Подвижность бетона – как определяется и от чего зависит. Влияние пластичности бетона на конечный продукт
- Главная
- ›
- Статьи
- ›
- Подвижность бетона: как определить пластичность бетона
16.01.2021
Бетон используется при строительстве для возведения различных конструктивных элементов здания, поэтому важно точно знать его качественные характеристики. Для отдельных структурных частей сооружения используется товарный бетон разных марок.
Бетон используется на всех этапах строительства
Важным его показателем является подвижность. Её еще называют удобоукладываемостью или пластичностью. Она отражается в паспорте, наряду с маркой, водонепроницаемостью и морозостойкостью.
От чего зависит пластичность бетона и на что влияет этот показательПодвижность бетона – показатель, который определяет способность этого материала заполнять форму без просветов и полостей. Это важно учитывать, ведь от количества пор зависит прочность конструкции. Наличие всего 2% уже снижает ее на 10%, а 5% – уже на 30%. Кроме того, пластичность определяет способ трамбования и сферу применения той или иной марки.
Подвижность бетона определяет сферу его применения и технологию заливки
Виды бетонов в зависимости от степени пластичности маркируются заглавной буквой П и цифрой. Чем выше значение, тем текучее смесь.
Подвижность бетона, класс и требования к качеству отражены в ГОСТ 7473-2010.
Факторы, от которых зависит показатель:
- Количество воды, цемента и основы. Даже при неизменном соотношении первых двух элементов, уменьшение количества твердой составляющей (щебня или гравия) приводит к увеличению текучести. При этом прочность бетона не страдает. Изменение же соотношения за счет добавления воды, особенно уже в готовую смесь опасно, потому как снижает прочность на несколько классов.
- Тип наполнителя. Гравий более гладкий, чем щебень. Он обеспечивает большую удобоукладываемость за счет скольжения частиц по стенкам опалубки и между собой. Прочность такой конструкции заметно ниже, чем из бетона на основе щебня.
Пластичность бетона зависит от наполнителя
- Марка цемента. Самый жесткий бетон замешивают на обычном портландцементе, а вот более текучие марки делают на пуццолановом.
- Чистота наполнителя. Глинистые включения в щебне или гравии или недостаточная очистка их от пыли приводит к повышению пластичности бетона и появлению дефектов в конструкции после его застывания.
- Добавки. Их применение позволяет добиться требуемой пластичности и при этом сэкономить на количестве цемента. К ним относят пластификаторы, суперпластификаторы, тонкомолотые лигатуры. Они могут составлять от 0,1 до 20% объема готовой смеси. Бетон с присадками более текуч, увеличивается время на его заливку и появляется возможность использовать материал для заливки сложных форм.
Пластификаторы позволяют добиться нужных показателей удобоукладываемости бетона без потери прочности
Неподвижные бетоны марок П1-П3 используют для укладки фундамента, уплотняют изделие штыкованием или вибрированием. Более текучие марки (П4, П5) используют для армирования или заливки балок, стен, перекрытий.
Определение подвижности бетонаИспытания подвижности материала для оперативной корректировки показателя или технологии укладки осуществляется непосредственно на строительной площадке. Пользуются методом заливки формы, для которого необходимы:
- Металлический усеченный конус, высотой 300 мм и диаметром оснований 200 и 100 мм.
- Воронка для заливки, которая может быть отдельной или совмещенной с формой.
- Прочное, ровное, горизонтальное основание (оргалит, фанера, доска, обитая железным листом и т.д.).
- Кельма.
- Линейки.
- Металлический стержень длиной 600 мм.
Метод осадки конуса самый популярный для определения подвижности
Процесс начинается с увлажнения основания и закрепления конуса. Далее в него через более узкое отверстие заливается бетон в три этапа. Каждый слой штыкуется металлическим стержнем для более плотного заполнения до 25 раз. После заполнения формы доверху снимают излишки. Конус медленно снимают (от 4 до 7 сек.), переворачивают и ставят рядом с «бетонной горкой», которая медленно оседает. Далее измеряют степень оседания в сантиметрах. Одну линейку укладывают на металлический конус горизонтально, вторую ставят рядом вертикально на вершину смеси.
Подвижность бетона различных видов, в зависимости от осадки конуса, отражена в таблице:
Марка |
Осадка, мм |
Применение |
П1 |
До 40 |
Стяжка для пола, подушка под фундамент, покрытие автодорог, аэропортов, плиты без или с редким армированием |
П2 |
45 — 90 |
Изделия со средним количеством арматуры, фундаменты, балки, плиты, колонны |
П3 |
100 -150 |
Горизонтальные плиты с густым армированием |
П4 |
160 – 200 |
Вертикальные конструкции (в том числе фундаменты) с плотным армированием |
П5 |
Свыше 200 |
Перекрытия, трубопроводы и прочие конструкции, которые заливаются в герметичные формы |
Из пластичного бетона можно отливать сложные геометрические формы
Если используется крупный наполнитель, то пользуется увеличенным конусом или вискозиметром. В первом случае результат умножают на коэффициент 0,67. во втором заполненный конус устанавливают на вибрационный стол, в него втыкается стержень с делениями. Включают вибрацию и засекают время, в течение которого смесь опустится до определенной отметки. По его значению и делают заключение о пластичности бетона.
Все испытания проводят два-три раза и вычисляют среднее арифметическое.
Еще один метод, который используют реже – использование дополнительной формы в виде куба. Если фракция наполнителя до 2см, то размер ее 10х10 см, если больше, то 20х20 см. Она помещается на вибростол, внутрь устанавливается бетонный конус. Засекают время, при котором на вибрирующем столе смесь растечется, и заполнить куб. Результат корректируют с учетов коэффициента 0,7.
От пластичности зависит прочность, класс, а значит и цена бетона. На нее также влияет стоимость присадок. Экономия на каждой составляющей отражается на качестве конечного продукта – строительной конструкции.
Если у вас остались вопросы по подбору марки бетона для ваших целей, обращайтесь к консультантам компании «Бетон-Юг».
Подвижность бетона: как определить пластичность бетона
Бетон – универсальный строительный материал, получивший широкое распространение во всем мире. Универсальность заключается в том, что на стадии изготовления раствору можно придать любые свойства, в зависимости от задачи, для которой он предназначен. Свойства материала определяются по таким параметрам, как прочность, влагостойкость, морозостойкость, плотность и даже подвижность бетона. Последний параметр касается не конечной продукции, а жидкого раствора. Этот параметр определяет текучесть бетонной смеси или, другими словами, ее густоту и пластичность. Чем хуже текучесть материала, тем меньше пластичность бетонной смеси, в результате она не может заполнить форму и арматуру только под своим весом. Чтобы исключить образование пор и раковин в застывшем бетоне, раствор укладывают с помощью виброподушки, что позволяет заполнить все пустоты, выдавив воздух наружу.
Марки подвижности бетона
Различают всего пять марок, по которым определяется пластичность фундамента и других изделий из данного материала, исходя из его текучести. По мере ее повышения в составе используется больше воды и меньше компонентов мелкой фракции. Рассмотрим, как подвижность бетонной смеси характеризуется согласно классификации по маркам:
- Подвижность бетонной смеси П1 характеризуется практически полным отсутствием пластичности. Такие смеси применяют для строительства объемных сооружений или изготовления крупных бетонных изделий с большими ячейками армировки. Заливка такой смесью невозможна без специального вибрационного оборудования.
- Подвижность бетонной смеси П2 касается малоподвижных строительных растворов, пластичность которых немного выше, чем у аналогов марки П1. Но этого все еще недостаточно, чтобы заливать раствор без вибрационного оборудования.
- Подвижность бетонной смеси П3 также относится к малоподвижным смесям, но в некоторых случаях может применяться без вибрационного оборудования, если в конструкции бетонных изделий отсутствуют труднодоступные места.
- Подвижность бетонной смеси П4 имеет самое широкое распространение, так как подходит для заливки практически любых изделий и фундаментов. Благодаря текучести достаточно ее собственного веса, чтобы заполнить заливочную форму не оставляя пор и воздушных раковин.
- Марка пластичности П5 считается самой подвижной, применяется для заливки сложных форм, так как благодаря высокой текучести раствора, пластичности достаточно, чтобы плотно заполнить заливочную форму с ее труднодоступными местами.
Таким образом, использование той или иной марки определяется сложностью заливочной формы и возможностью применять вибрационное оборудование. При этом стоит оговориться, что самая прочная пластичность бетона у П1, так как в нем меньше всего воды. При этом нельзя увеличивать подвижность смеси, добавляя в марки П1-П3 воду, потому что это снижает их прочностные характеристики. Рекомендуется изначально заказывать бетон необходимой подвижности или добавлять в него специальные пластификаторы, повышающие пластичность.
Аналогично и с понижением подвижности путем добавления в уже готовый раствор цемента. Так тоже делать нельзя, потому что ухудшается качество смеси из-за изменения количества вяжущего вещества по отношению к остальным компонентам раствора.Применение по маркам подвижности
Малоподвижные бетоны, входящие в первые три группы, имеют в составе большую долю песка. Поэтому у них низкая текучесть и ограниченная сфера использования. В большинстве случаев такие бетоны применяются для строительства монолитных конструкций, особенно хороша низкая пластичность бетона для фундамента. При этом обязательно необходимо использовать вибрационное оборудование. Высокоподвижные марки бетона четвертой и пятой группы получили широкое применение при заливке изделий или опалубки с частым армокаркасом. Это может быть узкий фундамент или несущие колонны любого сечения.
Определение подвижности бетонной смеси
Чтобы решить эту задачу, потребуется конус для определения подвижности бетона, вискозиметр или специальные формы. Все способы позволяют выяснить подвижность бетона, но не все можно выполнить вне лаборатории. Поэтому чаще всего применяется конус или исследование в кубических формах. Рассмотрим каждый способ определения отдельно.
Металлический конусДанное изделие имеет основание диаметром 30, верхнюю часть 10 и высоту 30 сантиметров. По бокам предусмотрены ручки, чтобы работать было удобнее. Суть исследования заключается в том, что внутренние стенки конуса смачиваются водой, а затем его наполняют раствором. Делают это несколькими слоями, и каждый из них уплотняется. Излишки смеси снимаются шпателем и форма переворачивается. Затем она снимается, а оставшийся конус из раствора стоит несколько минут. За это время раствор просядет. Чтобы определить подвижность бетонной смеси, применяется таблица с указанием марки подвижности в зависимости от изменения высоты.
В частности, если высота раствора через несколько минут уменьшилась на 1-5 см, это марка подвижности П1. Осадка конуса бетона на 5-10 сантиметров означает пластичность бетона П2, а 10-15 см — П3. Если раствор буквально расползается во все стороны и высота его уменьшается на 15-20 см, это подвижный раствор П4. Когда по результатам исследования смесь растекается и высота первоначального бетонного конуса уменьшается более чем на 20 сантиметров, это означает пластичность бетона П5 и возможность использования его для заливки сложных форм.
Исследования с помощью вискозиметраТакой метод исследования проводят в лабораторных условиях, если фракция используемого в составе щебня составляет 5-40 миллиметров. Потребуется металлический конус и виброплита. Конус из раствора устанавливается на виброплиту, в него устанавливается штатив с диском для утяжеления. Он используется как пресс, а на штативе нанесена контрольная отметка. Вместе с виброплитой включается секундомер. Под воздействием вибрации и собственной массы, диск опускается, вдавливая в раствор штатив. Когда он погрузится в смесь до контрольной отметки, секундомер останавливают и делают выводы о подвижности раствора, исходя из потраченного времени, умноженного на коэффициент 0,45. На больших строительных объектах каждая новая партия бетона проходит такое исследование.
Использование специальных кубических формДля выполнения такого исследования из листового металла изготавливается емкость кубической формы. Если в составе щебень до 20 мм, металлический куб имеет стороны по 10 сантиметров. Если используется щебень фракции 20-70 мм, изготовить куб необходимо со сторонами по 20 сантиметров. Принцип исследования заключается в том, что форма ставится на виброплиту, в ней располагается раствор в виде конуса, как это делается в вышеописанных способах. Секундомер с плитой одновременно начинают работать. Цель эксперимента в том, чтобы конус разрушился и все углы куба равномерно заполнились раствором. Полученный отрезок времени необходимо умножить на коэффициент 0,7, чтобы узнать реальную пластичность бетона.
Что влияет на марку подвижности бетона
Выше уже указывалось, что добавка в бетон для подвижности жидкости, а для ее уменьшения — цемента – это простейшие способы повлиять на данный параметр, но с изменением первоначальных свойств бетона. При изготовлении данной строительной смеси следует учитывать и такие факторы:
- Использование гравия с гладкой поверхностью повышает подвижность из-за более низкого коэффициента трения раствора с опалубкой. Если не учесть этот фактор, к примеру, ожидая пластичность бетона П3, можно получить П4.
- Заполнители, имеющие пылевидные и глинистые включения, снижают подвижность. Но это не единственная причина отказаться от таких заполнителей, потому что данные включения негативно сказываются на качестве конечной продукции.
- Использование пуццоланового портландцемента с кремнеземистой присадкой способствует большей текучести, чем у аналогичной смеси на основе обычного портландцемента.
При заливке основания с щебневой подушкой, подвижность бетонной смеси П5 не подходит, потому что из-за высокой текучести раствор будет просачиваться между щебнем. Если в качестве опалубки используются дощатые щиты, высоко подвижная смесь тоже не подойдет, потому что она будет просачиваться через щели. Для такого раствора опалубка должна быть герметичной, а потому он в основном используется на крупных строительных объектах.
Если технология изготовления соблюдается, а пластичность бетона — П4 и не выше, из-за приведенных выше факторов, он подходит для укладки на подушку и заливку в деревянную опалубку. С такой маркой подвижности легче всего работать, поэтому она нашла широкое применение в частном строительстве. К сожалению, когда стройка ведется в частном секторе, зачастую подвижность бетона делается на «глаз», без вышеописанных исследований. В результате застывший бетон имеет воздушные раковины, особенно в районе арматуры. Это снижает прочностные качества изделия или постройки, в зависимости от цели использования раствора. Чтобы исключить такую вероятность, рекомендуется купить готовый бетонный раствор с требуемой подвижностью в нашей компании Каскад Бетон.
Наши преимущества
Компания Каскад Бетон предлагает широкий спектр продукции для современного строительства. У нас представлены различные виды цементно-песчаных растворов, обладающие разными свойствами, включая отличающиеся параметры подвижности. Все это доступно в любых объемах, так как наше предприятие оснащено современным оборудованием с автоматическими линиями. Это практически исключает человеческий фактор и, соответственно, не влияет на качество конечной продукции. Строжайшее соблюдение технологии и тщательный технический контроль позволяют учитывать все вышеперечисленные факторы, влияющие на подвижность раствора, и создавать бетон с пластичностью, соответствующей маркам от П1 и до П5.
Пластификатор для бетона для чего нужен: характеристики пластифицированного бетона, для чего добавляют | Какие пластифицирующие добавки лучше для бетона
Продукты системы
SikaPlast Floor
Суперпластификатор для бетонных полов и стяжек, изготавливаемых из пескобетонов
Sikament®-1 Rapid
Суперпластификатор и ускоритель твердения для всех видов бетонных работ
SikaPlast Concrete
Суперпластификатор для бетонов
SikaPlast®-520 N
Универсальный суперпластификатор для бетонов и растворов
Sikament® BV 3M
Универсальная пластифицирующая добавка для бетонов и растворов
SikaLatex®
Добавка для повышения эластичности растворов, устройства тонких стяжек и адгезионных слоёв.
Sika® Antifreeze Plast
Комплексная добавка для зимнего бетонирования
Sika® Antifreеze N9
Суперпластифицирующая добавка-ускоритель твердения, обладающая противоморозным эффектом.
Опубликовано: 10-11-2017
Время на чтение: 7 минут
Количество прочтений:44795
Рейтинг:
Нет времени читать?
Содержание:
- Для чего нужен пластификатор
- Преимущества пластификаторов для бетона
- Виды пластификаторов для бетона
- Пластификаторы для бетона Sika
- Почему стоит обратиться к нам
Пластификаторы для бетона — это материалы, добавляемые в бетонную смесь в процессе приготовления для придания ей пластичности. Пластификаторы существенно упрощают работу с раствором, а также улучшают эксплуатационные характеристики бетона после застывания. При этом полностью сохраняются рабочие свойства состава, улучшается прочность и ряд других свойств, что делает использование материалов полностью оправданными. Компания Sika поставляет пластификаторы для бетона и ряд других добавок и присадок, позволяющих регулировать рабочие свойства смеси. Рассмотрим подробней особенности и ассортимент продукции.
Для чего нужен пластификатор
Основной эффект от применения пластифицирующих добавок — это увеличение подвижности бетонной смеси c сохранением прочностных характеристик бетона после застывания. Применение пластификаторов позволяет сократить количество воды для приготовления раствора. Это важный плюс, поскольку ее избыток приводит к образованию пор в процессе застывания бетона, что негативно влияет на прочность материала, стойкость к воздействию мороза и влаги. В качестве пластифицирующих компонентов производители используют различные химические соединения в зависимости от назначения добавки. В состав пластификаторов могут входить лигносульфонаты, нафталинсульфонаты, поликарбоксилаты и другие соединения. Подробней о составе можно узнать, изучив упаковку или обратившись к специалисту компании за консультацией.
Пластификатор для бетона — для чего он нужен
Преимущества пластификаторов для бетона
Применение пластификаторов позволяет:
- увеличить текучесть и пластичность бетонной смеси;
- повысить плотность бетона;
- увеличить прочность бетона, стойкость к воздействию мороза и влаги;
- снизить усадочные деформации;
- увеличить адгезию раствора;
- снизить количество цемента для приготовления бетонной смеси;
- заполнить бетонной смесью все труднодоступные места при заливке сложных конструкций.
Кроме того, пластификаторы упрощают работу строителей со специальным оборудованием. Бетонная смесь с пластификатором не прилипает к стенкам бетономешалок, легче подается бетононасосом к элементам конструкции, увеличивает время доставки раствора с помощью автобетоносмесителей. При заливке такой раствор легко распределяется внутри опалубки, не застаивается на углах и участках со сложной геометрией. Отсутствует эффект образования полостей около прутьев объемного каркаса фундаментов из-за того, что раствор не затекает в места их соединения. Пластифицированный бетон не требует значительного ухода при застывании, так как уменьшенное количество влаги внутри него не приведет к образованию трещин при застывании. Зачастую производители бетона модифицируют смеси различными составами, которые позволяют работать с бетонным раствором в мороз, повышают водонепроницаемость бетона. Присадки данного типа отличаются от обычных пластификаторов, но также могут значительно упростить работы и повысить качество конечной продукции.
Виды пластификаторов для бетона
Пластифицирующие добавки в бетон следует выбирать под определенные задачи, условия приготовления и эксплуатации бетонной смеси. По ГОСТ 24211-2008 среди пластифицирующих добавок в бетон следует выделять собственно пластифицирующие и суперпластифицирующие добавки. Между собой такие добавки отличаются эффективностью, подходят для малоэтажного и многоэтажного монолитного строительства, производства ответственных, несущих конструкций и ЖБИ различного назначения. Чтобы подобрать нужный вариант, потребуется провести оценку свойств бетона и необходимость их улучшения.
Пластификаторы для бетона Sika
Компания Sika предлагает высококачественные пластифицирующие добавки для бетонных смесей, разработанные с учётом особенностей рынка частного домостроения. Особое внимание было уделено совместимости всех добавок с цементом и заполнителями, представленными на рынке.
SikaPlast Concrete. Cуперпластифицирующая и водоредуцирующая добавка для конструкционного бетона. Предназначена для изготовления фундаментов, стен, колонн, перекрытий. Не содержит хлоридов, поэтому ее можно использовать в бетонной смеси для строительства железобетонных конструкций без риска скорого возникновения коррозии арматуры. В раствор добавляется в минимальном объеме, благодаря чему снижается расход, что позволяет оптимизировать стоимость строительства.
SikaPlast Floor. Суперпластификатор для бетонных смесей, применяемых для укладки цементно-песчаных стяжек пола и устройства высокопрочных бетонных полов. Подходит для устройства полов с подогревом, устойчив к тепловому расширению и прочим негативным воздействиям. Выдерживает значительные проходные нагрузки на пол.
SikaPlast®-520 N. Универсальный суперпластификатор для изготовления высококачественной бетонной смеси с повышенной маркой удобоукладываемости. Добавка обладает высокими водоредуцирующими свойствами, что значительно увеличивает прочность, водонепроницаемость и морозостойкость застывшего состава.
Sika® Antifreeze Plast. Суперпластифицирующая добавка для бетонных смесей, используемых при низких температурах. Применяется при строительстве в осенне-зимний период. Предотвращает промерзание жидкого раствора, требует минимального прогрева при помощи специальных средств и оборудования.
Sika® Antifreеze N9. Суперпластифицирующая добавка с эффектом ускорения твердения и возможностью использования при низких температурах. Преимуществом является быстрое первоначальное схватывание, снижающее риск промерзания в дальнейшем. Добавка не содержит компонентов, которые могут провоцировать образование аммиака в бетоне.
Sikament® BV 3M. Пластификатор для бетонных смесей различного назначения. Подходит для применения в бетонной смеси для устройства стяжек пола, в том числе полов с подогревом. Не содержит веществ, провоцирующих коррозию, поэтому может без ограничений использоваться для железобетонных конструкций, в том числе и для предварительно напряженных.
Sika® Latex. Многопрофильный пластификатор для мелкозернистых смесей, позволяет повысить адгезию, эластичность и уменьшает усадку раствора. Используется для создания адгезионных слоёв. Подходит для устройства тонких стяжек.
Sikament®-1 Rapid. Суперпластификатор, обеспечивающий высокую пластичность бетонной смеси и ускоряющий набор прочности. Это делает его оптимальным вариантом при строительных работах в осенне-весенний период. Повышает стойкость бетона к химическим и механическим воздействиям.
Таким образом, использовать можно самые разные виды составов для улучшения пластичности и прочих свойств бетона. Большинство добавок поможет ускорить строительство, в том числе и в сложных погодных условиях.
Почему стоит обратиться к нам
Если Вы хотите получить дополнительную информацию, уточнить, какой состав лучше и больше подходит для конкретного объекта и ваших целей, обратитесь к консультанту компании. Кроме того, наши специалисты помогут рассчитать нужный объем присадок для всего объема бетона, используемого для строительства. Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о товарах и услугах.
Поделиться:
Автор: Кирилл Лебедев Технический специалист Sika
Оцените материал!
org/AggregateRating» itemprop=»aggregateRating»> (108 голосов, в среднем: 4.66 из 5) |
Продукты системы
SikaPlast Floor
Суперпластификатор для бетонных полов и стяжек, изготавливаемых из пескобетонов
Sikament®-1 Rapid
Суперпластификатор и ускоритель твердения для всех видов бетонных работ
SikaPlast Concrete
Суперпластификатор для бетонов
SikaPlast®-520 N
Универсальный суперпластификатор для бетонов и растворов
Sikament® BV 3M
Универсальная пластифицирующая добавка для бетонов и растворов
SikaLatex®
Добавка для повышения эластичности растворов, устройства тонких стяжек и адгезионных слоёв.
Sika® Antifreeze Plast
Комплексная добавка для зимнего бетонирования
Sika® Antifreеze N9
Суперпластифицирующая добавка-ускоритель твердения, обладающая противоморозным эффектом.
Добавить комментарий
Как измеряется подвижность бетона: таблица, конус для проверки
В зависимости от присадок и качества изначальной цементной смеси хороший бетон может стать как основанием огромного небоскреба, так и колонной для моста, облицовкой печи или самым обычным фундаментом малоэтажной постройки. Классификация бетонов по различным характеристикам позволяет строителям быстро и точно подбирать необходимый состав. Но при этом не каждый состав прост в монтаже и кладки. Простота укладки бетона определяется параметром подвижности.
Содержание
- Что такое подвижность бетона?
- Виды
- Малоподвижные
- Высокоподвижные
- Факторы, влияющие на подвижность бетона
- Обозначение показателей
- Методы определения и необходимое оборудование
- Регуляторы консистенции смеси
Что такое подвижность бетона?
Подвижностью зовется способность бетона к пластичности и усадке. Проще говоря, чем больше жидкости в бетонном тесте, чем жиже выглядит раствор – тем он подвижнее. Подвижные растворы легко заливать в частую арматуру, сложные щели или ограниченные пространства. Пластичный бетон прост в формовке и изготовлении.
Логичен вопрос: если пластичный бетон так хорош, то почему его не используют постоянно. Здесь, как и в любой отрасли промышленности, не существует чего-то абсолютно идеального. Дело в том, что количество воды, которое в основном и определяет подвижность, уменьшает прочность. Нормальное бетонное тесто после окаменения всегда прочнее пластичного и удобного в укладке «молока». Поэтому в каждом конкретном случае строители решают задачу выбора бетонного раствора, выбирая золотую середину и идеальные пропорции для каждого конкретного случая.
На большое количество арматуры не получится хорошо уложить не подвижный бетон. Кстати, абсолютно неподвижные бетоны используются крайне редко, так как требуют большого количества усилий и специализированной техники для укладки. В истории строительства известно крайне мало зданий, при сооружении которых использовались неподвижные бетоны. На сегодняшний момент таких конструкций единицы.
Виды
Видов бетона по подвижности всего два. Именно в пределах этих двух видов и решаются различные строительные задачи.
Малоподвижные
Малоподвижные бетоны в основном используют для формирования несущих конструкций: стен, балок, колон. Для их укладки необходимы виброинструменты: вибромолоты, основания или перфораторы. Без их применения бетон не распространится на всю поверхность будущей заливки. Малоподвижные бетоны сложно избавить от воздушных пузырей. Малоподвижным бетоном трудно заливать щели и работать в условиях стесненных пространств, но они незаменимы для создания прочного неармированного бетона.
Бывает малоподвижный и высокоподвижный бетонВысокоподвижные
Высокоподвижные бетоны представляют собой пусть густое, но все же жидкое тесто. Основная сфера применения это железобетон с высокой степенью армирования. Малопластичный состав просто не ляжет на большое количество армирующих изделий, а высокоподвижный недостаточно прочен для использования его в несущих конструкциях.
Кстати, в малоэтажном строительстве используется состав относительно средней подвижности. Для промышленной стройки такой промежуточный состав так же используется. Например, для кирпичной кладки. Отношение воды к сухой смеси цемента и песка в таких растворах колеблется у отметки 0,4. Это не всегда применимая, но относительно универсальная золотая середина подвижности бетона.
Факторы, влияющие на подвижность бетона
На подвижность бетона влияет качество вяжущего вещества, количества песка и щебня, наличие, количество и качество пластификаторов.
Качество вяжущего вещества трудно контролировать. Оно зависит исключительно от производителя и в условиях стройки на пластичность смеси повлиять уже не способно. Как правило на стройке используется портландцемент марки М400, чего вполне достаточно для того, чтобы не беспокоится о качестве стройматериала.
Песок и щебень называют зерном цементной смеси. Их количество в значительной мере определяют подвижность бетона. Чем больше зерна, тем менее пластичным будет бетонное тесто. Интересно, что чем крупнее щебень, тем более неподвижным он сделает конечную смесь. При этом гладкий гравий в меньшей степени уменьшает пластичность, чем того же размеров фракций щебень.
С водой все ясно: чем больше жидкости, тем более подвижным станет бетон. В условиях стройки товарный бетон, то есть бетон, приготовленный на заводе и доставленный в бетономешалке на стройплощадку, может не соответствовать требуемым параметрам подвижности. В этом случае применяют разбавление готовой смеси водой. Но правильно произвести укладку разбавленного бетона с минимальной потерей качества смеси способен далеко не каждый мастер. Поэтому стоит внимательно относиться к процессу изготовления бетонной смеси и заранее учитывать необходимую подвижность, чтобы не пришлось корректировать свои ошибки при заливке. Абсолютно всегда бетон при разбавлении его водой теряет в качестве, поэтому лучше учесть все заранее.
Чем больше воды, тем подвижнее бетонПластификаторы – это наиболее прогрессивный метод регулировки подвижности бетонной смеси. К тому же пластификаторы добавляют дополнительных свойств бетону, таких как жаро- и морозостойкость, увеличивают степень тепловой защиты бетонной смеси. Помимо специализированных пластификаторов можно использовать бытовые порошки ,жидкое мыло и средство для мытья посуды. Это кажется несколько нереалистичным, но специализированные пластификаторы имеют схожую основу. Помните главное правило: стройка должна быть как можно более дешевой. Ведь это увеличивает выгоду строительства.
Обозначение показателей
Подвижность обозначается показателем «П». Чем меньше показатель, тем пластичнее бетон. Бетоны с маркировкой П1 и П2 считаются малоподвижными. Начиная с П3 и до П5 – высокоподвижные. Но при этом, П3 считается бетоном общего назначения. То есть той самой золотой серединой, которую используют чаще прочих, в особенности в малоэтажном строительстве.
Поэтому, можно сказать, что П3 это пограничное состояние пластичности. Такой бетон называют бетоном общего назначения. Эту смесь лишь условно относится к высокоподвижным. В строительной отрасли только бетоны с подвижностью П4 и выше могут быть использованы для транспортировки бетононасосом.
Методы определения и необходимое оборудование
Методов определения подвижности бетонной смеси всего 3. У каждого из них есть свои достоинства и недостатки, в силу которых только один способ можно использовать в бытовых условиях.
На подвижность бетон можно исследовать:
- Методом куба
- Методом конуса
- Пластометром
Метод куба подразумевает заливку 10 или 15 см кубов из бетонной смеси. Эти кубы после полного затвердевания отправляются в лабораторию. Недостатки: долго, дорого и в условиях малоэтажного строительства неоправданно.
Конус для определения подвижности бетонаПластометр слишком дорог. Если в условиях большой стройки его покупка и последующее применение оправдано, то для малоэтажного строительства, когда хозяин строит дом 1-2 раза за всю жизнь, смысла в приобретении практически нет.
Зато метод конуса прост в использовании и доступен даже самому непритязательному пользователю. Для того, чтобы воспользоваться этим методом берется конус. В условиях промышленного и гражданского строительства размеры этого конуса строго стандартизированы и существуют целые заводы, занимающиеся производством подобного оборудования.
Для малоэтажной стройки подойдет любой усеченный конус. В него тремя частями закладывается раствор. Каждую из трех частей трамбуют штыкованием. Проще говоря, несколько раз протыкают железным штырем. Штыкование должно производиться строго 8-9 раз. Это часть методики, поэтому данные полученные с нарушением порядка исследования не считаются сколько-нибудь реальными.
После конус переворачивают на ровную поверхность и снимают его с массы. Бетонное тесно под собственным весом начнет оседать. Величина осадки и определит подвижность теста. Определить марку подвижности полученного раствора можно по следующей таблице:
Марка подвижности | Величина осадки |
---|---|
П1 | 1-4 см |
П2 | 5-9 см |
П3 | 10-15 см |
П4 | 16-20 см |
П5 | 20-24 см |
Регуляторы консистенции смеси
Регуляторы консистенции смеси способны разжижать бетон. В зависимости от характеристики регулятора, который иначе зовут пластификатором, характеристика осадки конуса может меняться от 2 до 6 см при потере прочности не более 5 процентов.
Существует два основных видов пластификатора:
- Сухие добавки, занимающие от 5 до 20 % общего объема смеси.
- Жидкие суперпластификаторы, которых требуется от 0,1 до 1,5 % от общего объема смеси.
Первый вариант значительно дешевле. В качестве пластификатора в этом случае используются:
- Лингосульфонаты. Это бурого цвета порошок, представляющий собой смесь солей натрия и лигосульфитовых кислот с добавлением минеральных присадок.
- Отходы производства бумаги в виде Сульфито-дрожжевой бражки или СДБ
- Синтетическая добавка СДБ. Это наиболее распространенный, дешевый и проверенный вариант. Присадки требуется в среднем 10 % от общего объема смеси, но при этом увеличивается время схватывания бетона. Поэтому использовать присадку можно либо в смеси с другими, нивелирующими это действие, либо в ситуациях ,когда время схватывания не играет большой роли.
Жидкие суперпластификаторы представлены комплексными регуляторами состояния бетонных смесей. Они куда дороже, чем порошковые, но и требуется их куда меньше. Состоят суперпласификаторы из различных вариаций фармальдегидных смол.
При этом:
- Значительно увеличивается подвижность бетона.
- Увеличивается морозостойкость конечного изделия
- Появляется возможность заливать армированные конструкции малоподвижными бетонами
- Увеличивается прочность конструкции
- Увеличиваются эстетические качества бетона. В особенности после шлифовки лицевой поверхности.
- Снижается расход цемента
Единственным минусом, помимо стоимости, является уменьшение времени схватывания смеси. После введения добавки в раствор у рабочего есть 2-3 часа на формование смеси в опалубке. Стоит быть аккуратным, дабы не потратить дорогую присадку в пустую и не испортить бетономешалку.
Как видно, в подвижности бетона нет ничего сложного. Ее легко определить самостоятельно и регулировать с помощью присадок. Современные строительные технологии позволяют в достаточно широких пределах регулировать подвижность конечной смеси. Главное быть в курсе подобных тенденций и следить а тем, чтобы цена присадок соответствовала экономии, полученной при ее введении. Стройка всегда должна быть максимально дешевой.
Как вам статья?
Рекомендации
ПРАВИЛА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БЕТОНА
Бетон является очень древним строительным материалом, однако и в наше время именно бетон — самый известный и распространенный материал при строительстве. Пожалуй, таким же распространенным является заблуждение в том, что бетон очень простой материал и что с ним может работать любой человек, даже не имеющий подготовки. Цель этой памятки напомнить специалистам и ознакомить застройщиков с некоторыми основными характеристиками и правилами использования бетона, без соблюдения которых невозможно добиться нормальных результатов при его применении. Также в памятке приведены некоторые типичные ошибки, которые допускаются строителями.
Основной с характеристикой бетона является его прочность. Прочность бетона соответствует давлению, при котором происходит разрушения бетона при его сжатии. Обозначается прочность по старому ГОСТу маркой бетона, которая соответствует его прочности. По новому ГОСТу прочность бетона обозначают классом бетона. Например, марке М200 соответствует класс В 15, что означает, что разрушение бетона происходит при давлении примерно 200 кг/см2.
Проектная прочность бетона в нормальных условиях (t=20 град, влажность 90%) достигается им в возрасте 28 суток. Проверяется прочность, в основном, двумя способами:
1. разрушающим методом раздавливанием контрольных образцов бетона (кубиков) на специальном испытательном прессе;
2. неразрушающими методами, например, метод с использованием склерометров.
Второй метод позволяет проверять прочность бетона непосредственно в конструкции.
Морозостойкость бетона означает, количество циклов замораживаний и оттаиваний бетона, при которых происходит его разрушение.
Обозначается буквой «F» и числом. Например, F150 означает морозостойкость 150 циклов.
Водонепроницаемость бетона обозначается буквой W и цифрой. Например, W6. Чем больше цифра, тем выше его водонепроницаемость.
Важной технологической характеристикой бетона является его пластичность. Эта характеристика отражает насколько удобно работать с бетоном. Измеряется пластичность осадкой конуса бетона в см и обозначается буквой «П» и цифрой. Например: пластичность П2 соответствует осадке конуса 5-9 см. Особенно важна правильная пластичность при подаче бетона бетононасосом. Большая пластичность при этом требует повышенного содержания цемента.
Очевидно, что важной составляющей является вода, которая необходима для схватывания бетона. Однако, соотношение воды и цемента в бетоне должно быть строго определенным. Это соотношение так и называется водоцементное отношение (ВЦ), которое должно равняться примерно 0,4-0,5. Но такой бетон тяжело использовать в работе из-за его жесткости (низкой пластичности). Поэтому применяют пластификаторы, которые придают бетону нужную пластичность.
Наша компания задает характеристики бетона по заявке заказчика при его производстве на заводе. Однако, стоит понимать, что качество бетона зависит не только от производителя, но и от того, как его применяют. Очень часто ошибки строителей связаны с желанием изменить пластичность бетона, сделать его более удобоукладываемым непосредственно на стройке.
Хотелось бы обратить внимание на
основные ошибки при работе с бетоном:
1. Когда на стройку прибывает бетон, строителям может показаться, что он недостаточно пластичен и им тяжело работать. Пластичность может уменьшиться из-за сверхнормативных простоев автобетоносмесителей, так как бетон «садится». Однако, иногда бетон пытаются довести до желаемой пластичности. Строители принуждают машиниста автобетоносмесителя добавить воды в бетон и перемешать его или добавляют воду самостоятельно в процессе укладки бетона. В результате увеличивается ВЦ, что влечет за собой уменьшение прочности, морозостойкости и водонепроницаемости.
2. Бетон укладывается без применения вибраторов. Качественный бетон нормальной пластичности невозможно уложить без применения вибратора.
3. Бетон укладывается на деревянную опалубку или на неподготовленное правильно основание. Основание и опалубка не должны впитывать воду из бетона. Для этого основание обильно смачивается водой, а деревянная опалубка либо смачивается водой, либо смазывается специальными смазками, препятствующими впитыванию воды из бетона. Если этого не сделать, происходит обезвоживание бетона. В результате образуются трещины в бетоне не только на границе бетона с основанием или опалубкой, но и по всему объему или поверхности. Особенно опасным является применение в качестве основания щебня или отсева известняковых пород из геленджикских карьеров. Водопоглощение у этих материалов очень высокое и их необходимо очень тщательно поливать, буквально напитывать водой.
4. Строители уложили бетон и не ухаживают за ним. На бетонных конструкциях, имеющих большую открытую поверхность (перекрытия, площадки и т.п.), в результате интенсивного испарения воды с поверхности бетона происходит его обезвоживание. Образуются трещины на поверхности и внутри бетона, уменьшается прочность, морозостойкость, водонепроницаемость. Раньше бетон накрывали пленками, поливали водой, однако, потратив большие ресурсы (вода, пленка, трудозатраты), все усилия будут напрасными из-за жары или ветра. На сегодняшний день существуют современные пленкообразующие материалы — жидкости, которые наносятся распылителями на поверхность. Кажущаяся первоначально дороговизна материала с лихвой окупается качеством бетона и экономией ресурсов.
5. При укладке бетона при отрицательных температурах бетон не утепляется и не применяются морозостойкие добавки. Это может привести к замораживанию бетона и его разрушению. Утепление бетона традиционными методами очень дорого и не всегда эффективно. Для достижения необходимой морозостойкости применять морозостойкие добавки.
6. Бетон приобретается у незнакомых производителей, которые не предоставляют необходимые документы, паспорта. Эти документы подтверждают качество материалов, используемых при изготовлении бетонных смесей. Покупателю, даже побывав на заводе, сложно убедиться в качестве цемента. Однако, качество щебня, гравия и песка, из которого производится бетон, можно определить визуально. В них не должно быть примесей глины и пыли. Щебень должен быть дробленым, из прочных пород.
7. Бетон приобретается у известного производителя, но расположенного на большом удалении, например, свыше 50 км. Начало схватывания цемента в бетоне происходит примерно через 45-60 минут после его приготовления. Длительные перевозки или сверхнормативные простои автобетоносмесителя приводят к тому, что цемент начинает схватываться. В жаркую погоду схватывание начинается еще раньше. Перемешивание бетона в автобетоносмесителе препятствует схватыванию.
В наше время, существуют специальные замедляющие схватывание добавки. Если Вы всё же приобретаете бетон на значительном расстоянии от места укладки, убедитесь в том, что производитель использует такие добавки. В противном случае Вы вместо оплаченной марки бетона получите гораздо меньшую.
Arterritory — Бетон, абсолютно пластичная тема
Андрей Левкин
12/10/2016
Kunsthalle Wien всегда работал с тематикой – не так, что, организуя сборки работ более-менее на тему, но брали тему, как организующую вообще всё, а авторы лишь бы попадали в концепт; не главные они там, словом. «Космос», «Salon der Angst», «The Porn Identity», «Fahrstuhl zum Schafott» («Лифт на эшафот» – некие социальные ужасы, американские), «The Future of Memory», «The Circus as a Parallel Universe», «No fashion, please!» Это не то чтобы было неплохо для выставок как ход: подход вёл и к некоему неизбежному результату. Теперь, похоже, привёл.
В этот раз у них максимум (или минимум) возможного – бетон (работает до 16 ноября): Béton at Kunsthalle Wien (https://www.kunsthallewien.at/#/en/exhibitions/beton). В самом же деле, абсолютная тема. Из него можно сделать практически что угодно, распространён повсеместно, функционально разнообразен – с ним можно связать весьма разные смыслы. До анекдота: «о чём вы думаете, глядя на бетон?» Но какие анекдоты, тут тема единого вещества, чего-то, из чего сделано почти всё на свете.
Kasper Akhøj, 999, 2015, Courtesy Ellen de Bruijne Projects, Amsterdam
Собственно, это вовсе не моё восприятие. То есть моё, но явно соответствует кураторскому. По крайней мере, у Кунстхалле есть ещё павильон на Карсплац, Kunsthalle Wien Karlsplatz, так там выставили работу Рона Терады, Other Side of Sign / Concrete Language (https://www.kunsthallewien.at/#/en/exhibitions/ron-terada-see-other-side-sign-concrete-language), «Взгляни на изнанку знака / Бетонный язык». Что, как сказано в буклете, «подвергает сомнению функции языка как объективной семиотической системы». Ровно о том, о чём и я: всякий знак сделан из чего-то всеобщего, а чего тогда он, собственно, знак?
Ron Terada. Concrete Language. 2006/2016. Courtesy the artist and Catriona Jeffries Gallery, Vancouver
Понятно, есть техническая проблема: как это выставлять? Мелкие бетонные штуки – ну, суть не в них, а большие не втащишь. Неизбежны фотографии. Обязательна смысловая оболочка, ради которой, собственно, всё делалось. Но здесь нет предложения зрителю включить воображение или вспоминать всё, что у него было связано с бетоном по жизни.
Всё жёстко, а на передний план выведена социальность. Буклет: «В 1950-е и 60-е бетон рассматривался как воплощение модернизма как такового. На основе бетона утвердился отдельный архитектурный стиль, „брутализм” (происходящий из французского названия „голого” бетона: béton brut ). Бруталистская архитектура отличалась не только выразительностью использования бетона, но и социальной составляющей: как правило, она имело дело с социальным жильём, с муниципальными образовательными учреждениями, культурными центрами».
Далее: «Стремясь изменить общество, бруталистская архитектура фактически пыталась оформить утопию. Многие здания, построенные в то время, сегодня под угрозой сноса; они, как считается, свою миссию провалили. Модернизм был запятнан антиутопией. Современное искусство снова обращается к его исходным идеям, к его эйфории, но помнит и о его провале. Вспоминает, что некогда архитектура была более чем созданием замкнутых пространств, а бетон – не просто строительным материалом, он был исторически и идеологически заряжен».
David Maljković. Missing Colours, 2010. Courtesy the artist and Annet Gelink Gallery, Amsterdam
Как минимум это рамка, в которой следует рассматривать тему. Разумеется, тут не только экспозиция, а целый пакет мероприятий. Например, воркшоп, «Brutality, its Languages, its Spaces of Articulation», «Брутальность, её языки и пространства артикуляции». Тут уже обыгрывалась двусмысленность béton brut – brut не только для «голого бетона», но и как корень брутальности.
Пояснение: «Мы задаёмся вопросом о том, кто кого в каких случаях называет „брутальным”. Нам интересны ассоциации, следующие за этим словом; то, к каким вариантам враждебности в нынешнем обществе оно применимо. Скажем, брутальность сексистских хейт-спичей или правой агитации часто считают проявлением глупости и отсутствия образования. „Брутальность” связывают с грубостью и отсутствием культуры коммуницирования. Но нет ли ситуаций, в которых использование её тупого языка может быть понято как восстание того, что подавляется и исключается из общества?»
Ещё была экскурсия по выставке с пояснениями социальной стороны «béton’а brut», Brutalist Architecture of the 1960s and Its Social Component – with Wolfgang Brunner: «От самого инновационного материала в послевоенный период к осуждению в 1980-х. Нынешний ренессанс: узнайте о бетоне и о том восхищении, которое он вызывает у современных художников». Причём не так, что всё это не выходит за пределы Музейного двора. Выставка весьма интенсивно обсуждается в прессе – конечно, задана тема, есть точка привязки к ней – такое обрадует любого колумниста. Как правило, учитываются оба аспекта (социальность и брутальность). Ещё одна тема – утопии как таковые и их крах, ну, а в целом – полная готовность рассматривать тему уже и в оторванном от экспозиции варианте.
Например, тут (https://we-make-money-not-art.com/beton-the-history-of-a-concrete-clad-utopia/): «Похоже, что долго ненавидимый брутализм сделался теперь самым любимым архитектурным стилем. Ностальгия в отношении к последней модернистской архитектуре проявляется в ошеломляющих подарочных альбомах, постоянно возникают кампании, желающие сохранить его некоторые шедевры. Но отчасти реабилитированы лишь грубое очарование и строгие конструкции брутализма, а не его утопические амбиции. Здания, сделанные из цементной и каменной смеси, так и несут на себе клеймо эгалитарных обязательств и утопии социального прогресса, который они обещали, но не смогли реализовать».
В пакете Кунстхалле были ещё и Special Tours. Например, Vienna Ugly – an urban exploration: «Все знают красивую сторону Вены. „Городское исследование – уродливая Вена” на время отойдёт от клише восхитительной архитектуры, шницелей и Сиси». Надо полагать, водили по местам массовой бетонной застройки. Хотя и тут с уродством непросто, социальное жильё там неплохое. Жаль, что не дали хотя бы примерный маршрут – что за район имеется в виду?
Маршрут дан в другой экскурсии, но там нейтральная тема, «ArchitekTour Wien»: «присоединяйтесь к АрхитекТуру по Вене, узнайте различные стили вдоль линии метро U1». Ну, линия идет от Карсплатца до Ройманплатца, а там бетонного соцжилья хватает – если за Antonspark и в сторону стадиона ФК «Austria Wien».
Конечно, такие пакеты (выставка, буклет-каталог, дискуссии в рамках выставки) вполне привычны. Или же на Документах всегда обсуждают некие темы на основе нескольких экспозиций. Но последовательная стратегия Кунстхалле – всё же нечто иное. Они выводят тему за пределы собственно работ (в обсуждениях практически не упоминаются авторы), но при этом нет ни малейшего оттенка аттракционизма. Теперешний «бетон» выглядит некоей точкой, которой Kunsthalle, что ли, отмечает новое качество. Скажем, факт окончательного закрепления на территории, на которой искусство уже снова что-то другое. Даже то, что я тут занимаюсь выстраиванием таких предположений, – ровно о том, что экспозиция в целом оказывается конкретной арт-работой. Что именно там представлено? Всё вместе: тема, фотографии, иллюстративные бетонные блоки, воркшопы, Special Tours, слоган возле Kunsthalle Wien Karlsplatz, обсуждение в СМИ. Да, есть всё же описание и по авторам, Béton at Kunsthalle Wien (https://artviewer.org/beton-at-kunsthalle-wien/). Но и они там рассматриваются ровно внутри темы, как её нюансы.
В сумме получается, что тут социальный проект плюс историческая составляющая. В обсуждениях говорят о социальном, о брутальности, об утопии. И это уже почти системно: в самом деле, кто-то же должен это обсуждать? Что ли, не всё в порядке с традиционными институциями, которые уже не способны реагировать на изменения тем? А это должно где-нибудь происходить.
Но, наверное, не так уж институции обрушились всё же. Тут что-то другое. И без Кунстхалле было ощущение, что то, что связано с современным искусством (с литературой определённого типа тоже), начинает становиться некоторым лабораторным вариантом взаимодействия с новизной в какой-то зыбкой среде – той, которая производит смыслы. Ну, а если новые смыслы, то они определяют и новые пространства. В общем, занимаются чем-то, чего раньше не было. В том числе новыми мнениями, и тут даже не так важно, о чём именно. По-своему мнения тоже вещество, с которым можно работать.
Tercerunquinto, Gráfica reportes de condición, 2010–2016, Courtesy the artist and Proyectos Monclova, Mexico City. Photo: Stephan Wyckoff
Этот вариант начинает работать не только опосредованно (через визуалку или тексты), но и как-то иначе, прямо. Причём тут есть место и эстетике, это же красиво – обнаруживать и фиксировать перемены. В том числе в темах, вроде бы чуждых искусству. Даже не сама по себе экспозиция оказывается результатом, но – именно текучесть мнений, появление новых умственных построений, всякое такое. Тема и мнения сами по себе не так важны, как эта фиксируемая текучесть. Что-то происходит, что фиксируется каким-то образом, вот главное. Разными способами фиксируется, в частности – такими выставками. Но это очень субъективная территория. Тут и авторам активистского искусства есть где разгуляться (они-то это уже вполне оценили), и тем, кто тупо штукарит на новых технологиях. Кто-то спекулирует, кто-то работает, кто-то спекулирует, думая, что работает: думает, что делает объекты, а на самом деле – превращает в объект себя. Это как обычно – неизбежная в таких ситуациях мутная вода. Нынешняя история существует уже не первый год, а теперь стало немного яснее.
Werner Feiersinger, Untitled (Morandi), 2010, © Werner Feiersinger, Courtesy Galerie Martin Janda, Vienna
Если же перейти на романтические метафоры, то ситуация абсолютно соответствует теме выставки (ну, или наоборот) – нечто неопределённое полужидкое, жидкое и пластичное окаменеет и сделается заметным. Обустройство меняющейся реальности твердеющими штуками и понятиями. Высохнут – будут новыми верстовыми столбами.
ородское кабаре
Создание решения: открытие завода по производству добавок из пластика в бетон
Компания CRDC, основанная в Коста-Рике в 2018 году, сейчас работает в Пенсильвании, Нью-Джерси, Южной Африке, Мексике, Великобритании, Новой Зеландии и Гонконге. | Вечеринка Image/Shutterstock
CRDC Global превращает трудно перерабатываемый пластик в добавку к бетону в Пенсильвании и планирует расширяться по всей стране как можно быстрее.
В середине октября компания ввела в эксплуатацию свой первый коммерческий объект в Соединенных Штатах в Йорке, штат Пенсильвания. Росс Гибби, главный операционный директор CRDC, сообщил Plastics Recycling Update, что, хотя у компании есть «довольно агрессивные цели», проблема пластмасс заслуживает таких целей.
«Нам очень повезло, что у нас есть решение, которое может обеспечить безболезненный конец жизни пластмасс, которые в настоящее время не могут быть переработаны и в конечном итоге оказываются на свалке», — сказал он.
CRDC превращает пластмассы в добавку для конструкционного бетона под названием RESIN8, которая снижает вес, замедляет водопоглощение и улучшает изоляцию.
Строительство базыCRDC была основана в Коста-Рике в 2018 году и в настоящее время работает в Нью-Джерси, Южной Африке, Мексике, Великобритании, Новой Зеландии и Гонконге. По словам Гибби, предприятие в Пенсильвании является вторым заводом коммерческого масштаба CRDC, но вскоре планируется ввести в эксплуатацию еще три завода в Самоа, Южной Африке и Австралии.
В 2021 году компания заключила партнерское соглашение с Alliance to End Plastic Waste, чтобы помочь расширить масштабы деятельности. В пресс-релизе Стив Сикра, вице-президент и глава группы по Северной и Южной Америке, сказал, что «пластиковые отходы — это ценный ресурс, который можно разблокировать с помощью правильных технологий и решений», и RESIN8 — одно из таких решений.
«С тех пор, как мы начали работать с CRDC Global, они добились огромных успехов в улучшении своих процессов и совершенствовании своих новых технологий», — добавила Sikra. «Мы гордимся тем, что путешествуем вместе с ними, чтобы масштабировать их технологии по всему миру».
Гибби сказал, что CRDC также стремится максимально сократить транспортировку, и подсчитал, что для покрытия «огромной географической территории» США компании, вероятно, потребуется около 75 заводов.
Йорк, штат Пенсильвания, был выбран в качестве первого крупномасштабного местоположения из-за его легкого доступа к рынкам как строительной продукции, так и строительных проектов.
— Здесь есть главные магистрали, что делает его очень доступным, — сказал Гибби. «Другое преимущество заключается в том, что Йорк широко считается промышленным регионом, я думаю, из-за его местоположения, поэтому мы знали, что инфраструктура будет там для удовлетворения наших потребностей».
Объект в Йорке немного меньше, чем первоначально планировалось для CRDC, из-за доступного места под здание. Гибби сказал, что CRDC не хочет строить новую структуру, а время на модернизацию выбранного здания с большей мощностью составило почти год из-за замедления цепочки поставок.
Завод будет иметь производительность 1 тонна в час, то есть сможет производить около 20 тонн в день. Первоначально CRDC надеялась производить 25-30 тонн в день.
«Мы решили пойти с меньшей вместимостью и максимально использовать все, что могли в этом месте, и продолжить переговоры с мэром о расширении», — сказал он.
По словам Гибби, компания уже заключила несколько соглашений о поставках своей добавки с компаниями Fizzano Brothers Concrete Products и York Building Products и ведет переговоры с несколькими другими местными и национальными компаниями.
Кроме того, CRDC имеет партнерские отношения с Georgia-Pacific, которая выступает в качестве брокера для получения сырья компании, поэтому CRDC может «больше сосредоточиться на переработке и преобразовании пластика».
По словам Гибби,Georgia-Pacific имеет прочные связи с MRF в этом районе, что сделало York хорошим выбором, когда компания находилась на ранних стадиях планирования. Однако с тех пор CRDC осознал, что смешанные тюки из MRF часто содержат слишком много загрязняющих веществ, таких как стекло и металл, чтобы их можно было использовать.
«После того, как он будет объединен со всеми остальными, он не может быть извлечен для нас в этот момент», — сказал он.
Вместо этого большая часть сырья для предприятия в Йорке поступает из близлежащих промышленных источников. Гибби сказал, что CRDC также в настоящее время получает немного пластика для мероприятий по очистке даже из Аляски, но «это временно, потому что наша цель — повсюду иметь растения».
Добавка может быть изготовлена из пластмасс 1-7, включая многослойные полимеры, сказал Гибби, и может справляться с некоторым уровнем органического загрязнения, например, песком с пляжей, слизью из рек, едой из бытовых отходов или бумажными этикетками.
Третий поток сырья поступает из программы CRDC «Bag that Builds», которая позволяет жителям сдавать пластик на предприятие. По словам Гибби, жители Йорка с энтузиазмом отреагировали на эту программу.
«Мы были приятно удивлены тем, как много внимания мы получили от самого сообщества», — сказал он. «Если бы мы отправились в гораздо более крупный город, мы не обязательно смогли бы оказать такое же влияние на общество или иметь столько вовлеченности, энтузиазма и страсти к тому, что мы делаем».
Гибби сказал, что CRDC никогда не продвигал программу сумок, но местный Ротари-клуб узнал о ней и принял участие, распространяя информацию среди других местных групп и предприятий.
Местный бизнес решил, что это будет пункт сбора сумок, затем мэр создал еще три пункта сбора по всему городу. Подключились школы, и Гибби сказал, что люди это приняли.
— Он действительно взлетел, — сказал Гибби. «У нас есть люди, которые останавливаются весь день, и они не просто хотят оставить сумки, они хотят поговорить и понять, что мы делаем с материалом, как он работает. Некоторые все еще сомневаются, что мы можем взять все, что они могут положить в сумку, и мы их обучаем».
Планируется расширениеЦели Gibby — расширяться в Соединенных Штатах и во всем мире, потому что существует «значительный интерес со стороны островных стран, которые имеют ограниченные площади свалок, которые унаследовали большое количество пластика, смываемого на пляжах, и являются туристическими зонами с большим количеством посетителей, которые создают отходы. ”
Прямо сейчас CRDC ищет национальных партнеров, чтобы помочь компании расшириться в США «как можно быстрее». Гибби сказал, что в настоящее время компания разрабатывает стратегический план, в соответствии с которым локации будут следующими.
— Честно говоря, это было ошеломительно, — сказал Гибби. «Я думаю, что это станет больше. Это дает людям надежду. Ни один пластик не будет выброшен на свалку, не сгорит и не попадет в окружающую среду… он превратится в бетон, который поможет построить собственное сообщество».
Больше историй о технологиях- Грант привозит технологию восстановления пленки на завод Southeast
- Ирокез метчики AMUT для модернизации промывки хлопьев
- Digimarc Recycle запускает пилотный проект во Франции
Использование переработанного пластика в бетоне: обзор
Обзор
. 2008;28(10):1835-52.
doi: 10.1016/j.wasman.2007.09.011. Epub 2007 5 ноября.
Рафат Сиддик 1 , Джамал Хатиб, Индерпрет Каур
принадлежность
- 1 Инженерно-технологический институт Тапара, Университет Деэмед, Патиала-147 004, Индия. [email protected]
- PMID: 17981022
- DOI: 10.1016/j.wasman.2007.09.011
Обзор
Рафат Сиддик и др. Управление отходами. 2008.
. 2008;28(10):1835-52.
doi: 10.1016/j.wasman.2007.09.011. Epub 2007 5 ноября.
Авторы
Рафат Сиддик 1 , Джамал Хатиб, Индерпрет Каур
принадлежность
- 1 Инженерно-технологический институт Тапара, Университет Деэмед, Патиала-147 004, Индия. [email protected]
- PMID: 17981022
- DOI: 10.1016/j.wasman.2007.09.011
Абстрактный
Многочисленные отходы образуются в результате производственных процессов, сферы услуг и твердых бытовых отходов. Растущая осведомленность об окружающей среде в значительной степени способствовала озабоченности, связанной с утилизацией образующихся отходов. Управление твердыми отходами является одной из основных экологических проблем в мире. Из-за нехватки места для захоронения и постоянно растущей стоимости утилизация отходов стала привлекательной альтернативой захоронению. Ведутся исследования по утилизации отходов в бетоне. К таким отходам относятся выброшенные шины, пластик, стекло, сталь, обожженный литейный песок и побочные продукты сжигания угля (CCBs). Каждый из этих отходов оказывает специфическое влияние на свойства свежего и затвердевшего бетона. Использование отходов в бетоне не только делает его экономичным, но и помогает уменьшить проблемы с утилизацией. Повторное использование крупногабаритных отходов считается лучшей экологической альтернативой решения проблемы утилизации. Одним из таких отходов является пластик, который можно использовать в различных целях. Тем не менее, также были предприняты усилия по изучению его использования в бетоне/асфальтобетоне. Разработка новых строительных материалов с использованием переработанного пластика важна как для строительства, так и для отрасли переработки пластика. В этой статье представлен подробный обзор отходов и переработанного пластика, вариантов управления отходами и опубликованных исследований о влиянии переработанного пластика на свойства свежего и затвердевшего бетона. В этой статье обсуждается влияние переработанного и пластикового мусора на объемную плотность, содержание воздуха, удобоукладываемость, прочность на сжатие, прочность на растяжение при раскалывании, модуль упругости, ударопрочность, проницаемость и сопротивление истиранию.
Похожие статьи
Использование отборных отходов в бетонных смесях.
Батейн М., Мари И., Аси И. Батейн М. и соавт. Управление отходами. 2007;27(12):1870-6. doi: 10.1016/j.wasman.2006.07.026. Epub 2006 2 ноября. Управление отходами. 2007. PMID: 17084070
Обзор свойств бетона, содержащего шинную резину.
Сиддик Р., Наик ТР. Сиддик Р. и др. Управление отходами. 2004;24(6):563-9. doi: 10.1016/j.wasman.2004.01.006. Управление отходами. 2004. PMID: 15219914 Обзор.
Повторное использование отходов железа в качестве частичной замены песка в бетоне.
Исмаил З. З., Аль-Хашми Э.А. Исмаил З.З. и др. Управление отходами. 2008 ноябрь; 28 (11): 2048-53. doi: 10.1016/j.wasman.2007.07.009. Epub 2007 24 октября. Управление отходами. 2008. PMID: 17928216
Использование стальных волокон, извлеченных из старых покрышек, в качестве армирования бетона: характеристики отрыва, прочность на сжатие и изгиб.
Aiello MA, Leuzzi F, Centonze G, Maffezzoli A. Айелло М.А. и соавт. Управление отходами. 2009 июнь; 29 (6): 1960-70. doi: 10.1016/j.wasman.2008.12.002. Epub 2009 22 января. Управление отходами. 2009. PMID: 19167204
Использование переработанных пластмасс в бетоне: критический обзор.
Гу Л, Озбаккалоглу Т. Гу Л и др. Управление отходами. 2016 Май; 51:19-42. doi: 10.1016/j.wasman.2016.03.005. Epub 2016 9 марта. Управление отходами. 2016. PMID: 26970843 Обзор.
Посмотреть все похожие статьи
Цитируется
Новые материалы и технологии для долговечности и сохранения строительного наследия.
Коппола Л., Беллеззе Т., Белли А., Бьянко А., Блази Э., Капелло М., Капуто Д., Чуган М., Коффетти Д., Коппола Б., Коринальдези В., Д’Аморе А., Даниэле В., Ди Майо Л., Ди Пальма Л. , Доннини Дж., Феррара Г., Филиппи С., Гастальди М., Дженерози Н., Джозуэ К., Инкарнато Л., Ламастра Ф., Лигуори Б., Масера Л., Макбул К., Масколо М.К., Мавилия Л., Маццоли А., Медичи Ф., Мобили А., Монтесперелли Г., Пиа Г., Редаэлли Э., Руэлло М.Л., Скарфато П., Тальери Г., Титтарелли Ф., Туллиани Д.М., Валенца А. Коппола Л. и др. Материалы (Базель). 2023 30 января;16(3):1190. doi: 10.3390/ma16031190. Материалы (Базель). 2023. PMID: 36770195 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.
Влияние нетканой ткани из полиэтилентерефталата (ПЭТФ) на свойства свежего и затвердевшего бетона.
Бахий С., Омари С., Штайнер В., Фёгеас Ф., Ибрахимхил М.Х. Баджи С. и др. Материалы (Базель). 2022 8 декабря; 15 (24): 8766. дои: 10.3390/ma15248766. Материалы (Базель). 2022. PMID: 36556586 Бесплатная статья ЧВК.
Обзор жестких полимерных пенопластов и их более экологичных альтернатив на основе танинов.
Борреро-Лопес А.М., Николя В., Мари З., Селзард А., Фиерро В. Борреро-Лопес А.М. и соавт. Полимеры (Базель). 2022 23 сентября; 14 (19): 3974. doi: 10.3390/polym14193974. Полимеры (Базель). 2022. PMID: 36235923 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.
Разработка цеолита типа *BEA, легированного Zr и Al, для ускорения растрескивания LDPE.
Кокурё С., Мияке К., Учида Ю., Танака С., Миямото М., Оуми Ю., Мизусава А., Кубо Т., Нишияма Н. Кокурио С. и др. АСУ Омега. 2022 6 апреля; 7(15):12971-12977. doi: 10.1021/acsomega.2c00283. Электронная коллекция 2022 19 апр. АСУ Омега. 2022. PMID: 35474795 Бесплатная статья ЧВК.
Стратегии обращения с пластиковыми отходами и их экологические аспекты: наукометрический анализ и всесторонний обзор.
Хуанг С., Ван Х., Ахмад В., Ахмад А., Иванович Ватин Н., Мохамед А.М., Дейфалла А.Ф., Мехмуд И. Хуанг С. и др. Общественное здравоохранение Int J Environ Res. 2022 10 апреля; 19 (8): 4556. doi: 10.3390/ijerph2
56. Общественное здравоохранение Int J Environ Res. 2022. PMID: 35457426 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.
Просмотреть все статьи «Цитируется по»
Типы публикаций
термины MeSH
вещества
Повторное использование отходов термореактивной пластмассы для легкого бетона
. 2008;28(9):1581-8.
doi: 10.1016/j.wasman.2007.08.006. Epub 2007 1 октября.
Фаибун Паньякапо 1 , Маллика Паньякапо
Принадлежности
принадлежность
- 1 Департамент гражданского строительства, инженерный факультет, Университет Шрипатум, Бангкок, Таиланд. [email protected]
- PMID: 17
3
- DOI: 10.1016/j.wasman.2007.08.006
Phaiboon Panyakapo et al. Управление отходами. 2008.
. 2008;28(9):1581-8.
doi: 10.1016/j.wasman.2007.08.006. Epub 2007 1 октября.
Авторы
Фаибун Паньякапо 1 , Маллика Паньякапо
принадлежность
- 1 Департамент гражданского строительства, инженерный факультет, Университет Шрипатум, Бангкок, Таиланд. [email protected]
- PMID: 17
3
- DOI: 10.1016/j.wasman.2007.08.006
Абстрактный
В данной статье представлено использование термореактивного пластика в качестве добавки в смеси легкого бетона. Поскольку этот тип пластика нельзя расплавить в процессе переработки, ожидается, что его отходы будут более ценными при использовании в качестве добавки для производства неконструкционного легкого бетона. Были проведены экспериментальные испытания по изменению пропорции смеси, чтобы определить подходящую пропорцию для достижения требуемых свойств легкого бетона, а именно: низкая плотность в сухом состоянии и приемлемая прочность на сжатие. Состав смеси в этом исследовании представляет собой соотношение пластика, песка, водоцементного отношения, алюминиевой пудры и золы-уноса из лигнита. Результаты экспериментов показывают, что пластик приводит не только к низкой плотности бетона в сухом состоянии, но и к низкой прочности. Установлено, что соотношение цемента, песка, золы-уноса и пластика равно 1,0:0,8:0,3:0,9.является подходящей пропорцией смеси. Результаты прочности на сжатие и плотности в сухом состоянии составляют 4,14 Н/мм2 и 1395 кг/м3 соответственно. Этот тип бетона соответствует большинству требований к ненесущему легкому бетону в соответствии со стандартом ASTM C129 Type II.
Похожие статьи
Использование пластиковых отходов в бетонной смеси в качестве заполнителя.
Исмаил З.З., Аль-Хашми Э.А. Исмаил З.З. и др. Управление отходами. 2008 нояб.;28(11):2041-7. doi: 10.1016/j.wasman.2007.08.023. Epub 2007 10 октября. Управление отходами. 2008. PMID: 17931848
Влияние предварительного увлажнения заполнителя и золы-уноса на механические свойства легкого бетона.
Lo TY, Cui HZ, Li ZG. Ло ТЮ и др. Управление отходами. 2004;24(4):333-8. doi: 10.1016/j.wasman.2003.06.003. Управление отходами. 2004. PMID: 15081059
Комбинированное использование зольного остатка ТБО и летучей золы в качестве заполнителя в рецептуре бетона: экологические и механические соображения.
Хинес О., Чименос Дж. М., Вискарро А., Формоза Дж., Розелл Дж. Р. Хинес О и др. Джей Хазард Матер. 2009 30 сентября; 169 (1-3): 643-50. doi: 10.1016/j.jhazmat.2009.03.141. Epub 2009 7 апреля. Джей Хазард Матер. 2009. PMID: 19427118
Использование переработанного пластика в бетоне: обзор.
Сиддик Р., Хатиб Дж., Каур И. Сиддик Р. и др. Управление отходами. 2008;28(10):1835-52. doi: 10.1016/j.wasman.2007.090,011. Epub 2007 5 ноября. Управление отходами. 2008. PMID: 17981022 Обзор.
Обзор свойств бетона, содержащего шинную резину.
Сиддик Р., Наик ТР. Сиддик Р. и др. Управление отходами. 2004;24(6):563-9. doi: 10.1016/j.wasman.2004.01.006. Управление отходами. 2004. PMID: 15219914 Обзор.
Посмотреть все похожие статьи
Цитируется
Сравнение методов модификации поверхности для улучшения совместимости заполнителей на основе переработанной пластиковой пленки.
Ли Джу, Хонг Джи. Ли Джу и др. Полимеры (Базель). 2021 16 ноября; 13 (22): 3956. doi: 10.3390/polym13223956. Полимеры (Базель). 2021. PMID: 34833255 Бесплатная статья ЧВК.
Влияние порошка полиэтилентерефталата на гидратацию портландцемента.
Ким М.О., Пак Дж.К., Хан Т.Х., Со Дж., Пак С. Ким М.О. и др. Полимеры (Базель). 2021 31 июля; 13 (15): 2551. doi: 10.3390/polym13152551. Полимеры (Базель). 2021. PMID: 34372153 Бесплатная статья ЧВК.
Влияние марки цемента на действие добавки, содержащей алюминиевый порошок.
Кузяк Ю., Залеговский К., Яцкевич-Рек В., Станиславек Э. Кузиак Дж. и соавт. Материалы (Базель). 2021 29 мая;14(11):2927. дои: 10.3390/ma14112927. Материалы (Базель). 2021. PMID: 34072285 Бесплатная статья ЧВК.
Вторичное волокно для устойчивого материала на основе гибридного волокнистого цемента: обзор.
Balea A, Fuente E, Monte MC, Blanco A, Negro C. Балеа А. и др. Материалы (Базель). 2021 5 мая; 14 (9): 2408. дои: 10.3390/ma14092408. Материалы (Базель). 2021. PMID: 34063155 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.
Физико-механические свойства стеклоцементно-цементного композита, армированного полипропиленом.
Малек М., Ласица В., Кадела М., Ключинский Ю., Дудек Д. Малек М. и др. Материалы (Базель). 2021 30 января; 14 (3): 637. дои: 10.3390/ma14030637. Материалы (Базель). 2021. PMID: 33573195 Бесплатная статья ЧВК.
Просмотреть все статьи «Цитируется по»
Типы публикаций
термины MeSH
вещества
Использование переработанного бетонного порошка, порошка отработанного стекла и пластикового порошка для улучшения механических свойств уплотненного бетона: метод исключения цемента
На этой странице0007
В окружающую среду поступают миллионы тонн мусора, включая пластик и стекло, а бетонный строительный мусор способствует возникновению ряда экологических проблем. Чтобы уменьшить количество цемента и использовать отходы, такие как стекло и пластик, в ходе этого исследования создаются образцы уплотненного бетона с использованием порошка отходов стекла, порошка пластика, микрокремнезема, летучей золы и переработанного порошкообразного бетона. Сжатие, нелинейное поведение и испытания СЭМ на уплотненных образцах показали, что при удалении 80 % цемента и замене 20 % переработанного бетонного порошка, 15 % микрокремнезема, 15 % летучей золы, 15 % пластикового порошка и 15 % отходов стекла. порошка (при 80°C в течение 20 минут) был получен устойчивый бетон с прочностью на сжатие и изгиб, почти равными прочности на сжатие и изгиб образца. У микрокремнезема есть несколько недостатков, связанных с повышением прочности бетона и созданием подходящей комбинации с переработанным бетонным порошком. В очень малых количествах стеклянный порошок может использоваться для замены цемента, а в больших количествах он может заменить заполнитель. Наконец, было обнаружено, что бетонный раствор можно сделать полностью устойчивым, используя переработанные материалы, такие как стекло, пластик и переработанный бетон, а также микрокремнезем и летучую золу, и что только 20% веса цемента можно использовать без снижение прочности бетона на сжатие и изгиб.
1. Введение
В связи с перемещением населения из сельских районов в городские и ростом производства потребительских товаров во всем мире увеличились темпы сноса зданий и производства пластиковых отходов. Эта деятельность оказала негативное воздействие на окружающую среду, а также на экономику. Негативное влияние на экономику проявляется в увеличении стоимости строительных материалов, таких как песок и известняк, из-за чрезмерного использования этих материалов. Около 80 % ежегодно добываемого газа и нефти используется для производства пластмасс [1]. С другой стороны, мировая добыча нефти снижается [2]. Нехватка известняка и песка является еще одной проблемой, которая делает этот вопрос критическим [3, 4]. Кроме того, ненадлежащее обращение с отходами является еще одной проблемой, негативно влияющей на окружающую среду. В отчете, опубликованном в 2017 году Агентством по охране окружающей среды США, говорится, что из общего количества производимого пластика в этой стране только 8,3% перерабатывается и используется для переработки или сжигания [5]. Остальной произведенный пластик либо вывозится на свалки, либо незаконно сбрасывается. Также мусор, образующийся в результате строительства и сноса сооружений в США в течение 2018 года, составил 24% от общего объема отходов, образующихся в этой стране [6]. Среди негативных воздействий полигонных отходов можно назвать захват и без того недостаточных земельных ресурсов и образование вредных поллютантов, попадающих в воздух, почву или подземные воды. На долю цементной промышленности приходится до 85 глобальных выбросов CO 9 .0391 2 поколений в мире, и ожидается, что эта скорость будет возрастать в будущем [7, 8]. Эти статистические данные показывают, что нынешние темпы использования пластика и бетона оказывают неблагоприятное воздействие на окружающую среду с точки зрения устойчивости. Повторное использование, сокращение и переработка — это три R , предложенные для решения проблем, упомянутых выше [9]. Среди ежегодно потребляемых пластиков 42% используются для упаковки, например, для подготовки или покупок [10]. Небольшая стоимость пластиковых материалов и изделий является основной причиной низких показателей переработки пластиковых отходов. Кроме того, переработанный пластик в основном повторно используется для производства продукции более низкого качества. Повторное использование пластиковых изделий в строительной отрасли является перспективным решением для утилизации больших объемов пластиковых отходов в связи со спросом в этом секторе, так как этот материал не портится и не влияет на производительность. Его можно использовать в качестве волокон или заполнителей для замены других материалов, таких как песок в бетоне [11]. Кроме того, повторное использование этих материалов компенсирует дефицит, наблюдаемый в количестве сырья [3, 4]. Различные исследования показали, что использование переработанного пластика в бетоне увеличивает его прочность на растяжение по сравнению с обычным бетоном, а также имеет низкую объемную плотность [11-14]. Но следует отметить, что использование высоких долей пластика в бетоне снижает его прочность из-за низкой гидратации цемента вблизи поверхности пластика, которая является гидрофобной, что приводит к снижению адгезии между цементной матрицей и пластиком [11, 14]. Исследование Thorneycroft et al. [14] выявили, что замена пластика 10 мас. % песка при одновременном повышении прочности бетона на растяжение и сжатие t может значительно сократить количество переработанных пластиковых отходов, используемых в бетонной промышленности. Таким образом, в производстве бетона можно было бы использовать большее количество пластиковых отходов, а старые методы следует модифицировать. Использование переработанных материалов из практики строительства и сноса находится в центре внимания в области гражданского строительства, поскольку количество старого транспорта и строительных конструкций, которые необходимо снести, увеличивается [15, 16]. Использование переработанных заполнителей (РА), полученных из строительной отрасли или снесенных зданий, для замены необработанных заполнителей при проектировании и производстве бетона стало новой практикой среди методов переработки [17–21]. Проблемой, связанной с использованием переработанных заполнителей (РА), является высокая пористость, а также более высокая скорость водопоглощения в образцах бетона из-за гидратации цементного теста, прикрепленного к РА, что приводит к снижению прочности на сжатие и долговечности в бетонных образцах. бетонные смеси [22]. Однако были внедрены новые подходы к восполнению дефицита переработанных заполнителей за счет уменьшения количества цементного теста, прикрепленного к РА [23, 24]. Но высокое потребление энергии РА ограничивает их использование в больших масштабах. Само по себе удаление прилипшего цементного теста еще больше увеличивает скорость образования отходов. Кроме того, при дроблении разрушенного бетона образуются мелкие зерна цементного раствора и твердые частицы мусора. В то время как эти очень мелкие частицы собираются, их утилизация создает проблему. Часть неутилизируемого порошка, образующегося в результате дробления отходов бетона, остается на полигонах, хотя в последнее время были достигнуты многообещающие успехи в использовании порошкообразных отходов бетона в виде вяжущего материала в бетонных смесях [25]. Но нужны зерна бетонного порошка размером менее 45 μ m, чтобы иметь надлежащее химическое действие, что ограничивает его использование в этом подходе. Сакаи и др. [22] представили новый подход к переработке бетонных отходов, который имел 100% успех без использования какого-либо нового сырья, включая цемент.
Поскольку стеклянные отходы содержат большое количество аморфного кремнезема, необходимого для пуццолановой реакционной способности, было проведено множество исследований по использованию стеклянного порошка или частиц в производстве геополимерного бетона. Это делается путем частичной замены сырья, такого как цемент, заполнители или SCM (дополнительные вяжущие материалы) порошком из отходов стекла. Этот новый метод снижает стоимость производства бетона и уменьшает количество CO 2 Выбросы и их вредное воздействие на окружающую среду при производстве цемента или других заполнителей, используемых в бетоне. Этот метод уменьшает количество отходов стекла, которые в противном случае должны были бы быть утилизированы в природе. Наряду с диоксидом кремния высокие концентрации оксидов щелочных металлов, присутствующих в составе стекла (в основном в форме оксида кальция или оксида натрия), помогают улучшить характеристики бетона, содержащего отходы стекла, из-за возможности щелочно-кремнеземной реакции (ASR). В целом увеличение дисперсности частиц стекла улучшает пуццолановую реакционную способность и предотвращает расширение ASR [26–28]. Сочетание ASR и пуццолановой реакционной способности значительно улучшает долговечность и свойства вяжущего материала с использованием отходов стекла. Механические характеристики цементных материалов, содержащих отходы стекла, такие как прочность на изгиб, сжатие и раскалывание, были всесторонне изучены. Поскольку существуют различные типы стекол с различным составом и размером частиц, сообщалось о противоречивых результатах относительно преимуществ или недостатков, связанных с использованием отходов стекла в цементных материалах. Например, Борхан [29] сообщили о снижении прочности на разрыв и сжатие для бетона, когда стекло использовалось в качестве замены мелкого заполнителя. Кроме того, Алиет соавт. [30] сообщили об аналогичных результатах снижения прочности на изгиб, расщепление при растяжении и сжатии при использовании отходов стекла. Но есть исследования с противоречивыми результатами, в которых отходы стекла улучшили прочность на растяжение и сжатие по сравнению с обычным бетоном [31, 32]. Кроме того, другие исследования показали, что использование оптимального процентного содержания отходов стекла в цементирующем материале может привести к максимальным значениям механических свойств [33]. Кроме того, было известно, что возраст отверждения сильно влияет на набор прочности бетонов, содержащих стеклянный порошок. Механические свойства стеклобетона за короткое время могут быть ниже, чем у обычного бетона. Однако прочность на сжатие увеличивается в долгосрочной перспективе из-за пуццолановой реакционной способности, связанной с использованным стеклянным порошком [34]. Кроме того, некоторые исследования выявили значительное улучшение долговечности и других свойств вяжущих материалов, содержащих стеклянную пудру, даже в образцах свежего бетона [31, 35–37]. В следующих разделах представлены детали некоторых исследовательских работ. Во многих обзорных статьях сообщается, что использование отходов стекла в цементных композитах улучшило характеристики бетона. Хуанг и др. [9]; в своем обзоре обсудили использование твердых отходов, таких как переработанное стекло, в дорожном покрытии из асфальта. Однако они не учитывали применение отходов стекла в цементных материалах и их влияние на долговечность и механические свойства бетонов, содержащих отходы стекла. Ши и Чжэн [16] обсуждали использование отходов стекла в бетоне в качестве замены заполнителя или цемента, но не касались свойств, связанных с долгосрочными характеристиками этого типа бетона. В своем обзоре Federico и Chidiac [38] обсудили ASR, пуццолановую реакционную способность и методы, применяемые для уменьшения расширения ASR с использованием отходов стекла в качестве SSCM в бетоне. Рашад [39] рассмотрел долговечность и другие механические свойства стеклянного порошка, содержащего вяжущие материалы. Однако он не занимался использованием отходов стекла в качестве замены крупных заполнителей или цемента. В своем обзоре Яни и Хогланд [40] в основном сосредоточились на термических и механических свойствах бетона, используя различные соотношения заменителей стекла. Однако другие факторы долговечности были исключены из их обзора. Обзор Liu et al. [18] включали в себя использование отходов стекла в качестве прекурсоров и активаторов и заполнителей в материалах, активированных щелочью. Мехта и Ашиш [41] представили краткий обзор механических свойств бетона, удобоукладываемости, водо- и хлоридопроницаемости с использованием отходов стекла и микрокремнезема в качестве заполнителей. В своем обзоре Khan et al. [42] рассматривали усадку, абсорбцию, расширение ASR, воздействие сульфатов и хлоридов, а также механические характеристики вяжущих материалов, содержащих отходы стекла. Предыдущие исследования [43–46] показали, что использование порошка из отходов стекла, микрокремнезема и волокон может улучшить поведение бетона. Мохаджерани и др. [47] расширили свой обзор, рассмотрев практическое использование отходов стекла в основаниях и основаниях дорог, асфальтобетоне и сверхтяжелом бетоне. Во многих исследовательских работах использование отходов стекла в виде порошка повысило прочность на растяжение, но многие исследователи также сообщили, что они снизили механические свойства, используя отходы стекла в цементных материалах. При раннем твердении образцов стеклосодержащего бетона предел прочности при растяжении был значительно ниже, чем у обычного бетона, но с увеличением возраста твердения бетона неблагоприятные воздействия уменьшались, и предел прочности при растяжении приближался к пределу прочности контрольного образца бетона. [34]. Исследования в прошлом [48, 49] было показано, что использование отходов, таких как переработанный бетон, может снизить образование углекислого газа.
Другие исследователи сообщили, что добавление мелких стеклянных заполнителей в количестве менее 20% не влияет на механические свойства бетона, но при увеличении количества отходов стекла снижается прочность бетона как на изгиб, так и на сжатие. Точно так же Малик и соавт. [50] заменили 40% мелких заполнителей стеклянным порошком в образцах бетона и обнаружили, что как прочность на растяжение, так и прочность на сжатие снижаются при увеличении доли отходов стекла от нуля до 40%.
Проведенные исследования показали, что сегодня в бетоне можно использовать переработанные материалы, включая отходы стекла и переработанные пластмассы. Эта статья направлена на замену всего или части цемента устойчивыми материалами, такими как микрокремнезем, летучая зола, порошок из отходов стекла, порошок из пластиковых отходов и, что наиболее важно, весь переработанный бетонный порошок.
Для этой цели были изготовлены образцы бетона для испытаний на сжатие и изгиб, чтобы проверить, можно ли удалить цемент и использовать вместо него устойчивые материалы. Из-за присутствия пластика и стекла образцы должны быть сжаты в начале процесса гидратации и в то же время подвергнуты воздействию тепла, чтобы переработанные пластики могли быстрее войти в процесс гидратации. Давление, необходимое для формообразования образцов при таком подходе, составляет около 100 МПа, что не реализуется в обычных условиях и требует больших затрат энергии. Таким образом, необходимы новые методы для снижения давления, необходимого для формирования образцов. Кроме того, переработка больших объемов пластиковых отходов и отходов стекла в области гражданского строительства является проблемой, которую следует принимать во внимание. В этой статье представлен новый метод преодоления вышеупомянутых проблем за счет использования пластика и стекла в процессе переработки бетона путем их сжатия при высоких температурах.
Влияние использования порошкообразного переработанного бетона на прочность на сжатие, прочность на изгиб и результаты испытаний с помощью электронного электронного микроскопа, а также ценность молекулярного анализа были изучены ниже.
2. Экспериментальная программа
Это исследование направлено на использование стекла и пластиковых отходов в новой форме в бетоне, устраняя многие цементные компоненты. Все материалы, используемые в этом исследовании, являются зелеными материалами, которые были упомянуты. Блок-схема эксперимента представлена на рисунке 1.
2.1. Характеристики используемых материалов
2.1.1. Цемент
В этом исследовании используется цемент типа I Тегеранского цементного завода, физические и химические характеристики которого приведены в таблицах 1 и 2 соответственно. Кроме того, используемый цемент соответствует стандарту ASTM C114-85.
2.1.2. Переработанный бетонный порошок (RCP)
Переработанный бетон измельчали с помощью щековой дробилки, а затем измельчали и просеивали до размера частиц 200 мкм. Используемый переработанный бетон включает обычный строительный бетон.
2.1.3. Летучая зола
Согласно прошлым исследованиям, наилучшее соотношение использования летучей золы вместо цемента составляет 15% [52], поэтому в этом исследовании 15% летучей золы заменяется цементом. Используемая летучая зола (рис. 2) была предоставлена компанией POZZOCRETE 63 (DIRK INDIA).
2.1.4. Суперпластификатор
В связи с использованием тонких материалов и для улучшения удобоукладываемости бетона суперпластификатор POWER PLAST-ES производства компании Abadgaran был включен в состав поликарбоксилатной химической основы в соответствии с ASTM C1017 и ASTM C49.4 стандарта. Это снижает потребление воды и повышает прочность и удобоукладываемость бетона. Количество используемого материала составляет 0,3–0,4 % от массы цемента. Характеристики суперпластификатора приведены в таблице 3.
2.1.5. Waste Plastic Powder (WPP)
Отходы пластиковых бутылок использовались для изготовления пластикового порошка, который измельчался с помощью промышленных мельниц и просеивался до размера 200 мкм. Согласно предыдущим исследованиям, он оказывает оптимальное воздействие на уплотненный бетон. Переработанный пластиковый порошок используется в количестве 15% от массы цемента. Согласно прошлым исследованиям, он лучше всего влияет на прочность бетона [53].
2.1.6. Waste Glass Powder (WGP)
Бутылки из отходов стекла использовались для изготовления стеклянного порошка. Порошок из отходов стекла (таблицы 4 и 5) делится на 3 размера. Размер от 0 до 125 мкм используется в качестве вяжущего материала в бетоне. Размер от 300 до 500 мкм используется в качестве наполнителя для бетона, а размер от 500 до 700 мкм используется в качестве заполнителя для бетона. На рис. 3 показан порошок из отходов стекла. стеклянный порошок размером от 0 до 125 микрометров заменен цементом на 15%, а 25% стеклянного порошка заменен заполнителем. Предыдущие исследования (Orouji et al.) показали, что использование 25% порошка из отходов стекла в качестве замены мелкого заполнителя оказывает наилучшее влияние на улучшение механических свойств бетона.
2.1.7. Микрокремнезем
Поскольку в этом исследовании была удалена большая часть цемента, микрокремнезем (таблицы 6 и 7) играет важную роль в создании сцепления между частицами и прочности бетона на сжатие и изгиб. Чрезмерное использование увеличивает водопоглощение бетона из-за крошечного размера частиц микрокремнезема; следовательно, 15% микрокремнезема заменило цемент.
2.1.8. Заполнитель
В этом исследовании используются мелкие заполнители (классификация согласно Таблице 8), и соответствующие характеристики рассматриваются в дальнейшем. Следует отметить, что для получения качественного бетона необходимо соблюдение требований ASTM C33.
2.2. Конструкция бетонной смеси
Для изготовления спрессованных образцов после смешивания материалов в смесителе и помещения образцов в форму их прессуют в течение 20 минут при 80°С, а через 24 часа вынимают из форм и выдерживают. в воде 28 дней. После воздействия на образцы бетона давления и тепла пластмассы начинают плавиться и вступают в процесс гидратации. Затем их подвергали испытаниям на прочность на сжатие и изгиб. Прочность на сжатие определяли на основе ASTM C109., а прочность на изгиб была определена на основе ASTM C348 в таблице 9, упоминаются конкретные образцы. Для каждой из упомянутых конструкций смешивания были изготовлены по три образца на сжатие и изгиб, и представленные результаты являются средним значением полученных результатов. Соотношение воды и цемента (В/Ц) остается постоянным на уровне 35% при использовании суперпластификатора. Размеры образцов для прочности на сжатие составляют 5 × 5 см, а размеры образцов для прочности на изгиб составляют 4 × 4 × 16 см.
3. Результаты испытаний
Испытания, проведенные на образцах, делятся на две части: механические испытания и испытания, относящиеся к микроструктуре. В разделе механических испытаний на образцах были испытаны два испытания на прочность на сжатие и прочность на изгиб, а для изучения микроскопической структуры образцов было проведено испытание СЭМ.
3.1. Результаты испытаний на прочность при сжатии
Через 28 дней образцы кубической формы были испытаны в соответствии со стандартом ASTM C109 (рис. 4), а результаты испытаний на прочность при сжатии в среднем для 3 образцов для каждой схемы смешивания показаны в таблице 10.
Таблица 6 и На рис. 5 показано, что контрольный образец с обычным цементом имел прочность на сжатие 51,34 МПа. Образец содержит 40 % цемента, 15 % золы-уноса, 15 % порошка отработанного стекла и 15 % переработанного пластика, прочность на сжатие 56,41 МПа, что выше, чем у других образцов.
Чем выше использование порошкообразного переработанного бетона, тем меньше количество цемента и ниже прочность бетона на сжатие. Однако при использовании 20% переработанного бетона и 20% цемента прочность бетона на сжатие составляет 49,36 МПа, что примерно равно прочности на сжатие контрольного образца.
3.2. Результаты испытаний на прочность на изгиб
Образцы размером 16 × 4 × 4 см были испытаны в соответствии со стандартом (рис. 6), которые показаны в таблице 11 и на рисунке 7.
Результаты испытаний на прочность на изгиб такие же, как и на прочность на сжатие. Наилучший результат у первого образца, а при использовании 20% цемента и замене его сырыми материалами прочность бетона на изгиб практически сравнялась с прочностью контрольного образца. Прочность на изгиб образца C40R0 составляет 8,74. Чем меньше количество цемента, тем ниже прочность образцов на изгиб. Таким образом, при полном отказе от цемента и замене его порошком из отходов бетона прочность на изгиб составит 4,27 КН, что является самым низким показателем среди других образцов.
3.3. Тест СЭМ и отчет IDFix
Из-за актуальности морфологического анализа и исследования поведения микрокремнезема, а также отходов стекла, пластиковых отходов и летучей золы был применен анализ СЭМ. Анализ СЭМ показан на рисунках 8 и 9.
Как показано на рисунке 9, порошкообразные частицы переработанного бетона вместе с цементом хорошо участвуют в процессе гидратации.
4. Заключение
Следующие результаты были получены после изготовления экспериментальных образцов и проведения испытаний на прочность при сжатии, испытания на прочность при изгибе и испытания образцов с помощью СЭМ. Устойчивый бетон может быть получен путем комбинирования порошка отходов стекла и порошка пластика с порошкообразным переработанным бетоном, который имеет превосходную прочность на сжатие и изгиб [1, 4, 23, 42, 54–58]: (1) Когда бетон сжимается при 80 °C в течение 20 минут частицы пластика и стекла сразу попадают в гель для гидратации и участвуют в процессе гидратации. Полное исключение цемента значительно снижает прочность бетона на сжатие и изгиб. Образец показал наилучшие результаты, когда он содержал 40 % цемента и 15 % летучей золы, 15 % микрокремнезема, 15 % стеклянного порошка и 15 % пластикового порошка. (2) За счет удаления 80 % цемента и его замены. с 20% переработанного бетонного порошка может быть получен устойчивый бетон с прочностью на сжатие и изгиб, почти эквивалентной прочности на сжатие и изгиб образца, приготовленного из 100% цемента. Микрокремнезем имеет многочисленные недостатки с точки зрения повышения прочности бетона и формирования подходящей комбинации с переработанным бетонным порошком. (3) Стеклянный порошок в очень малых размерах является подходящей заменой цемента, а в больших размерах он является хорошей заменой. для агрегата. Наконец, было обнаружено, что с использованием переработанных материалов, таких как стеклянные бутылки, пластиковые бутылки и переработанный бетон, а также микрокремнезема и летучей золы, бетонный раствор можно сделать полностью устойчивым, и только 20% веса цемента можно использовать без снижения прочности бетона на сжатие и изгиб.
Доступность данных
Некоторые или все данные, модели или коды, подтверждающие результаты этого исследования, можно получить у соответствующего автора по обоснованному запросу.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Благодарности
Авторы выражают благодарность Лаборатории конструкционных и конструкционных материалов Инженерной школы Тарбиат Модарес, Университета Тарбиат Модарес (TMU) и Университета Шахида Бехешти (SBU) за их помощь в экспериментальных работах.
Ссылки
Хоупвелл Дж., Дворак Р. и Косиор Э., «Переработка пластмасс: проблемы и возможности», Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences , vol. 364, нет. 1526, стр. 2115–2126, 2009.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
К. С. Деффейес, Пик Хабберта: надвигающаяся нехватка нефти в мире , ACS National Meeting Book of Abstracts, USA, 2004.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя
Т. Р. Найк, «Устойчивость бетонных конструкций», Практическое периодическое издание по структурному проектированию и строительству , том. 13, pp. 98–103, 2008.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
Санкх А.С., Бирадар П.М., Нагатан С.Дж. и Ишваргол М.Б., «Последние тенденции замены природного песка различными альтернативами», . Журнал IOSR по машиностроению и гражданскому строительству , том. 2014, стр. 59–66, 2014.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
EPA, «Пластмассы: данные по конкретным материалам», 2017 г., https://www.epa.gov/facts-andfigures- о-материалах-отходах-и-переработке/пластмассовых-материал-специфических-данных.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
EPA, «Строительный и сносный мусор: данные по материалам», 2018 г. , https://www.epa.gov/facts-and-figures-about-materials-waste -и-переработка/строительный-и-снос-мусора-материал.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
Р. М. Эндрю, «Глобальные выбросы CO2 от производства цемента», Earth System Science Data Discussions , стр. 1–52, 2017.
Сайт издателя Посмотреть по адресу:
7 | Google Scholar
Х. Ричи и М. Розер, Выбросы CO₂ и парниковых газов , Наши мировые данные, 2017 г.
Б. Хуанг, X. Ван, Х. Куа, Ю. Гэн, Р. Bleischwitz и J. Ren, «Управление отходами строительства и сноса в Китае с использованием принципа 3R», Ресурсы, консервация и переработка , vol. 129, стр. 36–44, 2018 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Р. Гейер, Дж. Р. Джамбек и К. Л. Лоу, «Производство, использование и судьба всех когда-либо созданных пластмасс», Science Advances , vol. 3, нет. 7, ID статьи e1700782, 29 страниц, 2017 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Л. Гу и Т. Озбаккалоглу, «Использование переработанных пластмасс в бетоне: критический обзор», Управление отходами , том. 51, стр. 19–42, 2016 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Б. В. Джо, С. К. Парк и Дж. К. Парк, «Механические свойства полимербетона, изготовленного из переработанного ПЭТФ и заполнителей переработанного бетона», Construction and Building Materials , vol. 22, нет. 12, стр. 2281–2291, 2008.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Р. В. Сильва, Дж. Де Брито и Н. Сайкиа, «Влияние условий отверждения на характеристики, связанные с долговечностью бетона, изготовленного с использованием отдельных заполнителей пластиковых отходов», Цементно-бетонные композиты , том. 35, нет. 1, стр. 23–31, 2013 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Дж. Торникрофт, Дж. Орр, П. Савоикар и Р. Дж. Болл, «Эффективность конструкционного бетона с переработанными пластиковыми отходами в качестве частичной замены песка», Construction and Building Materials , vol. 161, стр. 63–69, 2018 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Н. Д. Ойконому, «Переработанные бетонные заполнители», Цементно-бетонные композиты , том. 27, нет. 2, стр. 315–318, 2005 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
C. Ши и К. Чжэн, «Обзор использования отходов стекла в производстве цемента и бетона», Resources, Conservation and Recycling , vol. 52, нет. 2, стр. 234–247, 2007 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
´ Белтран М. Г., Барбудо А., Агрела Ф., Галвин А. П. и Хименес Дж. Р. «Влияние добавки цемента на свойства переработанного бетона для достижения контрольной прочности бетона», Журнал чистого производства , том. 79, стр. 124–133, 2014.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Д. Луо, Т. Лу и Ю. Ф. Чен, «Применение сверхвысококачественного бетона в сборных зданиях», Materials Testing , vol. 63, нет. 12, стр. 1174–1183, 2021.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
J. Pacheco, J. de Brito, C. Chastre, and L. Evangelista, «Экспериментальное исследование изменчивости основных механических свойств бетона, изготовленного с использованием крупных переработанных бетонных заполнителей», Строительство и строительные материалы , вып. 201, стр. 110–120, 2019.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
C. Sun, Q. Chen, J. Xiao, and W. Liu, «Использование материалов для переработки отходов бетона в самоуплотняющемся бетоне», Resources, Conservation and Recycling , vol. 161, ID статьи 104930, 2020.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Z. Zhao, L. Courard, S. Groslambert, T. Jehin, A. Leonard, and J. Xiao, «Использование переработанных бетонных заполнителей из сборных блоков для производства новых строительных блоков: исследование в промышленном масштабе» Ресурсы, консервация и переработка , vol. 157, ID статьи 104786, 2020.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Ю. Сакаи, Б. Т. Тарекегне и Т. Киши, «Переработка затвердевшего вяжущего материала под давлением и контроль объемных изменений», Journal of Advanced Concrete Technology , vol. 14, нет. 2, стр. 47–54, 2016 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
А. Т. Гебремариам, Ф. Ди Майо, А. Вахиди и П. Рем, «Инновационные технологии переработки бетонных отходов с истекшим сроком эксплуатации в антропогенной среде», стр. 9.0393 Ресурсы, консервация и переработка , vol. 163, ID статьи 104911, 2020.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
П. Сараванакумар, К. Абхирам и Б. Маной, «Свойства обработанных переработанных заполнителей и их влияние на прочностные характеристики бетона», Construction and Building Materials , vol. 111, стр. 611–617, 2016.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Z. Ma, M. Liu, Z. Duan, C. Liang, and H. Wu, «Влияние порошка активных отходов, полученного из отходов C&D, на микросвойства и водопроницаемость бетона», Журнал чистого производства , том. 257, ID статьи 120518, 2020.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Р. К. Дхир, Т. Д. Дайер и М. К. Танг, «Щелочно-кремнеземная реакция в бетоне, содержащем стекло», Materials and Structures , vol. 42, нет. 10, стр. 1451–1462, 2009.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
П. Го, В. Мэн, Х. Нассиф, Х. Гоу и Ю. Бао, «Новые перспективы переработки отходов стекла в производстве бетона для устойчивой гражданской инфраструктуры», Строительство и строительные материалы , вып. 257, ID статьи 119579, 2020.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
С. Чандра Пол, Б. Савиджа и А. Дж. Бабафеми, «Всеобъемлющий обзор механических свойств и долговечности материалов на основе цемента, содержащих отходы переработанного стекла», Journal of Cleaner Production , vol. 198, стр. 891–906, 2018.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Академия Google
Т. М. Борхан, «Свойства стеклобетона, армированного коротким базальтовым волокном», Materials & Design , vol. 42, стр. 265–271, 2012.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Академия Google
П. Аллан, «Оценка австралийской инфраструктуры переработки — обновление стеклянной упаковки», Департамент окружающей среды и энергетики , 2019 г. и Р. Эдвардс, «Механические и термические свойства новых легких бетонных смесей, содержащих переработанное стекло и метакаолин», Строительство и строительные материалы , вып. 31, стр. 157–167, 2012 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Д. Ромеро, Дж. Джеймс, Р. Мора и К. Д. Хейс, «Исследование механических и экологических свойств бетона, содержащего стеклянный заполнитель с электронно-лучевой трубкой», Waste Management , vol. 33, нет. 7, стр. 1659–1666, 2013.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Дж. М. Пэрис, Дж. Г. Ресслер, К. С. Ферраро, Х. Д. ДеФорд и Т. Г. Таунсенд, «Обзор отходов, используемых в качестве добавок к портландцементу в бетоне», Журнал чистого производства , том. 121, стр. 1–18, 2016 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Р. Мадандуст и Р. Гавидел, «Механические свойства бетона, содержащего порошок стеклобоя и золу рисовой шелухи», Biosystems Engineering , vol. 116, нет. 2, стр. 113–119, 2013 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
К. Афшинния и П. Р. Рангараджу, «Влияние комбинированного использования молотого стекла и дробленого заполнителя стекла на отдельные свойства портландцементного бетона», Строительство и строительные материалы , вып. 117, стр. 263–272, 2016.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
А. Карамбери и А. Муцацу, «Участие цветного стеклобоя в цементирующих материалах», Цемент и бетонные композиты , том. 27, нет. 2, стр. 319–327, 2005 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
С. Тарик, А. Скотт и Дж. Макечни, «Контроль свежих свойств самоуплотняющегося бетона, содержащего порошок из отходов стекла, и его влияние на прочность и проницаемость», в Материалы 4-й Международной конференции по экологически безопасным строительным материалам и технологиям , SCMT4. Лас-Вегас, США, 2016 г.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
Федерико Л. М. и Чидиак С. Э., «Отходы стекла как дополнительный вяжущий материал в бетоне — критический обзор методов обработки», Cement and Concrete Composites, об. 31, нет. 8, стр. 606–610, 2009 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Академия Google
А. М. Рашад, «Переработанные отходы стекла в качестве замены мелкого заполнителя в цементных материалах на основе портландцемента», Construction and Building Materials , vol. 72, стр. 340–357, 2014.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Й. Яни и В. Хогланд, «Отходы стекла при производстве цемента и бетона — обзор», Journal of Environmental Chemical Engineering , vol. 2, нет. 3, стр. 1767–1775, 2014.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
А. Мехта и Д. К. Ашиш, «Силикатные пары и отходы стекла в производстве цементного бетона: обзор», Journal of Building Engineering , ID статьи 100888, 2019.
М. Н. Н. Хан, А. К. Саха и П. К. Саркер, «Повторное использование отходов стекла в качестве дополнительного вяжущего и заполнителя для экологически чистых строительных материалов на основе цемента: обзор», Journal of Building Engineering , vol. 28, ID статьи 101052, 2020.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
М. Оруджи, С. Мехди Захрай и Э. Наджаф, «Влияние стеклянного порошка и полипропиленовых волокон на прочность на сжатие и изгиб, ударную вязкость и пластичность бетона», Экологический подход, Структуры , том . 33, с. 2021, 2021.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
С. М. Захрай, М. Х. Мортезаголи и Э. Наджаф, «Использование микросиликагелей AP2RC и P1RB для повышения прочности бетона и изучения возникающих загрязнений», Достижения в области бетонных конструкций , том. 4, нет. 3, стр. 195–206, 2016 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
E. Najaf, M. Orouji, and S. M. Zahrai, «Улучшение нелинейного поведения и прочности на растяжение и сжатие устойчивого легкого бетона с использованием порошка из отходов стекла, наносилика и переработанного полипропиленового волокна», Nonlinear Engineering , vol. . 11, нет. 1, стр. 58–70, 2022.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Академия Google
Э. Наджаф, Х. Аббаси и С. М. Захрай, «Влияние порошка отработанного стекла, микрокремнезема и полипропиленовых волокон на пластичность, прочность на изгиб и ударную вязкость легкого бетона», International Journal of Structural Integrity , vol. 13, нет. 3, стр. 511–533, 2022.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
A. Mohajerani, J. Vajna, T.H.H. Cheung, H. Kurmus, A. Arulrajah и S. Horpibulsuk, «Практическое применение дробленого стеклобоя в строительных материалах: обзор», Строительство и строительные материалы , вып. 156, стр. 443–467, 2017.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
A. Ben Ghacham, E. Cecchi, L.C. Pasquier, JF Blais и G. Mercier, «Улавливание CO2 с использованием отходов бетона и анортозитовых хвостов путем прямой карбонизации минералов в газожидкостных и газотвердофазных маршрутах. », Journal of Environmental Management , vol. 163, стр. 70–77, 2015 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Академия Google
С. Дадсетан, Х. Сиад, М. Лашеми и М. Сахмаран, «Отходы строительства и сноса в технологии геополимерного бетона: обзор», Magazine of Concrete Research , vol. 71, нет. 23, стр. 1232–1252, 2019.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
М. И. Малик, М. Башир, С. Ахмад, Т. Тарик и У. Чоудхари, «Исследование бетона с использованием отходов стекла в качестве частичной замены мелких заполнителей», Инженерный журнал IOSR , том. 3, нет. 7, стр. 08–13, 2013 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
М. Оруджи и Э. Наджаф, «Исследование режимов разрушения при изгибе и сдвиге в армированных балках со стальными и предварительно напряженными стержнями из стеклопластика», в Proceedings of the Pace Conference-Turkey , Middle East, Turkey , июнь 2021 г.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
С. Галл, С. Б. Вани и И. Амин, «Изучение оптимального процентного содержания летучей золы в качестве замены цемента для улучшения свойств бетона, задача». Журнал исследований бетона , 2020.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
Р. Вей и Ю. Сакаи, «Экспериментальное исследование прочности на изгиб уплотненного пластикобетона», Resources, Conservation and Recycling , том. 169, ID статьи 105521, 2021.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Л. Евангелиста и Дж. Де Брито, «Бетон с мелкими переработанными заполнителями: обзор», Европейский журнал экологического и гражданского строительства , том. 18, нет. 2, стр. 129–172, 2014 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
А. Галлимор и В. М. Ченг, «Эффекты воздействия на окружающую среду на основе альтернативных материалов и выбора процессов при проектировании автомобильных компонентов», Journal of Industrial and Production Engineering , vol. 33, нет. 5, стр. 321–338, 2016.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Академия Google
Ю. Цзян, Т. С. Линг, К. Х. Мо и К. Ши, «Критический обзор порошка из отходов стекла. Многочисленные роли использования в цементных материалах и строительных изделиях», Journal of Environmental Management , vol. 242, стр. 440–449, 2019.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
М. Наейни, А. Мохаммадиния, А. Арулраджа, С. Хорпибулсук и М. Леонг, «Жесткость и прочностные характеристики строительного мусора, стекла и пластика в слоях покрытия железных дорог», Грунты и основания , том. 59, нет. 6, стр. 2238–2253, 2019.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
E. Tian, Y. Frank Chen, Y. Zhuang, and W. Zeng, «Влияние золы рисовой шелухи на саму активность и поведение бетона при различных температурах приготовления», Materials Testing , vol. 63, нет. 11, стр. 1070–1076, 2021.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Академия Google
Авторское право
Copyright © 2022 Эрфан Наджаф и Хасан Аббаси. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.
Первый в США завод по переработке ненужных пластиковых отходов в добавку для бетона
Новости предоставлены
CRDC Global
21 октября 2022 г., 14:00 по восточноевропейскому времени
CRDC Global открывает завод RESIN8 в Йорке, штат Пенсильвания
ЙОРК, штат Пенсильвания, 21 октября 2022 г. /PRNewswire/ — CRDC Global при поддержке Альянса по ликвидации пластиковых новый завод, способный перерабатывать трудно перерабатываемые пластиковые отходы в новую инновационную добавку к бетону под названием RESIN8™. Этот объект, первый в США и второй в мире, использует проверенный и правильный процесс для преобразования нежелательных пластиковых отходов Йорка в СМОЛУ8 со скоростью примерно одна тонна пластика в час.
Мэр города Йорка Майкл Хелфрич, выступая на церемонии открытия, приветствовал присутствие CRDC Global в местном сообществе: «Нам нужны инновации, которые предлагает CRDC, и мы приветствуем любое решение, которое сделает наш город более устойчивым. I Я очень горжусь тем, как наше йоркское сообщество восприняло присутствие CRDC и уже начало привозить свои пластиковые отходы прямо на фабрику. Чтобы облегчить сбор этих пластиковых отходов, я рад сообщить, что мы создаем три площадки для сбор пластика в разных районах Йорка».
Уникальный подход CRDC позволяет принимать любой тип пластиковых отходов (смолы 1-7) в качестве сырья и превращать их в RESIN8. Разработанный строительной отраслью и для нее, этот инновационный строительный материал прошел всесторонние испытания и показал, что он повышает целостность бетона и асфальта. Таким образом, он создает жизнеспособное коммерческое решение для нежелательных пластиковых отходов, не допуская их попадания на свалки и в окружающую среду.
Конкретные преимущества RESIN8 в бетоне, такие как улучшение изоляции, прочности и огнестойкости, а также снижение веса, были отмечены Дональдом Томсоном, генеральным директором CRDC Global: «Самая большая привлекательность RESIN8 заключается в ее способности обеспечить как экологическую выгоду, так и коммерческую выгоду.Поэтому, помогая убирать пластиковые отходы, мы также предоставляем продукт, который не имеет себе равных с точки зрения его производительности и коммерческой жизнеспособности.RESIN8 оказывает положительное влияние как на пластмассы и строительная промышленность как функциональный пример безотходного производства. Мы потратили годы на исследования и разработки, чтобы гарантировать, что у нас есть процесс, который можно быстро масштабировать».
Альянс, глобальная некоммерческая организация, миссия которой состоит в том, чтобы положить конец пластиковым отходам в окружающей среде, с 2021 года поддерживает расширение операций CRDC Global в США и Коста-Рике. «Альянс считает, что пластиковые отходы — это ресурс. с ценностью, которую можно раскрыть с помощью правильных технологий и решений. RESIN8™ — один из таких примеров, который можно тиражировать по всему миру», — сказал Стив Сикра, вице-президент и руководитель американского подразделения Alliance. «С тех пор, как мы начали работать с CRDC Global, они добились огромных успехов в улучшении своих процессов и совершенствовании своих новых технологий. Мы гордимся тем, что путешествуем вместе с ними, чтобы масштабировать их технологии по всему миру».
Марк Форман, президент компании Georgia-Pacific Recycling, партнера CRDC Global, отметил: «Мы рады видеть, что инновационные решения, такие как RESIN8, продвигаются вперед, помогая улучшить повторное использование пластиковых отходов, и рады играть вспомогательную роль. В Джорджии -Pacific, мы активно участвуем в постоянном совершенствовании и исследовании инновационных решений, которые приносят пользу обществу, в рамках нашей бизнес-стратегии и показателей успеха Наше партнерство с CRDC Global для обеспечения логистической поддержки и пластикового сырья для их операций является отличным примером того, как мы работаем. что.»
RESIN8 подходит для различных применений, включая бетонные блоки и брусчатку, сборный железобетон, товарный бетон, строительные растворы и даже горячие асфальтобетонные смеси. Полученный материал на 15% легче или прочнее в зависимости от его использования, а его изоляционные свойства на 20% лучше, чем у традиционного бетона. Habitat for Humanity уже использовала его для строительства социального жилья в Латинской Америке.
Контактная информация:
CRDC Global Себастьян ван дер Вегт; [электронная почта защищена]
Город Йорк Скотт Миллер; [электронная почта защищена] | |
| |
Alliance to End Plastic Waste | |
О CRDC Global
CRDC Global — революционная компания по производству строительных материалов, которая извлекает выгоду из мировых пластиковых отходов. Основанная в 2018 году, компания ведет деятельность в Коста-Рике, США, Южной Африке, Великобритании, Австралии, Мексике, Новой Зеландии, Гонконге и Самоа. Запатентованный низкоуглеродный процесс CRDC Global принимает любые виды пластиковых отходов и превращает их в ряд устойчивых к изменению климата добавок к бетону и эко-заполнителей. Эти универсальные строительные продукты, продаваемые и производимые под названием RESIN8 TM , соответствуют международным стандартам ASTM или превосходят их. CRDC Global работает с ведущими компаниями по управлению отходами и строительной отраслью по всему миру, а также сотрудничает с международными организациями Habitat for Humanity, ПРООН и Альянсом за ликвидацию пластиковых отходов. Для получения дополнительной информации посетите: www.crdc.global
Об Альянсе по борьбе с пластиковыми отходами
Альянс по ликвидации пластиковых отходов (Альянс) — это глобальная некоммерческая организация, цель которой — положить конец пластиковым отходам в окружающей среде. Его внимание сосредоточено на реализации проектов и инвестировании в инновационные решения для разработки или улучшения систем управления отходами. По состоянию на июнь 2022 года в ее портфолио более 50 проектов в 30 странах мира.
Борьба с пластиковыми отходами — сложная задача, требующая коллективных действий. С 2019 года, Альянс собрал глобальную сеть лидеров отрасли по всей цепочке создания стоимости пластмасс вместе с правительством, гражданским обществом, предпринимателями и сообществами для работы над продвижением экономики замкнутого цикла для пластиковых отходов. Для получения дополнительной информации посетите: www.endplasticwaste.org
ИСТОЧНИК CRDC Global
Песок часто добывают из рек для использования в строительстве
Бернд Дебусманн-младший
Бизнес-репортер
Есть ли в мире нехватка песка? Сначала это может показаться странным вопросом.
В конце концов, песок покрывает огромные просторы пляжей и пустынь по всему миру.
Тем не менее сырье используется в огромных количествах в строительстве и производстве. Только в строительном секторе ежегодно в мире используется 40-50 миллиардов тонн материала.
Это связано с производством бетона, который обычно состоит примерно на 25% из песка.
Проблема с поставками заключается в том, что большая часть песка пустыни или пляжа непригодна для использования — песок пустыни слишком гладкий, а в пляжном песке слишком много соли.
Источник изображения, Getty Images
Image caption,В Индии продолжается строительный бум в городах и поселках, таких как Мумбаи
- Почему индийские политики спорят из-за песка
- Как борьба за песок разрушает Меконг
- Борьба за обуздание нашего аппетита к бетону
Это означает, что песок обычно добывают из рек, и из-за ущерба, наносимого окружающей среде, в последние годы ряд стран ввели запреты, включая Индию, Камбоджу и Вьетнам.
Косвенным эффектом стали проблемы с поставками в странах, переживающих строительный бум, таких как Китай и Индия, которые имеют крупнейший и второй по величине строительный сектор.
Нехватка песка в Индии продолжает подпитывать значительный рост незаконной добычи песка, контролируемой преступными группировками, известными как «песчаная мафия». Эти группы были связаны с десятками убийств, в том числе с убийством в 2015 году журналиста-расследователя Джагендры Сингха.
«Люди не понимают или не понимают, что существует нехватка [песка]», — говорит Шобха Бхатиа, профессор гражданского и экологического строительства Сиракузского университета.
Источник изображения, Сиракузский университет
Подпись к изображению,Профессор Шобха Бхатия говорит, что большинству людей неизвестна проблема нехватки песка
«Проблема заключается в строительстве. Мы строим города с беспрецедентной скоростью», — добавляет она. «Но многие из нас также не осознают, что песок используется для таких вещей, как экраны смартфонов и телевизоров, солнечные батареи и другие электроприборы», — говорит она.
Чтобы уменьшить потребность в песке, небольшое, но растущее число исследователей обращаются к технологиям и инновациям в поисках альтернатив.
Среди них доктор Джон Орр, преподаватель бетонных конструкций в Кембриджском университете. Его исследование показало, что пластиковые отходы можно сортировать, очищать, измельчать и измельчать в альтернативу песку для использования в бетоне.
Он уделил особое внимание потенциальному влиянию решения на Индию. Здесь стоимость песка взлетела до небес — в то же время, по оценкам, в стране ежедневно выбрасывается 15 000 тонн пластиковых отходов.
Источник изображения, Getty Images
Подпись к изображению,Песок является ключевым ингредиентом в производстве бетона
«Мы обнаружили, что вы можете заменить до 10% песка в бетоне пластиком, и он имеет такую же прочность и такое же долголетие», — говорит доктор Орр.
В отличие от песка, пластик не прилипает к окружающему его цементному тесту, поэтому он может заменить только 10% сырья, говорит он. «Но это по-прежнему избавляет от потребности в огромном количестве песка и помогает уменьшить огромное количество пластиковых отходов на улицах Индии».
«С точки зрения затрат, использование пластика может быть дешевле, в широком смысле, особенно с учетом того, что песок растет в цене по мере того, как он становится все более дефицитным. Для таких стран, как Великобритания, это не проблема, поскольку мы не строим много, но в странах со строительным бумом использование пластика в бетоне может стать более популярным».
Доктор Орр считает, что если бы использование пластика в производстве бетона было принято по всей Индии, это могло бы сэкономить 820 миллионов тонн песка в год.
В то же время проводятся другие исследования по использованию других отходов в бетоне вместо песка, таких как измельченные старые автомобильные шины или измельченное стекло.
Источник изображения, Пол Берроуз
Подпись к изображению,Доктор Джон Орр провел исследование добавления пластика в бетон в Индии. Вместо этого они указывают на изменения в конструкции здания как на более жизнеспособное долгосрочное решение.
«Часто конструкции перепроектированы — в них используется слишком много бетона. Это гораздо более серьезная проблема. Возможна экономия бетона порядка 30-50% — и это [перепроектирование] происходит и в Великобритании», — говорит он. .
Его беспокойство разделяет Винс Бейсер, автор книги «Мир в зернышке: история песка и то, как он изменил цивилизацию».
По его словам, в области проектирования и производства зданий происходит много многообещающих вещей, «но на самом деле ничего серьезного не происходит ни в каком масштабе — прекрасные концепции, но на самом деле крошечные и очень экспериментальные».
Источник изображения, Джон Орр
Подпись к изображению,Мелко измельченный пластик не слишком отличается от некоторых видов полупрозрачного песка
Среди других возможных решений, объясняет г-н Бейсер, международный орган по сертификации песка, аналогичный Лесному попечительскому совету, который удостоверяет, что древесина поступает из ответственно управляемых лесов.
«Нет никаких причин, по которым мы не могли бы сделать то же самое с песком. Может быть создан какой-то орган, который утверждает, что этот песок был добыт устойчивым образом или не вызвал слишком больших разрушений.»
В конечном итоге потребуются коллективные усилия отдельных лиц, национальных правительств и международных организаций, чтобы значительно сократить глобальный спрос на песок, говорит он.
New Tech Economy — это серия книг о том, как технологические инновации должны формировать новый развивающийся экономический ландшафт.
В качестве примера действий, которые могут предпринять люди, чтобы помочь решить мировой песчаный кризис, г-н Бейсер отмечает, что даже 10-процентное сокращение количества автомобилей на дорогах в сочетании с более широким использованием совместных поездок или общественного транспорта огромное влияние.
«Это означает, что на 10% меньше домов, которые нужно строить с гаражами и подъездными путями, экономя сотни тонн песка на каждый дом», — говорит он.