Рецептура изготовления полистиролбетона на основе СДО
Рецептура изготовления полистиролбетона на основе добавки СДО
Смола СДО и СНВ — альтернатива есть ! Аэро 200 расход 0,1-0,2 % от массы цемента
1. Общие положения.
1.1. Настоящие рекомендации разработаны для организации производства полистиролбетонной смеси.
1.2. Рекомендации разработаны на основе сообщения результатов НИР и ОКР НИИЖБ и других организаций, а также практического опыта выпуска полистиролбетонной смеси различного назначения на предприятия строительной индустрии.
1.3. Соблюдение рекомендаций обеспечивает приготовление полистироолбетонных смесей оптимального качества для получения теплоизоляционного полистиролбетона с достаточно широкой областью применения, соответственно, с широким диапазоном свойств — плотностью в сухом состоянии 200-500 кг/м3 при прочности на сжатие — 0,2-1,75 МПа.
2. Исходные материалы.
2.1. В качестве вяжущего для приготовления полистиролбетонной смеси используется шлакопортландцемент (предпочтительно) или портландцемент марки М400 (М300), отвечающие требованиям ГОСТ 10178. При необходимости увеличения прочности полистиролбетона, выше значений, приведенных в таблице 1, при сохранении марки М500.
2.2. В качестве заполнителя используется гранулированный вспененный пенополистирол со следующими характеристиками, в зависимости от требований к полистирол бетону (таблица 1).
Таблица 1
Характеристики пенополистирола в зависимости от требуемых показателей качества полистиролбетона
Требования | Требования | Насыпная плотность | фракция |
200 | 0,20-0,25 | 10-15 | 2,5-10 |
300 | 0,50-0,75 | 10-15 | 2,5-10 |
400 | 1,00-1,25 | 15-20 | 0-10 |
500 | 1,50-1,75 | 15-20 | 0-10 |
Примечание: При необходимости получения полистирол бетона D500 с прочностью 2,0-2,5 МПа следует применять пенополистирол с рН=25-30 кг/м3 фракции 0-5 мм.
2.3. В качестве воздухововлекающей добавки используется смола древесная омыленная СДО, отвечающая требованиям ТУ 2453-013-10644738-00.
2.4. Для повышения удобоукладываемости смеси, снижения эксплуатационной влажности и коэффциента теплопроводности полистиролбетона могут быть применены пластифицирующие и гидрофобизирующие добавки, отвечающие требованиям ГОСТ 24211.
В целях снижения требуемого расхода портландцемента и величины коэффициента теплопроводности изготавливаемого на нем полистиролбетона часть цемента (до 50%) может быть заменена тонкомолотой (S= 2000-2500 см2 /г) добавкой доменного шлака Нижнетагильского металлургического комбината введение этой добавки, особенно эффективное в полистиролбетоне низкой плотности (D200, D300), будет, кроме того, способствовать улучшению гранулометрии (достижению ее непрерывности) смеси «цемент-граншлак-пенополистирольный гравий фр.2,5-10 мм» и, как следствие, повышению слитности структуры и удобоукладываемости бетонной смеси.
2.5. Вода для приготовления полистиролбетонной смеси должна отвечать требованиям ГОСТ 23732.
3. Составы полистиролбетонной смеси.
3.1. Составы полистиролбетонной смеси должны назначаться расчетно-экспериментальным способом в соответствии с требованиями ГОСТ 27006-85 на основе опытных замесов с учетом характеристик имеющихся материалов и параметров технологического оборудования по приготовлению, укладке, уплотнения смеси, а также с учетом условий твердения бетона.
3.2. Ориентировочные расходы материалов для приготовления полистиролбетонной смеси различных марок по плотности могут приниматься по табл.2.
Таблица 2
Ориентировочные расходы материалов для приготовления полистиролбетонной смеси различных марок по плотности
Материалы | ед. изм | Расход на 1 м3 | Расход на 1 м3 | Расход на 1 м3 | Расход на 1 м3 |
Портландцемент | кг | 160 | 240 | 330 | 410 |
м3 | 1,0–1,1 | 1,0–1,1 | 1,0–1,1 | 1,0–1,1 | |
Добавка СДО(50%), кг | кг | 1,0 | 0,8 | 0,7 | 0,5 |
Вода,л | л | 90-100 | 110-120 | 130-150 | 150-170 |
Примечания: 1. Расходы воды даны, исходя из условия приготовления полистиролбетонной смеси с маркой по удобоукладываемости У-1. При приготовлении полистиролбетонной смеси с маркой по удобоукладываемости У-2 расходы воды должны быть увеличены на 10-15%.
3.3 Расходы материалов при приготовлении полистиролбетонной смеси для полистиролбетона промежуточных марок по плотности (D250, D35150, D450) определяют способом интерполяции.
4. Приготовление полистиролбетонной смеси.
4.1. Полистиролбетонная смесь приготавливается в бетоносмесителе принудительного действия. Предпочтение отдается смесителям с горизонтальным валом (типа СМ-290). Объем смесителя определяется требуемой производительностью технологической линии.
4.2. Дозирование материалов осуществляется следующим способом:
4.2.1. Дозирование вяжущего (портландцемент, шлакопортландцемент) и тонкомолотой минеральной добавки осуществляется по массе в стандартных весовых дозаторах типа ДЦ-500Д или путем взвешивания на торговых весах.
4.2.2. Гранулированный вспененный пенополистирол дозируется по объему в специальном бункере-дозаторе или с помощью оттарированных мерных емкостей. Желательно выполнять и взвешивание отдозированного по объему пенополистирола с целью контроля его насыпной плотности.
4.2.3. Дозировка воды осуществляется по массе при помощи стандартного .весового дозатора ДЖ-200Д или по объему при помощи оттарированной мерной емкости.
4.2.4. 10%-ный раствор добавки СДО (Р10= 1,017 г/м3) дозируется по объему при помощи оттарированной мерной емкости. Допускается дозировать раствор СДО по массе через весовой дозатор воды ДЖ-200Д Для повышения точности дозирования рекомендуется использовать добавку в виде 5%-ного раствора (Р5= 1,0085 г/м3).
4.3. При поступлении СДО в бочках в жидком виде (40-50% концентрация), что наиболее желательно, добавку постепенно разводят до рабочей концентрации путем растворения при постоянно перемешивании (барботации) в воде с t = 20°±5°С.
4.4. Загрузка компонентов полистиролбетонной смеси в работающий смеситель производится в следующей последовательности.
Сначала в смеситель подается отдозированный по объему пенополистирольный гравий, затем он перемешивается в течение 30 сек. с 1/3 частью воды затворения. После этого в смеситель загружается отдозированный цемент и смесь перемешивается еще 10-20 сек. Далее заливается оставшаяся порция воды и рабочий раствор добавки СДО. Смесь перемешивается не менее 1 мин. до получения слитной поризованной однородной структуры.
4.5. Общая продолжительность перемешивания всех компонентов смеси должна быть не менее 3 мин. В процессе перемешивания должен осуществляться визуальный контроль за слитностью и удобоукладываемостью полистиролбетонной смеси.
4.6. После окончания приготовления смеси в начале каждой смены, а также при поступлении новых партий вяжущего, пенополистирольного гравия и СДО проводят отбор проб полистиролбетонной смеси для проверки ее плотности.
Плотность по ГОСТ 10181.2 в двухлитровой мерной емкости. Она должна находиться в пределах, указанных в таблице 3.
Таблица 3
Рекомендуемые значения плотности полистиролбетонной смеси, исходя из требований по плотности к полистирол бетону
Марка полистиролбетона по плотности | Плотность ПСБ смеси, кг/м3 | Плотность ПСБ смеси, кг/м3 |
D200 | 250–290 | 260–300 |
D300 | 350–390 | 360–400 |
D400 | 470–510 | 480–520 |
D500 | 570–610 | 590–630 |
Примечание: Значения плотностей полистиролбетонной смеси при ее приготовлении для полистиролбетона промежуточных марок по плотности (D250, D350, D450) определяют способом интерполяции.
4.7. Если плотность отобранной пробы полистирол бетонной смеси окажется выше приведенных в таблице 3 значений, проводят вторичную проверку плотности на вновь отобранной пробе и в случае подтверждения выявленного отклонения осуществляют коррекцию состава полистирольной смеси путем дополнительного введения 5-10% добавки СДО и (или) воды в соответствии с рекомендациями службы контроля.
4.8. После коррекции состава смесь перемешивают дополнительно в течение 2 мин. и проводят вторичный контроль плотности. Такие операции повторяют при необходимости 2-3 раза, пока не будут достигнуты требуемые характеристики смеси по плотности.
4.9. Если плотность отобранной пробы полистирол бетонной смеси после 2-кратной проверки окажется ниже приведенных в таблице 3 требований, проводят коррекцию состава смеси в следующем замесе путем уменьшения на 5-10% расхода добавки СДО и (или) воды до получения требуемых характеристик смеси по плотности.
4.10. Далее в течение смены приготавливают смесь по откорректированной дозировке, осуществляя периодически (1-2 раза в смену) контроль плотности. Если в процессе корректировки последней в сторону уменьшения требуемая плотность смеси была получена после 2- или 3-кратного повторения замесов, то в следующих замесах дополнительные расходы СДО и (или) воды уменьшают, соответственно, в 1,5 и 2 раза.
4.11. Приготовленную полистирол бетонную смесь с требуемой плотностью выгружают непосредственно в форму, установленную под смесителем, в бункер самоходного бетоноукладчика или в раздаточный бункер, снабженный секторным затвором. Из самоходного бетоноукладчика или раздаточного бункера смесь поступает в формы.
При использовании бетонной смеси в монолитном варианте ее укладывают в опалубку наружных стен или на комплексные плиты покрытия как теплоизоляцию, или в пустоты кирпичной колодцевой кладки как утеплитель. Высота падения полистиролбетонной смеси при этом не должна превышать 1,5 м.
4.12. Наиболее эффективным способом для транспортирования и укладки приготовленной полистиролбетонной смеси является использование героторного насоса, который позволяет перемещать смесь на расстояние до 30 м по горизонтали или на 10 м по вертикали без ее расслаивания.
Для этой цели может быть использована установка КПТП-1600, состоящая из пеногенератора, смесителя с горизонтальным валом емкостью 200 л, приемного бункера (150 л) со шнеком для подачи смеси в героторный насос и героторного насоса для подачи и укладки смеси.
При наличии смесителя для транспортирования и укладки смеси могут быть использованы только приемный бункер со шнеком и героторный насос этой установки.
Перечень нормативных документов, на которые имеются ссылки в настоящих ТУГОСТ 7067-87 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности, п.4.7
ГОСТ 7473-94 Смеси бетонные. Технические условия, п.3.7
ГОСТ 9758-86 Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний, п.4.2
ГОСТ 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия, п.2.1 (приложение А)
ГОСТ 10180-90 Бетоны. Метод определения прочности по контрольным образцам, п.4.1 и п.4.6
ГОСТ 10181.0-81 Смеси бетонные. Общие требования к методам испытаний, п.4.1
ГОСТ 10181.2-81 Смеси бетонные. Методы определения плотности, п.4.5, п.4.6 (приложение А)
ГОСТ 12730.1-78 Бетоны. Методы определения плотности, п.4.6
ГОСТ 18105-86 Бетоны. Правила контроля прочности, п.3.1, п.4.6
ГОСТ 23732-79 Вода для бетонов и растворов. Технические условия, п.2.5. (приложение А)
ГОСТ 24211-90 Добавки для бетонов. Классификация, п.2.3 (приложение А), п.2.4 (приложение А)
ГОСТ 27005-86 Бетоны легкие и ячеистые.Правила контроля средней плотности
ГОСТ 27006-86 Бетоны.Правила подбора состава, п.3.1 (приложение А)
ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов, п.3.5.
Смола СДО и СНВ — альтернатива есть ! Аэро 200 расход 0,1-0,2 % от массы цемента
Полистиролбетон своими руками: пропорции и рецептура
Структура полистиролбетона
Состоящий из гранулированного полистирола, цемента и различных добавок, полистиролбетон является легким строительным материалом с высокими теплоизоляционными свойствами. Как и многие другие виды растворов, его можно изготавливать самостоятельно.
В этой статье рассказывается о том, как сделать полистиролбетон своими руками: пропорции, компоненты смеси, последовательность их введения в раствор. Кроме того, вы узнаете о том, где и как применяется этот материал, каковы его свойства и характеристики.
Содержание статьи
Что нужно для изготовления рабочего раствора
В состав смеси для полистиролбетона, помимо цемента входит гранулированный пенополистирол. Или шарики пенопласта. Он обладает очень высокими теплосберегающими способностями. Заменяя им песок в растворе, можно получить материал с хорошими теплоизоляционными характеристиками.
На увеличенном фрагменте фото, видна структура материала
Они будут выше или ниже в зависимости от того, какие пропорции полистиролбетона будут выбраны. А выбор этот, в свою очередь, определяется областью применения готового раствора.
Об этом расскажем подробнее чуть ниже, а пока посмотрите, какова рецептура полистиролбетона, в каких соотношениях берутся все компоненты для его приготовления.
Плотность бетона (марка), кг/м3 | D200 | D300 | D400 | D500 |
Цемент марки М400 | 160 кг | 240 кг | 330 кг | 410 кг |
Гранулированный полистирол | 1 м3 | 1 м3 | 1 м3 | 1 м3 |
Смола древесная омыленная | 0,8 л | 0,65 л | 0,6 л | 0,45 л |
Вода | 100 л | 120 л | 150 л | 170 л |
Подробнее о каждом компоненте:
- Если вместо М400 взять цемент более высокой марки, то в раствор можно добавлять песок в пропорции 2:1 (2 части цемента и 1 часть песка).
- Пенополистирол можно купить в строительных магазинах, он продается в полиэтиленовых мешках объемом до 1 кубометра.
Наполнитель для теплого бетона
- СДО – это специальная добавка, вовлекающая в смесь воздух, и образующая воздушные пузырьки, наличие которых повышает теплозащитные свойства материала.
Для справки. СДО не обязательно включать в рецепт полистиролбетона, но в этом случае он получится не таким теплым.
- Пластификаторы. Они не включены в таблицу, так как их концентрация может быть разной в зависимости от производителя. Добавлять их следует в соответствии с рекомендациями на упаковке.
Жидкий пластификатор Оптипласт
Обратите внимание. Этот компонент успешно можно заменить моющим средством для посуды или жидким мылом. Они добавляются в воду из расчета: 20 мл на 10 литров.
Как делать
Теперь, когда состав полистиролбетона своими руками нам известен, давайте разберемся с технологией изготовления.
Перерасчет объемов
Описанная выше рецептура изготовления полистиролбетона, дана для больших объемов, а все компоненты «привязаны» к кубометру наполнителя. В условиях индивидуального производства, замесить такой объем за один раз невозможно.
К тому же, расход цемента указан в килограммах, а все остальные составляющие в объемных единицах. Нам для удобства нужно привести их все к одной единице измерения.
Как правило, замешивая пенополистиролбетон или любой другой раствор в бетономешалке или вручную, для дозирования компонентов используют ведра. Вот их и возьмем за единицу.
- В 10-литровое ведро входит 12 кг цемента.
- Допустим, нам нужно изготовить раствор полистиролбетона D300.
- На кубометр наполнителя его нужно 240 кг или 20 порций (240 : 12 = 20).
- Все остальные значения из этого столбика таблицы тоже делим на 20, чтобы узнать объем каждого на один замес.
- 1000 л : 20 = 50 л или 5 ведер полистирола.
- 120 л : 20 = 6 л воды.
- 650 мл : 20 = 32,5 мл СДО.
Итак, у нас получилось, что на ведро цемента нужно 5 ведер наполнителя и чуть больше половины ведра воды. Аналогично можно посчитать объемный состав пенополистиролбетона любой другой марки.
Последовательность замешивания
Чтобы изготовленный своими руками материал получился прочным и однородным, должна соблюдаться инструкция по очередности добавления компонентов в раствор.
- Сначала нужно засыпать в барабан бетономешалки весь объем полистирола.
Засыпаем гранулы и включаем агрегат
- Затем растворяем в воде пластификатор или моющее средство, и выливаем в бетономешалку примерно треть.
Вода с пластификатором
- Ждем, когда все гранулы смочатся раствором. Это нужно для того, чтобы они хорошо сцепились с цементом.
- Высыпаем во вращающийся барабан весь цемент, и выливаем оставшуюся воду.
Пенополистиролбетон: раствор почти готов
- Вливаем воздухововлекающую добавку, и перемешиваем смесь в течение 2-3 минут.
Последний шаг – добавление СДО
Совет. Оставьте немного воды от общего объема, чтобы растворить в ней смолу перед добавкой в раствор.
Такая технология позволяет получить качественный строительный раствор, который можно использовать для разных целей. Но есть и другой способ.
Можно купить готовый полистиролбетон в мешках и просто смешать его с водой. Он продается комплектами, каждый из которых предназначен для производства раствора определенной плотности.
Для примера в таблице указаны цена и объемы сухих компонентов для приготовления теплого бетона Д300
Сухая смесь уже содержит в составе пластификаторы, а гранулы полистирола предварительно омылены, поэтому никакие добавки вам не понадобятся.
Свойства и назначение
В строительстве полистиролбетон используется в виде свежего раствора или блоков, а сфера применения зависит от его особых свойств.
Характеристики материала
Этот материал можно поставить в один ряд с пено- и газобетоном. Он тоже обладает небольшой плотностью и малым весом. А от обычного бетона на основе песка или щебня, отличается высокими теплозащитными свойствами.
Придает эти особенности материалу, именуемому полистиролбетон, состав смеси. Точнее — вид наполнителя. Ведь пенопласт считается одним из самых легких и эффективных утеплителей.
Перечислю и другие его свойства, чтобы было понятно, почему он так активно используется в разных областях строительства. Это:
- Высокая прочность на растяжение и сжатие, что позволяет возводить из него несущие стены;
- Негорючесть;
- Низкое водопоглощение, позволяющее даже при намокании сохранять низкую теплопроводность;
- Морозостойкость, доходящая до 100 циклов;
- Отличная адгезия (сцепляемость) с другими строительными материалами;
- Более высокая, чем у ячеистых бетонов, эластичность;
- Легкость обработки и отделки;
- Устойчивость к таким атмосферным и биологическим воздействиям, как осадки, солнечные лучи, грибки и плесень.
Область применения
Выше были даны сведения о плотности, которой может обладать полистиролбетон: технология + составы + рецептура. Этот параметр в основном и определяет область применения материала.
Таблица определения марки теплого бетона для использования в разных целях
В зависимости от цели, используют раствор по-разному:
- Для стяжки пола или устройства и утепления перекрытий – в жидком виде;
- Для возведения стен из раствора делают блоки, заливая его в формы. Они могут быть любого размера;
- Из полистиролбетона можно построить и монолитный дом, заливая раствор в опалубку с установленной в ней арматурой.
В отличие от цементно-песчаных смесей, бетон с легким наполнителем оказывает меньшую нагрузку на фундаменты и другие конструктивные элементы зданий. А при устройстве стяжек и перекрытий не требует применения парогидроизоляционных материалов, без которых не обойтись при утеплении пола минеральной ватой.
Все это удешевляет строительство, а дома получаются теплыми и прочными.
Калькулятор объема бетона
Заключение
Если вы не совсем представляли себе, что такое пенополистиролбетон – состав материала, его свойства и применение, то теперь, надеемся, этот вопрос для вас отчасти прояснился. Как видите, изготовить его можно прямо на своей стройплощадке из доступных компонентов. Но и это не обязательно, так как готовые блоки можно купить практически в любом специализированном магазине или у производителя.
Если же вы все же решите сделать все сами, видео в этой статье вам поможет.
Методика приготовления полистиролбетона (пенополистиролбетона) на основе SDO.
- Главная / Статьи / Методика приготовления полистиролбетона (пенополистиролбетона) на основе SDO.
Применяется SDO в виде воздухововлекающей добавки для получения эффекта поризации, который необходим для оптимального подбора состава ПСБ-смеси, во-первых для предотвращения эффекта расслаивания смеси, во-вторых для максимально равномерного распределения гранул ПС в общем объеме смеси ну и в-третьих, как противоморозная добавка.
Роль SDO в смеси полистиролбетона, многолика, но самое главное, чего можно добиться с помощью SDO — это незначительная поризация цементного теста в смеси. Это необходимо, для того чтобы увеличить сопротивление движению полистирольной гранулы вверх (она пытается всплыть и расслоить смесь). SDO образует из вовлеченного воздуха пузырьки значительно меньшего (до 1 мкм) диаметра, чем другие добавки (5 мкм и выше). Вследствие этого изделия, с применением SDO оказываются более прочными и долговечными, при помощи создания очень маленьких сферических воздушных пузырей (с диаметром до 0,3 мм) объем цементного раствора увеличивается и уменьшается различие в плотности между цементным раствором и легким пенополистиролбетонным заполнением. Смесь приобретает пластичную вязкую консистенцию. Благодаря этому предотвращается всплытие пенополистирольного заполнителя даже в случае интенсивного виброуплотнения и удобоукладываемость свежего полистиролбетона значительно улучшается. Получить нерасслаивающуюся ПСБ-смесь без использования SDO невозможно (полистирол всплывает).
Норма расхода материалов при изготовлении 1 м3 полистеролбетонной смеси.
(пример для различных марок).
Марка по плотности, |
Портландцемент М 400 (М 500) |
Полистирол |
SDO (конц. 50%) |
Вода |
|
ПСБ-С, ПВГ |
|||||
кг/м³ |
Кг. |
м³ |
Кг. |
Л. |
Л. |
200 |
160 |
1 |
1,5 |
1,2 |
90-100 |
300 |
245 |
1 |
1,3 |
1,04 |
110-125 |
400 |
330 |
1 |
1,1 |
0,88 |
130-150 |
600 |
500 |
1 |
0,5 |
0,4 |
190-210 |
Характеристики пенополистирола в зависимости от требуемых показателей качества полистиролбетона |
|||
Требования к полистиролбетону |
Характеристики пенополистирола |
||
по плотности, кг/м3 |
по прочности МПа |
насыпная плотность, кг/м³ |
фракция, мм |
200 |
0,20–0,25 |
10–15 |
2,5–10 |
300 |
0,50–0,75 |
10–15 |
2,5–10 |
400 |
1,00–1,25 |
15–20 |
0–10 |
500 |
1,50–1,75 |
15–20 |
0–10 |
Примечание: При необходимости получения полистирол бетона D500 с прочностью 2,0-2,5 МПа следует применять пенополистирол с рН=25-30 кг/м³ фракции 0-5 мм.
Примечания: 1. Расходы воды даны, исходя из условия приготовления полистиролбетонной смеси с маркой по удобоукладываемости У-1. При приготовлении полистиролбетонной смеси с маркой по удобоукладываемости У-2 расходы воды должны быть увеличены на 10-15%.
Приготовление полистиролбетонной смеси.
Полистиролбетонная смесь приготавливается в бетоносмесителе принудительного действия.
Загрузка компонентов полистиролбетонной смеси в работающий смеситель производится в следующей последовательности.
С начала в смеситель подается отдозированный по объему пенополистирольный гравий, затем он перемешивается в течение 30 сек. с 1/3 частью рабочего раствора SDO, чтобы смочить гравий смолой для лучшей адгезией. После этого в смеситель загружается отдозированный цемент и смесь перемешивается еще 10-20 сек. Далее заливается оставшаяся порция воды и рабочий раствор добавки SDO. Смесь перемешивается не менее 1 мин. до получения слитной поризованной однородной структуры.
Общая продолжительность перемешивания всех компонентов смеси должна быть не менее 3 мин. В процессе перемешивания должен осуществляться визуальный контроль за слитностью и удобоукладываемостью полистиролбетонной смеси.
Плотность по ГОСТ 10181.2 в двухлитровой мерной емкости. Она должна находиться в пределах, указанных в таблице
Рекомендуемые значения плотности полистиролбетонной смеси, исходя из требований по плотности к полистирол бетону |
||
Марка полистиролбетона по плотности |
Плотность полистиролбетонной смеси, кг/м³, при марке по удобоукладываемости |
|
У–1 |
У–2 |
|
D200 |
250–290 |
260–300 |
D300 |
350–390 |
360–400 |
D400 |
470–510 |
480–520 |
D500 |
570–610 |
590–630 |
Методика приготовления пенообразователя для полистиролбетона.
Жидкую (~50%-ную) смолу древесную омыленную (SDO) разбавить водой (t=25-400С) в объемном соотношении ~1:4 и перемешать. Получен ~10%-ный рабочий раствор с плотностью не менее 1017 кг/м3. Приготовить 10%-ный раствор известкового молока (из порошкообразной негашеной извести) с плотностью 1055-1057 кг/м3. Известковое молоко является стабилизатором пены.К рабочему раствору смолы SDO добавить раствор известкового молока в объемном соотношении 1:1, смесь перемешать до однообразной массы.
Порошкообразную смолу древесную омыленную (SDO) разбавить водой (t = 50-700С) в соотношении 1:9 по массе (~на 100 г порошка добавить 900 г воды) и перемешать. Получен ~10%-ный рабочий раствор с плотностью не менее 1017 кг/м3.
Приготовить 10%-ный раствор известкового молока (из порошкообразной негашеной извести) с плотностью 1055-1057 кг/м3. Известковое молоко является стабилизатором пены.
К рабочему раствору смолы SDO добавить раствор известкового молока в объемном соотношении 1:1, смесь перемешать до однообразной массы.
Технология производства полистиролбетона — АлтайСтройМаш
Сегодня многие дома возводятся из строительных материалов, созданных новейшими технологиями. Полистиролбетон, один из видов легкого бетона, тоже не является исключением. Полистиролбетонная смесь активно используется для утепления стен, полов и чердачных помещений, а сами блоки отлично подходят для строительства технических помещений и хозяйственных построек, а также применяются в качестве наружных ненесущих стен зданий высотой до 25 этажей.
Далее мы поговорим о технологии производства полистиролбетона, преимуществах этого материала и его составе.
Состав полистиролбетона
Стоит сразу отметить, что во всех регионах качество сырьевых компонентов разное, поэтому и дозировка регулируется индивидуально. На начальном этапе производится замешивание смеси по универсальной дозировке, и, в зависимости от полученного результата, производится корректировка.
Материалы |
Ед. изм |
Д 200 |
Д 250 |
Д300 |
Д350 |
Д400 |
Д450 |
Д500 |
Д600 |
ПЦ 500 |
кг. |
160 |
200 |
240 |
290 |
330 |
380 |
420 |
350 |
ППС |
м3 |
1,05-1,1 |
1,05-1,1 |
1,05-1,1 |
1,05-1,1 |
1,05-1,1 |
1,05-1,1 |
1,05-1,1 |
0,75 |
Песок |
кг. |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
200 |
SDO-L (30%) |
л. |
2,53 |
3,17 |
3,04 |
3,68 |
3,14 |
3,61 |
3,99 |
3,32 |
Вода |
л. |
100/110 |
105/115 |
110/120 |
115/130 |
130/150 |
135/155 |
1150/170 |
150/160 |
Таблица 1. Ориентировочные расходы материалов на 1 м3 полистиролбетонных блоков
Технология изготовления полистиролбетона
1. Если вы планируете производить блоки из полистиролбетона, то предварительно необходимо собрать формы и смазать их.
2. В первую очередь необходимо включить смеситель и залить воду (объем зависит от водопотребности цемента и подвижности готовой смеси).
3. Затем засыпается отдозированный цемент.
4. Далее вводятся химические воздухововлекающие добавки. Например, SDO-L (смола древесная омыленная). Полученная смесь перемешивается 1-2 минуты.
5. Следующий шаг – в смеситель загружается пенополистирол (ППС). Нужно перемешивать смесь в течение 1 минуты до получения однородной структуры. Общее время перемешивания смеси – 3 минуты и более (при необходимости).
6. Полистиролбетонная смесь готова! Теперь нужно опустить сливной шланг в форму (или установленную опалубку), включить героторный насос и слить раствор.
Важно!
Набор прочности занимает около 8-12 часов. По истечении этого времени готовые блоки складируются на поддон и оборачиваются стрейч-пленкой. Далее цикл повторяется.
Особенности и преимущества полистиролбетона
- Гранулы полистиролбетона повышают теплоизоляционные качества материала: для сохранения комфортной температуры внутри помещения не потребуется строительство толстых стен.
-
Легкость материала. Полистиролбетонные блоки имеют небольшой вес: с материалом просто работать (кладка блоков проходит очень быстро).
-
Простота обработки. Для обрезки блоков можно использовать ручные пилы.
-
Повышенная влагоустойчивость. Полистиролбетонные блоки имеют низкие показателей водопоглощения и не нуждаются в проведении дополнительных гидроизоляционных работ. Блоки не набухают, не теряют формы и не деформируются от воздействия воды.
-
Низкий уровень трудозатрат. Для работы на мобильной полистиролбетонной установке нужно всего 2 человека: как для монолитной заливки, так и для заливки блоков.
-
Экологичность. В составе полистиролбетона нет вредных для здоровья компонентов; нет взаимодействия с химическими и биологическими веществами.
-
Высокая морозостойкость. Полистиролбетон не утрачивает полезные свойства под воздействием резких перепадов температуры.
Что следует учитывать при работе с полистиролбетоном?
– Не рекомендуется работать с обычными саморезами, дюбелями и анкерами, т.к. они будут плохо держаться в полистиролбетоне (из-за его пористой структуры). Необходимо использовать специальные винтовые дюбели или химические анкера.
– Особое внимание нужно обратить на установку окон и дверей в проемы. После неправильной установки окна и двери могут потерять свою устойчивость.
– Обязательно следуйте технологии производства! Состав смеси должен соответствовать рецептуре и иметь необходимое количество гранул полистирола (диаметр гранул – более 2 мм). Купить пенопластовые шарики без проблем можно в России, Казахстане, Узбекистане и других странах СНГ.
– Не допускайте контакта блоков с ацетоном и бензином – имеется большой риск повреждения.
Мобильная установка для производства полистиролбетона
Мобильная ПБУ от компании АлтайСтройМаш предназначена для изготовления полистиролбетонных и пенобетонных блоков. Кроме того, благодаря мощному героторному насосу можно выполнять монолитную заливку теплозвукоизоляции крыш, самонесущих стен и полов. Максимальная подача раствора по горизонтали – 120 метров, по вертикали – 30 метров.
Заинтересовались мобильной установкой? Хотите получить более подробную информацию?
Оставьте заявку, и наш специалист свяжется с вами в ближайшее время, чтобы ответить на все интересующие вас вопросы!
Узнать подробности
Статьи — Расчет состава полистиролбетонной смеси
1. Расчет необходимого объема замеса.
Требуется замерить тот объем, что выдает ваша мешалка (корыто, бадья и тп).
Можно измерить рулеткой, если форма позволяет или можно налить воду и завесить её – это будет объем замеса. Что пишут, например, на гравитационных мешалках – это объем ее под горло, а реально они мешают намного меньше объема (зависит от наклона и тд). Есть вариант – использовать крышку на гравитационную мешалку, чтобы мешать побольше смеси в большем наклоне. Перейдем к расчетам. Например, у вас на выходе 125л. Следовательно, это восьмая часть от метра кубического (1000/125 = 8), а все дозировки всегда исходят из дозировок на 1 м3 бетона. И не в «частях», не в ведрах, не в лопатах, не в мешках, а в килограммах. Только гранулы дозируются объемом, а не весом, но все остальное – по весу. А теперь смотрим прилагаемую таблицу дозировок. Видим там все дозировки – на куб псбетона. При объеме (как в примере) замеса = 125л, все выложенные в таблице весовые дозировки на куб – делим на 8. Это будут дозировки на замес.
2. Расчет дозации цемента.
Если, например, на 1 м3 псбетона, марки по плотности D400, требуется 330кг цемента, то на ваш замес объемом в 125л, для марки D400, потребуется 330 поделить на 8. Получим — 41,25кг цемента на замес. А вот если бы у вас был объем замеса 150л (это 1000/150 = 6,67), то вам было бы удобно использовать сразу один мешок (50кг) на замес и взвешивать цемент не потребовалось бы. (330/6,67= 49,47кг). Поэтому – всем рекомендую, кто нацелен делать псбетон D400, постарайтесь найти возможность замешивать, как минимум, по 150 л смеси и тогда у вас будет дозироваться на замес ровно один мешок (50кг) цемента. Есть еще вариант с мешками по 25кг, тогда потребуется мешать по 75л (маловато, конечно, по производительности, но может и такое потребоваться для квартирных масштабов).
3. Расчет дозации гранул.
Тут все просто. Качественный псбетон, в среднем, требует 1,1м3 гранул на куб бетона. У вас, например, 150л замес. Следовательно, гранул по объему потребуется в 1,1 раза больше. 150х1,1= 165л. И это не зависит от марки псбетона по плотности. В некоторых случаях, когда поризация сильная (это оправдано для теплоизоляционных марок D150- D225), можно получить куб псбетона и на 1 м3 гранул. Тогда требуемый объем гранул = объему замеса. Это все относится к вспененному грануляту. А вот использование дробленки – тут как попадется. На куб псбетона может и 1,2 и 1,3 куба дробленки вмешаться и даже 1,4, смотря насколько она «запылена», насколько рваная. Тут уже надо исходить из замеров получаемой плотности и потом корректировать дозировку дробленки (об этом позже). Замерять объем гранул можно чем угодно – крупным ведром, ящиком и тп. Только надо знать точно объем «мерников» и засыпать ровно столько, сколько получается по расчету, а не «как влезет». Есть и такой вариант – по объему мешалки, если знать, каков объем «по горло», но это уже приблизительно и не совсем стабильно. Так как это оценивается визуально при уже предварительно (как минимум) залитой воде или цементном растворе.
4. Расчет дозации воды.
По воде необходимо понимать, что такое «водо/цементное» соотношение. Это ориентир, от которого можно исходить в расчете её дозации. Если поделить вес воды на вес цемента, то и получится это соотношение. Для условий, когда смесь укладывается вибрацией или еще как принудительно или она немного пластифицирована, то первоначально ориентироваться можно на значение в районе 0,45. Если смесь нужна более подвижная, то ориентируемся на 0,5. Если совсем жидкарь нужен, то 0,55. Соответственно, берем свое количество цемента на замес, например – те же 50кг и умножаем этот вес на свой ориентир. 50*0,45= 22,5кг воды. Делаем замес и смотрим – насколько вас удовлетворяет её вязкость, подвижность, нерасслаиваемость. И после этого уже делаем поправку по воде (больше или меньше её дать) для последующих замесов. Если воды недостаточно по вашей оценке, то можно прям тут же добавить (вот убавить уже не получится. Это только для следующего замеса). Не рекомендую лить «на глаз». Лучше возьмите калькулятор в руки и посчитайте, сколько добавить воды. Тогда вы потом будете точно знать, сколько лить воды на замес. Например, для в/ц соотношения 0,45 у вас смесь слишком вязкая получилась, неудобно её заливать в опалубку. Тогда вы попробуйте дать соотношение не сразу 0,5, а 0,48, допустим. Для этого – 50*0,48= 24кг. А вливали вы 22,5кг. Долейте разницу 24-22,5= 1,5кг , домешайте и посмотрите, возможно, этого уже будет достаточно. Никому не рекомендую сильно увлекаться водой, но и ниже 0,4 в/ц лучше не усердствовать. Дело в том, что ниже этого значения так же резко усиливается усадка (аутогенная), а это ничего хорошего. Все это относится к псбетону на одном цементе, без наполнителей. На плотностях D450-500 я, обычно, рекомендую применять порошкообразные наполнители типа «минпорошок», «зола уноса», «молотый граншлак». Это и цемент экономит и укрепляет цементный камень и снижает его усадку. И вот в таком случае, если применяется такой порошкообразный наполнитель, то соотношение с водой надо считать по сумме веса цемента и веса наполнителя, потому как, у такого наполнителя размерность и удельная поверхность – сопоставима с цементом. Это называется «водотвердое соотношение» (в/т), но суть та же самая – вы так же ориентируетесь на соотношения диапазона 0,45-0,55, а потом корректируете его. Касаемо плотностей D550-600, то в них я рекомендую применять в качестве наполнителя тонкий, мелкий песок (желательно до 0,63мм размерностью. Или по модулю крупности – до 1.0) И вот в этом случае, количество воды лучше исчислять, опять же, только по весу одного цемента (в/ц). У песка гораздо меньшая водопотребность, чем у порошкообразных наполнителей. Вообще, у подбора количества воды нет и быть не может одинакового на всех соотношения. Какие-то цементы имеют больше тонину помола, удельную поверхность, водопотребность и нормальную густоту, а какие-то меньше. Тоже самое и с наполнителями – везде они разные. Но самое критичное – везде они своей влажности, а её надо учитывать в рецептуре уменьшать дозацию воды на долю влаги в песке. Например (есть видео на моем канале) – лили стяжку из D600 c мелким песком в составе смеси. Цемента было 353кг на куб. Песка – 167кг. Всего – 520кг. Воды было 180кг. В/ц = 0,51 (180/353). Зато водо/твердое (в/т) было = 0,34 (180/520). 4 добавки. Так же имеет значение и температура воды. Холодная вода медленней смачивает, а теплая – быстрее. На холодной воде подвижность в замесе и укладке выше, чем на теплой. Рекомендую всем работать с псбетоном на холодной воде. Снижение в/ц – это ускорение гидратации цемента, не смотря на первоначально – холодную температуру воды, которой и так хватает в избытке. Псбетон не садится от отсроченного водопоглащения, как пенобетон, поэтому псбетону не требуется теплая вода в замес. В зависимости от разных температурных условий, так же имеются различия в дозации воды. Поэтому, расчет дозации воды – это, прежде всего, ориентир, с которого следует начинать практический подбор реального состава смеси.
5. Расчет дозации воздухововлекающей добавки.
Традиционно, в псбетоне применяется добавка СДО (смола древесная, омыленная). Я привожу тут типовую рецептуру, поэтому считаю, что будет проще дать пример на СДО, хотя мои рецептуры (как композиции нескольких добавок) уже давно её не содержат.
Итак, у нас три диапазона плотностей в псбетоне. Первый диапазон – теплоизоляционный. Так как цемента в марках D150-225 содержится мало, то требуется усиленное воздухововлечение для цементного теста, чтобы создать однородность матрицы. Добавки, как обычно, дозируются к весу цемента (плюс вес порошкового наполнителя, если он есть). И приводятся к их сухому весу. То есть к той части их раствора, что будет сухим остатком. Зная концентрацию раствора, несложно понять, сколько в нем сухого остатка. Смола СДО бывает в продаже , в основном, в трех вариантах – в сухом виде (но это монолитный кусок смолы, похожей на гудрон), в 50% растворе и в 25% растворе. Я буду приводить значения «по-сухому», а в таблице даны дозировки и для 50 и 25 процентных растворов. Для теплоизоляционного диапазона ориентироваться надо на не менее 0,2% СДО (по сухому) к весу цемента. Например, марка D200 требует 165 кг цемента на куб. Соответственно, на куб потребуется 0,33кг смолы СДО ( по сухому) (165*0,2% = 0,33). В каких-то случаях – может чуть больше или меньше, но ориентир примерно такой. Для диапазона самонесущих марок (теплоизоляционно-конструкционного) D250-350 уже можно применять усредненную дозировку в 0,15%. А для несущих марок (конструкционно-теплоизоляционного диапазона) – 0,1%. Принцип, вообще, таков: «если много добавки – меньше плотность и прочность». При избытке добавки возникает так называемая «перепоризация». Бетон становится рыхлым и непрочным. Поэтому, если для теплоизоляционных марок прочность не критична, то вот для несущих надо стараться найти необходимый минимум добавки. Критерий визуальной оценки – закрытость гранул, обмазка гранул. Этого, в принципе, достаточно для D400-600 и очень необходимо для D150-225.
Применять СДО лучше всего в 25% растворе. Если у вас твердая смола, то взвесьте на одну часть смолы – три весовых части горячей воды и растворите смолу в воде с перемешиванием. Бывало, что и на медленном огне сперва «заваривали» раствор немного времени для лучшего растворения. Желательно – не применять сразу, а дать настояться раствору сутки и периодически помешивать. Если у вас куплен готовый 50% раствор смолы СДО, то его просто разбавьте 1 к 1 с теплой водой и получите тот же 25% раствор. Перед применением – обязательно размешивать («взбадривать») раствор смолы.
Применять или нет фибру в псбетоне(?) – это на ваш выбор, индивидуально. Качественный псбетон особо в этом не нуждается. Он и так трещиностоек. Для усиления «на отрыв» при штукатурных покрытиях я бы фибру вносил (полипропилен, стеклофибра, базальт – всё сгодится). Всего 0,6-1 кг на куб. 6-12мм. На «классовую» прочность это, практически, почти не влияет, а вот на трещиностойкость, на удержание на отрыв – реально работает.
Теперь относительно – применять или нет наполнитель в псбетоне (?). Суть в том, что матрица псбетона поризована и в ней имеются межпоровые стенки. Если применить песок для марки D300, например, то он просто напросто разрушит эти межпоровые стенки своим большим размером. Да и тогда придется еще снижать дозировку цемента, чтобы сохранить плотность. И это не вариант для подъема или сохранения прочности, а наоборот. В марках D450-500 межпоровые стенки уже потолще, а наполнение по минеральной части смеси на куб – 370-410кг. Можно одним цементом, если не жалко, а можно и часть цемента уже заменить наполнителем, похожим по размеру на цемент (зола-уноса, минпорошок, молотый граншлак и тп). А вот в марках D550-600 уже требуется 460-520кг наполнения минеральной частью на куб. И межпоровая стенка уже достаточно плотная, крупная. Поэтому, вполне обоснованно применить мелкий песок в качестве наполнителя, что позволит использовать адекватное количество цемента для достижения заданной прочности и понизить усадочные напряжения. В таблице приведены реальные, практически-испытанные дозировки по цементу и песку. Не обязательно именно такие соотношения использовать, если, например, прочность не добирается, то можно немного добавить цемента, но сумма, общий вес «всего» минерального наполнения, должен быть обозначенного значения.
Для тех, у кого нет никаких под боком порошковых наполнителей, кому все это больше морОка, чем процесс, я рекомендую просто не делать марки D450-550. А делать или D400 или D600. В первом случае вам не нужны никакие наполнители вообще. Во втором у вас очень неплохо применяется мелкий песок. А вот марки между ними (D450-500-550) – они «ни туда, ни сюда». Если требуется нечто прочное – у вас есть D600. Если прям зудит у вас о «прочности» — поднимите цемента до 400кг, песка – 120кг, воды и добавки – по минимуму…. И посрамите газосиликат ))) Ну а кто понимает, что прочность должна быть просто достаточной, тому за глаза хватит марки D400 для большинства мест применения. Зато намного «теплее» и никакая влажность не будет «гулять» в смеси на замесах – ведь песка в ней нет. М15-М20 прочности на сжатие – абсолютно достаточно, например, для стены в 40см толщиной. Если посчитать, максимальная несущая способность при М20 (а это и есть D400) для дома с периметром 10х10м (40см толщиной) и одной капитальной перегородкой – это 4 тысячи тонн (!). Тут любые понижающие коэффициенты никак вообще не помешают для абсолютного большинства проектов малоэтажных домов. При этом, будет прочность на изгиб – в три раза выше, чем у газосиликата той же марки на сжатие. Ну а морозостойкость у псбетона и так выше некуда. Если сомневаетесь, что у вас получится на D400 сделать М20… — то это больше психология, чем реальность))) В таком случае – делайте рецептуру D450 на одном цементе (лучше добавочном CEM II 42,5) 370кг на куб, без наполнителей. И будет вам с запасом всё. ))
Показатель | Пенобетон D700 (неавтоклавный) | Газобетон D500 (автоклавный) | Полистиролбетон D500 |
Прочность на сжатие | В1,5 — B2,5 ГОСТ 25485-89 | В1,0 — B2,5 ГОСТ 25485-89 | В2,0 — B2,5 ГОСТ Р 51263-99 |
Прочность на растяжение при изгибе | Не нормируется (не выдерживает испытаний) | Не нормируется (не выдерживает испытаний) | не менее 0,7Мпа ГОСТ Р 51263-99 |
Морозостойкость (долговечность) | Класс от F15 до F50 ГОСТ 25485-89 | Класс от F15 до F35 ГОСТ 25485-89 | Класс F75-F100 ГОСТ Р 51263-99 |
Водопоглощение | До 8% | До 8% | До 8% |
Сейсмоустойчивость | Не выдерживает испытаний | Не выдерживает испытаний | От 9 до 12 баллов |
Экологичность | Безопасен для здоровья | Безопасен для здоровья | Безопасен для здоровья |
Антисептичность | Плохо | Плохо | Хорошо |
Теплоизоляция | 0,27Вт/(м*°С) ГОСТ 25485-89 | 0,17Вт/(м*°С) ГОСТ 25485-89 | 0,14Вт/(м*°С) ГОСТ Р 51263-99 |
Шумоизоляция | Изоляция воздушного шума 55дБ (СП 23-103-2003) | Изоляция воздушного шума 52дБ (СП 23-103-2003) | Изоляция воздушного шума 61дБ |
Паропроницаемость (микроклимат) | 0,15мг/(м*ч*Па) ГОСТ 25485-89 | 0,20мг/(м*ч*Па) ГОСТ 25485-89 | 0,075мг/(м*ч*Па) ГОСТ Р 51263-99 |
видео инструкция, состав и пропорции
Полистиролбетон представляет собой разновидность легких (композитных) бетонов, руководством по техническим условиям эксплуатации является ГОСТ 51263-99. К преимуществам этого материала относят хорошие теплоизоляционные свойства, малую нагрузку на стены и фундамент, возрастание прочностных характеристик в процессе эксплуатации и возможность производства непосредственно на строительной площадке. Последнее позволяет самостоятельно создавать конструкции с любыми требуемыми габаритами.
Оглавление:
- Отличия от обычного бетона
- Пропорции компонентов
- Как сделать своими руками?
- Мнение специалистов
Единственным недостатком является высокая стоимость, для снижения затрат рекомендуется сделать полистиролбетон своими руками, тем более, что приготовленный в домашних условиях раствор не уступает в качестве заводскому. Важно лишь отслеживать свойства используемого полистирола и вяжущего, и соблюдать пропорции, в зависимости от необходимой прочности.
Описание материала
Полистиролбетон выделяется из остальной группы легких бетонов. Как и у них, его плотность не превышает 1800 кг/м3, но он прочнее из-за значительной адгезии цемента и поверхности гранул полистирола. Тяжелые и крупные фракции щебня в таком бетоне отсутствуют, изготавливаемые из него блоки легко поднять самому, что очень актуально при строительстве частного дома. В зависимости от плотности, теплопроводность полистиролбетона в сухом состоянии варьируется в пределах 0,055–0,145 Вт/(м∙°C), паропроницаемость — от 0,135 до 0,068 мг/(м∙ч∙Па). Различают плотную, поризованную и крупнопоризованную структуру такого бетона, своими руками проще сделать первую разновидность (не требуются специальные бетоносмесители).
Морозостойкость уступает у тяжелых сортов (от 20 до 100 циклов), по этой причине блоки с добавлениями полистирола при равной прочности менее долговечны. У автоклавных марок этот показатель больше, приготовленный полистиролбетон в домашних условиях редко бывает выше F25. Но материал выигрывает в легкости и теплоизоляционных свойствах, он не подвержен влиянию УФ-лучей, биологическим воздействиям, обладает существенной адгезией и сохраняет свою малую теплопроводность при намокании. Устойчивость теплофизических параметров объясняется низкой сорбционной влажностью (4–8 %). Но в целом, полистиролбетон нуждается в защите от влаги, как из-за морозостойкости, так из-за угрозы вымывания частиц под атмосферными осадками.
Состав и соотношения компонентов
Для приготовления бетона используется цемент, вспененный полистирол, поверхностно активные добавки и вода. В зависимости от ожидаемой плотности, рекомендуемые пропорции на 1 м3 теплоизоляционного наполнителя составляют:
Марка | Цемент (не ниже М400), кг | ПАД, кг (или л) | Вода, л |
D200 | 160 | 1-1,1 | 90–100 |
D300 | 240 | 0,9–1 | 110–120 |
D400 | 330 | 0,8–0,9 | 130–150 |
D500 | 410 | 0,7–0,8 | 150–170 |
Нетрудно заметить, что соотношение В/Ц не превышает 0,5, чем больше требуемая плотность, тем существеннее доля вяжущего. Пропорции цемента регулируют марку прочности и теплоизоляционные свойства. Основная проблема заключается в необходимости его равномерного распределения и взаимодействия со всеми гранулами полистирола, поэтому ввод ПАД является обязательным, в отличие от других видов бетона. В целях экономии и уплотнения допускается добавление песка, но не более 15 % от общей массы цемента.
В роли легкого теплоизоляционного заполнителя выступает вспененный полистирол (гранулированный или полученный путем домашнего дробления). Размер фракций ограничен, согласно руководству 51263-99 он не должен превышать 20 мм (желательно придерживаться 2–4 мм). Оптимальными по форме считаются кубические гранулы, полистиролбетон на их основе будет самым прочным. В некоторых случаях в качестве заполнителя используются кусочки экструдированного пенополистирола, но такой бетон не соответствует строительным стандартам, его свойства еще не исследованы.
Обязательным условием технологии является введение в состав ПАД, именно они отвечают за обволакивание гранул цементным раствором. В промышленных масштабах часто применяются СДО (смола древесная обмыленная), в частном строительстве — моющие средства или пластификаторы. Ориентировочные пропорции ПАД — 2 % от массы цемента, чем меньше доля вяжущего, тем больше требуется добавок. Перед вводом их в бетон следует ознакомиться с инструкцией, некоторые пластификаторы разбавляются заранее, другие достаточно просто залить в бетономешалку одновременно с водой.
Руководство по приготовлению
Важно соблюдать правильную последовательность подготовки компонентов, засыпки и перемешивания. Основные этапы пошаговой инструкции для приготовления полистиролбетона своими силами включают:
- Подготовку компонентов и оборудования: емкости для ручного замеса или бетономешалки.
- Разбавление в воде добавок (жидкого мыла, пластификаторов).
- Засыпку вспененного полистирольного наполнителя, частичное смачивание, потом — заливку всей жидкости и перемешивание.
- Добавление цемента, согласно выбранным пропорциям.
- Перемешивание всех компонентов.
- Заливку полистиролбетона в смазанную автомобильным маслом опалубку или в качестве стяжки.
Весь процесс приготовления бетона в бетономешалке занимает не более 5 минут, при ручном замесе полистирол, вода и цемент вводятся одновременно и перемешиваются лопатой (важно оставить пространство для всплывающего легкого наполнителя). Раствор отгребается с краев и закидывается в центр емкости. Если полистиролбетон используется для изготовления блоков для дома или построек, то его 2–3 дня держат в опалубке и только через 2 недели после заливки приступают к кладке. Размер изделий не ограничен, но существует риск повреждения крупных заготовок при вынимании из формы. Для соединения полистирольных блоков покупается специальный клей, цементный раствор подходит хуже из-за образования мостиков холода, толщину швов лучше сделать минимальной.
Советы и рекомендации
Положительный эффект при замесе в домашних условиях достигается лишь при максимальной однородности смеси и качественном полистироле. Поэтому в раствор желательно вводить сертифицированный наполнитель, только так полистиролбетон будет многофункциональным. В противном случае возможно снижение полезных свойств: влаго- и морозостойкости, прочности. При использовании материала для наружных теплоизоляционных работ обязательно предусматривается защита (покрытие толстым пластом штукатурки, термокраской). Для улучшения характеристик конструкций из этого бетона, рекомендуется:
1. Применять свежее вяжущее, при сомнении в качестве следует увеличить его расход.
2. Выбирать состав и соотношения компонентов в зависимости от назначения полистиролбетона. Рекомендуемая плотность раствора: для несущих стен дома — не ниже D500, для перегородок и легких конструкций — D300–D400, для теплоизоляции перекрытий и чердачных помещений — в пределах D200–D300.
3. Армировать кладку (каждый третий ряд).
4. Сделать 1–2 пробных изделия перед началом основных работ и проверить их прочность. Качественный полистиролбетон не крошится (даже при распиле или обработке), выдерживает до 90 минут нагрева до высоких температур и весовые нагрузки, в зависимости от марки (не деформируется).
5. При ведении работ в зимнее время оставлять блок в опалубке как минимум на неделю. При этом используемое соотношение В/Ц должно быть минимальным.
Прочность модифицированного пенополистиролбетона после динамического циклического нагружения
EPS-бетон был получен путем смешивания пенополистирольных сфер (EPS), полимерной эмульсии и загустителя с матричным бетоном, и этот бетон имел хорошие характеристики поглощения энергии вибрации. Основываясь на экспериментальных данных, полученных при объемном соотношении пенополистирола 0%, 20%, 30% и 40% путем замены матрицы или крупного заполнителя, оба стиля дизайна имели почти одинаковую прочность на сжатие. Применяя частоту 5 Гц, 50000 или 100000 раз, циклическую нагрузку 40 кН, 50 кН и 60 кН, показано, что чем больше был размер включений, тем ниже прочность на сжатие пенополистирола; чем больше была приложенная динамическая циклическая нагрузка, тем более очевидным было изменение прочности на сжатие.Между тем, прочность бетона из пенополистирола не претерпела явных изменений после испытания на долговечность. Результаты этого исследования имели практическое значение для использования бетона EPS в некоторых долгосрочных циклических динамических нагрузках.
1. Введение
Поскольку легкий бетон из пенополистирола (EPS) обладает характеристиками легкости, поглощения энергии и сохранения тепла, он используется во многих конкретных отраслях строительной отрасли, таких как высотные здания, плавучие морские платформы и большие сооружения. размерный и длиннопролетный бетон [1, 2].Легкий бетон (LWC) не загрязняет окружающую среду, поскольку при производстве частиц EPS потребляется мало энергии, а частицы не имеют яда и вреда. Бетон EPS обладает характеристиками экономии, защиты окружающей среды и энергосбережения, что соответствует концепции дизайна современного строительного материала.
В 1970-х Кук [3] поместил частицы EPS в бетон и провел исследования. Систематические исследования начались в 1990-х годах; Французский ученый получил взаимосвязь между прочностью легкого бетона и пористостью, добавив в бетон различные пропорции частиц EPS [4].Бетон EPS был произведен путем замены частично нормальных заполнителей в бетоне; конкретная стадия смешивания зависела от требований плотности и уровней прочности. Соотношение между прочностью и широким диапазоном плотности пенополистирола может быть получено путем изменения масштаба смеси частиц пенополистирола [1, 4–8]. Также проводились исследования, посвященные влиянию размера частиц пенополистирола на прочность бетона на сжатие [9, 10]. Латекс бутадиен-стирольного каучука (SBR) был применен в EPS-бетоне в качестве полимерной добавки Ченом и Лю [11], чтобы улучшить однородность частиц EPS в LWC и убедиться, что частица не будет плавать во время вибрации бетона.Бабу и др. [12] увеличили прочность за счет добавления летучей золы в бетон из пенополистирола и улучшили начальную прочность за счет добавления микрокремнезема в бетон из пенополистирола [13]. С введением метода предварительного смешивания, использованного для изготовления EPS-бетона Ченом и Лю [14], он позволил избежать сегрегации частиц EPS в заполнителе во время заливки. Лаалаи и Саб [15] проверили формулу трансформации среди образцов разного размера.
Бетон из пенополистирола считается энергопоглощающим материалом для защиты подземных военных сооружений и некоторых специфических конструкций, которые подвергаются длительным циклическим нагрузкам.Между тем, к нему предъявляются требования по прочности и долговечности пенополистирола. Основная цель данной статьи — количественно оценить влияние размера включений пенополистирола на прочность на сжатие, улучшить прочность и удобоукладываемость бетона из пенополистирола путем смешивания трех добавок. Прочность бетона EPS была получена путем сравнения между образцами до и после приложения циклической нагрузки 40 кН, 50 кН и 60 кН в течение 50000 или 10000 раз.
2. Материалы и принципы конструирования смесей
Испытательные образцы были изготовлены из того же типа, что и для очень высокопрочного бетона, а частицы пенополистирола заняли место части бетона или крупного заполнителя.
(1) Цемент. Изготовлен из цемента CEM I 52,5.
(2) Мелкий заполнитель. Изготовлен из окатанного речного песка с модулем крупности 2,85.
(3) Крупный заполнитель. Это гравий диаметром от 4 до 20 мм.
(4) Частицы EPS. EPS — это частицы из пенополистирола в виде сфер с диапазоном диаметров 1–3 мм и плотностью 20 кг / м. 3 , что показано на Рисунке 1.
(5) Кремнеземная пыль. Поскольку дисперсность микрокремнезема очень низкая, она составляет около 80–100 по сравнению с обычным цементом, и он используется в бетоне для заполнения пор между гранулами цемента, а гидратные продукты подобны цементу в воде; другая смесь будет скреплена гелем. Соотношение компонентов микрокремнезема обсуждается К. Г. Бабу и Д. С. Бабу [13].
(6) Примесь. Суперпластификатор на основе поликарбоксилата был использован для улучшения удобоукладываемости и прочности на сжатие пенополистирола. Соотношение компонентов смеси соответствует результатам Miled et al.[4]. Частицы пенополистирольных сфер представляют собой гидрофобный материал, чрезвычайно легкий с плотностью всего 12–20 кг / м 3 , который может вызывать сегрегацию при смешивании и создавать неоднородность пенополистирола, что приводит к снижению прочности на сжатие.
Есть два подхода к решению этой проблемы: один — усилить связь между частицами пенополистирола и агрегатами путем преобразования частиц пенополистирола из гидрофобного материала в гидрофильный материал, а другой — повысить вязкость бетона на основе пенополистирола.Чтобы максимально улучшить прочность на сжатие пенополистирола, образец был изготовлен с использованием обоих методов. В смесь добавляли полимерную эмульсию для увеличения вязкости; соотношение между прочностью на сжатие и соотношением компонентов смеси показано на фиг. 2. Эфир гидроксипропилцеллюлозы использовался для контроля консистенции и водоудерживающей способности бетонной суспензии; соотношение между прочностью на сжатие и соотношением компонентов показано на рис. 3. Две добавки могут гарантировать, что частицы пенополистирола не разделятся во время вибрации бетона.
(7) Метод смешивания. Из-за гидрофобного материала частиц EPS, удобоукладываемость и долговечность бетона EPS были плохими во время процесса смешивания [16]. Действительно, после многократного перемешивания для изготовления пенополистирола был использован метод перемешивания, аналогичный технике «обертывания песком». Во-первых, он втягивал частицы EPS и 1/3 воды и 1/2 эмульсии полимера в бункер для смешивания. После перемешивания в течение одной минуты он поместил гравий в бункер для смешивания, затем перемешивал его в течение одной минуты и, наконец, втянул все другие агрегаты в бункер для смешивания и перемешивал их в течение двух минут.Метод смешивания обеспечит удобоукладываемость и однородность пенополистирола.
3. Испытание на прочность при сжатии
Кубики из пенополистирола размером 100 мм были использованы для изучения прочности на сжатие после хранения в лабораторных условиях в течение 28 дней. Водоцементное соотношение является важным показателем, влияющим на прочность на сжатие. Взаимосвязь между водоцементным соотношением и прочностью на сжатие показана на рисунке 4. Прочность на сжатие значительно снижается, когда водоцементное соотношение установлено на 0.36, потому что частицы пенополистирола состоят из гидрофобного материала, и удобоукладываемость падает при увеличении водоцементного отношения. Прочность на сжатие незначительно изменяется при увеличении водоцементного отношения с 0,32 до 0,34, учитывая экономику применительно к практическому проектированию, водоцементное отношение в этой статье установлено на 0,32.
Чтобы наблюдать влияние объемного отношения частиц пенополистирола на прочность на сжатие, образцы бетона из пенополистирола различной плотности были изготовлены в соответствии с таблицей 1.
|
Объемный коэффициент EPS, рассматриваемый здесь как пористость бетона, определялся по следующей формуле [4]: где — плотности матрицы и и — плотности пенополистирола и частиц пенополистирола, соответственно.
Три образца были изготовлены в соответствии с каждым стилем дизайна, и каждое значение было указано, потому что пористость и прочность на сжатие образцов незначительно различаются.Влияние пористости на прочность на сжатие легкого бетона из пенополистирола показано на рисунках 5 и 6. и 40,31 МПа; Между тем, минимальная и максимальная прочность на сжатие составляла 16,23 и 40,07 МПа в соответствии со стилем конструкции частиц пенополистирола, заменяющих крупнозернистый заполнитель из рисунков 5 и 6. Было обнаружено, что объемное соотношение пенополистирола оказало наиболее значительное влияние на прочность на сжатие заменяющего пенополистирола. бетон или крупный заполнитель и увеличение объема пенополистирола и снижение прочности на сжатие.
Согласно результатам испытаний, прочность на сжатие двух стилей конструкции в основном совпадала, но пористость бетона из пенополистирола отличалась от показанных на рисунках 5 и 6. С учетом экономии в практической инженерии стоимость замены частиц пенополистирола бетон был меньше, а прочность на сжатие в этом стиле дизайна была такой же, как у частиц пенополистирола, заменяющих крупный заполнитель. Таким образом, основной задачей данной статьи является изучение механических свойств пенополистирола с частицами пенополистирола, заменяющими бетон.
Посредством анализа экспоненциальной подгонки полученные эмпирические зависимости могут быть записаны в виде где представляют прочность на сжатие (МПа) через 28 дней. Коэффициент корреляции предложенной связи составляет 0,989, что указывает на значительную корреляцию.
Режим отказа. Различное соотношение объема частиц пенополистирола имело другой вид разрушения, который показан на рисунке 7. После испытания на прочность на сжатие матрица разрушилась, и масштаб трещины был меньше вместе с увеличением объемного отношения частиц пенополистирола.Это явление было вызвано характеристиками поглощения энергии частицами пенополистирола, и внешний вид оставался неизменным, даже если бетон из пенополистирола подвергался разрушению.
4. Долговечность бетона из пенополистирола
Бетон из пенополистирола обладает такими характеристиками, как виброустойчивость и поглощение энергии, которые могут использоваться в гражданском строительстве на основе циклической нагрузки для снижения вибрации системы. Тем не менее, очень важно проверить долговечность пенополистирола с вибрационными свойствами, поскольку приложение вибрационной нагрузки часто сопровождается характеристикой низкой прочности.В этой статье качественно анализируется влияние объемного отношения пенополистирола, продолжительности циклов вибрации и вибрационной нагрузки на долговечность бетона из пенополистирола при испытании на циклическую нагрузку.
Циклическое динамическое испытание на вибрацию использовало испытательную систему на усталость с электрогидравлическим сервоприводом 370,50 MTS, показанную на Рисунке 8, которая имела нагрузочную способность 500 кН и динамический ход 150 мм, а данные испытаний можно было отображать в реальном времени и сохранять в компьютере. Объемный коэффициент EPS составлял 0%, 20%, 30% и 40%, время цикла вибрации составляло 50000 и 100000, вибрационная нагрузка составляла 60 кН, 50 кН и 40 кН, а частота вибрации составляла 5 Гц; синусоида была принята для моделирования процесса вибрации.
4.1. 50000-кратное испытание на прочность
После 50 тысяч циклических нагрузочных испытаний бетон будет проходить испытание на прочность; значение прочности на сжатие до и после циклического нагружения показано на рисунках 9–11.
Прочность на сжатие бетона без частиц пенополистирола снизилась в разной степени после испытания на долговечность, и чем больше прикладываемая циклическая нагрузка, тем очевиднее снижение прочности бетона.Прочность на сжатие бетона с объемным соотношением частиц EPS (20% EPS) была меньше, чем раньше, в то время как прочность на сжатие 30% и 40% EPS бетона увеличивается в разной степени при приложении циклической нагрузки 40 кН, в основном из-за циклической нагрузки. привело к сжатию частиц пенополистирола и небольшому уплотнению бетона из пенополистирола при приложении нагрузки; Таким образом, прочность на сжатие 30% и 40% EPS бетона была выше, чем до испытания на долговечность. При приложении нагрузки от 40 кН до 50 кН и, наконец, до 60 кН, влияние циклической нагрузки на долговечность пенополистирола становилось все более очевидным; Между тем, чем больше объемное соотношение частиц EPS, тем меньше будет изменение прочности на сжатие после 50000 циклических нагрузок.
4.2. 100000-кратное испытание на долговечность
Поскольку 100000-кратное циклическое динамическое испытание требует длительного времени, в исследовании использовался пенополистирольный бетон с объемным соотношением частиц 0% и 30% в качестве примера, применяя синусоидальную циклическую нагрузку 50 кН 100000 раз на пенополистирол-бетон; прочность на сжатие до и после испытания на долговечность, как показано на рисунке 12.
Изменение прочности на сжатие матрицы было очевидным после 100000 раз динамической вибрационной нагрузки, как показано на рисунке 12, в то время как прочность на сжатие составляла 30%. У пенополистирола снизилась прочность по сравнению с 50000-кратным циклическим динамическим вибрационным нагружением, но это снижение было небольшим; Таким образом, можно сделать вывод, что бетон из пенополистирола — это материал с хорошей прочностью.
5. Выводы
Бетон из пенополистирола имеет преимущества небольшой плотности, теплоизоляции и хороших сейсмических характеристик. Таким образом, исследование новых бетонных материалов имеет большое значение при изучении современных конструкционных материалов и практической инженерии. Экспериментальные исследования были проведены на трех типах EPS-бетона с EPS-бетоном с объемным соотношением частиц от 0% до 40% с целью подтверждения наличия влияния внутреннего содержания частиц на прочность на сжатие и долговечность EPS-бетона.Выводы делаются следующим образом: (1) Для увеличения прочности на сжатие полимерная эмульсия смешивается с бетонным раствором, который связывает вместе другие смеси, и обсуждается взаимосвязь между ее соотношением смешивания и прочностью на сжатие. Гидроксипропилцеллюлоза смешивается с пенополистиролом для улучшения удобоукладываемости раствора, и изучается влияние его соотношения смешивания на прочность бетона на сжатие. (2) Прочность на сжатие двух типов пенополистирола, в котором бетон заменяется или только гравий, замененный частицами EPS, был в основном идентичным; Результат показал, что прочность на сжатие двух стилей дизайна в основном совпадала.Прочность на сжатие пенополистирола заметно снизилась с увеличением объемного отношения частиц пенополистирола; кривая уменьшения была похожа на кривую экспоненциального типа. (3) Значение приложения динамической циклической нагрузки оказало большое влияние на прочность на сжатие после испытания на долговечность. Прочность на сжатие бетона из пенополистирола с объемным соотношением частиц 40% была увеличена после приложения циклической динамической нагрузки 40 кН и 50 кН, а другое соотношение объема частиц из пенополистирола в бетоне было уменьшено после испытания на долговечность; Между тем, степень снижения прочности на сжатие была обратно пропорциональна объемному соотношению частиц EPS.Кроме того, чем больше была приложенная динамическая циклическая нагрузка, тем больше был бы разрыв прочности на сжатие между до и после испытания на долговечность. Прочность на сжатие EPS-бетона с объемным соотношением частиц 0% и 30% упадет, когда динамическая циклическая нагрузка будет применена 100000 раз, а снижение прочности на сжатие матрицы было намного больше, чем объемное соотношение частиц EPS-бетона 30% по сравнению с применением динамическая вибрационная нагрузка 50000 раз. (4) Результаты испытаний на долговечность показали, что легкий бетон из пенополистирола имеет хорошую долговечность и очень хорошо используется в практической инженерии, которая имеет определенные сейсмические требования и прикладывает циклическую нагрузку.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.
IRJET-Запрошенная вами страница не найдена на нашем сайте
IRJET приглашает статьи из различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8, выпуск 8 (август 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 8 , Август 2021 г. Публикация продолжается …
Обзор статей
Получено IRJET «Импакт-фактор научного журнала: 7.529 «на 2020 г. Август 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8 Выпуск 8, август 2021 г. Публикация продолжается …
Обзор статей
Получено IRJET «Фактор влияния научного журнала: 7.529 «на 2020 г. Август 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8 Выпуск 8, август 2021 г. Публикация продолжается …
Обзор статей
Получено IRJET «Фактор влияния научного журнала: 7.529 «на 2020 г. Август 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8 Выпуск 8, август 2021 г. Публикация продолжается …
Обзор статей
Получено IRJET «Фактор влияния научного журнала: 7.529 «на 2020 г. Август 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8 Выпуск 8, август 2021 г. Публикация продолжается …
Обзор статей
Получено IRJET «Фактор влияния научного журнала: 7.529 «на 2020 г. Август 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8 Выпуск 8, август 2021 г. Публикация продолжается …
Обзор статей
Получено IRJET «Фактор влияния научного журнала: 7.529 «на 2020 г. Август 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8 Выпуск 8, август 2021 г. Публикация продолжается …
Обзор статей
Получено IRJET «Фактор влияния научного журнала: 7.529 «на 2020 г. Август 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8 Выпуск 8, август 2021 г. Публикация продолжается …
Обзор статей
Получено IRJET «Фактор влияния научного журнала: 7.529 »на 2020 г.
Открытый журнал гражданского строительства Том 08, № 04 (2018), Идентификатор статьи: 89385,9 стр.
10.4236 / ojce.2018.84037
Оценка водопоглощающих и плотностных свойств пенополистирольного шлифованного бетона
Джонсон К.Абах 1 * , Эммануэль Э. Ндубуба 2 , Элиас О. Икпе 2
1 Департамент гражданского строительства, Федеральный политехнический институт, Каура-Намода, Нигерия
2 Департамент гражданского строительства, Университет Абуджи, Абуджа, Нигерия
Авторские права © 2018, авторы и компания Scientific Research Publishing Inc.
Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0).
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Поступила: 19.06.2018 г .; Принята в печать: 22 декабря 2018 г .; Опубликовано: 25 декабря 2018 г.
РЕФЕРАТ
В этой статье была изучена оценка механических и гигротермических свойств легкого бетона с пенополистиролом (EPSLC). Оцениваются механические свойства по плотности; и гигротермические свойства с учетом водопоглощения (капиллярное поглощение и полное погружение) в качестве меры.В исследовании использовалось 30% пенополистирола для замены природного грубого заполнителя для производства легкого бетона, который, как ожидается, будет экономичным, удобным в эксплуатации и будет соответствовать требуемым стандартам для легких бетонов. Плотность бетона в объеме и в сухом состоянии составила 1789 кН / м 3 и 1674 кг / м 3 соответственно , , в то время как общее водопоглощение и капиллярное водопоглощение увеличивается со временем всасывания. Высокая скорость водопоглощения в ранние периоды испытания имеет соответствующий капиллярный коэффициент крутого наклона в течение того же периода.Связь между переменными Q, водопоглощением на единицу площади образца и K, капиллярным коэффициентом, заключается в том, что по мере увеличения водопоглощения увеличивается и капиллярный коэффициент, а процент вариации выражается коэффициентом корреляции R 2. . Следовательно, значения R 2 , как показано на графиках, показывают высокий процент отклонений. Влагоемкость 6,9%. Все лабораторные испытания проводились в соответствии со стандартными практическими правилами.Значение исследования заключается в том, что инновационные технологии используются для модификации и улучшения процессов в строительной отрасли, что способствует повышению устойчивости окружающей среды, управлению промышленными отходами и более дешевому и экономичному строительству. При 30% -ной замене крупного заполнителя плотность и водопоглощающие свойства получаемого бетона находятся в допустимых пределах. Следовательно, EPS можно использовать для производства легкого бетона, который будет выполнять необходимые функции на этом уровне замены.
Ключевые слова:
Свойства, Пенополистирол, Шлифованный бетон, Плотность, Водопоглощение
1. Введение
Непрерывное использование природных материалов в строительстве, особенно в производстве бетона, оказывает разрушительное воздействие на биоразнообразие и экосистему. Именно из-за экологических последствий непрерывной эксплуатации этого природного ресурса профессионалы строительной индустрии и строительной среды всегда подчеркивали необходимость использования альтернативных материалов вместо цемента и заполнителей.Идея использования альтернативных материалов для замены некоторых природных материалов в производстве бетона, особенно промышленных, сельскохозяйственных и бытовых отходов, может по-прежнему сохранять нашу природную среду. Непрерывная эксплуатация нашей природной среды в поисках строительных материалов отрицательно повлияла на нашу среду, например, загрязнение и разрушение озонового слоя из-за выброса газов и т. Д.
Воздействие строительной отрасли на окружающую среду можно минимизировать за счет использования отходов и переработанных материалов для замены природных ресурсов [1].
В этом исследовании пенополистирол (EPS) был представлен в качестве частичной замены грубого заполнителя для производства легкого бетона, который, как ожидается, будет экономичным, удобным в эксплуатации и будет соответствовать требуемым стандартам для легких бетонов. В этом случае 30% натурального грубого заполнителя заменяется на пенополистирол. Лабораторные эксперименты были проведены для определения качества бетона, изготовленного с использованием этого материала в качестве легкого заполнителя, на основе принятых стандартных правил для бетона.
В этой работе оценивались механические свойства с точки зрения плотности; и оценка абсорбционной способности с использованием водопоглощения (капиллярная абсорбция и полное погружение) в качестве меры. Было рассмотрено моделирование параметров с использованием соответствующих статистических / математических выражений для прогнозирования и получения необходимой информации для оценки использования этого материала.
Эта исследовательская работа ограничивается заменой только 30% объема природного грубого заполнителя эквивалентным объемом пенополистирола (EPS) для проверки плотности и потенциала водопоглощения.Суть выбора 30% объема в качестве замены состоит в том, чтобы облегчить контроль консистенции смеси и сцепления, потому что чем больше объем полистирола, тем сложнее сцепление компонентов бетона, особенно при ручном дозировании.
Бетон — это лучший широко используемый материал в строительной отрасли, что сделало его очень популярным и универсальным. Бетон представляет собой композитный инертный материал, состоящий из связующего слоя, такого как цемент, минеральный наполнитель (тело) или заполнители, относящиеся к категории мелкозернистых (песок) и крупных (гравий или щебень) заполнителей и воды [2].Бетон обычно бывает плотным и легким. Легкий бетон можно охарактеризовать как бетон с массой менее 1920 кг / м 3 . К легкому бетону относятся пористые, легкие заполнители и мелкозернистые бетоны; в то время как плотный бетон является популярным типом для железобетонных работ со средней плотностью около 2400 кг / м 3 [3]. Бетон — это очень изменчивый материал, имеющий широкий диапазон прочности и кривых напряжения-деформации, это любой продукт или масса, изготовленные с использованием цементирующей среды, и это композитный материал [4].Поэтому можно сказать, что бетон состоит из смешиваемого цемента, заполнителей и часто добавок в соответствующих пропорциях в присутствии воды; смесь, которая подвергается химической реакции, образуя пасту, после отверждения становится твердым камнеобразным веществом. Композиции представляют собой натуральные материалы, обычно извлеченные из ближайшего окружения. Одно из важнейших свойств бетона хорошего качества — низкое водопоглощение [5].
Важно отметить, что одним из механизмов переноса воды в бетон является капиллярное поглощение, и вода, которая течет против силы тяжести, самопроизвольно переносится через поры или пустоты компонентов бетона.
Абсорбция — это процесс, при котором бетон впитывает жидкость, такую как вода или водный раствор, за счет капиллярного действия; и скорость, с которой вода поступает в бетон, называется абсорбционной способностью (или сорбционной способностью), которая зависит от размера и взаимосвязи капиллярных пор в бетоне, а также градиента влажности, существующего с поверхности [6]. Капиллярное водопоглощение бетона — это явление, при котором вода впитывается в бетон за счет капиллярного действия, и что мелкие капиллярные поры в бетоне вызывают поглощение воды за счет капиллярного действия, как таковая мера скорости поглощения обеспечивает ценное изображение пористой структуры бетона.Капиллярное действие — более подходящий тест на проникновение воды, чтобы выразить качество бетона для надземных конструкций, таких как здания [7].
Плотность бетона — один из важных параметров поведения конструкции, а плотность бетона — мера его веса [8]. Чем выше плотность бетона, тем больше статическая нагрузка на конструкцию. Наиболее легкий бетон из заполнителя, используемый в конструкции, имеет равновесную плотность между 1760 — 1840 кг / м 3 [9].Однако согласно [10] [11] они имеют диапазон плотности от 300 кг / м 3 до 1840 кг / м 3 , с сухой плотностью не более 1840 кг / м 3
Полистирол широко используется в качестве упаковочного материала как в крупных, так и в средних отраслях промышленности, и их утилизация / утилизация после потребления создает множество проблем. Пенополистирол не поддается биологическому разложению, поэтому представляет собой проблему утилизации как вред окружающей среде. Пенополистиролбетон может применяться в неструктурных областях, таких как стеновые панели, перегородки и т. Д.[12]. Отходы полистирола становятся серьезной проблемой для окружающей среды из-за их большого количества и того факта, что они не поддаются биологическому разложению. Считается, что разработка бетона с использованием нетрадиционных заполнителей, таких как отходы пенополистирола, улучшит свойства бетона, снизит затраты и позволит повторно использовать полимерные материалы [13]. Инновационная технология утилизации промышленных отходов — это способ модификации и совершенствования строительства.
Использование большого количества пенополистирола в бетоне означает здесь высокоценный метод утилизации отходов, который обеспечивает решение экологических проблем, а полиметрический материал перерабатывается.Высокий процент замены крупного заполнителя пенополистиролом (т.е.30%) означает значительное снижение статической нагрузки (собственного веса) бетонных элементов, улучшение свойств бетона и низкие затраты, что означает дешевое и экономичное строительство. Это инновационная технология с использованием промышленных отходов для модификации и улучшения строительства.
2. Материалы и методы
2.1. Материалы
Материалы для этих исследовательских экспериментов были получены из ближайшего окружения в Каура-Намода, штат Замфара.
Обычный портландцемент марки Dangote (OPC) марки 42.5R, соответствующий стандартам BS и ASTM, обычно используемый в бетоне, без твердых комков и однородного цвета со средней скоростью затвердевания, используемый в качестве связующего, был куплен на местном рынке цемента в Кауре. Намода.
Грубый щебень (природный камень) был получен на близлежащем месторождении щебня вдоль местного самоуправления Каура Намода / Зурми в штате Замфара. Максимальный размер крупного заполнителя для этого эксперимента составлял 19 мм.Мелкий заполнитель (острый песок) был добыт из реки Гагале в Каура-Намода.
Вода, используемая для смешивания и отверждения бетона в эксперименте, представляет собой питьевую воду из крана питьевой воды, которая, как подтверждено, не содержит примесей / вредного количества вредных материалов, которые могут привести к повреждению бетона.
Пенополистирол (ППС) получают как отходы упаковочной тары цехов и лабораторного оборудования, поставляемого в Федеральный политехнический институт Каура Намода. EPS был вручную разбит на примерно равные по размеру части природного грубого заполнителя.
2.2. Дозирование и смешивание
Пропорция смеси, которая была получена из пробной смеси по соотношению вода / цемент для экспериментов, составляла (1: 2: 4) по весу с соотношением вода / цемент 0,5%. В этом исследовании только 30% объема крупного заполнителя было заменено эквивалентным объемом пенополистирола, а перемешивание производилось вручную в лаборатории. Отверждение бетонных кубиков происходило путем полного погружения в воду в емкости для отверждения. Пропорция смеси материалов указана в Таблице 1.
3.Экспериментальные методы
3.1. Ситовый анализ
Ситовый анализ агрегатов был проведен для определения их гранулометрического состава с использованием рекомендованного стандартного сита в соответствии с [14]. Модуль крупности мелкого и крупного заполнителя в качестве свойств материала был определен в ходе испытания, как показано в таблице 2.
3.2. Общее водопоглощение
Экспериментальный процесс такой же, как и при капиллярной абсорбции, за исключением того, что; в этом случае кубики полностью погружены в воду внутри контейнера.Уровень воды над поверхностью бетона в контейнере поддерживается на уровне около 50 мм. Увеличение массы образца по мере поглощения воды измеряли путем взвешивания каждого образца через заданные интервалы времени в 1, 3, 5, 15, 30 мин, 1, 4, 24 и 48, и вычисляли среднее значение массы каждого набора из двух образцов. как показано в Таблице 3.
Общая масса воды, абсорбированная в каждый момент времени, была получена путем вычитания сухой массы из влажной.
3.3. Капиллярное водопоглощение
Образцы бетона размером 150 × 150 × 150 мм были отлиты из смеси.Для возраста отверждения 7 и 28 дней были изготовлены два образца, и через 24 часа они были извлечены из формы и помещены в воду для отверждения в тех же условиях, что и кубики для испытания на сжатие, до требуемых дней испытаний.
Образцы сушили в печи при 85 ° C и через равные промежутки времени извлекали и взвешивали для обеспечения постоянного сухого веса перед началом испытания. Максимальный период сушки составлял 72 часа. Затем образцы оставляли охлаждаться при нормальной комнатной температуре в лаборатории перед началом испытания на водопоглощение.Испытание капиллярного водопоглощения проводилось путем помещения одной стороны каждого образца непосредственно в контакт с водой на подставки в мелкой капиллярной тарелке, и постепенно добавляли воду до тех пор, пока уровень не поднялся над контактной поверхностью на
.Таблица 1. Пропорции бетонной смеси для эксперимента.
примерно (2-3) мм, как показано на Рисунке 1.
Увеличение массы образца по мере поглощения воды измеряли путем взвешивания каждого образца через заданные интервалы времени в 1, 3, 5, 15, 30 мин, 1, 4, 24 и 48, и среднее значение массы каждого набора из двух образцов составляло вычислено, как показано в таблице 4.Общую массу воды, абсорбированной в каждый момент времени, получали вычитанием сухой массы из влажной. Капиллярное водопоглощение рассчитывалось как отношение полученной массы к площади образца в контакте с водой в (г / мм 2 ), которое откладывалось от квадратного корня из времени, начальный наклон которого считался водопоглощением. коэффициент. Площадь контакта бетона с водой составляет 150 мм × 150 мм = 22 500 мм 2 . Коэффициент капиллярного водопоглощения — это наклон линейного изменения поглощенной воды на единицу площади в зависимости от квадратного корня из времени для эксперимента.
3.4. Впитывающая способность (содержание влаги)
Впитывающая способность определяется по сырому весу кубиков и их соответствующему сухому весу в печи в указанный период. Если исходный влажный вес равен A, а высушенный в печи вес равен B, абсорбционная способность затем вычисляется в процентах как:
MC (%) = A — B B × 1 00%
Все испытания на водопоглощение проводились в соответствии с [15].
3.5. Плотность
Были выполнены измерения плотности бетонных кубиков (150 × 150 × 150) как в мокром, так и в сухом состоянии.
Плотность,
ρ = массовый объем (1)
Плотность во влажном состоянии,
Рис. 1. Образец иллюстрации теста капиллярной воды.
ρ b = влажный массовый объем (2)
Плотность в сухом состоянии,
ρ d = сухой вес печи. (3)
Тест на плотность проводился в соответствии со спецификациями [16].
4. Результаты и обсуждение
Результат водопоглощения пенополистирола через 28 дней выдержки представлен в Таблице 5, а также на Рисунках 2 и 3.Эти цифры также показали, что общее водопоглощение и капиллярное водопоглощение увеличивается со временем всасывания. Смоделированная зависимость между капиллярным поглощением и квадратным корнем из времени показала сильную полиномиальную корреляцию с высоким значением регрессии 0,9997 (99,9%). В то время как смоделированная зависимость между капиллярным увеличением воды и общим увеличением воды со временем показала сильную полиномиальную и логарифмическую взаимосвязь со значением регрессии 0,9556 (95,5%) и 0,9733 (97,33%) соответственно. Из графиков видно, что высокая скорость водопоглощения в ранние периоды испытания имеет соответствующий капиллярный коэффициент крутого наклона в течение того же периода.Связь между переменными Q, водопоглощением на единицу площади образца и K, капиллярным коэффициентом, такова, что, когда водопоглощение достигает
Таблица 5. Капиллярное водопоглощение после 28 дней отверждения.
выше, капиллярный коэффициент и процент вариации выражается коэффициентом корреляции R 2 . Следовательно, значения R 2 , как показано на графиках, показывают высокий процент отклонений.
Средний начальный влажный вес кубиков A = 6041 г и средний сухой вес кубиков B = 5650 г.
Влагоемкость MC = 6041 — 5650 5650 × 1 00 = 6. 9%
Значения объемной плотности и плотности в сухом состоянии рассчитаны с использованием уравнений (2) и (3) соответственно, и результаты составили 1789 кг / м 3 и 1674 кг / м 3 для насыпной плотности и плотности в сушильном шкафу. соответственно. Это находится в пределах диапазона для легкого бетона, как указано в [8] [9].Однако этот результат показывает, что плотность бетона, модифицированного пенополистиролом, меньше плотности обычного бетона с заполнителем.
5. Заключение и рекомендации
5.1. Выводы
Капиллярное поглощение и квадратный корень из времени показали сильную полиномиальную связь с высокой регрессией, в то время как капиллярное увеличение воды и общее увеличение воды со временем показали сильную полиномиальную и логарифмическую взаимосвязь с высоким значением регрессии.
Значения объемной плотности и плотности в сухом состоянии составили 1789 кг / м 3 и 1674 кг / м 3 соответственно, и это находится в пределах допустимого диапазона для легкого бетона.Влагопоглощающая способность пенополистирола составила 6,9%.
5.2. Рекомендации
Может использоваться для решения задач веса, плотности, прочности и размеров конструктивных элементов. Дальнейшие исследования в этой области будут иметь важное значение для повышения ценности использования этого материала в производстве бетона и управлении отходами.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в связи с публикацией данной статьи.
Цитируйте эту статью
Абах, Дж.К., Ндубуба, Э.Е. и Икпе, Э. (2018) Оценка водопоглощающих и плотностных свойств пенополистирольного шлифованного бетона. Открытый журнал гражданского строительства, 8, 524-532. https://doi.org/10.4236/ojce.2018.84037
Список литературы
- 1. Herki, B.M.A. (2017) Комбинированное влияние уплотненного полистирола и необработанной золы-уноса на инженерные свойства бетона. Здания. http://www.mdpi.com/buildings
- 2. Оенуга В.О. (2001) Железобетонный дизайн.2-е издание, Asros Ltd., Лагос.
- 3. Невилл А.М. и Брукс, Дж. Дж. (2010) Бетонные технологии. 2-е издание, Pearson Education Ltd., Лондон.
- 4. Mosley, W.H., Bungey J.H. и Хусле Р. (2007) Проектирование железобетона. 6-е издание, Palgrave Publishers Ltd., Нью-Йорк.
- 5. Herki, B.M.A. (2017) Поглощающие характеристики легкого бетона, содержащего уплотненный полистирол. Журнал гражданского строительства, 3.
- 6.Нил, Дж. И Дир, Р.К. (1996) Материалы гражданского строительства. 5-е издание, Macmillan Education, Бейзингсток.
- 7. Khatib, J.M., Clay, R.M. (2003) Абсорбционные характеристики метакаолинового бетона. Цемент и бетонные исследования.
- 8. Мулла А. и Шелэйк А. (2016) Бетон из легких пенополистирольных шариков. Международный журнал исследований в области адвент-технологий, E-ISSN: 2321-9637 Специальный выпуск Национальной конференции «VishwaCon’16», 17–21.
- 9. Joseph, F.L. и Джеймс, Х. (2006) Значение испытаний и свойств бетона и бетонных материалов. ASTM International, Западный Коншохокен.
- 10. Hjh, K.M.I., Mohamad, S.F. и Норпадзлихатун, бтэ. М. (2010) Исследование поведения легкого бетона.
- 11. Kenneth, S. and Harmon, P.E. (2006) Инженерные свойства конструкционного легкого бетона. Компания «Каролина Сталит», Солсбери.
- 12.Мандлик А., Суд Т.С., Караде С., Наик С. и Кулкарни А. (2013) Легкий бетон с использованием пенополистирола. ISSN (онлайн): 2319-7064, Международный научно-исследовательский журнал (IJSR), 4, 2007-2010.
- 13. Мустафа Аль Бакри, А.М., Зарина, Ю., Норазиан, М.Н., Камарудин, Х., Рузайди, К.М. и Рафиза, А. (2013) Исследование бетона с использованием крупного заполнителя модифицированного полистирола. Advanced Materials Research, 740, 502-506. https://doi.org/10.4028/http://www.scientific.net/AMR.740,502
- 14. Британский институт стандартов (2012) Тестирование геометрических свойств заполнителей. Часть 1: Определение ситового метода распределения частиц по размерам. BS EN 933-1.
- 15. Британский институт стандартов (2011) Тестирование бетона: метод определения водопоглощения. BS1881-122.
- 16. Британский институт стандартов (2009) Испытания затвердевшего бетона. Часть 7: Плотность затвердевшего бетона. BS EN 12390-7.
(пенополистирол): использование, структура и свойства
Что такое пенополистирол (EPS)?
Что такое пенополистирол (EPS)?
E xpanded P oly S тирол (EPS) — белый пенопласт, изготовленный из твердых шариков полистирола. В основном он используется для упаковки, изоляции и т. Д. Это жесткий пенопласт с закрытыми ячейками, изготовленный из:- Стирол, образующий ячеистую структуру
- Пентан, используемый в качестве вспенивателя
И стирол, и пентан являются углеводородными соединениями и получаются из побочных продуктов нефти и природного газа.
EPS очень легкий, с очень низкой теплопроводностью, низким влагопоглощением и отличными амортизирующими свойствами. Одним из серьезных ограничений пенополистирола является его довольно низкая максимальная рабочая температура ~ 80 ° C. Его физические свойства не изменяются в диапазоне рабочих температур (т.е. до 167 ° F / 75 ° C) при длительном температурном воздействии.
По химической стойкости он практически эквивалентен материалу, на котором он основан — полистиролу.
EPS на 98% состоит из воздуха и подлежит вторичной переработке.
Как производится пенополистирол?
Как производится пенополистирол?
Превращение вспененного полистирола в пенополистирол осуществляется в три этапа: предварительное расширение, созревание / стабилизация и формование.Полистирол производится из стирола, полученного при переработке сырой нефти. Для производства пенополистирола гранулы полистирола пропитываются пенообразователем пентаном . Гранулят полистирола предварительно вспенивается при температуре выше 90 ° C.
Эта температура вызывает испарение пенообразователя и, следовательно, раздутие термопластичного основного материала в 20-50 раз от его первоначального размера.
После этого шарики выдерживают 6-12 часов, позволяя им достичь равновесия. Затем шарики транспортируются в форму для изготовления форм, подходящих для каждого применения.
Производство листов / форм из вспененного полистирола
На заключительном этапе стабилизированные шарики формуются либо в виде больших блоков (процесс формования блоков), либо разрабатываются в пользовательских формах (процесс формования).
Материал может быть модифицирован добавлением таких добавок, как антипирен, для дальнейшего улучшения огнестойкости EPS.
Свойства и основные преимущества пенополистирола
Свойства и основные преимущества пенополистирола
EPS — легкий материал с хорошими изоляционными характеристиками, обладающий такими преимуществами, как:- Тепловые свойства (изоляция) — EPS имеет очень низкую теплопроводность из-за своей закрытой ячеистой структуры, состоящей на 98% из воздуха.Этот воздух, задержанный внутри ячеек, является очень плохим проводником тепла и, следовательно, обеспечивает пену отличными теплоизоляционными свойствами. Теплопроводность пенополистирола плотностью 20 кг / м 3 составляет 0,035 — 0,037 Вт / (м · К) при 10 ° C.
Стандартные технические условия ASTM C578 для теплоизоляции из жесткого ячеистого полистирола касаются физических свойств и эксплуатационных характеристик пенополистирола в том, что касается теплоизоляции в строительстве.
- Механическая прочность — Гибкое производство делает EPS универсальным по прочности, которую можно регулировать в соответствии с конкретным применением. EPS с высокой прочностью на сжатие используется для тяжелых нагрузок, тогда как для образования пустот может использоваться EPS с более низкой прочностью на сжатие.
Как правило, прочностные характеристики увеличиваются с увеличением плотности, однако амортизационные характеристики упаковки из пенополистирола зависят от геометрии формованной детали и, в меньшей степени, от размера валика и условий обработки, а также от плотности.
- Стабильность размеров — EPS обеспечивает исключительную стабильность размеров, оставаясь практически неизменным в широком диапазоне факторов окружающей среды. Можно ожидать, что максимальное изменение размеров пенополистирола составит менее 2%, что соответствует требованиям метода испытаний ASTM D2126.
Плотность (pcf) | Напряжение при сжатии 10% (фунт / кв. Дюйм) | Прочность на изгиб (фунт / кв. Дюйм) | Предел прочности при растяжении (фунт / кв. Дюйм) | Прочность на сдвиг (фунт / кв. Дюйм) |
1.0 | 13 | 29 | 31 | 31 |
1,5 | 24 | 43 | 51 | 53 |
2,0 | 30 | 58 | 62 | 70 |
2,5 | 42 | 75 | 74 | 92 |
3,0 | 64 | 88 | 88 | 118 |
3.3 | 67 | 105 | 98 | 140 |
4,0 | 80 | 125 | 108 | 175 |
Типичные свойства формовочной упаковки из пенополистирола (температура испытания 70 ° F)
(Источник: EPS Industry Alliance)
- Электрические свойства — Диэлектрическая прочность EPS составляет приблизительно 2 кВ / мм. Его диэлектрическая проницаемость, измеренная в диапазоне частот 100-400 МГц и при полной плотности 20-40 кг / м 3 , находится между 1.02-1.04. Формованный пенополистирол можно обрабатывать антистатиками в соответствии со спецификациями электронной промышленности и военной упаковки.
- Водопоглощение — EPS не гигроскопичен. Даже при погружении в воду он впитывает лишь небольшое количество воды. Поскольку стенки ячеек водонепроницаемы, вода может проникать в пену только через крошечные каналы между сплавленными шариками.
- Химическая стойкость — Вода и водные растворы солей и щелочей не влияют на пенополистирол.Однако EPS легко подвергается воздействию органических растворителей.
- Устойчивость к атмосферным воздействиям и старению — EPS устойчив к старению. Однако воздействие прямых солнечных лучей (ультрафиолетовое излучение) приводит к пожелтению поверхности, которое сопровождается легким охрупчиванием верхнего слоя. Пожелтение не имеет значения для механической прочности изоляции из-за небольшой глубины проникновения.
- Огнестойкость — EPS легко воспламеняется. Модификация антипиренами значительно снижает воспламеняемость пены и распространение пламени.
Экструдированный полистирол против пенополистирола
Экструдированный полистирол против пенополистирола
XPS часто путают с EPS. EPS (вспененный) и XPS (экструдированный) — это жесткая изоляция с закрытыми порами, изготовленная из одних и тех же основных полистирольных смол. Однако разница заключается в их производственном процессе.Пенополистирол (EPS) | Экструдированный полистирол (XPS) |
|
|
Также прочтите: Экструзия пенопласта — основы и введение
Источник: Owens Corning
EPS — безопасность, устойчивость и возможность вторичной переработки
EPS — Безопасность, устойчивость и возможность вторичной переработки
Изоляция EPS состоит из органических элементов — углерода, водорода и кислорода — и не содержит хлорфторуглеродов (CFC) или гидрохлорфторуглеродов (HCFC).EPS пригоден для вторичной переработки на многих этапах жизненного цикла.Пенополистирол на 100% пригоден для вторичной переработки и имеет идентификационный код пластмассовой смолы 6.
Однако сбор пенополистирола может быть серьезной проблемой, поскольку продукт очень легкий. Переработчики полистирола создали систему сбора, в которой пенополистирол доставляется на небольшие расстояния к предприятию, где материал подвергается дальнейшей переработке:
- Грануляция — пенополистирол добавляется в гранулятор, который измельчает материал на более мелкие кусочки.
- Смешивание — материал помещается в блендер для тщательного перемешивания с аналогичными гранулами.
- Экструзия — материал подается в экструдер, где расплавляется. Может быть добавлен цвет, а затем из экструдированного материала формируется новый продукт с добавленной стоимостью.
Материалы EPS можно переработать и превратить в новую упаковочную продукцию или товары длительного пользования
В нескольких странах во всем мире действуют официальные программы рециркуляции пенополистирола.
Преимущества устойчивого развития , связанные с EPS:
- Производство EPS не связано с использованием разрушающих озоновый слой ХФУ и ГХФУ
- При производстве не образуются твердые остаточные отходы
- Он способствует экономии энергии, поскольку является эффективным теплоизоляционным материалом, который помогает снизить выбросы CO 2
- EPS подлежит вторичной переработке на многих этапах жизненного цикла
- EPS инертен и нетоксичен. Не выщелачивает какие-либо вещества в грунтовые воды
Посмотрите интересное видео о переработке пенополистирола!
Источник: Moore Recycling Associates
SCHUNDLER COMPANY — Перлитный изоляционный бетон
SCHUNDLER COMPANY — Perlite изоляционный бетон ПЕРЛИТ БЕТОН | ШАНДЛЕР |
СМЕШАННЫЕ КОНСТРУКЦИИ ЗНАЧЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ | РУКОВОДСТВО ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ |
Компания Schundler 10 Central Street Nahant, MA 01908 732-287-2244 www.schundler.com |
SCHUNDLER ПЕРЛИТНЫЙ БЕТОН
ЛЕГКИЙ И ИЗОЛЯЦИОННЫЙ
Перлитовый заполнитель для бетона в сочетании с портландцементом и водой дает легкий изоляционный бетон, используемый для легких настилов крыш, заполнений полов, легких конструкционных настилов, изоляции трубопроводов пара и охлаждающей жидкости, оснований резервуаров криогенного хранения, изоляции печей, промежуточных пространств в восстановленной воде и канализационные линии, промежуточные полы в больницах, легкие сборные формы и блоки, скульптуры, основные заливки и многие другие области применения, где требуется легкий прочный бетон.Хотя многие применения можно описать более подробно, наиболее распространенным и хорошо зарекомендовавшим себя было использование для изоляции настилов плоских крыш, и большая часть информации, представленной далее на этой странице, относится к этому конкретному использованию.
Физические свойства перлитового бетона меняются в зависимости от конструкции смеси. Перлитовый бетон может быть изготовлен с плотностью в сухом состоянии 20 фунтов / фут 3 (320 кг / м 3 ) или с добавлением песка или других заполнителей до 90 фунтов / фут 3 (1440 кг / м ). 3 ).Чем ниже плотность, тем выше изоляционные свойства. В большинстве случаев для поддержания надлежащего баланса между изоляционными характеристиками и прочностью на сжатие выбирается смесь 1: 6 (одна часть портландцемента по объему на 6 частей перлита по объему) с плотностью между 24-30 фунтами / куб. Фут 3 ( 384 и 480 кг / м ( 3 ). Это обеспечивает диапазон коэффициента k от 0,58 до 0,66 БТЕ-дюйм / ч-фут2-F (от 0,085 до 0,095 Вт / м-k) и прочность на сжатие от 125 до 200 фунтов на кв. Дюйм (от 986 до 1378 Па). Для конкретных применений, требующих более высокой прочности или других особых свойств, проконсультируйтесь с местным производителем перлита или The Perlite Institute .
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ПРОПОРЦИИ СМЕСИ ДЛЯ ПЕРЛИТНОГО БЕТОНА
ТИПОВЫЕ СВОЙСТВА | ТИПОВЫЕ ПРОПОРЦИИ СМЕСИ | |||||||
ЦЕМЕНТ К СООТНОШЕНИЕ С ОБЪЕМОМ (ПО ОБЪЕМУ) | ПЛОТНОСТЬ ВСУХО ДИАПАЗОН ФУНТОВ / ФУТОВ 3 | МИНИМАЛЬНАЯ ПРОЧНОСТЬ НА СЖАТИЕ ФУНТОВ / ДЮЙМ 2 | ВЛАЖНАЯ ПЛОТНОСТЬ ДИАПАЗОН ФУНТОВ / ФУТОВ 3 | ТЕПЛОВАЯ ПРОВОДИМОСТЬ «K» (ПРИБЛИЗИТЕЛЬНАЯ) | ЦЕМЕНТ FT 3 | ПЕРЛИТ FT 3 | ВОДА ГАЛЛОНОВ | AEA |
1: 4 | 36-42 | 300 | 48-56 | 0.77 | 6,75 | 27 | 61 | (а) |
1: 6 б | 24-30 | 125 | 38-44 | 0,58 | 4,5 | 27 | 54 | (а) |
1: 8 | 18-24 | 80 | 34-40 | 0,51 | 3,5 | 27 | 50 | (а) |
СНОСКИ И ПРИМЕЧАНИЯ:
- (a) Проконсультируйтесь с вашим производителем перлита относительно рекомендуемых типов и дозировки воздухововлекающего агента.
Какой бы тип и пропорции ни использовались, старайтесь, чтобы влажная смесь содержала 10-15 процентов воздуха. - (b) Пропорция смеси 1: 6 — это стандартная смесь, используемая в большинстве приложений для настила крыши.
- Примечание: при использовании в качестве шпатлевки для пола можно добавить песок и волокна для увеличения прочности.
- Для получения информации о применении и процедурах смешивания транзитных смесей / готовых смесей см. Нашу страницу Перлитовый бетон для смешивания транзитных смесей — Руководящие принципы и процедуры .
Обратитесь к поставщику перлита для получения дополнительной информации об этих смесях или свяжитесь с:
Институт перлита
Стандартные спецификации для легких заполнителей для изоляционного бетона (важные части ASTM C-332, группа I) | ||||
Основные характеристики | Плотность | Анализ сит (весовой процент прохождения каждого сита) | ||
PERLITE | 7.От 5 до 12 фунтов / фут 3 (от 120 до 196 кг / м 3 ) | |||
No 3/8 дюйма (9,5 мм) | … | |||
No 4 (4,75 мм) | 100 | |||
No 8 (2,36 мм) | от 85 до 100 | |||
No 16 (1,18 мм) | от 40 до 85 | |||
No 30 (600 микрон) | От 20 до 60 | |||
№ 50 (300 микрон) | от 5 до 25 | |||
№ 100 (150 микрон) | от 0 до 10 |
ИЗОЛЯЦИЯ БЕТОННОЙ КРОВЛИ
ИЗОЛЯЦИЯ КРОВЛИ
Изоляция кровельного перекрытия из перлитового бетона является идеальной основой для монолитных и однослойных кровельных систем.Он обладает превосходной ветро- и огнестойкостью по сравнению с другими кровельными изоляционными материалами, а с добавлением изоляционной плиты из полистирола, вставленной в перлитный бетон, экономически достигаются высокие значения термического сопротивления.
Положительный дренаж легко достигается изменением толщины перлитобетона или ступенями разной толщины изоляционной плиты из полистирола с последующим покрытием ее однородным слоем перлитобетона.
Изоляция из перлитового бетонаможет быть размещена поверх вентилируемого или щелевого оцинкованного стального настила, сборного железобетона или монолитного бетона или существующих кровельных материалов, обеспечивая бесшовную, гладкую и твердую поверхность, готовую для кровли.Под воздействием воды он не испортится.
ПЕРЕМЕННАЯ БАЗА
Перлитовая изоляция из бетона идеально подходит для восстановления кровли. Он обеспечивает постоянную, экономичную конструкцию с уклоном к сливу с высокими значениями сопротивления R на плоских и часто неровных основаниях, используемых в проектах по замене кровли. С помощью слоя перлитного цементного раствора изоляционная плита из полистирола надежно прикрепляется к основанию и покрывается равномерным слоем перлитобетонной изоляции.Если существующее основание является прочным и способным выдерживать необходимую дополнительную нагрузку, тогда изоляция из перлитового бетона может быть применена к существующей крыше, тем самым устраняя дорогостоящие отрывы.
R-ЗНАЧЕНИЕ 1 , U-FACTOR 2 И ТАБЛИЦА ЗАГРУЗКИ 3 НА ОСНОВЕ СООТНОШЕНИЯ СМЕСИ 1: 6, 24-30 PCF ПЕРЛИТНЫЙ ИЗОЛЯЦИОННЫЙ БЕТОН | ||||||||||||
2 ПЕРЛИТА БЕТОН НАД ПОЛИСТИРОЛОМ ТОЛЩИНА В ДЮЙМАХ | ГЛУБИНА ГОФРОВ | КОНСТРУКЦИЯ БЕТОН 4 ДЮЙМА | ||||||||||
26 ИЗМЕРИТЕЛЬ 15/16 ДЮЙМОВ | 24 МАНОМЕТРА 1-5 / 16 ДЮЙМОВ | 22 МАНОМЕТР 1-1 / 2 ДЮЙМА | ||||||||||
R | U | D.Л. | R | U | D.L. | R | U | D.L. | R | U | D.L. | |
0 | 3,9 | .187 | 5,87 | 4,1 | ,177 | 6,65 | 4,1 | ,180 | 6,85 | 3,1 | ,216 | 4,00 |
1 | 7,9 | .106 | 6,20 | 8,2 | .103 | 6,98 | 8,1 | .104 | 7,18 | 7,2 | .115 | 4,33 |
2 | 11,7 | .075 | 6,28 | 12,0 | .074 | 7,06 | 12,0 | 0,074 | 7,26 | 11,0 | 0,080 | 4,41 |
3 | 15,6 | 0,058 | 6,36 | 15,9 | 0,058 | 7.14 | 15,8 | 0,058 | 7,34 | 14,9 | 0,061 | 4,49 |
4 | 19,4 | 0,048 | 6,44 | 19,7 | 0,047 | 7,22 | 19,7 | 0,047 | 7,42 | 18,7 | 0,049 | 4,57 |
5 | 23,3 | 0,040 | 6,52 | 23,6 | 0,040 | 7,30 | 23.5 | 0,040 | 7,50 | 22,6 | 0,042 | 4,65 |
6 | 27,1 | 0,035 | 6,60 | 27,4 | 0,035 | 7,38 | 27,4 | .035 | 7,58 | 26,4 | 0,036 | 4,73 |
СНОСКИ:
- R Значения выражаются как 0 F . футов 2 ч / британских тепловых единиц.
- Коэффициенты U , выраженные в британских тепловых единицах в час . ft 2 0 F. Включая воздушные пленки и кровлю.
- Постоянная нагрузка включает вес металла, полистирола и перлитно-бетонной изоляции крыши. Собственные нагрузки на конструкционный бетон составляют без учета .
- Значения изоляции указаны для летних условий с пониженным тепловым потоком. Чтобы рассчитать зимние условия, увеличьте тепловой поток, вычтите 0,39 из значения R, затем добавьте 1.5 для воздушных пленок и крыши и разделить на 1 для значения U. Коэффициенты U
- основаны на последовательно-параллельных расчетах теплового потока, определенных в Руководстве по основам ASHRAE, и на данных испытаний признанными независимыми испытательными лабораториями. Теплопроводность компонентов настила крыши основана на средней температуре 40 0 F, за исключением перлитного бетона, которая основана на температуре 75 0 F.
- Свойства перлитового бетона обусловлены изоляцией постоянной толщины. Для изоляции с уклоном рассчитайте среднюю толщину.
- Показанные коэффициенты U являются расчетами, основанными на данных теплопроводности, полученных в результате лабораторных испытаний сухих материалов в соответствии со спецификацией ASTM C 177. Указанные значения предназначены только для справки. Фактические характеристики изоляции для всех материалов и систем зависят от конструкции здания, окружающей среды и установки и будут ниже расчетных значений.
ИСПЫТАНИЯ И УТВЕРЖДЕНИЯ
Перлитные системы изоляции кровельного настила были протестированы и одобрены на соответствие ветровым и противопожарным требованиям лабораториями Underwriters Laboratories, Factory Mutual и соответствующими органами.По оценке Factory Mutual, система признана негорючей. У.Л. Конструкция П-920 успешно достигла первых двухчасовых показателей для любой системы подобного типа в условиях полномасштабного пожара. Кровельные настилы из перлитобетона с изоляционной панелью из полистирола соответствуют критериям U.L. Класс 90 и ветроустойчивость FM I-90.
КОД УТВЕРЖДЕНИЯ И ССЫЛКИ НА РУКОВОДСТВО
- Международная конференция строителей (ICBO)
- Building Conference of America (BOCA)
- Южный Конгресс Строительных норм (SBCC)
- Строительный кодекс Южной Флориды
- Ferderal Construction Guide Specification FCGS 03501
- U.S. Руководство инженерного корпуса армии Особенности: CEGS 03510
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОДДЕРЖКА
- FM I-90 Wind Uplist
- FM Серийный отчет № OC2AO-AC
- U.L. Ветроэлектростанция № 143
- U.L. Ветроэлектростанция № 250
- U.L. Противопожарные конструкции
U.L. ПОЖАРНЫЕ СИСТЕМЫ | ||
P405 — 3 ЧАСА P406 — 3 ЧАСА P215 — 2 ЧАСА P241 — 2 ЧАСА P251 — 2 ЧАСА P407 — 2 ЧАСА P410 — 2 ЧАСА P708 — 2 ЧАСА P810 — 2 ЧАСА P812 — 2 ЧАСА | P902 — 2 ЧАСА P905 — 2 ЧАСА P907 — 2 ЧАСА P908 — 2 ЧАСА P910 — 2 ЧАСА P913 — 2 ЧАСА P916 — 2 ЧАСА P920 — 2 ЧАСА P921 — 2 ЧАСА P922 — 2 ЧАСА P923 — 2 ЧАСА | P231 — 1-1 / 2 ЧАСА P513 — 1-1 / 2 ЧАСА P919 — 1-1 / 2 ЧАСА P214 — 1 ЧАС P216 — 1 ЧАС P246 — 1 ЧАС P509 — 1 ЧАС P511 — 1 ЧАС P678 — 1 ЧАС P903 — 1 ЧАС |
Для получения дополнительной информации звоните или обращайтесь:
Компания Schundler
10 Central Street
Nahant, MA 01908
732-287-2244 или www.schundler.com
электронная почта: [email protected]
Вернуться на Строительная продукция На главную
Вернуться на домашнюю страницу (главная страница www.schundler.com)
Производственные и сжимающие свойства пенополистирольного пенобетона: экспериментальные исследования и моделирование
Джонс М. Р., Маккарти А. Предварительные взгляды на потенциал пенобетона в качестве конструкционного материала [J]. Журнал исследований бетона , 2005, 57 (1): 21–32.
Артикул Google Scholar
Нараянан Н., Рамамурти К. Структура и свойства газобетона: обзор [J]. Цементные и бетонные композиты , 2000, 22 : 321–329.
Артикул Google Scholar
Курама Х., Топчу И. Б., Каракурт С.Свойства автоклавного газобетона, полученного из зольного остатка угля [J]. Журнал технологий обработки материалов , 2009, 209 : 767–773.
Артикул Google Scholar
Аль-Джабри К.С., Хаго А.В., Аль-Нуайми А.С. и др. Бетонные блоки для теплоизоляции в жарком климате [J]. Исследование цемента и бетона , 2005, 35 : 1472–1479.
Артикул Google Scholar
Лаукайтис А, Фикс Б.Акустические свойства газобетона автоклавного твердения [J]. Прикладная акустика , 2006, 67 (3): 284–296.
Артикул Google Scholar
Золло Р. Ф., Хейс С. Д. Технические свойства ячеистого бетона, армированного фиброй [J]. Журнал материалов ACI , 1998, 95 : 631–635.
Google Scholar
Декельбаб В.Упаковка частиц с использованием компьютерного и экспериментального моделирования [D]. Мичиган, США: Государственный университет Уэйна, 2002.
Google Scholar
Кирсли Э. П., Уэйнрайт П. Дж. Пористость и проницаемость пенобетона [J]. Исследование цемента и бетона , 2001, 31 : 805–812.
Артикул Google Scholar
Лиан Ч., Чжугэ Й., Бичем С.Взаимосвязь между пористостью и прочностью пористого бетона [J]. Строительство и строительные материалы , 2011, 25 : 4294–4298.
Артикул Google Scholar
Кунханандан Намбиар Э. К., Рамамурти К. Влияние типа наполнителя на свойства пенобетона [J]. Цементные и бетонные композиты , 2006, 28 : 475–480.
Артикул Google Scholar
Милед К., Саб К., Ле Рой Р.Влияние размера частиц на прочность на сжатие легкого бетона EPS: экспериментальное исследование и моделирование [J]. Механика материалов , 2007, 39 (3): 222–240.
Артикул Google Scholar
Го Ли-ин, Чжао Юнь-пин, Чжан Да-вэй и др. Исследование подготовки и прочностного влияния пенобетона [J]. Бетон , 2011 (10): 133–135 (на китайском языке).
Чжоу Шун-э, Лу Чжун-юань, Цзяо Лэй и др.Модель пенобетона с характеристиками сжатия и прочности на сжатие [J]. Журнал Уханьского технологического университета , 2010, 32 (11): 9–13 (на китайском языке).
MATH Google Scholar
Лорна Дж. Г., Майкл Ф. А. Клеточные твердые тела: структура и свойства [M]. Лондон: Пресс-синдикат Кембриджского университета, 1997.
Google Scholar
Лю Гуан-тин, Гао Чжэн-го.Случайная трехмерная структура заполнителя для бетона [J]. Журнал Университета Цинхуа: Наука и технологии , 2003, 43 (8): 1120–1123 (на китайском языке).
MathSciNet Google Scholar
Эффективность пенополистирола в качестве мелкозернистого заполнителя в цементных растворах, модифицированных латексной краской, в качестве альтернативы полимерной добавке
В данном исследовании оценивается эффективность отходов пенополистирола (EPS), используемых в качестве замены мелкодисперсного песка на 20, 40 и 60% при разработке легкого цементного композита.Цементный раствор был усилен 10% дешевой эмульсией латексной краски в качестве альтернативы более дорогим полимерным добавкам. Было изготовлено шесть различных смесей, которые были испытаны на прочность при сжатии и раздельном растяжении в соответствии со стандартами BS EN. Анализ с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM) также был проведен для анализа микрофотографий образцов. Было замечено, что по мере увеличения содержания EPS, примеси полимера латексной краски и количества дней отверждения было получено незначительное увеличение прочности на сжатие.Однако мелочь пенополистирола была наиболее эффективной в улучшении прочности на раскалывание, в то время как добавка латексной краски играла сравнительно меньшую роль в повышении прочности. Микрофотографии показали, что мелкие частицы EPS были равномерно распределены в микроструктуре, и на латексной краске образовывались полимерные пленки. Эти механизмы в сочетании с продуктами из гидрата цемента были ответственны за повышенную прочность, наблюдаемую в образцах.
Ссылки
[1] Садрмомтази А., Собхани Дж., Миргозар М.А., Надзими М.Свойства многопрочного пенополистирола, содержащего микрокремнезем и золу рисовой шелухи. Строительные и строительные материалы. 2012 1 октября; 35: 211-9. Искать в Google Scholar
[2] Xu Y, Jiang L, Xu J, Li Y. Механические свойства пенополистирола, легкого заполнителя, бетона и кирпича. Строительные и строительные материалы. 2012 1 февраля; 27 (1): 32-8. Искать в Google Scholar
[3] Schackow A, Effting C, Folgueras MV, Güths S, Mendes GA. Механические и термические свойства легких бетонов с вермикулитом и пенополистиролом с воздухововлекающими добавками.Строительные материалы. 2014 30 апреля; 57: 190-7. Искать в Google Scholar
[4] Чен Б., Лю Дж. Свойства легкого пенополистиролбетона, армированного стальной фиброй. Цемент и бетонные исследования. 1 июля 2004 г .; 34 (7): 1259-63. Искать в Google Scholar
[5] Садрмомтази А., Собхани Дж., Миргозар М.А., Наджими М. Свойства многопрочного пенополистирольного бетона, содержащего микрокремнезем и золу рисовой шелухи. Строительные и строительные материалы. 2012 1 октября; 35: 211-9. Искать в Google Scholar
[6] Ravindrarajah RS, Tuck AJ.Свойства затвердевшего бетона, содержащего шарики из пропитанного пенополистирола. Цементно-бетонные композиты. 1994, 1 января; 16 (4): 273-7. Искать в Google Scholar
[7] Бабу К.Г., Бабу Д.С. Поведение легкого пенополистиролбетона, содержащего микрокремнезем. Цемент и бетонные исследования. 2003 1 мая; 33 (5): 755-62. Искать в Google Scholar
[8] Le Roy R, Parant E, Boulay C. Учет размеров включений при прогнозировании прочности на сжатие легкого бетона. Цементные и бетонные исследования.2005 апр 1; 35 (4): 770-5. Искать в Google Scholar
[9] Чен Б., Лю Дж. Механические свойства полимерно-модифицированных бетонов, содержащих шарики из пенополистирола. Строительные и строительные материалы. 2007 1 января; 21 (1): 7-11. Искать в Google Scholar
[10] Ramakrishnan, V. Соединенные Штаты, Национальный исследовательский совет и Американская ассоциация государственных служащих автомобильных дорог и транспорта, Бетоны и строительные растворы, модифицированные латексом. Национальная кооперативная программа исследований автомобильных дорог, синтез практики дорожного движения.Вашингтон, округ Колумбия: Транспортный исследовательский совет, Национальный исследовательский совет, 1992; 179. Ищите в Google Scholar
[11] Ликвидаторы закрытия AAA. Сделки по ликвидации завода по производству строительных материалов в 2017 г. 27. Искать в Google Scholar
[12] Акинеми Б., Омонийи Т. Свойства латексных полимерно-модифицированных строительных смесей, армированных отходами бамбуковых волокон из строительных отходов. Здания. 2018 Ноябрь; 8 (11): 149. Искать в Google Scholar
[13] Саид А., Кироз О. Переработка отработанной латексной краски в бетон: обзор.MOJ Poly Sci. 2018; 2 (2): 52-4. Искать в Google Scholar
[14] Нехди М., Самнер Дж. Переработка отработанной латексной краски в бетон. Цементные и бетонные исследования. 1 июня 2003 г .; 33 (6): 857-63. Искать в Google Scholar
[15] Саид А.М., Кирос О.И., Хэтчетт Д.В., ЭльГавади М. Бетонные покрытия, модифицированные латексом, с использованием отработанной краски. Строительные и строительные материалы. 2016 1 октября; 123: 191-7. Искать в Google Scholar
[16] Мохаммед А., Нехди М., Адави А. Переработка отработанной латексной краски в бетон с добавленной стоимостью.Журнал материалов ACI. 1 июля 2008 г .; 105 (4): 367. Искать в Google Scholar
[17] Assaad JJ. Влияние отработанных латексных красок на реологические свойства цементных паст: совместимость с водоредукторами. Журнал материалов в гражданском строительстве. 2015 1 декабря; 27 (12): 04015056. Искать в Google Scholar
[18] Альмесфер Н., Нортон Дж., Кук Д., МакСавни Л., Ингхэм Дж. Отработанная краска как заменитель полимерной добавки в бетоне. InThe New Zealand Concrete Industry Conference 2010 2010. Искать в Google Scholar
[19] Акинеми Б.А., Омонийи Т.Э.Технические свойства композитов на бамбуковой основе, модифицированных акриловой эмульсией и полимером. Инженерные сооружения и технологии. 2017 г. 3 июля; 9 (3): 126-32. Искать в Google Scholar
[20] Akinyemi BA, Omoniyi TE. Влияние влаги на термические свойства раствора, модифицированного акриловыми полимерами, армированного бамбуковыми волокнами, обработанными щелочью. Журнал Индийской академии наук о дереве. 1 июня 2018; 15 (1): 45-51. Искать в Google Scholar
[21] Allahverdi A, Azimi SA, Alibabaie M.Разработка многопрочного зеленого легкого реактивного порошкового бетона с использованием шариков из пенополистирола. Строительные и строительные материалы. 2018 30 мая; 172: 457-67. Ищите в Google Scholar
[22] Комитет ACI. Спецификация для покрытий из бетона, модифицированного латексом (ACI 548.4-11). Фармингтон-Хиллз, Массачусетс: Американский институт бетона 2011: 548. Искать в Google Scholar
[23] BS EN. Испытание затвердевшего бетона. Прочность на сжатие образцов для испытаний, BSI 2019: 12390-3. Искать в Google Scholar
[24] BS EN.Испытание затвердевшего бетона. Предел прочности при растяжении испытательных образцов, BSI 2009: 12390-6. Искать в Google Scholar
[25] Ayse K, Filiz KA. Свойства бетона, содержащего отходы пенополистирола и натуральной смолы. Строительные материалы. 2016 15 февраля; 105: 572-8. Искать в Google Scholar
[26] RibeiroMS, Gonçalves AF, Branco FA. Действие стирол-бутадиенового полимера на прочность цементных растворов на сжатие и растяжение. Материалы и конструкции. 1 августа 2008 г .; 41 (7): 1263-73.Искать в Google Scholar
[27] Альмесфер Н., Хей К., Ингам Дж. Отработанная краска в качестве добавки к бетону. Цементно-бетонные композиты. 2012 1 мая; 34 (5): 627-33. Искать в Google Scholar
[28] Assaad JJ. Рационализация переработки полимеров из лакокрасочной промышленности при производстве экологически безопасного бетона. Американский журнал синтеза и обработки материалов. 2016; 1 (3): 21-31. Искать в Google Scholar
[29] Juan KY. Режим растрескивания и прочность на сдвиг балок из легкого бетона.Докторская диссертация на факультете гражданской и экологической инженерии Национального университета Сингапура, 2011 г. Поиск в Google Scholar
[30] Акинеми Б.А., Омонийи Т.Э. Влияние экспериментальных влажных и сухих циклов на цементные композиты, армированные бамбуковым волокном, модифицированные акриловыми полимерами.