, своими руками, а не смотреть, как их делают другие).

– какие вопросы должен задавать себе самому каждый исследователь? (Что? Как? Где? Почему? Зачем? Когда? Отчего? А что из этого следует?)

Представление должностных лиц.

– Какие законы мы должны соблюдать?

  • Все участвуют в работе, у каждого своя роль.
  • Все друг другу помогают.
  • Конфликты решаются мирным путем.
  • Когда один говорит, все внимательно слушают.

Формирование новых знаний и способов действий.

Практическая работа. Тема: «Свойства песка и глины»

Цель: установить, какими свойствами обладают полезные ископаемые песок и глина, на какие свойства опирается человек при их использовании.

1) Самостоятельная работа, выполнение опытов, оформление результатов в таблице.

Инструкция:

Опыт 1. Установление сыпучести.

Цель: узнать, что легче пересыпается песок или глина.

(вывод: песок легче пересыпается струйкой. Песок сыпучий.

Глина струйку не образует. Глина не обладает сыпучестью)

Опыт 2. Определение вязкости песка и глины.

Цель: узнать, что прочнее связывается друг с другом – частицы песка или глины.

Смешать песок и глину и сделать шарики, колбаску, калачик.

(Вывод: глина легко скатывается в шарик. Он прочный, пластичный, из него можно сделать колбаску, согнуть калачик. Из песка шар, колбаску сделать нельзя, он рассыпается. Песок не обладает вязкостью, его частицы плохо прилипают друг к другу, частицы глины очень хорошо прилипают друг к другу).

Опыт 3. Установить водопроницаемость песка и глины.

Цель: выяснить, что лучше пропускает воду – песок или глина. В воронку положить фильтровальную бумагу, а сверху в одну воронку засыпать песок, а в другую – глину. Все это вставить в пустой стакан. Налить воду. Пронаблюдать, в каком стакане раньше появились капли воды. Какой стакан быстрее наполнится водой.

(Вывод: раньше появились капли из воронки с песком. Вода в этом стакане собирается быстрее, чем в воронке с глиной. Песок хорошо пропускает воду. Глина — хуже).

2) Проверка самостоятельной работы. Сравнение свойств.

Основные свойства Песок Глина
Сыпучесть +
Вязкость +
Водопроницаемость +

3) Организация исследования.

Проблема: отличие свойств песка и глины.

Предмет исследования: песок и глина.

Задача: узнать в чем причина отличий свойств песка и глины.

Предположение:

А) строение частиц

Б) размер частиц

В) расположение частиц.

План исследования:

  1. Изучим внешний вид песка и глины.
  2. Изучим строение песка и глины при помощи лупы.
  3. Проведем моделирование.
  4. Сделаем вывод, верно ли наше предположение.

Результат исследования:

  1. Песок и глина состоят из отдельных частиц, но форма размеры, расстояние между ними различны.
  2. Песок состоит из кружочков разного размера, глина состоит из мелких частиц похожих на чешуйки, сильно скрепленные между собой

Моделирование частиц из пластилина.

Вывод:

  1. Песок пересыпается легко, т.к. крупные округлые частицы легко скользят, не задевают друг друга. У глины плоские, мелкие частицы задевают друг друга и мешают пересыпаться.
  2. Круглые частицы песка плохо прилипают друг к другу, поэтому песок не обладает вязкостью. Глина обладает хорошей вязкостью, т.к. мелкие плоские частички легко и прочно прилипают друг к другу.
  3. Песок состоит из более круглых частиц, они расположены рыхло, между ними более крупные промежутки. Вода через них проходит легко. Между мелкими, плоскими частицами глины промежутки маленькие. Вода проходит плохо и медленно.
  4. Строение частиц песка и глины объясняет особенности вязкости, водопроницаемости, сыпучести. Наше предположение было верно.

3) Закрепление полученных знаний.

Тест:

  1. Песок;
  2. Глина.

Ключ : 1 – А, Б; 2 – В.

Итог урока:

Что узнали? Чему научились?

Что было трудно (легко)? Что было интересно (неинтересно)? Что было важного?

Глинобетон и его применение, Гернот Минке

Считаю, что книгу эту должен прочесть не только каждый экостроитель, но и каждый строитель вообще, ведь она развеивает столько мифов и разрешает столько неясностей о глине как стройматериале! Но главное — она полна практических данных о составах на основе глины на все случаи жизни (гидроизолирующие, водоотталкивающие и паропроницаемые, антибактериальные, утеплительные и т.д.), и это всё сопровождается таблицами, цифрами, графиками и — внимание — сравнением с традиционными материалами вроде бетона, обожжённого кирпича и дерева. Особенно ценно, что книга — не из разряда слухов и домыслов («одна бабка сказала»), а монография основателя и руководителя немецкой научно-исследовательской лаборатории FEB, на данные экспериментов которой ссылаются все известные экостроители

Основана лаборатория была аж в 1974 году, и за время существования проведена огромная работа в области развития технологий строительства из материалов на основе глины, разработаны проекты грунтовых домов, которые были построены не только в Германии, но и в Венгрии, России, Швейцарии, Гватемале, Эквадоре, Боливии, Чили и Индии

Особенно ценно, что книга — не из разряда слухов и домыслов («одна бабка сказала»), а монография основателя и руководителя немецкой научно-исследовательской лаборатории FEB, на данные экспериментов которой ссылаются все известные экостроители. Основана лаборатория была аж в 1974 году, и за время существования проведена огромная работа в области развития технологий строительства из материалов на основе глины, разработаны проекты грунтовых домов, которые были построены не только в Германии, но и в Венгрии, России, Швейцарии, Гватемале, Эквадоре, Боливии, Чили и Индии.

Короче, источник, мягко говоря, заслуживает доверия. И пишет он следующее. Цитировать буду с некоторыми сокращениями и исправлениями (исправления из-за сокращений 🙂 ). Пояснения в скобках — мои. Начнём по традиции с недостатков:

В этот список плюсов можно смело добавить, что с глиной просто приятно работать, а руки после неё нежные как попка младенца. Сам процесс строительства возвращает в детство: кто из нас не любил уделываться в грязи? А ещё пробуждается творческое начало, ведь из глины, как из пластилина, можно лепить любые формы: хоть статуи, хоть мебель, хоть ванну или раковину — про это в книжке тоже есть.

Приведённый фрагмент — лишь малая толика. Помимо составов с глиной в книге приведены разные способы строительства: монолит, из кирпича-сырца, из сырцовых блоков различной конфигурации, в опалубке и без. Причём к каждому способу приведены используемые инструменты (и ручные, и электрические), приведены примеры механизации и оптимизации строительства. Также приводится информация о применении глины для гидроизоляции дна водоёмов: бассейнов, прудов, озёр.

На мой взгляд, если уж вам интересен этот блог, то и пройти мимо такой книги вы не сможете. Ссылка для скачивания: Гернот Минке, «Глинобетон и его применение» (читать онлайн, скачать).

Теперь, если у вас есть знакомые-скептики или просто сомневающиеся в глине как стройматериале — у вас есть аргументы. Можете смело отправлять их либо читать эту статью, либо читать саму книгу. Поделиться статьёй просто, для этого есть кнопочки, расположенные ниже.

Глинобетон и его применение. Глинобетон – особенности материала

О данном материале знают не все, исходя из этого он в большинстве случаев вызывает большое количество вопросов у начинающих строителей. Но в действительности все весьма просто – герой данной статьи более известен как саман (смесь глины с соломой). В данной статье мы детально рассмотрим, что такое глинобетон и его использование.

Особенности материала

Казалось бы, глина как стройматериал оказалась в далеком прошлом в прошлом, но с развитием экологического строительства в последнее время ее снова стали деятельно применять. Дело в том, что глина узкого помола есть хорошим вяжущим и консервирующим средством.

В случае если развести ее с водой и добавить в раствор наполнитель, к примеру, растительные волокна либо опилки, возможно взять хороший и экологичный теплоизоляционный материал. К примеру, такую смесь обычно применяют для заполнения пустотелых шлако- и керамзитобетонных блоков либо в качестве утепляющей штукатурки.

Кроме этого в смесь время от времени додают гипс, известь либо кроме того цемент, что разрешает сделать глинобетон более прочным. Это разрешает его применять в качестве несущего материала при постройке экологичных домов.

Объемная масса материала зависит от соотношения ингредиентов. Оптимальный же показатель считается – 550-600 кг на кубический метр.


Бытует вывод, что таковой материал поддается гниению, и есть пожароопасным, поскольку в его составе имеется солома либо опилки. Но это просто догадки, поскольку сечка растительных стеблей и опилки в глиняном жидком растворе разбухают и хорошо обволакиваются глиной, которая не только надежно их связывает, но и консервирует.

Что касается пожароопасности, то заполнитель начинает тлеть лишь при действии открытого огня, к примеру, газового пламени, в течение нескольких мин.. В следствии пожаробезопасность материала кроме того выше, чем у некоторых более классических материалов, каковые используются в строительных работах.


Преимущества

Возрастающая популярность материала разъясняется следующими его преимуществами:

  • Содействуют образованию благоприятного для человека микроклимата . Глина способна поглощать и выделять влагу стремительнее и значительно в большем объеме, чем классические строительные материалы. Причем, это не отражается на прочности материала.
  • Аккумулирует тепло . Благодаря данному свойству, материал может создавать комфортные условия в жилье кроме того в условиях громадных суточных перепадов температур.
  • Возможность повторного применения , для этого материал нужно в воде.
  • Идеально подходит для постройки дома своими руками . Материал не требует применения строительной техники и дорогостоящего оборудования. Технология работы с ним доступна кроме того неопытным строителям.
  • Глина защищает древесину и другие органические материалы от гниения . В случае если обработать ним деревянные стенки, то их не поразит ни грибок, ни насекомые.
  • Глина очищает воздушное пространство , поглощая загрязняющие вещества.
  • Низкая цена материала . Именно поэтому, строительство с применением глины получается не только экологичным, но и экономичным.

Обратите внимание! При изготовлении легкого материала плотностью менее 500-600 кг на метр кубический, материал нужно просушивать. В другом случае солома будет в течение долгого времени оставаться мокрой и со временем начинает гнить.


Недостатки

Конечно же, наровне с преимуществами, глинобетон владеет и некоторыми недостатками:

  • Прочность образовывает менее 600 кг на метр кубический, в следствии чего гвозди и дюбеля в нем не держатся. Выполнить оштукатуривание возможно лишь с применением армировки.
  • При высыхании раствора происходит большая усадка.

Приготовление материала

Состав и пропорции

Для изготовление прочного и «теплого» материала применяют следующие компоненты:


Приготовление раствора

Приготовить раствор возможно в простой бетономешалке.

Инструкция выглядит следующим образом:

  • Перед тем как приступать к приготовлению раствора, необходимо подготовить соломенную фибру. Ее протяженность не должна быть больше толщину материала. К примеру, в случае если раствор будет употребляться для заливки в опалубку для бетона толщиной 20 см, то протяженность фибры кроме этого должна быть не более 20 см.
  • После этого в бетономешалку добавляется вода и высыпается в нее известь. Содержимое шепетильно перемешивается.
  • Потом засыпается соломенная фибра для бетона и опилки.
  • По окончании размокания наполнителя добавляется гипс.
  • В последнюю очередь неспешно добавляется глина небольшого помола при постоянном перемешивании.

Минеральные наполнители

Во многом характеристики материала зависят от наполнителя. Исходя из этого эксперты советуют для улучшения теплофизических свойств применять вместо соломенной фибры разные минеральные пористые наполнители.

К примеру, для этих целей превосходно подходит:

Нужно заявить, что верное соотношение минеральных заполнителей разрешит всецело решить проблему усадки.

В случае если сравнивать глинобетон на базе минерального заполнителя с глинофибробетоном, то коэффициент паропроницаемости у первого многократно выше, что снижает возможность образования конденсата в стенке.

Сейчас подробней рассмотрим перечисленные выше виды заполнителей.

есть недорогим и легким заполнителем, выполненным в виде гранул. Его изюминкой есть хорошая прочность, при том, что плотность образовывает 250-800 кг/м3.

Керамзит получают методом обжига легкоплавкой глины при температуре до 1200 градусов по шкале Цельсия. В следствии выделения в гранул газообразного вещества, глина вспучивается. В итоге керамзит имеет пористую структуру, подставляющую собой застывшую пену, но оболочка придает гранулам большую прочность.

Пеностекло есть неестественным материалом, напоминающим пемзу, с плотностью 100-700 кг на метр кубический. Процесс его изготовления содержится во вспучивании молотого стекла, которое смешивается с маленьким числом известняка, древесного угля либо другими материалами, каковые способны выделять газ при размягчении стекла.


Вспученный перлит изготавливают кроме этого методом обжига вулканических стеклообразных пород. Вода в ходе обжига при температуре 1000 градусов по шкале Цельсия испаряется, и перлит возрастает до 20 раз.

Насыпная плотность перлита образовывает 60 кг на метр кубический, а коэффициент теплопроводности – 0,045 Вт/м К.

Вулканическим туфом именуют горные породы, образованные в следствии затвердевания продуктов извержения вулкана – пемзы, пепла и пр., каковые потом сцементировались и уплотнились.


Данный материал есть пористым вулканическим стеклом, появившимся в ходе застывания средних и кислых лав, выделяющих газ. Плотность пемзы находится в пределах 500 -750 кг на метр кубический.

Совет! Раствор глины возможно заливать в опалубку, как простой бетон, или сделать из него блоки для постройки стен. При заливке смесь нужно уплотнять.


Легкий глинопробкобетон

Среди органических наполнителей кроме соломы и древесных опилок обычно применяют пробковую крошку. К преимуществам этого материала относится низкая насыпная плотность. Что касается недостатков, то данный заполнитель достаточно дорого стоит, помимо этого прочность на сжатие пробки существенно ниже керамзита.

Нужно заявить, что в строительных магазинах возможно отыскать сухие смеси, каковые содержат в своем составе следующие компоненты:

  • Измельченную глину;
  • Пробковую крошку;
  • Соломенную фибру;
  • Незначительное количество целлюлозы.

Такую смесь значительно чаще применяют в качестве теплоизоляции при возведении стен либо штукатурки. Перед применением смесь разводят в воде.

Плотность глинопробкобетона образовывает 300-450 кг на метр кубический. Коэффициент теплопроводности – 0,07-0,08 Вт/м К.

Вывод

В последнее время глина все чаще используется в самых различных областях строительства и для различных целей, поскольку владеет множеством преимуществ. Единственное, для получения вправду качественного материала, нужно верно приготовить глинобетон своими руками, выбрав для него подходящие компоненты.

Из видео в данной статье возможно взять дополнительную данные по данной теме.

О данном материале знают далеко не все, поэтому он обычно вызывает много вопросов у начинающих строителей. Однако на самом деле все очень просто – герой данной статьи более известен как саман (смесь глины с соломой). В этой статье мы подробно рассмотрим, что такое глинобетон и его применение.

Особенности материала

Казалось бы, глина как строительный материал оказалась давно в прошлом, но с развитием экологического строительства в последнее время ее вновь стали активно использовать. Дело в том, что глина тонкого помола является хорошим вяжущим и консервирующим средством.

Если развести ее с водой и добавить в раствор наполнитель, к примеру, растительные волокна или опилки, можно получить отличный и экологичный теплоизоляционный материал. К примеру, такую смесь зачастую используют для заполнения пустотелых шлако- и керамзитобетонных блоков или в качестве утепляющей штукатурки.

Также в смесь иногда добавляют гипс, известь или даже цемент, что позволяет сделать глинобетон более прочным. Это позволяет его использовать в качестве несущего материала при строительстве экологичных домов.

Объемная масса материала зависит от соотношения ингредиентов. Оптимальный же показатель считается – 550-600 кг на кубический метр.

Бытует мнение, что такой материал поддается гниению, а также является пожароопасным, так как в его составе имеется солома или опилки. Однако это просто домыслы, так как сечка растительных стеблей и опилки в глиняном жидком растворе разбухают и хорошо обволакиваются глиной, которая не только надежно их связывает, но и консервирует.

Что касается пожароопасности, то заполнитель начинает тлеть только при воздействии открытого огня, к примеру, газового пламени, в течение нескольких минут. В результате пожаробезопасность материала даже выше, чем у некоторых более традиционных материалов, которые применяются в строительстве.

Достоинства

Возрастающая популярность материала объясняется следующими его достоинствами:

  • Способствуют образованию благоприятного для человека микроклимата . Глина способна поглощать и выделять влагу быстрее и гораздо в большем объеме, чем традиционные стройматериалы. Причем, это не отражается на прочности материала.
  • Аккумулирует тепло . Благодаря данному свойству, материал может создавать комфортные условия в жилье даже в условиях больших суточных перепадов температур.
  • Возможность повторного использования , для этого материал надо просто размочить в воде.
  • Идеально подходит для строительства дома своими руками . Материал не требует использования строительной техники и дорогостоящего оборудования. Технология работы с ним доступна даже неопытным строителям.
  • Глина защищает древесину и прочие органические материалы от гниения . Если обработать ним деревянные стены, то их не поразит ни грибок, ни насекомые.
  • Глина очищает воздух , поглощая загрязняющие вещества.
  • Низкая цена материала . Благодаря этому, строительство с применением глины получается не только экологичным, но и экономичным.

Обратите внимание!
При изготовлении легкого материала плотностью менее 500-600 кг на метр кубический, материал необходимо просушивать.
В противном случае солома будет в течение длительного времени оставаться влажной и со временем начинает гнить.

Недостатки

Конечно же, наряду с достоинствами, глинобетон обладает и некоторыми недостатками:

  • Прочность составляет менее 600 кг на метр кубический, в результате чего гвозди и дюбеля в нем не держатся. Выполнить оштукатуривание можно только с использованием армировки.
  • При высыхании раствора происходит значительная усадка.

Приготовление материала

Состав и пропорции

Для приготовления прочного и «теплого» материала используют следующие компоненты:

Приготовление раствора

Приготовить раствор можно в обычной бетономешалке.

Инструкция выглядит следующим образом:

  • Прежде чем приступать к приготовлению раствора, нужно подготовить соломенную фибру. Ее длина не должна превышать толщину материала. К примеру, если раствор будет использоваться для толщиной 20 см, то длина фибры также должна быть не более 20 см.
  • Затем в бетономешалку добавляется вода и высыпается в нее известь. Содержимое тщательно перемешивается.
  • Далее засыпается соломенная .
  • После размокания наполнителя добавляется гипс.
  • В последнюю очередь постепенно добавляется глина мелкого помола при постоянном перемешивании.

Минеральные наполнители

Во многом характеристики материала зависят от наполнителя. Поэтому специалисты рекомендуют для улучшения теплофизических свойств использовать вместо соломенной фибры различные минеральные пористые наполнители.

К примеру, для этих целей отлично подходит:

Надо сказать, что правильное соотношение минеральных заполнителей позволит полностью решить проблему усадки.

Если сравнивать глинобетон на основе минерального заполнителя с глинофибробетоном, то коэффициент паропроницаемости у первого в несколько раз выше, что снижает вероятность образования конденсата в стене.

Теперь подробней рассмотрим вышеперечисленные виды заполнителей.

Является недорогим и легким заполнителем, выполненным в виде гранул. Его особенностью является хорошая прочность, при том, что плотность составляет 250-800 кг/м3.

Керамзит получают путем обжига легкоплавкой глины при температуре до 1200 градусов по Цельсию. В результате выделения внутри гранул газообразного вещества, глина вспучивается. В итоге керамзит имеет пористую структуру, подставляющую собой застывшую пену, однако оболочка придает гранулам высокую прочность.

Пеностекло является искусственным материалом, напоминающим пемзу, с плотностью 100-700 кг на метр кубический. Процесс его изготовления заключается во вспучивании молотого стекла, которое смешивается с небольшим количеством известняка, древесного угля или другими материалами, которые способны выделять газ при размягчении стекла.

Вспученный перлит изготавливают также путем обжига вулканических стеклообразных пород. Вода в процессе обжига при температуре 1000 градусов по Цельсию испаряется, и перлит увеличивается до 20 раз.

Насыпная плотность перлита составляет 60 кг на метр кубический, а коэффициент теплопроводности – 0,045 Вт/м К.

Вулканическим туфом называют горные породы, образованные в результате затвердевания продуктов извержения вулкана – пемзы, пепла и пр., которые впоследствии сцементировались и уплотнились.

Данный материал является пористым вулканическим стеклом, образовавшимся в процессе застывания средних и кислых лав, выделяющих газ. Плотность пемзы находится в пределах 500 -750 кг на метр кубический.

Совет!
Раствор глины можно заливать в опалубку, как обычный бетон, либо сделать из него блоки для строительства стен.
При заливке смесь необходимо уплотнять.

На фото — пробковая крошка

Легкий глинопробкобетон

Среди органических наполнителей помимо соломы и древесных опилок зачастую используют пробковую крошку. К достоинствам этого материала относится низкая насыпная плотность. Что касается недостатков, то данный заполнитель довольно дорого стоит, кроме того прочность на сжатие пробки значительно ниже керамзита.

Надо сказать, что в строительных магазинах можно найти сухие смеси, которые содержат в своем составе следующие компоненты:

  • Измельченную глину;
  • Пробковую крошку;
  • Соломенную фибру;
  • Незначительное количество целлюлозы.

Такую смесь чаще всего используют в качестве теплоизоляции при возведении стен или штукатурки. Перед использованием смесь разводят в воде.

Плотность глинопробкобетона составляет 300-450 кг на метр кубический. Коэффициент теплопроводности – 0,07-0,08 Вт/м К.

Вывод

В последнее время глина все чаще применяется в самых разных областях строительства и для разных целей, так как обладает множеством достоинств. Единственное, для получения действительно качественного материала, необходимо правильно приготовить глинобетон своими руками, выбрав для него подходящие компоненты.

Из видео в этой статье можно получить дополнительную информацию по данной теме.

О данном материале знают далеко не все, поэтому он обычно вызывает много вопросов у начинающих строителей. Однако на самом деле все очень просто – герой данной статьи более известен как саман (смесь глины с соломой). В этой статье мы подробно рассмотрим, что такое глинобетон и его применение.

Блоки из рассматриваемого материала

Особенности материала

Казалось бы, глина как строительный материал оказалась давно в прошлом, но с развитием экологического строительства в последнее время ее вновь стали активно использовать. Дело в том, что глина тонкого помола является хорошим вяжущим и консервирующим средством.

Если развести ее с водой и добавить в раствор наполнитель, к примеру, растительные волокна или опилки, можно получить отличный и экологичный теплоизоляционный материал. К примеру, такую смесь зачастую используют для заполнения пустотелых шлако- и керамзитобетонных блоков или в качестве утепляющей штукатурки.

Также в смесь иногда добавляют гипс, известь или даже цемент, что позволяет сделать глинобетон более прочным. Это позволяет его использовать в качестве несущего материала при строительстве экологичных домов.

Объемная масса материала зависит от соотношения ингредиентов. Оптимальный же показатель считается – 550-600 кг на кубический метр.

Дом из описываемого материала

Бытует мнение, что такой материал поддается гниению, а также является пожароопасным, так как в его составе имеется солома или опилки. Однако это просто домыслы, так как сечка растительных стеблей и опилки в глиняном жидком растворе разбухают и хорошо обволакиваются глиной, которая не только надежно их связывает, но и консервирует.

Что касается пожароопасности, то заполнитель начинает тлеть только при воздействии открытого огня, к примеру, газового пламени, в течение нескольких минут. В результате пожаробезопасность материала даже выше, чем у некоторых более традиционных материалов, которые применяются в строительстве.

Солома для изготовления материала

Достоинства

Возрастающая популярность материала объясняется следующими его достоинствами:

  • Способствуют образованию благоприятного для человека микроклимата . Глина способна поглощать и выделять влагу быстрее и гораздо в большем объеме, чем традиционные стройматериалы. Причем, это не отражается на прочности материала.
  • Аккумулирует тепло . Благодаря данному свойству, материал может создавать комфортные условия в жилье даже в условиях больших суточных перепадов температур.
  • Возможность повторного использования , для этого материал надо просто размочить в воде.
  • Идеально подходит для строительства дома своими руками . Материал не требует использования строительной техники и дорогостоящего оборудования. Технология работы с ним доступна даже неопытным строителям.
  • Глина защищает древесину и прочие органические материалы от гниения . Если обработать ним деревянные стены, то их не поразит ни грибок, ни насекомые.
  • Глина очищает воздух , поглощая загрязняющие вещества.
  • Низкая цена материала . Благодаря этому, строительство с применением глины получается не только экологичным, но и экономичным.

Обратите внимание!
При изготовлении легкого материала плотностью менее 500-600 кг на метр кубический, материал необходимо просушивать.
В противном случае солома будет в течение длительного времени оставаться влажной и со временем начинает гнить.

Кладка из рассматриваемого материала

Недостатки

Конечно же, наряду с достоинствами, глинобетон обладает и некоторыми недостатками:

  • Прочность составляет менее 600 кг на метр кубический, в результате чего гвозди и дюбеля в нем не держатся. Выполнить оштукатуривание можно только с использованием армировки.
  • При высыхании раствора происходит значительная усадка.

Приготовление материала

Состав и пропорции

Для приготовления прочного и «теплого» материала используют следующие компоненты:

Компоненты Количество на 1 м3 Опилки и рубленая солома 200 кг Гашеная известь 70 кг Строительный гипс 30 кг Глина 300 кг Вода 350 л

Глина для материала

Приготовление раствора

Приготовить раствор можно в обычной бетономешалке.

Инструкция выглядит следующим образом:

  • Прежде чем приступать к приготовлению раствора, нужно подготовить соломенную фибру. Ее длина не должна превышать толщину материала. К примеру, если раствор будет использоваться для заливки в опалубку для бетона толщиной 20 см, то длина фибры также должна быть не более 20 см.
  • Затем в бетономешалку добавляется вода и высыпается в нее известь. Содержимое тщательно перемешивается.
  • Далее засыпается соломенная фибра для бетона и опилки.
  • После размокания наполнителя добавляется гипс.
  • В последнюю очередь постепенно добавляется глина мелкого помола при постоянном перемешивании.

Керамзит

Минеральные наполнители

Во многом характеристики материала зависят от наполнителя. Поэтому специалисты рекомендуют для улучшения теплофизических свойств использовать вместо соломенной фибры различные минеральные пористые наполнители.

К примеру, для этих целей отлично подходит:

  • Пеностекло;
  • Керамзит;
  • Пемза;
  • Вспученный перлит;
  • Вулканический туф.

Надо сказать, что правильное соотношение минеральных заполнителей позволит полностью решить проблему усадки.

Если сравнивать глинобетон на основе минерального заполнителя с глинофибробетоном, то коэффициент паропроницаемости у первого в несколько раз выше, что снижает вероятность образования конденсата в стене.

Теперь подробней рассмотрим вышеперечисленные виды заполнителей.

Структура керамзита

Керамзит

Является недорогим и легким заполнителем, выполненным в виде гранул. Его особенностью является хорошая прочность, при том, что плотность составляет 250-800 кг/м3.

Керамзит получают путем обжига легкоплавкой глины при температуре до 1200 градусов по Цельсию. В результате выделения внутри гранул газообразного вещества, глина вспучивается. В итоге керамзит имеет пористую структуру, подставляющую собой застывшую пену, однако оболочка придает гранулам высокую прочность.

Пеностекло

Пеностекло

Пеностекло является искусственным материалом, напоминающим пемзу, с плотностью 100-700 кг на метр кубический. Процесс его изготовления заключается во вспучивании молотого стекла, которое смешивается с небольшим количеством известняка, древесного угля или другими материалами, которые способны выделять газ при размягчении стекла.

Вспученный перлит

Вспученный перлит

Вспученный перлит изготавливают также путем обжига вулканических стеклообразных пород. Вода в процессе обжига при температуре 1000 градусов по Цельсию испаряется, и перлит увеличивается до 20 раз.

Насыпная плотность перлита составляет 60 кг на метр кубический, а коэффициент теплопроводности – 0,045 Вт/м К.

Вулканический туф

Вулканический туф

Вулканическим туфом называют горные породы, образованные в результате затвердевания продуктов извержения вулкана – пемзы, пепла и пр., которые впоследствии сцементировались и уплотнились.

Пемза

Данный материал является пористым вулканическим стеклом, образовавшимся в процессе застывания средних и кислых лав, выделяющих газ. Плотность пемзы находится в пределах 500 -750 кг на метр кубический.

Совет!
Раствор глины можно заливать в опалубку, как обычный бетон, либо сделать из него блоки для строительства стен.
При заливке смесь необходимо уплотнять.

На фото — пробковая крошка

Легкий глинопробкобетон

Среди органических наполнителей помимо соломы и древесных опилок зачастую используют пробковую крошку. К достоинствам этого материала относится низкая насыпная плотность. Что касается недостатков, то данный заполнитель довольно дорого стоит, кроме того прочность на сжатие пробки значительно ниже керамзита.

Надо сказать, что в строительных магазинах можно найти сухие смеси, которые содержат в своем составе следующие компоненты:

  • Измельченную глину;
  • Пробковую крошку;
  • Соломенную фибру;
  • Незначительное количество целлюлозы.

Такую смесь чаще всего используют в качестве теплоизоляции при возведении стен или штукатурки. Перед использованием смесь разводят в воде.

Плотность глинопробкобетона составляет 300-450 кг на метр кубический. Коэффициент теплопроводности – 0,07-0,08 Вт/м К.

Вывод

В последнее время глина все чаще применяется в самых разных областях строительства и для разных целей, так как обладает множеством достоинств. Единственное, для получения действительно качественного материала, необходимо правильно приготовить глинобетон своими руками, выбрав для него подходящие компоненты.

Из видео в этой статье можно получить дополнительную информацию по данной теме.

Тонкого помола, полученная отмучиваннем,- хорошее вяжущее и консервирующее средство. Если смешать глину с водой и опилками или сечкой из твердых растительных волокон, либо с небольшим количеством извести, гипса или цемента, можно получить также ценный теплоизоляционный материал — глинобетон (20).

Объемная масса легкого глинобетона зависит от соотношения смешиваемых материалов. На 1 м3 глинобетона расходуется 200 кг опилок и стружки, 70 кг гашеной извести, 30 кг строительного гипса» 300 кг пьтлеватого суглинка и 350 л воды. Оптимальная объемная масса глинобетона 550-600 кг/м3. Глинобетон применяется в качестве очень дешевого теплоизоляционного материала при изготовлении вкладышей для шлакобетонных блоков наружной кладки при строительстве одноквартирных домов.

Опилки и сечка из растительных стеблей при намачивании в жидком глиняном тесте набухают и обволакиваются частичками глины, которая засыхая прочно их связывает и надежно консервирует: они не поддаются гниению; значительно снижают гигроскопичность и горючесть (от спички не схватываются и начинают тлеть только при воздействии газового пламени в течение 2-3 мин).

Легкий глинобетон из опилок. В смеситель (на 50 л) или в творнльный ящик наливают воду, добавляют гашеную известь, цемент и опилки и все это тщательно перемешивают, чтобы образовавшееся известковое молоко впиталось в опилки. Только после этого при постоянном помешивании постепенно вносят дозу глины тонкого помола; количество материалов зависит от способа перемешивания

Для увлажнения опилок и размельчения вяжущих и глины при перемешивании необходимо всего 300-350 л воды на I м3 готового изоляционного материала. Однако количество воды следует регулировать в зависимости от вида опилок и их естественной влажности, а также от влажности глины, и определять опытным путем. Важно, чтобы вода с вяжущим и глиной при уплотнении не вытекала из формы. Если смесь немного влажнее, чем требуется, увеличивают время сушки, поскольку опилки сохнут очень медленно. Если воды мало, трудно перемешивать смесь. Количество воды в легком глинобетоне должно быть таким, чтобы намоченная смесь (как обыкновенный бетон) хорошо держалась в горсти (не разваливалась) и ладонь при этом была бы только влажной, а не мокрой.

Смесь опилок, вяжущего и глины в форме уплотняют слегка, не столь тщательно как бетон. Чем слабее уплотнена смесь, тем больше в ней после высыхания воздуха, меньше веса (400-500 г/дм3) и выше теплоизоляционная способность, но такая смесь менее прочна, ее можно с успехом использовать в качестве изоляции для заполнения пустот предварительно изготовленных блоков; в результате прочный блок достаточно надежно защищает менее прочный изоляционный материал.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Синонимы :

Книга знакомит читателей с зарубежным опытом возведения конструкций из глинобетона. В ней рассматриваются вопросы улучшения его свойств, проектирования частей грунтовых зданий, способы защиты глиносырцовых поверхностей от атмосферных воздействий и т.д. В книге сочетаются теория с конкретными практическими рекомендациями. Она будет полезна инженерам-проектировщикам, строителям, архитекторам, частным застройщикам, а также студентам строительных специальностей. Книга прекрасно иллюстрирована, что усиливает ее прикладную значимость.

Предисловие
Благодарности

1. Введение
1.1. Общие сведения
1.2. Историческая справка
1.3. Недостатки глинистых грунтов и преимущества глиносырцовых материалов
1.4. Улучшение климата помещений
1.4.1. Общие сведения
1.4.2. Влияние влажности воздуха на здоровье
1.4.3. Влияние воздухообмена на влажность воздуха
1.4.4. Способность глинобетона регулировать влажность
1.5. Предубежденное отношение к глиносырцовым материалам

2. Свойства глинистых грунтов и глинобетона
2.1. Основные свойства
2.1.1. Общие сведения
2.1.2. Минеральный состав глинистых грунтов
2.1.3. Пыль, песок, гравий
2.1.4. Зерновой состав глинистых грунтов
2.1.5. Состав органической части грунтов
2.1.6. Формы воды в грунтах
2.1.7. Пористость
2.1.8. Удельная поверхность
2.1.9. Плотность
2.2. Методы испытаний глинистых грунтов
2.2.1. Общие сведения
2.2.2. Определение гранулометрического состава глинистых грунтов ареометрическим и ситовым методами
2.2.3. Определение влажности грунта
2.2.4. Упрощенные методы испытаний
2.3. Влияние воды
2.3.1. Общие сведения
2.3.2. Набухание и усадка глинистых грунтов
2.3.3. Определение линейной усадки
2.3.4. Пластичность
2.3.5. Капиллярное всасывание
2.3.6. Водостойкость
2.3.7. Переменное увлажнение и высыхание
2.3.8. Эрозия при воздействии дождя и мороза
2.3.9. Время сушки
2.4. Влияние водяных паров
2.4.1. Общие сведения
2.4.2. Диффузия пара через глинобетонную конструкцию
2.4.3. Гигроскопическая равновесная влажность
2.4.4. Образование конденсата
2.5. Теплопроводность
2.5.1. Общие сведения
2.5.2. Коэффициент теплопроводности
2.5.3. Удельная теплоемкость (коэффициент теплоемкости)
2.5.4. Теплоемкость
2.5.5. Коэффициент температуропроводности
2.5.6. Теплоустойчивость
2.5.7. Тепловое расширение
2.5.8. Огнестойкость
2.6. Прочность
2.6.1. Прочность при растяжении
2.6.2. Прочность при сжатии
2.6.3. Прочность при растяжении в сухом состоянии
2.6.4. Прочность при изгибе в сухом состоянии
2.6.5. Прочность сцепления
2.6.6. Сопротивление истиранию
2.6.7. Модуль упругости
2.7. Значение pH
2.8. Радиоактивность

3. Подготовка глинистого грунта
3.1. Общие сведения
3.2. Подготовка грунта и приготовление смеси
3.3. Просеивание
3.4. Обогащение
3.5. Вылеживание
3.6. Отощение

4. Улучшение свойств глинобетона
4.1. Общие сведения
4.2. Снижение усадки глинобетона
4.2.1. Общие сведения
4.2.2. Расход песка
4.2.3. Пластифицирующие добавки
4.2.4. Волокнистые добавки
4.2.5. Конструктивные мероприятия
4.3. Повышение водостойкости
4.3.1. Общие сведения
4.3.2. Минеральные вяжущие вещества
4.3.3. Добавки животного происхождения
4.3.4. Смешанные добавки
4.3.5. Добавки растительного происхождения
4.3.6. Синтетические добавки
4.4. Повышение прочности при растяжении
4.4.1. Общие сведения
4.4.2. Время перемешивания
4.4.3. Содержание глинистого вещества
4.4.4. Добавки
4.5. Повышение прочности при сжатии
4.5.1. Общие сведения
4.5.2. Оптимизация гранулометрического состава
4.5.3. Подготовка исходных грунтов
4.5.4. Уплотнение
4.5.5. Минеральные добавки
4.5.6. Органические добавки
4.5.7. Волокнистые добавки
4.6. Повышение прочности на истирание
4.7. Повышение теплопроводности
4.7.1. Общие сведения
4.7.2. Легкий глинофибробетон
4.7.3. Легкий глинобетон на минеральном заполнителе
4.7.4. Легкий глинопробкобетон
4.7.5. Легкий глинодеревобетон
4.7.6. Глиногазобетон

5. Возведение стен из тяжелого глинобетона
5.1. Общие сведения
5.2. Опалубка
5.3. Ручной инструмент и оборудование
5.4. Укладка глинобетонной смеси
5.5. Устройство проемов
5.6. Новые способы возведения стен
5.6.1. Кассельский способ возведения монолитных глинобетонных конструкций
5.6.2. Механизированная технология
5.6.3. Каркасные дома со стенами из монолитного цементогрунта
5.6.4. Односторонняя и несъемная опалубки
5.7. Монолитный глинобетонный купол
5.8. Сушка
5.9. Трудозатраты
5.10. Сопротивление теплопередачи
5.11. Обработка поверхности

6. Технология кладки из глинобетонного кирпича
6.1. Общие сведения
6.2. Ретроспективный обзор
6.3. Изготовление глинобетонного кирпича
6.4. Оптимальный состав смеси
6.5. Кладка из глинобетонного кирпича
6.6. Обработка поверхностей
6.7. Крепление к стенам из глинобетонного кирпича

7. Изделия и конструкции из глинобетона
7.1. Общие сведения
7.2. Блоки
7.3. Плиты
7.4. Изделия для перекрытий
7.5. Конструкции сводов
7.6. Глиносоломенный гонт
7.7. Напольные плитки

8. Технология кладки из пластичных глинобетонных изделий
8.1. Общие сведения
8.2. Традиционные технологии кладки из пластичных глиносырцовых материалов
8.3. Глиносырцовые «батоны»
8.4. Технология кладки из глиносырцовых изделий
8.4.1. Общие сведения
8.4.2. Изготовление глиносырцовых изделий
8.4.3. Оптимизация состава глинобетона
8.4.4. Кладка из пластичных изделий
8.4.5. Варианты стен
8.4.6. Кладка куполов

9. Возведение глиносырцовых стен каркасных зданий
9.1. Общие сведения
9.2. Традиционные способы возведения глиносырцовых стен
9.3. Механизированный способ нанесения глинобетонной смеси
9.4. Вальковые стены
9.5. Повышение теплозащиты стен
9.6. Современная технология кладки из глиносырцовых изделий

10. Возведение стен из легкого глинобетона
10.1. Общие сведения
10.2. Опалубка
10.3. Стены из глинобетона на органическом заполнителе (солома)
10.4. Стены из глинобетона на органическом заполнителе (стружка, опилки)
10.5. Стены из глинобетона на минеральном заполнителе
10.5.1. Общие сведения
10.5.2. Стены из глинопемзобетона
10.5.3. Стены из глинокерамзитобетона
10.5.4. Перекачивание глинобетонной смеси бетононасосами
10.5.5. Обработка поверхности
10.6. Тепло- и звукоизоляция перекрытий из глинобетона на минеральном заполнителе
10.7. Стены из мелкоштучных пустотелых блоков
10.8. Стены из глиносырцовых изделий в хлопчатобумажной оболочке

11. Глиняная штукатурка
11.1. Общие сведения
11.2. Подготовка поверхности
11.3. Глиняные штукатурные растворы
11.3.1. Общие сведения
11.3.2. Наружная глиняная штукатурка
11.3.3. Глиняный раствор для внутренних работ
11.4. Правила нанесения штукатурного раствора на глиносырцовые стены
11.5. Торкретштукатурка
11.6. Глинокерамзитовая штукатурка
11.7. Африканская штукатурка
11.8. Глиняная штукатурка на соломенных стенах
11.9. Лепные работы на глиняной штукатурке
11.10. Защита углов

12. Защита глинобетонных поверхностей от атмосферных воздействий
12.1. Общие сведения
12.2. Традиционный способ затирки глинобетонной поверхности
12.3. Защита окрасочными покрытиями
12.3.1. Общие сведения
12.3.2. Огрунтовка поверхности
12.3.3. Рекомендуемые окрасочные составы
12.3.4. Паропроницаемость
12.3.5. Влияние коэффициента капиллярного всасывания
12.4. Защита водоотталкивающими покрытиями
12.4.1. Гидрофобные средства
12.4.2. Нанесение гидрофобных средств
12.4.3. Дождевание
12.5. Защита известковой штукатуркой
12.5.1. Общие сведения
12.5.2. Подготовка поверхности под оштукатуривание и ее обрызг
12.5.3. Армирование
12.5.4. Состав
12.5.5. Нанесение штукатурного раствора
12.5.6. Паропроницаемость известковых штукатурок
12.6. Защита облицовкой
12.7. Конструктивные мероприятия
12.7.1. Защита от дождя
12.7.2. Гидроизоляция стен
12.7.3. Защита от воды во внутренних помещениях

13. Ремонт глиносырцовых стен
13.1. Общие сведения
13.2. Причины возникновения повреждений
13.3. Заделка трещин и швов глиноцементными и глиноизвестковыми растворами
13.3.1. Общие сведения
13.3.2. Составы растворов для заделки швов
13.3.3. Заделка швов
13.4. Заделка трещин и швов традиционными растворами
13.4.1. Общие сведения
13.4.2. Традиционные составы
13.5. Ремонт стен
13.5.1. Ремонт глиняной штукатурки
13.5.2. Грунтовочные составы
13.6. Повышение термического сопротивления стен
13.6.1. Общие сведения
13.6.2. Причина образования конденсата
13.6.3. Мероприятия по теплозащите
13.6.4. Дополнительная теплоизоляция стен легким глинобетоном
13.6.5. Дополнительная теплоизоляция стен эффективными мелкоштучными изделиями заводского изготовления

14. Конструктивные решения частей глиносырцовых зданий
14.1. Контурные соединения
14.2. Стены
14.2.1. Глинобетонные стены с высоким термическим сопротивлением
14.2.2. Стены из старых автомобильных покрышек, заполненных глинистым грунтом
14.3. Перекрытия
14.3.1. Традиционные перекрытия
14.3.2. Современные перекрытия
14.4. Полы
14.4.1. Общие сведения
14.4.2. Традиционные грунтовые полы
14.4.3. Современные грунтовые полы
14.5. Теплоизоляция скатных крыш легким глинобетоном
14.6. Крыши
14.6.1. Общие сведения
14.6.2. Традиционные крыши из глиносырцовых материалов
14.6.3. Современные скатные крыши из глинобетона
14.7. Сводчатые и куполообразные крыши
14.7.1. Общие сведения
14.7.2. Геометрические формы сводов
14.7.3. Статика сводчатых конструкций
14.7.4. Нубийские своды
14.7.5. Афганские и персидские купола
14.7.6. Нубийские купола
14.7.7. Купол оптимальной формы
14.7.8. Возведение куполов и сводов при помощи опалубки
14.7.9. Обжиг грунтовых куполов
14.7.10. Современные здания с куполообразными крышами из глинобетона
14.8. Грунтовая стена в зимнем саду
14.9. Применение глинобетона в ванных комнатах
14.10. Встроенная мебель и санитарно-технические приборы из глинобетона
14.11. Печи из глинобетона
14.11.1. Печи с экономичным потреблением древесины
14.11.2. Печь с подогреваемым ложем
14.11.3. Печь для приготовления пиццы
14.12. Гидроизоляция водоемов из глинобетона
14.12.1. Общие сведения
14.12.2. Устройство монолитной глинобетонной гидроизоляции
14.12.3. Гидроизоляция из кирпича-сырца
14.12.4. Гидроизоляция из пластичных глино-сырцовых изделий
14.12.5. Гидроизоляционное полотно
14.13. Сейсмостойкие глинобетонные здания
14.13.1. Общие сведения
14.13.2. Конструктивные мероприятия
14.13.3. Влияние формы здания на устойчивость при землетрясении
14.13.4. Монолитные глинобетонные стены, армированные бамбуком
14.13.5. Грунтовые стены в тканевой оболочке

15. Новое строительство из глинобетона
15.1. Общие сведения
15.2. Жилой дом, Хёрнеркирхен, Германия
15.3. Жилой дом со студией, Зиген, Германия
15.4. Два смежных дома, Кассель, Германия
15.5. Жилой дом с офисом, Кассель, Германия
15.6. Жилой дом, Корбеек-Ло, Бельгия
15.7. Общежитие для семинаристов Всемирного духовного университета, Маунт-Абу, Раджастхан, Индия
15.8. Жилой дом в Тасконе, Аризона, США
15.9. Фермерский дом, Вазирпур, Индия
15.10. Жилой дом в Ла-Пасе, Боливия
15.11. Жилой дом в Турку, Финляндия
15.12. Дом Берна Фельзенау, Швейцария
15.13. Детский дом в Калининграде, Россия
15.14. Дом на три семьи, Штайн-на-Рейне, Швейцария
15.15. Детский сад, Сарсум, Германия
15.16. Офисное здание, Нью-Дели, Индия
15.17. Здание антропософической школы, Йерна, Швеция
15.18. Панафриканский институт развития, Уагадугу, Буркина-Фасо (Верхняя Вольта)
15.19. Церковь в Йерне, Швеция
15.20. Часовня примирения, Берлин, Германия
15.21. Общежитие для студентов, Кассель, Германия
15.22. Поселок Дружный, Беларусь
15.23. Оздоровительный центр, Вёль, Германия

16. Перспективы строительства из глинобетона
17. Список использованной литературы
18. Авторы фотографий

Предисловие к русскому изданию

Предлагаемая вниманию читателей книга Гернота Минке «Глинобетон и его применение» является пятым изданием и вышла в свет в ряде зарубежных стран. Интерес к глиносырцовым материалам, изготовленным из связных грунтов (глин, суглинков, супесей) без об жига, в последние годы значительно возрос. Грунтовые строительные материалы разделяют на водостойкие и неводостойкие. К водостойким относят грунтобетон (или цементогрунт), где в качестве вяжущего применяют цемент (известь, гипс и т.п.). У неводостойких глиносырцовых материалов (глинобетон) связующим являются глинистые частицы размером менее 0,005 мм, В качестве заполнителей в глинобетоне применяют местные органические (солома, льняная и конопляная костра и т.п.) и минеральные (песок, гравий и т.п.) материалы.

Практический интерес представляют данные о свойствах глиносырцовых материалов, применение которых в жилищном строительстве позволит регулировать влажность и создавать благоприятный климат в помещении, а также результаты исследований по влиянию сводчатых и куполообразных покрытий из глинобетона на психологическое состояние жильцов.

В русском издании книги сохранена классификация глинобетона, принятая в Германии, которая в определенной мере отличается от отечественной. Монография знакомит читателей с немецкими стандартами и методами испытаний, а также с зарубежным опытом возведения конструкций и применения глинобетона. Кроме того, многие специальные понятия, применяемые в строительной отрасли Германии, не имеют прямых аналогов в русском языке, в связи с чем при шлось расширить существующую терминологию. По этой причине пришлось отказаться от предметного указателя в русском издании, имеющегося в оригинале, так как при отсутствии многих точных терминологических аналогов в русском языке этот указатель теряет свой смысл.

Главным преимуществом книги является ее комплексность. В ней охвачены все основные вопросы: улучшение свойств глинобетона, защита глиносырцовых поверхностей от атмосферных воздействий, проектирование частей грунтовых зданий, технологии возведения конструкций. Большой интерес представляет раздел, посвященный устойчивости куполообразных и сводчатых покрытий из глинобетона.

Такое многоплановое издание в отечественной литературе отсутствует, поэтому опубликование книги в России восполняет этот пробел. В книге сочетаются теоретическая проработка вопросов с конкретными практическими рекомендациями. Монография прекрасно иллюстрирована, что повышает наглядность изложения, насыщена большим количеством примеров практического характера, что усиливает ее прикладную значимость.

Для широкого круга отечественных специалистов, безусловно, представит интерес богатый зарубежный опыт грунтового строительства.

Следует полагать, что русское издание книги «Глинобетон и его применение» заинтересует широкий круг российских читателей. Ее можно рекомендовать инженерам-проектировщикам, строителям и архитекторам. Книга может служить учебным пособием по курсам: строительные материалы и технология строительного производства. Монография может быть полезна для студентов и аспирантов строительных специальностей, а также представит значительный интерес для частных застройщиков.

Е.А. Прозоров , канд. техн. наук, зав. лабораторией АОЗТ «ЦНИИОМТИ»

Предисловие

Настоящая книга написана по причине растущего во всем мире интереса к строительству из глинистых грунтов. В ней содержатся все публиковавшиеся до настоящего времени исследования в этой области, а также современные данные, полученные в результате научно исследовательских работ, проведенных начиная с 1978 г. в лаборатории экспериментального строительства (FEB) Кассельского университета.

В монографию вошли разработки Кассельского бюро по проектированию экологического строительства, внедренные в практику.

При работе над настоящей редакцией за основу была принята немецкая монография Lehmbau Handbuch (Издательство Ökobuch Verlag, Staufen 1994). Однако речь идет не о прямом переводе, автор переработал и обновил текст с учетом требований международной аудитории. Некоторые разделы увеличены, рассматривается большее количество проектов, добавлены иллюстрации, а информация, представляющая интерес в основном для читателей в Германии, сокращена. Первая глава знакомит читателей с сырьем для изготовления глиносырцовых материалов, рассказывает об истории строительства из глинистых грунтов. В ней описывается способность глинобетона регулировать влажность внутри помещений.

Во второй главе представлены результаты исследований свойств глинистых грунтов и глинобетона раз личных составов. Большая часть этих исследований получена в последнее время.

Третья глава описывает способы подготовки глинистых грунтов, а четвертая посвящена улучшению физико-механических свойств глинобетона.

Следующие семь глав рассказывают о технологиях изготовления глиносырцовых материалов и изделий, а также способах возведения стен на основе глинистых грунтов.

Двенадцатая глава объясняет, как глинобетонные здания и сооружения можно защитить от атмосферных воздействий.

В четырнадцатой главе приводятся различные конструктивные решения частей глиносырцовых зданий, содержатся сведения о современных технологиях воз ведения сводов и куполов, рассматриваются подходы к проектированию зданий, устойчивых к землетрясениям, а также даются примеры применения глинобетона в ванных комнатах.

Пятнадцатая глава иллюстрирует проекты общественных и жилых зданий из глинобетона, построенных в разных уголках мира.

Приведенные в монографии теоретические и экспериментальные данные могут служить руководством по строительству из глинобетона для инженеров, архитекторов, подрядчиков, заказчиков, а также читателей, которые хотели бы работать с самым древним строительным материалом.

Главная » Сметы » Глинобетон и его применение. Глинобетон – особенности материала

Глинобетон – изюминки материала. состав и пропорции для

О данном материале знают не все, исходя из этого он в большинстве случаев вызывает большое количество вопросов у начинающих строителей. Но в действительности все весьма просто – герой данной статьи более известен как саман (смесь глины с соломой). В данной статье мы детально рассмотрим, что такое глинобетон и его использование.

Особенности материала

Казалось бы, глина как стройматериал оказалась в далеком прошлом в прошлом, но с развитием экологического строительства в последнее время ее снова стали деятельно применять. Дело в том, что глина узкого помола есть хорошим вяжущим и консервирующим средством.

В случае если развести ее с водой и добавить в раствор наполнитель, к примеру, растительные волокна либо опилки, возможно взять хороший и экологичный теплоизоляционный материал. К примеру, такую смесь обычно применяют для заполнения пустотелых шлако- и керамзитобетонных блоков либо в качестве утепляющей штукатурки.

Кроме этого в смесь время от времени додают гипс, известь либо кроме того цемент, что разрешает сделать глинобетон более прочным. Это разрешает его применять в качестве несущего материала при постройке экологичных домов.

Объемная масса материала зависит от соотношения ингредиентов. Оптимальный же показатель считается – 550-600 кг на кубический метр.

Бытует вывод, что таковой материал поддается гниению, и есть пожароопасным, поскольку в его составе имеется солома либо опилки. Но это просто догадки, поскольку сечка растительных стеблей и опилки в глиняном жидком растворе разбухают и хорошо обволакиваются глиной, которая не только надежно их связывает, но и консервирует.

Что касается пожароопасности, то заполнитель начинает тлеть лишь при действии открытого огня, к примеру, газового пламени, в течение нескольких мин.. В следствии пожаробезопасность материала кроме того выше, чем у некоторых более классических материалов, каковые используются в строительных работах.

Преимущества

Возрастающая популярность материала разъясняется следующими его преимуществами:

  • Содействуют образованию благоприятного для человека микроклимата. Глина способна поглощать и выделять влагу стремительнее и значительно в большем объеме, чем классические строительные материалы. Причем, это не отражается на прочности материала.
  • Аккумулирует тепло. Благодаря данному свойству, материал может создавать комфортные условия в жилье кроме того в условиях громадных суточных перепадов температур.
  • Возможность повторного применения, для этого материал нужно в воде.
  • Идеально подходит для постройки дома своими руками. Материал не требует применения строительной техники и дорогостоящего оборудования. Технология работы с ним доступна кроме того неопытным строителям.
  • Глина защищает древесину и другие органические материалы от гниения. В случае если обработать ним деревянные стенки, то их не поразит ни грибок, ни насекомые.
  • Глина очищает воздушное пространство, поглощая загрязняющие вещества.
  • Низкая цена материала. Именно поэтому, строительство с применением глины получается не только экологичным, но и экономичным.

Обратите внимание! При изготовлении легкого материала плотностью менее 500-600 кг на метр кубический, материал нужно просушивать. В другом случае солома будет в течение долгого времени оставаться мокрой и со временем начинает гнить.

Недостатки

Конечно же, наровне с преимуществами, глинобетон владеет и некоторыми недостатками:

  • Прочность образовывает менее 600 кг на метр кубический, в следствии чего гвозди и дюбеля в нем не держатся. Выполнить оштукатуривание возможно лишь с применением армировки.
  • При высыхании раствора происходит большая усадка.

Приготовление материала

Состав и пропорции

Для изготовление прочного и «теплого» материала применяют следующие компоненты:

Компоненты Количество на 1 м3
Опилки и рубленая солома 200 кг
Гашеная известь 70 кг
Строительный гипс 30 кг
Глина 300 кг
Вода 350 л

Приготовление раствора

Приготовить раствор возможно в простой бетономешалке.

Инструкция выглядит следующим образом:

  • Перед тем как приступать к приготовлению раствора, необходимо подготовить соломенную фибру. Ее протяженность не должна быть больше толщину материала. К примеру, в случае если раствор будет употребляться для заливки в опалубку для бетона толщиной 20 см, то протяженность фибры кроме этого должна быть не более 20 см.
  • После этого в бетономешалку добавляется вода и высыпается в нее известь. Содержимое шепетильно перемешивается.
  • Потом засыпается соломенная фибра для бетона и опилки.
  • По окончании размокания наполнителя добавляется гипс.
  • В последнюю очередь неспешно добавляется глина небольшого помола при постоянном перемешивании.

Минеральные наполнители

Во многом характеристики материала зависят от наполнителя. Исходя из этого эксперты советуют для улучшения теплофизических свойств применять вместо соломенной фибры разные минеральные пористые наполнители.

К примеру, для этих целей превосходно подходит:

  • Пеностекло;
  • Керамзит;
  • Пемза;
  • Вспученный перлит;
  • Вулканический туф.

Нужно заявить, что верное соотношение минеральных заполнителей разрешит всецело решить проблему усадки.

В случае если сравнивать глинобетон на базе минерального заполнителя с глинофибробетоном, то коэффициент паропроницаемости у первого многократно выше, что снижает возможность образования конденсата в стенке.

Сейчас подробней рассмотрим перечисленные выше виды заполнителей.

Керамзит

есть недорогим и легким заполнителем, выполненным в виде гранул. Его изюминкой есть хорошая прочность, при том, что плотность образовывает 250—800 кг/м3.

Керамзит получают методом обжига легкоплавкой глины при температуре до 1200 градусов по шкале Цельсия. В следствии выделения в гранул газообразного вещества, глина вспучивается. В итоге керамзит имеет пористую структуру, подставляющую собой застывшую пену, но оболочка придает гранулам большую прочность.

Пеностекло

Пеностекло есть неестественным материалом, напоминающим пемзу, с плотностью 100—700 кг на метр кубический. Процесс его изготовления содержится во вспучивании молотого стекла, которое смешивается с маленьким числом известняка, древесного угля либо другими материалами, каковые способны выделять газ при размягчении стекла.

Вспученный перлит

Вспученный перлит изготавливают кроме этого методом обжига вулканических стеклообразных пород. Вода в ходе обжига при температуре 1000 градусов по шкале Цельсия испаряется, и перлит возрастает до 20 раз.

Насыпная плотность перлита образовывает 60 кг на метр кубический, а коэффициент теплопроводности – 0,045 Вт/м К.

Вулканический туф

Вулканическим туфом именуют горные породы, образованные в следствии затвердевания продуктов извержения вулкана – пемзы, пепла и пр., каковые потом сцементировались и уплотнились.

Пемза

Данный материал есть пористым вулканическим стеклом, появившимся в ходе застывания средних и кислых лав, выделяющих газ. Плотность пемзы находится в пределах 500 —750 кг на метр кубический.

Совет! Раствор глины возможно заливать в опалубку, как простой бетон, или сделать из него блоки для постройки стен. При заливке смесь нужно уплотнять.

Легкий глинопробкобетон

Среди органических наполнителей кроме соломы и древесных опилок обычно применяют пробковую крошку. К преимуществам этого материала относится низкая насыпная плотность. Что касается недостатков, то данный заполнитель достаточно дорого стоит, помимо этого прочность на сжатие пробки существенно ниже керамзита.

Нужно заявить, что в строительных магазинах возможно отыскать сухие смеси, каковые содержат в своем составе следующие компоненты:

  • Измельченную глину;
  • Пробковую крошку;
  • Соломенную фибру;
  • Незначительное количество целлюлозы.

Такую смесь значительно чаще применяют в качестве теплоизоляции при возведении стен либо штукатурки. Перед применением смесь разводят в воде.

Плотность глинопробкобетона образовывает 300—450 кг на метр кубический. Коэффициент теплопроводности – 0,07—0,08 Вт/м К.

Вывод

В последнее время глина все чаще используется в самых различных областях строительства и для различных целей, поскольку владеет множеством преимуществ. Единственное, для получения вправду качественного материала, нужно верно приготовить глинобетон своими руками, выбрав для него подходящие компоненты.

Из видео в данной статье возможно взять дополнительную данные по данной теме.

Глинобит — интересное решение? Снаружи можно чем-то утеплить?

Привутствую вас, мои Читатели и Зрители строительного Блога “Путь Домой” Сегодня буду рассматривать довольно интересную тему, а именно — насколько технология возведения дома из глинобита интересна на сегодняшний день? И можно ли ее довести до современных норм?

Вопрос/Alex3000: Глинобит — интересное решение? Снаружи можно чем-то утеплить?

Те, кто знаком со мной уже давно, наверно знает про мое положительной отношении к глине. Многие исследования говорят, о том, что глина обладает уникальным сочетанием свойств. В этом ее достоинство. Используя пассивные методы, она позволяет создать в доме отличный микроклимат.
Меня всегда очень удивляет, когда люди продают утеплитель и сравнивают его с кирпичом, глиной или бетоном. Как можно утеплитель сравнивать с конструкционным материалом? Это ведь полная глупость.

Упоминалось в видео

Книга Минке Г. «Глинобетон и его применение»
Книга В.Блейзи «Справочник проектировщика. Строительная физика» 2012

Технологии совершенствуются и, к сожалению, не в лучшую сторону для человека, а в сторону технологичности и дельты заработка. Мой Блог все же посвящен технологиям для человека. Я являюсь сторонником энергосбережения, пассивных методов и культуры обращения с энергией.
Глинобит — это действительно интересная технология.

4:20 Технология глинобита
9:23 Как работает данная стена?
13:12 Утепление
18:10 Можно ли использовать паронепроницаемый утеплитель?
21:25 Типы пароизоляции
23:50 Пенопласт


Вопросы пользователей

26:09 Глиночурка — как вам технология?
26:49 Для работы с глиной нужен смеситель принудительного действия, а они труднодоступны и дороги.
29:58 В паре видео говорили что утепление кирпичного дома минватой — зло. Я не видел объяснения на блоге, не могли бы в двух словах объяснить?
34:20 На севере можно применить эту технологию?

С Уважением, Александр Терехов

Приготовление глинобетона и его укладка в противофильтрационные устройства

Страница 73 из 85

10-10. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ГЛИНОБЕТОНА И ЕГО УКЛАДКА В ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА ПЛОТИН
Применение глинобетона, несмотря на то что его стоимость значительно выше стоимости естественного грунта, позволяет существенно сократить размеры ядра и упростить работы по строительству плотины.
Глинобетон был применен для ядра плотин Гешёненальп, Зильвенштейн, Гепач, Дурласбоден и Маутхауз. На всех этих плотинах удалось сократить толщину ядра до (0,20-0,32)Н.
В плотине Зильвенштейн (рис. 10-33) ядро имеет объем всего 60 тыс. м3, или 6%, плотине Гешёненальп 8%, плотине Гепач—13,4% и плотине Дурласбоден — 18,2% объема плотины. Объем ядра из маловодопроницаемого грунта обжатого профиля плотины Растай шириной по основанию 0,6Н составляет 20%.
Для плотины Зильвенштейн глинобетон приготовлялся на смесительной установке из песчано-гравелистого грунта крупностью до 80 мм с содержанием пыли до 10%, песка 10—25%, а также иловатой моренной глины. Глина высушивалась, измельчалась на куски,. размалывалась, и в виде порошка добавлялась в песчаногравелистую смесь, как при приготовлении бетона.
В результате опытов был подобран состав, глинобетона: гравий —91%, песок —9%, глина в порошке — 20% по массе заполнителя. Такой состав глинобетона имел плотность 2330 кг/м3, оптимальную влажность 7,8%, коэффициент фильтрации А-10-8 см/с и угол внутреннего трения 36°.
В плотину Гешёненальп было уложено около 750 тыс. м3 глинобетона. Материалы для фильтров и заполнители глинобетона приготовлялись из флювиогляциальных отложений на камнедробильно-сортировочном заводе. Глинобетон приготовлялся на бетонном заводе, оборудованном шестью бетономешалками емкостью по 1500 л. Для точной дозировки воды, отвечающей заданной влажности глинобетона, фракция 0—8 мм подсушивалась в печах и хранилась в закрытом складе, чтобы не подвергаться увлажнению. Молотая глина с влажностью 4%, доставляемая в мешках, поступала на склад, а из него в силосные банки завода.

Рис. 10-33. Плотина Зильвенштейн на р. Изар.
1 — глинобетонное ядро; 2 — фильтры; 3 — переходная зона; 4 — наброска; 5 — дренажная призма; 6 — дренаж; 7 — перемычка; 8 — отсыпка камня; 9 — крепление откоса камнем; 10 — противофильтрационная завеса; 11 — продолжение завесы в скале; 12 — аллювий; 13 — скала.
Заполнители, глина и вода дозировались на весах и поступали попеременно в одну из бетономешалок. Готовая смесь глинобетона через раздаточные бункера емкостью по 13 м3 выдавалась в автосамосвалы. Глинобетон укладывали слоями по 0,3 м и уплотняли пневмоколесными катками.
Глинобетон, уложенный в ядро плотины, имел коэффициент фильтрации 5х10-8 см/с и угол внутреннего трения 30—35°.
Строительство плотины Гешененальп проходило в неблагоприятных климатических условиях. Отсыпка ядра в дождливые дни производилась под передвижным шатром размером 24X40 м (рис. 10-34). Легкие металлические конструкции шатра были смонтированы на трехосных тележках и имели гидроподъемники, что позволяло наращивать шатры. 


Рис. 10-34. Передвижной шатер над отсыпкой ядра плотины Гешёненальп.

Укладка глинобетона производилась обычно при влажности несколько выше оптимальной, что снижало его водонепроницаемость, увеличивало пластичность, уменьшало опасность трещинообразования, повышало производительность катков и исключало возможность разбухания при водонасыщении ядра. При этом несколько повышалось поровое давление в ядре, однако оно рассеивалось еще в период строительства плотины. Об этом свидетельствуют результаты измерения порового давления в ядре:
при высоте ядра 100—120 м поровое давление составляло 0,70Hg рск при оптимальной влажности 8,4%;
при полной высоте плотины перед заполнением водохранилища поровое давление снизилось до 0,45Нg рск при оптимальной влажности 6,4 %.
Таким образом, поровое давление за время строительства плотины снизилось более чем на 25%.
В тропических условиях и в районах с большим количеством атмосферных осадков были построены следующие плотины:
плотина Миборо с массивным экраном (объем глины со щебнем составлял 1644 тыс. м3) построена в Японии за 31 календарный месяц в районе, где в год выпадает до 3650 мм осадков;
плотина Джатилухур с массивным экраном (объем пластичной глины со щебнем составлял 1140 тыс. м3) построена в Индонезии за 41 мес. (с котлованом) при среднегодовом количестве осадков 2600 мм;

плотина Свифт Крик с ядром построена в США в районе, где выпадает 3050 мм осадков в год;
плотина Санта Рита с суглинистым ядром построена в Колумбии в районе, где выпадает 5300 мм осадков в год [Л. 134а];
плотина Чайвор с наклонным ядром (объем гравелистой глины 1200 тыс. м3) построена также в Колумбии в районе, где выпадает до 6200 мм осадков в год [Л. 120а].
Приведенные примеры свидетельствуют о том, что при современной механизации и правильном выборе методов возведения длительный период дождей не может служить препятствием для строительства каменноземляных плотин.

Использование глины в качестве замены цемента в строительном растворе и его химическая активация для снижения стоимости и выбросов парниковых газов

https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.02.022Получить права и содержание

Реферат

Эффект промышленно производимой негашеной извести на развитие прочности и скорости пуццолановой реакции систем Clay-Cementitious. Было изучено и представлено развитие прочности на сжатие растворов, содержащих негашеную известь – глина – цемент (C – C – L).Были рассчитаны новые коэффициенты эффективности, чтобы определить оптимальное количество добавляемой негашеной извести. Добавление негашеной извести увеличивало как раннюю, так и более позднюю прочность цементно-глинистых образцов. Отслеживали эволюцию гидратации и скорость пуццолановой реакции системы негашеная известь – глина – цемент (C – C – L). Чтобы узнать количество продуктов гидратации, определяли содержание неиспариваемой воды в полученных пастах. Было обнаружено, что добавление 3% негашеной извести является оптимальной дозой как для коротких, так и для более длительных периодов отверждения.Увеличение прочности могло быть связано с тем, что в извести полностью использовался доступный диоксид кремния из глины для образования дополнительных вяжущих соединений, причем преобладал пуццолановый гидрат силиката кальция с увеличением количества негашеной извести, не было обнаружено никакого ускоряющего эффекта из-за уменьшения доля растворимого кремнезема в поровом растворе.

Основные моменты

► В этой работе я использовал глину в качестве замены цемента. ► Глина была активирована негашеной извести, чтобы увеличить количество глины в цементе.► Отслеживались эволюция гидратации и скорость пуццолановой реакции системы негашеная известь – глина – цемент (C – C – L). ► Добавление 3% негашеной извести было признано оптимальной дозой как для коротких, так и для более длительных периодов отверждения.

Ключевые слова

Раствор

Глина

Негашеная известь

Парниковые газы

Стоимость производства

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Полный текст

Copyright © 2012 Elsevier Ltd. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Бетон на глинистой и безцементной основе — Advanced Science News

Oxara, дочерняя компания ETH, разрабатывает бетон без цемента, изготовленный из земляного материала на глиняной основе, для строительства доступных и экологически чистых домов.

«Мне в жизни невероятно повезло, и я хочу вернуть часть этой удачи», — объясняет 29-летний Гнанли Ландроу из Того. Его твердая решимость не оставляет места для сомнений: этот молодой человек будет реализовывать свои планы. «Мое видение — обеспечить доступ к достойному, здоровому и доступному жилью в Африке и других регионах».

Во время учебы Ландроу исследовал проблемы, стоящие перед мировой строительной отраслью: энергоемкое и CO2-интенсивное производство цемента, сокращающиеся запасы строительного песка и гравия, а также высокая стоимость бетона, которая просто недоступна во многих странах. .Его опыт уже научил его, что традиционное строительство из глиняного кирпича — трудоемкий, требующий много времени процесс, и он знал, что в его родной стране по-прежнему не хватает подходящего жилья.

Ландроу указывает на важную ошибку: «Когда люди строят дома в этой стране, они сначала выкапывают яму и выбрасывают выкопанную землю. После этого они привозят тонны песка, гравия и цемента для заливки фундамента и стен ». Однако глина сама по себе является идеальным строительным материалом и, как правило, легко доступна там, где она необходима.Почему бы не совместить технологии обеих культур? Эта идея привела Ландроу в ETH Zurich в начале 2014 года, где он получил докторскую степень на кафедре устойчивого строительства.

«И снова мне очень повезло», — комментирует Ландроу, когда он был докторантом в ETH, где он нашел благоприятную среду и вдохновляющего наставника в лице профессора Гийома Абера. Вместе они разработали процесс превращения земляного материала на глиняной основе в альтернативный бетон без добавления цемента.

Бетон на основе грунта

Landrou можно заливать свежим; он быстро затвердевает и подходит для укладки полов и ненесущих стен. Его обработка напоминает обработку обычного бетона, и здесь используется аналогичная инфраструктура. «Наша технология дает строению из глины почти все технологические преимущества цемента, при этом она примерно в 2,5 раза дешевле и в 20 раз более экологична», — поясняет Ландроу. Потенциал рынка для неструктурных строительных элементов значителен.

Чтобы выйти на этот рынок, Ландру запатентовал свою технологию после получения докторской степени. С осени 2018 года он работает над своим спин-оффом Oxara. «Мы все еще не решили, будем ли мы лицензировать этот процесс для строительных компаний, занимающихся вторичной переработкой, которые хотят превратить свой земляной материал в ценный ресурс, или мы просто будем продавать минеральные добавки, необходимые для бетона на основе почвы», — говорит молодой предприниматель.

Влияние глины на бетон — Western Precast

Бетон — это строительный материал, состоящий из трех основных материалов: цемента, воды и заполнителей (песок, природный гравий или щебень).Иногда добавка добавляется для того, чтобы изменить или модифицировать определенные свойства бетона. Химически активным ингредиентом в бетоне является цемент.

Реактивность цемента гарантируется и достигается только при его смешивании с водой. Заполнители не играют роли в химических реакциях в бетоне, но они очень полезны, потому что действуют как экономичные наполнители с хорошей устойчивостью к изменениям объема, которые происходят в бетоне после смешивания.

Еще одним важным аспектом заполнителей является то, что они улучшают долговечность бетона.Бетонные заполнители иногда могут содержать примеси, такие как частицы глины, которые могут влиять на свойства бетона.

Глиняные покрытия состоят из частиц глины, которые плотно прилегают к поверхности. Поскольку материал обычно прилипает к заполнителю даже после смешивания бетона, считается, что он мешает сцеплению заполнителя с цементным тестом. В отличие от глиняного покрытия, покрытие пыли легко удаляется во время смешивания и влияет на характеристики бетона за счет увеличения количества мелких частиц, диспергированных в смеси.

Известно, что присутствие глин в мелкозернистом заполнителе, используемом для изготовления бетона, отрицательно сказывается на структурных свойствах бетона. Департамент автомобильных дорог штата Техас в настоящее время использует результаты испытаний «Эквивалент песка» и «Потери при декантации» в качестве средства обнаружения такой глины и контроля качества мелкозернистого заполнителя, который будет использоваться в портландцементном бетоне. Выяснилось, что суммы минуса нет. Фракция заполнителей бетона 200 меш влияет на свойства бетона.Загрязнения глины в заполнителе бетона влияют на свойства бетона, прежде всего, через их влияние на потребность в воде. Прочность и усадка бетона в высокой степени коррелируют со значением эквивалента песка и в несколько меньшей степени — с водоцементным соотношением.

Геотехнические характеристики глинисто-цементной смеси

  • AASHTO, FHWA (2003) Инновационная технология проекта сканирования для ускоренного строительства фундамента моста и насыпи в Европе. № отчета FHWA-PL-03-014.Министерство транспорта США, Федеральное управление шоссейных дорог, Вашингтон, округ Колумбия

  • Al-Tabbaa A, Evans WC (1998) Пилотная обработка шнековым смесителем in situ на загрязненном участке — Часть 1: исследование обрабатываемости. В: Proc the Institution of Civil Engineers — Geotechnical Engineering, № 131, январь 1998 г., стр. 52–59

  • ASTM (2006) Стандартный метод испытаний на прочность связных грунтов на неограниченное сжатие. Практика № D2166-06. ASTM, West Conshohocken

  • Austroads (1998) Руководство по стабилизации дорожных работ.Публикация № AP-60/98. Austroads, Sydney

  • Бергадо Д. Т., Андерсон Л. Р., Миура Н., Баласубраманиам А. С. (1996) Улучшение мягкого грунта в низинах и других местах. ASCE, Reston, p 427

  • Bowles JE (1996) Анализ и проектирование фундамента, 5-е изд. МакГроу-Хилл, Нью-Йорк

  • Чен Ф.Х., Моррис Мэриленд (2000) Проектирование почвы: тестирование, проектирование и восстановление. CRC, Boca Raton, p 288

  • Chen H, Wang Q (2006) Поведение органических веществ в процессе стабилизации мягкого грунта с помощью цемента.Bull Eng Geol Environ 65 (4): 445–448

    Статья Google ученый

  • Den Haan EJ (2000) Лабораторная подготовка проб грунта, стабилизированного цементными материалами (Глава 6). В: Руководство по проектированию Eurosoilstab. № отчета 393220/6. GeoDelft, Gouda

  • Esrig MI (1999) Основная лекция: свойства вяжущих и стабилизированного грунта. В: Brendenberg H, Broms BB, Holm G (eds) Методы сухих смесей для глубокой стабилизации грунта.Balkema, Rotterdam, pp 67–72

  • EuroSoilStab (2002) Руководство по проектированию: стабилизация мягких грунтов — разработка методов проектирования и строительства для стабилизации мягких органических грунтов. CT97-0351, проект № BE-96-3177. Европейская комиссия, Брюссель

  • FHWA (1998) Технические резюме улучшения грунта. № отчета FHWA-SA-98-086. Федеральное управление автомобильных дорог, Вашингтон, округ Колумбия

  • Grimstad G, Degado S, Nordal S, Karstunen M (2010) Моделирование эффектов ползучести и скорости в структурированных анизотропных мягких глинах.Acta Geotech 5 (1): 69–81

    Статья Google ученый

  • Gue SS, Tan YC (2000) Исследование недр и интерпретация результатов испытаний для проектирования фундамента из мягкой глины. Семинар по благоустройству грунта — мягкая глина. UTM, Куала-Лумпур

  • Hassan M (2009) Технические характеристики стабилизированных цементом мягких финских глин — лабораторное исследование. Лиценциатская диссертация. Хельсинкский технологический университет, Хельсинки

  • Хо М., Чан С. (2011) Некоторые механические свойства стабилизированной цементом мягкой малайзийской глины.World Acad Sci Eng Technol 74: 24–31

    Google ученый

  • Horpibulsk S, Rachan R, Suddeepong A, Chinkulkijniwat A (2011) Развитие прочности в бангкокской глине с цементной добавкой: лабораторные и полевые исследования. Найден в почве 51 (2): 239–251

    Статья Google ученый

  • Jacobson J (2002) Факторы, влияющие на увеличение прочности известково-цементных колонн и разработка процедуры лабораторных испытаний.Дипломная работа. Политехнический институт и университет штата Вирджиния, Блэксбург

  • Джаритнгам С., Свасди С. (2006) Улучшение мягких грунтов путем смешивания грунта с цементом. В: Proc 4-й Международной конференции по проектированию мягких грунтов, Ванкувер, Канада, 4–6 октября 2006 г., стр. 637–640

  • Kamruzzaman MHA, Chew HS, Lee HF (2000) Технические характеристики обработанной цементом морской глины из Сингапура. В: Proc Int Conf on Geotechnical and Geological Engineering, Мельбурн, Австралия, 19–24 ноября 2000 г., стр. 19–24

  • Kawasaki T, Niina A, Saitoh S, Suzuki Y, Honjyo Y (1981) Метод глубокого перемешивания с использованием отвердитель цемента.В: Proc 10-й Международной конференции по механике грунтов и проектированию фундаментов, Стокгольм, Швеция, 15–19 июня 1981 г., стр. 721–724

  • Кезди А. (1979) Стабилизация известью. Разработки в геотехнической инженерии, том 19. Elsevier, Amsterdam, pp. 163–174

  • Maher A, Bennert T, Jafari F, Douglas WS, Gucunski N (2004) Геотехнические свойства стабилизированного дноуглубительного материала из гавани Нью-Йорк – Нью-Джерси . J Transp Res Board 1874: 86–96

    Google ученый

  • Миура Н., Хорпибулсук С., Нагарадж Т.С. (2001) Технические характеристики глины, стабилизированной цементом, при высоком содержании воды.Найденные почвы Jpn Geotech Soc 41 (5): 33

    Статья Google ученый

  • Oh EYN (2007) Геотехнические аспекты и аспекты улучшения грунта насыпей автомагистралей из мягкой глины. Кандидатская диссертация. Университет Гриффита, Голд-Кост / Брисбен

  • PCA (2003) Свойства и применение модифицированного цементом грунта. Portland Cement Association, Skokie

  • Porbaha A, Shibuya S, Kishida T (2000) Современное состояние технологии глубокого перемешивания.Земляная импровизация 4 (3): 91–110

    Статья Google ученый

  • Рафалько С. (2006) Быстрая стабилизация мягких глинистых грунтов для аварийных аэродромов. Дипломная работа. Департамент гражданской и экологической инженерии, Политехнический институт и университет штата Вирджиния, Блэксбург

  • Сааделдин Р., Сиддиква С. (2013) Оценка развития прочности в глинисто-цементной смеси. В: GeoMontreal 2013, Монреаль, Канада, 29 сентября — 3 октября 2013 г.

  • Saadeldin R, Salem M, Lotfi HA (2011) Характеристики дорожной насыпи на цементно-стабилизированной мягкой глине.В: Proc 64-й Канадской геотехнической конференции и 14-й Панамериканской конференции по механике грунтов и геотехнической инженерии, Торонто, Канада, 2–6 октября 2011 г. (CD-ROM)

  • Сайто С., Сузуки Ю., Шираи К. (1985) улучшение почвы методом глубокого перемешивания. В: Proc 11th Int Config on Soil Mechanics and Foundation Engineering, San Francisco, CA, USA, 12–16 августа 1985 г., стр. 947–950

  • Сайто С., Нисиока С., Сузуки Ю., Окумура Р. (1996) Требуемая прочность цемента улучшенного грунта.В: Proc 2-й Международной конференции по улучшению грунта, геосистемам, цементации и глубокому перемешиванию, Токио, Япония, 14–17 мая 1996 г., стр. 481–484

  • Sherwood P (1993) Стабилизация грунта с помощью цемента и извести. Обзор современного искусства. Лаборатория транспортных исследований, HMSO, Лондон

    Google ученый

  • Соланки П., Заман М. (2012) Микроструктурные и минералогические характеристики глины, стабилизированной с использованием стабилизаторов на основе кальция.Сканирующая электронная Microsc 38: 771–798, ISBN: 978-953-51-0092-8

    Google ученый

  • Таки О., Ян Д. (1991) Техника стен со смешанным цементным грунтом. ASCE Spec Publ (27): 298–203

  • Уддин К., Баласубраманиам А.С., Бергадо Д.Т. (1997) Технические характеристики обработанной цементом мягкой бангкокской глины. Geotech Eng-SEAGS 28 (1): 89–119

    Google ученый

  • White WG, Gnanendran CT (2005) Влияние метода уплотнения и плотности на прочность и модуль упругости цементно-стабилизированного материала дорожного покрытия.Int J Pavement Eng 6 (2): 97–110

    Артикул Google ученый

  • Xiao HW, Lee FH (2008) Влияние времени отверждения на поведение морской глины, обработанной цементом. Proc World Acad Sci Eng Technol 33: 71–78

    Google ученый

  • СООТНОШЕНИЕ СВОЙСТВ БЕТОНА И ИСПЫТАНИЯМ НА СОДЕРЖАНИЕ ГЛИНЫ ЗАПОЛНИТЕЛЯ

    НАЛИЧИЕ ГЛИН В МЕТКИХ ЗАПОЛНИТЕЛЯХ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ СДЕЛЕНИЯ БЕТОНА, УНИКАЖИВАЕТ СТРУКТУРНЫЕ СВОЙСТВА БЕТОНА.ДЕПАРТАМЕНТ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ ТЕХАСА В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ ИСПОЛЬЗУЕТ РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКВИВАЛЕНТОВ ПЕСКА И ПОТЕРИ ДЕКАНТАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ В КАЧЕСТВЕ ОБНАРУЖЕНИЯ ТАКОЙ ГЛИНЫ И КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МЕСТОРОЖДЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМОГО В ПОРТОВЫМ БЕТОННОМ ЦЕМЕНТЕ. В КАЧЕСТВЕ ЭТОГО МОЖЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬСЯ ЭКВИВАЛЕНТНЫЙ ИСПЫТАНИЕ ПЕСКА, КОТОРОЕ ОТДЕЛЯЕТ ЧАСТИЦЫ МЕНЬШЕГО ГЛИНЯ ОТ БОЛЕЕ БОЛЬШИХ И СРАВНИВАЕТ ИХ ПО ОБЪЕМУ. ЭТИ ИСПЫТАНИЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА РАЗРАБОТАНЫ НЕЗАВИСИМО, И ОТНОШЕНИЕ МЕЖДУ ЧИСЛЕННЫМИ РЕЗУЛЬТАТАМИ КАЖДОГО ИСПЫТАНИЯ НЕИЗВЕСТНО.ПОСКОЛЬКУ ЭТИ ДВА ИСПЫТАНИЯ ФОРУЮТ НЕЗАВИСИМЫЕ ОСНОВЫ ДЛЯ ПРИНЯТИЯ ИЛИ ОТКЛОНЕНИЯ МАТЕРИАЛА, ОТНОШЕНИЯ МЕЖДУ НИМИ ОЧЕНЬ ВАЖНЫ. ЭТО ОТНОШЕНИЕ БЫЛО ИССЛЕДОВАНО, И СВОЙСТВА БЕТОНА СООТВЕТСТВУЮТ ЭТИМ ИСПЫТАНИЯМ НА СОДЕРЖАНИЕ ГЛИНЫ. ЗАКЛЮЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ‘/ 1 / ПРОЧНОСТЬ БЕТОНА УМЕНЬШАЕТСЯ ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ КОЛИЧЕСТВА ЗАГРЯЗНЕНИЙ В ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ, / 2 / ПРОЧНОСТЬ БЕТОНА УМЕНЬШАЕТСЯ КАК ЖИДКИЙ ПРЕДЕЛ УВЕЛИЧЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ЗАГРЯЗНЕНИЯ, / 3 / УСИЛЕННОСТЬ ЗАТЕМНЕНИЯ БЕТОН УВЕЛИЧИВАЕТСЯ ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ КОЛИЧЕСТВА ЗАГРЯЗНЕНИЙ, / 4 / УСИЛКА КРЕМНИЙНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЬНОГО БЕТОНА УВЕЛИЧИВАЕТСЯ В КАЧЕСТВЕ ЖИДКОГО ПРЕДЕЛА УВЕЛИЧЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ, / 5 / ДИНАМИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ УПРУГОСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ БЕТОНА, СОДЕРЖАЩИХ ПЛОЩАДЬ БЕТОНА ПРИСОЕДИНЕНИЕ УВЕЛИЧИВАЕТСЯ, / 6 / ДИНАМИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ УПРУГОСТИ БЕТОНА НЕ ИЗМЕНЯЕТСЯ ЗНАЧИТЕЛЬНО ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ КОЛИЧЕСТВА КОНТАМИНАТОВ. СНИЖЕНИЕ НА 25 ПРОЦЕНТОВ В 7-ДНЕВНОМ МОДУЛЕ ЗНАЧЕНИЙ РАЗРЫВА, / 8 / НЕКОТОРЫЕ АГРЕГАТЫ СООТВЕТСТВУЮТ НАСТОЯЩИМ ТРЕБОВАНИЯМ ДЕПАРТАМЕНТА МАГИСТРАЛЬНЫХ ДОРОГ ТЕХАСА ПО УБЫТКАМ НА ДЕКАБРЬ АНТАЦИОННЫЙ ТЕСТ ПРИ ОТСУТСТВИИ ТРЕБОВАНИЙ ЭКВИВАЛЕНТНОГО ИСПЫТАНИЯ ПЕСКА, / 9 / СУЩЕСТВУЕТ СВЯЗЬ МЕЖДУ ПОТЕРЯМИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ДЕКАНТАЦИИ, ЖИДКОМ ПРЕДЕЛОМ МИНУС 200 ФРАКЦИЙ СЕТКИ И ЭКВИВАЛЕНТНОЙ СТОИМОСТЬЮ ПЕСКА И / 10 / ИНФОРМАЦИОННОЙ АКТИВНОСТЬЮ НА ПРОЧНОСТЬ БЕТОНА ВЛИЯЕТ НА ПРОЧНОСТЬ БЕТОНА А ТАКЖЕ КОЛИЧЕСТВО ГЛИНЫ, ПРИСУТСТВУЮЩЕЙ В ЗАПОЛНИТЕЛЕ.ЭКВИВАЛЕНТНЫЙ ИСПЫТАНИЕ ПЕСКА ЯВЛЯЕТСЯ ЛУЧШИМ ПОКАЗАТЕЛЕМ СЧЕТА АКТИВНОСТИ И КОЛИЧЕСТВА ЗАГРЯЗНЕНИЯ, ПОСКОЛЬКУ ПОТЕРИ ПО ДЕКАНТАЦИИ УКАЗЫВАЕТ ТОЛЬКО КОЛИЧЕСТВО. ПО ЭТОЙ ПРИЧИНЕ ЭКВИВАЛЕНТНЫЙ ИСПЫТАНИЕ ПЕСКА ЯВЛЯЕТСЯ ЛУЧШИМ ПОКАЗАТЕЛЕМ КАЧЕСТВА ТОНКОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В БЕТОНЕ. УБЫТКИ ПО ДЕКАНТАЦИОННЫМ РЕЗУЛЬТАТАМ ДОЛЖНЫ БЫТЬ СОВМЕЩЕНЫ С ОПРЕДЕЛЕНИЯМИ ПРЕДЕЛОВ ЖИДКОСТИ ДЛЯ ОЦЕНКИ Грубой совокупной суммы.

    • URL записи:
    • Дополнительные примечания:
      • Документ подготовлен Комитетом по долговечности бетона — физические аспекты и представлен на 45-м ежегодном заседании.Распространение, размещение или копирование этого PDF-файла строго запрещено без письменного разрешения Транспортного исследовательского совета Национальной академии наук. Если не указано иное, все материалы в этом PDF-файле защищены авторским правом Национальной академии наук. Копирайт © Национальная академия наук. Все права защищены.
    • Авторов:
      • Бут, Евгений
      • Айви, Дон L
      • Хирш, Тедди J
    • Дата публикации: 1966

    Информация для СМИ

    Предмет / указатель терминов

    Информация для подачи

    • Регистрационный номер: 00211959
    • Тип записи: Публикация
    • Файлы: TRIS, TRB
    • Дата создания: 18 ноября 1994 г., 00:00

    В новом цементе используется выброшенная глина, чтобы сократить углеродный след на две трети

    Как широко используемый материал во всем мире, цемент оказывает огромное воздействие на окружающую среду и составляет около восьми процентов наших выбросов CO2, но ученые надеются решить эту проблему за счет внесение изменений в рецепт.Исследовательская группа предложила альтернативу, которая использует отходы горнодобывающей промышленности, чтобы сократить выбросы углерода во время производства до двух третей, при этом соблюдая эксплуатационные требования традиционного портландцемента.

    Новый низкоуглеродистый цемент был разработан исследователями из немецкого Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге (MLU) и Бразильского Университета Пара, которые сосредоточились на известняке, ключевом ингредиенте в производстве традиционного портландцемента. Этот материал сначала необходимо извлечь из Земли, измельчить и запечь при высоких температурах, что само по себе является энергоемким процессом.

    Но когда известняк обрабатывается и превращается в небольшие комки, называемые клинкером, которые действуют как прекурсор для измельчения цементного порошка, он высвобождает накопленный углерод. В противном случае этот углерод оставался бы надежно запертым на Земле, но по мере того, как все больше и больше известняка выкапывается и обжигается для производства цемента, он вместо этого в значительных количествах попадает в атмосферу.

    «Портландцемент традиционно производится с использованием различного сырья, включая известняк, который сжигается для образования так называемого клинкера», — поясняет профессор Герберт Пёлльманн из Института геонаук и географии MLU.«В процессе карбонат кальция превращается в оксид кальция, выделяя большое количество диоксида углерода».

    Это ставит известняк на передний план и в центре усилий по ограничению углеродного следа цемента, и мы видели некоторые интересные потенциальные заменители, например, идею использования вулканической породы. Авторы этого нового исследования изучали потенциал сырья под названием боксит, который имеет желаемые свойства для производства цемента, но также является наиболее распространенной рудой алюминия, а это означает, что он уже пользуется большим спросом и имеет ограниченную доступность.

    Это привело к обнаружению бокситовой вскрыши — материала, который находится над бокситами и который необходимо поднимать в любом случае во время горных работ, — называемой глиной Белтерра.

    «Этот слой глины может иметь толщину до 30 м (98 футов) и покрывает месторождения бокситов в тропических регионах Земли, например, в бассейне Амазонки», — поясняет Пёлльманн. «Он содержит достаточно минералов с содержанием алюминия для обеспечения хорошего качества цемента. Он также доступен в больших количествах и может обрабатываться без дополнительной обработки.»

    Новый рецепт команды не исключает полностью известняк, а заменяет от 50 до 60 процентов его глиной Бельтерра. Но это дает дополнительное преимущество, не только оставляет запасы углерода запертыми в земле, но и требует гораздо более низких температур для обработки, необходимо обжигать при 1250 ° C (2282 ° F), что примерно на 200 ° C (392 ° F) ниже, чем у традиционного портландцемента.

    «Наш метод не только выделяет меньше CO2 во время химическое преобразование, но также и при нагревании вращающихся печей », — говорит Пёлльманн.

    Итак, команда подсчитала, что новый рецепт цемента снижает выбросы углерода на две трети во время производства. Строгие лабораторные испытания показали, что он соответствует требованиям и отвечает всем критериям эффективности для традиционного портландцемента. В рамках своих следующих шагов ученые сейчас исследуют, есть ли в Германии источники глины Belterra, которые можно было бы использовать в производстве их нового цемента.

    Исследование было опубликовано в журнале Sustainable Materials and Technologies.

    Источник: Университет Мартина Лютера, Галле-Виттенберг

    Сравнение прочности обожженной глины на сжатие и растяжение и обычного бетона

    Сравнение прочности обожженной глины на сжатие и растяжение и нормального бетона

    Abstract : Due из-за высокой стоимости заполнителей, цемента и стали в равнинных районах Пакистана люди с низкими доходами не могут построить свои дома с использованием железобетонного бетона (RCC). В этом исследовании исследуется потенциал обожженной глины в качестве экономичного материала для строительства зданий с целью замены обычного бетона.Для этого были определены прочность на сжатие и разрыв обожженной глины при 1000 ℃. Результаты показывают, что прочность на сжатие и предел прочности обожженной глины примерно на 65% и 80% больше, чем у соответствующих значений нормального бетона, соответственно. Это означает, что, используя армированную обожженную глину вместо RCC, можно добиться экономии цементных заполнителей и арматурной стали.

    Поступило 23.04.2016 г .; принята к печати 3 июня 2016 г .; опубликовано 6 июня 2016 г.

    1.Введение

    Обеспечение жильем людей с низкими доходами является сложной задачей в Пакистане с момента обретения независимости в 1947 году. Это связано с увеличением стоимости традиционных строительных материалов, таких как цемент, заполнители и сталь. Следовательно, инженерное сообщество обязано исследовать возможное использование местных и недорогих материалов для строительства зданий, чтобы люди могли построить свои дома по доступной цене. Местные и недорогие строительные материалы включают дерево, глина и камень.Среди этих материалов глина в изобилии и экономически доступна на равнинах Пакистана [1] — [3].

    Обожженные глиняные кирпичи были найдены при раскопках зданий, построенных около 10 000 лет назад в Месопотамии [4] — [7]. С тех пор люди научились различным методам строительства различных элементов здания, таких как опоры, стены, колонны, плиты, арки и купола [8]. Более поздние цивилизации долины Инда, Вавилонии, Иерихона и Турции и т. Д. Также использовали обожженные глиняные кирпичи для строительства своих зданий и памятников, таких как ворота Иштар (в Вавилонии), зиккураты в Месопотамии и Моен-Джо-Даро в Синде. , Пакистан.Даже сегодня около 30% населения мира все еще живет в зданиях, построенных из необожженных или обожженных глиняных кирпичей [9] — [11].

    Прочность строительных материалов на сжатие и растяжение важно изучить при проектировании основных конструктивных элементов. К этим конструктивным элементам относятся балки, плиты, колонны и фундаменты. Среди этих элементов балки и колонны подвергаются как сжимающим, так и растягивающим напряжениям и называются изгибными конструктивными элементами. Следовательно, такие конструктивные элементы предназначены для одновременного восприятия как сжимающих, так и растягивающих напряжений [12] [13].Отношение прочности на растяжение к прочности на сжатие строительного материала важно изучить при проектировании изгибных элементов. Различные нормы, сформулированные для железобетонных конструкций, предполагают, что все растягивающие напряжения рассчитаны на то, чтобы воспринимать их только армирующий материал, такой как сталь, и никакая часть растягивающих напряжений не должна восприниматься бетоном [14] [15]. Отношение прочности бетона на разрыв к прочности на сжатие составляет около 10%. Поскольку для обожженной глины в литературе не сообщается о подобных исследованиях.Следовательно, необходимо исследовать отношение прочности обожженной глины на растяжение к прочности на сжатие, чтобы определить ее пригодность в качестве строительного материала для замены армированного цементного бетона.

    Прочность обожженной глины на сжатие может быть улучшена путем уплотнения и обжига [16] — [20]. Средняя прочность обожженной глины на сжатие до 30 МПа может быть получена при обжиге при температуре 1100 ° C [19]. При этом расчетная прочность куба нормального бетона на раздавливание составляет 20 МПа [21].Это показывает, что при правильном уплотнении и обжиге глины может быть получена более высокая прочность на сжатие по сравнению с обычным бетоном.

    Обожженная глина — дешевый, термостойкий, долговечный и экологически чистый строительный материал [22] [23]. Обожженная глина может быть дополнительно усилена и может использоваться в качестве балок, колонн, плит и опор. Конструкции из железобетона и бетона (RCC) могут быть экономически заменены армированной обожженной глиной (RBC). Это связано с тем, что в RBC в качестве основного строительного материала используется местная глина, и никаких заполнителей не требуется.В дополнение к этому, RBC-структуры могут быть спроектированы и построены на тысячи лет при армировании некоррозионными материалами, такими как армированный волокном полимер (FRP).

    2. Материалы и методы

    2.1. Смесь глины и карьера для заливки балок

    Глина была добыта на глубине одного метра в окрестностях города Навабшах (Пакистан). Почва классифицируется как глинистая согласно ASTM D3282-15 [24]. Глину сушили в печи при 105 ° C в течение 24 часов, а затем измельчали ​​до мелкого порошка с помощью пульверизатора.Песок, собранный из песчаных дюн, сушили аналогичным образом и просеивали через сито ASTM № 50 (размер отверстий 0,3 мм), чтобы отделить от него остатки и корни растений. Глина была смешана с 40% карьерного песка. Смесь глины и карьерного песка смешивали с 22% воды в тарельчатом смесителе в течение пятнадцати минут. Такое количество воды требовалось для удобоукладываемости, чтобы легко отливать и уплотнять балки.

    2.2. Литье и обжиг глиняных балок

    Глиняные балки были отлиты и уплотнены в стальной форме механизированной системы (рис. 1).Глиняные балки могут быть отлиты и уплотнены до давления 8 МПа с использованием механизированной системы [25], как показано на рисунке 2. В процессе литья глиняные балки были покрыты листом из пропиленовой ткани и сжаты в осушенном состоянии. при давлении 6 МПа. Форма позволяет отливать глиняные балки размером 150 мм × 300 мм × 1980 мм. Отныне балки называются балками лабораторных размеров. Глина в форму укладывалась пятью слоями одинаковой толщины. Каждый слой утрамбовывался вручную и перед нанесением следующего слоя наносился небольшой разбрызгиватель воды.Балки сушили в тени (рис. 3). Высушенные глиняные балки обжигались при температуре 1000 ° C в коммерческой печи Хоффмана.

    3. Процедура тестирования

    Кубики 150 мм [26] были распилены (рис. 4) из балок из обожженной глины и протестированы в Forney Universal Testing

    Рисунок 2. Механизированная система для заливки и уплотнения глиняных балок.

    Станок (Рисунок 5), для определения прочности на сжатие. Для определения прочности на разрыв с точки зрения модуля разрыва балки размером 150 мм × 300 мм × 900 мм [27] были вырезаны из балок лабораторного размера из обожженной глины.Эти балки были испытаны с использованием простой балки с центральной нагрузкой [28] на универсальной испытательной машине Torsee (рис. 6). В этом испытании эффективная длина балки составляла 850 мм с одноточечной нагрузкой в ​​середине пролета. Модуль разрыва обожженной глины определяли по стандартной формуле [29].

    Рисунок 4. Кубики размером 150 мм, выпиленные из обожженной глины.

    Рис. 5. Брус из обожженной глины испытывается на универсальной испытательной машине.

    Рис. 6. Балка из обожженной глины проверяется на предел прочности при изгибе на универсальной испытательной машине Torsee.

    (1)

    где R — модуль разрыва в МПа; P — максимальная приложенная нагрузка в Н; L — длина пролета в мм; b и d — средняя ширина и глубина образца в мм соответственно.

    Эмпирическая формула модуля разрыва бетона, предоставленная комитетом ACI 318-11 [29], выглядит следующим образом:

    (2)

    , где — стандартная прочность цилиндра на сжатие в фунтах на квадратный дюйм.

    4. Результаты и обсуждение

    4.1. Прочность на сжатие обожженной глины

    Средняя прочность на сжатие кубиков диаметром 150 мм, вырезанных из балок из обожженной глины, составила 33 МПа. Следует отметить, что прочность кубического раздавливания обычного бетона составляет 20 МПа. Это означает, что обожженная глина, исследованная в этом исследовании, дает примерно на 65% большую прочность на сжатие, чем обычный бетон.

    4.2. Прочность на растяжение обожженной глины

    Шесть образцов балок из обожженной глины размером 150 мм × 300 мм × 900 мм были испытаны на изгиб с точечной нагрузкой, приложенной к середине пролета.Результаты нагрузки при разрушении и расчетный модуль разрыва представлены в таблице 1. Среднее значение модуля разрыва обожженной глины составило 5,5 МПа. Согласно коду ACI (см. Уравнение (2)), модуль разрыва бетона с кубической прочностью на раздавливание 20 МПа рассчитывается как 3 МПа. Это указывает на то, что модуль разрыва обожженной глины примерно на 80% больше, чем у обычного бетона. Величина модуля разрыва определяет сопротивление материала растяжению.Было обнаружено, что прочность обожженной глины на разрыв составляет около 16% от ее прочности на сжатие. Принимая во внимание, что предел прочности на разрыв

    Таблица 1. Нагрузка при разрушении и модуль балок из гладкой обожженной глины.

    Бетон

    составляет около 10% от его прочности на сжатие. Это показывает, что при той же прочности куба на раздавливание обожженная глина сильнее при растяжении по сравнению с обычным бетоном. Это говорит о том, что для балок из обожженной глины может потребоваться меньшее количество растягивающей арматуры по сравнению с балками из железобетона.Таким образом, двукратная экономия затрат на строительные материалы и сталь может быть достигнута за счет использования балок из обожженной глины вместо бетонных балок.

    5. Выводы

    В этом исследовании были определены прочность на сжатие и предел прочности обожженной глины, обожженной при 1000 ° C, и сравнены с показателями обычного бетона. Были сделаны следующие выводы:

    1) Средняя прочность на сжатие кубиков обожженной глины составила 33 МПа, что примерно на 65% больше, чем у обычного бетона.

    2) Предел прочности при растяжении балок из обожженной глины по модулю разрыва составил 5,5 МПа. Значение прочности обожженной глины было примерно на 80% больше, чем у обычного бетона.

    3) Результаты показывают, что экономия на стоимости строительных материалов может быть достигнута за счет использования армированной обожженной глины в качестве альтернативы железобетону.

    Благодарности

    Авторы хотели бы поблагодарить Quaid-e-Awam University of Engineering Science and Technology Nawabshah за предоставление доступа в Лабораторию структурной инженерии для проведения испытаний, упомянутых в этом исследовании.

    ПРИМЕЧАНИЯ

    * Автор, ответственный за переписку.

    Ссылки

    [1] Ансари, А.А., Бхатти, Н.К. и Бхутто, А. (2013). Пригодность предварительно перфорированных панелей из обожженной глины с последующей армировкой для недорогого жилья. Американский журнал гражданского строительства, 1, 6-15.
    http://dx.doi.org/10.11648/j.ajce.20130101.12

    [2] Ансари, А.А. и Лахо, Н.А. (2013) Определение структурных свойств обожженной глины в качестве замены RCC.Международный журнал новейших технологий и передовой инженерии, 3, 17-25.

    [3] Ансари, А.А. (2008) Экспериментальное исследование поведения предварительно перфорированных и постармированных панелей балок из обожженной глины. Докторская диссертация, Университет инженерных наук и технологий Каид-э-Авам, Навабшах.

    [4] Вертиме, Т.А. (1973) Пиротехнология: первое промышленное использование огня человеком: неолитическая революция познакомила человека с новыми энергетическими ресурсами, полученными в сельском хозяйстве, и теми, которые можно получить, применив огонь к топливу и земле.Американский ученый, 61, 670-682.

    [5] Ходжес, Х. (1992) Технология в древнем мире. Barnes and Noble Publishing, Нью-Йорк.

    [6] Nemet-Nejat, K.R. (1998) Повседневная жизнь в Древней Месопотамии. Издательская группа «Гринвуд», Лондон.

    [7] Бертман С. (2005) Справочник по жизни в Древней Месопотамии. Издательство Оксфордского университета, Оксфорд.

    [8] Контрерас, Ф.У. (2006) Adobe Conservation: Справочник по сохранению.Sunstone Press, Санта-Фе.

    [9] Фрейзер, В. (1986) Архитектура и империализм в испанской Америке шестнадцатого века. История искусств, 9, 325-335.
    http://dx.doi.org/10.1111/j.1467-8365.1986.tb00204.x

    [10] Гелернтер М. (2001) История американской архитектуры: здания в их культурном и технологическом контексте. Издательство Манчестерского университета, Манчестер.

    [11] Фарук, А.А. (1986) Раскопки в Мансуре (13-й сезон).Пакистанская археология, 10, 3-35.

    [12] Мерритт, Ф.С. (2012) Строительная инженерия и системное проектирование. Springer Science and Business Media, Берлин.

    [13] Нильсон А.Х., Дарвин Д. и Долан К.В. (2011) Проектирование бетонных конструкций. Макгроу-Хилл, Нью-Йорк.

    [14] Маккормак, Дж. К., Браун, Р. Х. (2015) Проектирование железобетона. Уайли, Хобокен.

    [15] Wight, J.K. и МакГрегор, Дж.Г. (2015) Железобетон: механика и дизайн. Pearson Education, Нью-Джерси.

    [16] Караман, С., Эрсахин, С. и Гунал, Х. (2006) Влияние температуры обжига и времени обжига на механические и физические свойства глиняных кирпичей. Журнал научных и промышленных исследований, 65, 153-159.

    [17] Джохари И., Саид С., Хишам Б., Бакар А. и Ахмад З.А. (2010) Влияние изменения температуры обжига на микроструктуру и физические свойства глиняных кирпичей из Беруаса (Малайзия).Наука спекания, 42, 245-254.
    http://dx.doi.org/10.2298/SOS1002245J

    [18] Прасертсан, С. и Теппайя, Т. (1995) Исследование энергосбережения при производстве кирпича: Часть 1 — Ключевые параметры энергосбережения. Международный энергетический журнал, 17, 145-156.

    [19] Караман, С., Гунал, Х. и Эрсахин, С. (2006) Оценка прочности на сжатие глиняных кирпичей с использованием количественных значений цветовых компонентов. Строительные и строительные материалы, 20, 348-354.
    http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2004.11.003

    [20] Караман, С., Гунал, Х. и Гокалп, З. (2012) Изменение цвета и механической прочности глиняного кирпича под влиянием различных температур обжига. Научные исследования и очерки, 7, 4208-4212.

    [21] Британский стандарт BS 810-2 (1985) Использование бетона в конструкциях, Часть 2: Свод правил для особых обстоятельств.

    [22] Latha, P.K., Даршана Ю. и Венугопал В. (2015) Роль строительных материалов в тепловом комфорте в тропическом климате — обзор. Журнал строительной техники, 3, 104-113.
    http://dx.doi.org/10.1016/j.jobe.2015.06.003

    [23] Туолак, Б.Т., Ния, Ф.Т., Хаулин, Э.Н., Янне, Э. и Нджака, Дж. М. (2015) Прессованные кирпичи из глины Макабайе и Питоаре: реализация и производство. Успехи физики материалов и химии, 5, 191-204.
    http://dx.doi.org/10.4236 / ampc.2015.56020

    [24] ASTM D3282-15 (2015) Стандартная практика классификации грунтов и почвенно-агрегатных смесей для целей строительства автомагистралей. ASTM International, Западный Коншохокен.

    [25] Лахо, Н.А., Зардари, М.А., Мемон, М., Саанд, А. (2015) Проектирование и изготовление механизированной системы для литья и уплотнения лабораторных глиняных балок. Scientia Iranica, 22, 2046-2051.

    [26] BS EN 12390-3 (2002) Испытания затвердевшего бетона — Часть 3: Прочность образцов для испытаний на сжатие.

    [27] ASTM C42 / C42M-13 (2013) Стандартный метод испытаний для получения и испытания просверленных кернов и пиленых балок из бетона. ASTM International, Западный Коншохокен.

    [28] ASTM C293 / C293M-10 (2010) Стандартный метод испытания прочности бетона на изгиб (с использованием простой балки с центральной нагрузкой).