Записи с меткой «пенобетон»

Огромную предварительную базовую часть данной статьи можно найти в интернет по адресу www.ibeton.ru/articles.php в разделе «Ускорители твердения». Данная статья является продолжением теории ускорителей твердения.

Вступительное слово к циклу «Ускорители схватывания и твердения в технологии бетонов».

Прочитать остальную часть записи »

Расчет состава ячеистых бетонов основан на следующих положениях:

1. любой единичный объем состоит из объема цемента, наполнителя и объема пор, часть которых заполенена водой, что может быть представлено для объема смеси 1 куб. м. в виде уравнения

Прочитать остальную часть записи »

А. В. Хитров, к. т. н.

ПРИРОДА ПЕНЫ В ТЕХНОЛОГИЯХ ПЕНОБЕТОНОВ

Прочитать остальную часть записи »

Применение микрокремнезема на бетонных производствах

В середине 80-х годов в мировой строительной практике появились бетоны с высокими эксплутационными свойствами. Для них характерно то, что высокая (55—80 МПа) и сверхвысокая (выше 80 МПа) прочность на сжатии, низкая проницаемость, повышенная коррозионная стойкость и долговечность достигаются с применением высокоподвижных бетонных смесей. Конструкциям и сооружениям, возведенным с их использованием, как правило, присущи яркие эстетические достоинства.

Прочитать остальную часть записи »

Энергосбережение
Неавтоклавный пенобетон, по сравнению с автоклавным пено- или газобетоном, позволяет резко снизить затраты на утепление стен и крыш домов и значительно сократить сроки строительства, поэтому пенобетон: цена производственных затрат при его монтаже значительно уменьшаются и преимущества пенобетона перед другими материалами становятся очевидны. Достигается это за счёт экономии электроэнергии, которая затрачивается на изготовление пенобетона,  уменьшения числа рабочих, дешевизны составляющих пенобетона и отсутствием сложной строительной техники.
Прочитать остальную часть записи »

Исследованиями отечественных и зарубежных ученых показано, что от песка как основного носителя поверхности, гранулометрия которого определяет пустотность заполнителя, главным образом зависит расход цемента в бетоне. И поэтому именно природный песок в первую очередь должен быть подвергнут переработке.

Прочитать остальную часть записи »

Применение песчаного бетона и исключение щебня из состава бетонной смеси являются приоритетными задачами для производителей железобетона в России, где транспортировка крупного заполнителя составляет до 80 миллиардов тонно-километров в год.

В данной статье рассказывается о возможности изготовления из песчаного бетона отделочных материалов и широкой номенклатуры конструкций для жилищного, дорожного, специального строительства.

Большая часть европейской территории России, Москва и Московская область, Поволжье, Вологда и Тюмень вообще не имеют месторождений крупного заполнителя или имеют месторождения осадочных пород, ограничено пригодных для использования в железобетоне. Добыча камня и переработка его на щебень требуют серьезных затрат электроэнергии и большого количества рабочих. Объем перевозок щебня, потребность в котором для производства железобетонных изделий по РФ не ниже 140 миллионов м³, составляет около 80 миллиардов тонно-километров в год. Существенен и экологический аспект проблемы использования щебня: печать неоднократно выступала против варварского разрушения гор при его добыче, уже приведшего к необратимым климатическим изменениям на Северном Кавказе, в Поволжье, Карелии.

Гораздо проще обеспечить стройки и заводы сборного железобетона песком, который является, как правило, местным строительным материалом.

Песчаный бетон стал предметом систематических исследований в СССР с середины пятидесятых годов. Это было связано с организацией производства железобетона в регионах, где отсутствуют месторождения крупного заполнителя. По мере распространения песчаного бетона в практике строительства, выявлялись особенности материала, требования к заполнителю, вяжущим и добавкам, а также технологии приготовления, уплотнения и термообработки.

Выяснилось, что использование песчаного бетона вместо бетона на щебне не только повышает экономическую эффективность строительства, но и обеспечивает ряд других преимуществ из-за упрощения технологии приготовления бетонной смеси и отказа от необходимости организации складского и сортировочного хозяйств для приемки, переработки и хранения щебня.

Песчаный бетон, как правило, обладает более высокими физико-механическими характеристиками в границах марки, по сравнению с бетоном на крупном заполнителе, и большей долговечностью. Это позволяет снизить материалоемкость конструкций и повысить их эксплуатационную надежность. Кроме того, возможно использование технологических приемов, неприемлемых для крупнозернистых бетонов. Поэтому в тех районах, где щебень привозной, стоимость изделий из песчаного бетона может быть ниже на 25 и более процентов.

Основными недостатками песчаных бетонов являются повышенный расход цемента, более высокая деформативность под воздействием нагрузок, а также необходимость более тщательного соблюдения технологии производства.

До начала 70-х годов песчаный бетон использовался, в основном, для изготовления малоразмерных неармированных изделий. Сказывалось отсутствие нормативной базы, определенное недоверие к материалу со стороны проектировщиков и практиков, а также существовавшая в те годы система фондирования и жесткого нормирования расхода цемента.

Два основных направления изготовления конструкций из песчаного бетона получили наибольшее распространение в практике заводов сборного железобетона: вибропрессование (для мелкоштучных, преимущественно неармированных, изделий) и формование на стандартных или специальных виброплощадках (для крупноразмерных железобетонных конструкций). Большинство мелкоштучных изделий из песчаного бетона – бортовые камни для магистралей и внутриквартальных проездов, тротуарные плиты и фигурные элементы мощения, плиты для покрытий трамвайных путей, полов промзданий, облицовки стен и цоколей – изготавливаются на автоматизированных линиях, оснащенных отечественным вибропрессующим оборудованием. Суммарная мощность этих линий в РФ превышает 500 тысяч м³ изделий в год.

Впервые созданные в стране технология и оборудование для производства мелкоштучных изделий позволили применять особо и сверхжесткие цементно-песчаные смеси, уплотняемые методом объемного вибропрессования, что обеспечивает их долговечность.

Так, комплексная проверка качества вибропрессованных бортовых камней из песчаного бетона, находившихся в эксплуатации 26 лет (Москва, Ленинский проспект) подтвердила, что эти изделия не имеют следов разрушения, в то время как бортовые камни из тяжелого крупнозернистого бетона, изготавливаемые по традиционной технологии с уплотнением бетонных смесей на виброплощадке, разрушались через 2–3 года от размораживания.

Благодаря исследованиям последних лет номенклатура изделий, изготавливаемых вибропрессованием, значительно расширилась, в первую очередь, за счет изделий для малоэтажного жилищного строительства и благоустройства территорий.

Разработана система малоэтажного строительства из мелкоштучных изделий, основная номенклатура которых включает: блоки фундаментов, наружных стен (термоблоки), перегородок, перекрытий; изделия для кровли (черепицу); а также балки перекрытий, перемычки, ступени. При их изготовлении в качестве базовой технологии используется вибропрессование, а в качестве единственного заполнителя – песок, наиболее дешевый местный строительный материал.

Особенностью вибропрессования является не только изготовление изделий без форм, но и возможность использования карьерных (речных) песков, в том числе мелких и загрязненных, без предварительной их переработки (мойки, фракционирования, сушки).

Применение ограниченной унифицированной номенклатуры мелкоштучных изделий обеспечивает возможность ручного монтажа зданий.

В состав комплекта изделий включены элементы благоустройства территории – ограды, плиты для дорожек, стоянок автомобилей и отделки зданий на основе тех же базовых материалов.

Организация производства полной номенклатуры мелкоштучных изделий возможна в условиях малого предприятия, т.к. характеризуется низкой капиталоемкостью и быстрой окупаемостью, в первую очередь, в результате использования дешевых песчаных бетонов с различной степенью поризации:

- особо плотных вибропрессованных (черепица, элементы благоустройства, оболочка термоблока);

- вибропрессованных из тощих смесей с воздухововлечением до 10% (блоки внутренних стен, фундаментов, перегородок, перекрытий);

- изготавливаемых из умеренно жестких смесей, формуемых на виброплощадке (балки перекрытий, перемычки, ступени);

- пенобетона с воздухововлечением до 95% (плитный утеплитель, заполнение термоблока).

Песок – единственный заполнитель в песчаном бетоне, наиболее дешевый и повсеместно распространенный строительный материал, стоимость которого для большинства регионов России в 2–3 раза ниже стоимости щебня твердых пород и в 6–8 раз ниже стоимости керамзитового гравия.

Для реализации предлагаемой системы строительства разработан ряд новых технических решений, по которым получены патенты РФ. Одной из таких разработок является стеновой элемент – термоблок (патент № 2030527).

Необходимость обеспечения теплозащитных свойств стен в соответствии с требованиями нового СНиП делает экономически нецелесообразным их возведение из традиционных штучных материалов – кирпича, керамзитобетона – или из ячеистого бетона.

Термоблок – это стеновой блок со стандартными габаритными размерами 390х190х188 мм, который включает оболочку из высокопрочного песчаного бетона и заполнение минерализованной цементом пеной объемной массой 150 кг/м³. Оболочка изготавливается вибропрессованием и немедленно (на следующем же технологическом посту) заполняется минерализованной пеной. В результате получается блок с несущей способностью (позволяющей использовать его как в малоэтажном, так и в многоэтажном строительстве), с высокими теплозащитными свойствами и стоимостью ниже любых выпускаемых в настоящее время стеновых материалов.

Использование термоблоков вместо традиционных стеновых материалов существенно снижает себестоимость жилищного строительства, в том числе из-за толщины стен, составляющей 38 см для большей части территории России.

Применение песчаного бетона в качестве базового материала для всех изделий в здании, использование вибропрессования как базовой технологии, отсутствие арматуры в подавляющем большинстве изделий и необходимости в наружной отделке – все это делает предлагаемую систему строительства наиболее дешевой из всех, известных в отечественной и зарубежной практике.

Себестоимость 1 м² здания (без работ по внутренней отделке и коммуникациям) составляет 80–100 долларов США, что значительно ниже, чем предлагается отечественными и зарубежными фирмами. А возможность выполнить строительство дома собственными силами застройщиков без крана может еще существенно снизить эту невысокую стоимость.

Исследовательские работы, опыт проектирования и практика изготовления показывают, что для большинства регионов полезно даже простое исключение щебня из состава бетонной смеси, но гораздо больший эффект достигается при проектировании конструкций с учетом особенностей свойств песчаного бетона, технологии его изготовления, а также при правильном выборе заполнителей, химдобавок, вяжущих. Разработаны методы, позволяющие производить конструкции из песчаного бетона на стандартном оборудовании практически без перерасхода цемента.

Исследовательские работы последних лет существенно расширили знания о песчаных бетонах. Разработаны и определены:

- принципы классификации песчаных бетонов – разделения их на группы, определены физико-механические характеристики материала внутри каждой группы;

- способ проектирования состава бетона, имеющий характер алгоритма – набора формализованных операций, выполнение которых однозначно приводит к получению оптимального результата;

- новый класс песчаных бетонов – конструкционные бетоны, изготавливаемые из тощих смесей;

- закономерности использования песков-заполнителей в песчаном бетоне, причем разработанный расчетный аппарат позволяет не только оценить качество песка по его гранулометрическому составу, но и определить целесообразность использования и оптимальный грансостав фракционированного песка;

- особенности работы песчаного бетона с арматурой, что позволяет изготовление крупноразмерных железобетонных конструкций;

- особенности технологических режимов производства изделий;

- методы, дающие возможность изготавливать вибропрессованием железобетонные мелкоштучные изделия.

Практика использования песчаного бетона позволила определить следующие основные области применения материала в промышленности сборного железобетона:

- в дорожном строительстве (плиты покрытий, бортовой камень, тротуарные плиты, фигурные элементы мощения, плиты для трамвайных путей);

- для конструкций, работающих преимущественно на сжатие (блоки, колонны);

- для конструкций, предельное состояние которых определяется возникновением или раскрытием трещин (трубы);

- в тонкостенных конструкциях, габариты либо отдельные размеры которых зависят от величины зерна крупного заполнителя (панели перекрытий, сваи);

- в конструкциях, где отпускная прочность равна проектной;

- для конструкций, связанных с работой в агрессивных средах, в условиях высоких и низких температур.

Все более широкое применение находит использование песчаных бетонов в производстве отделочных материалов. Долговечность изделий, великолепный внешний вид, простота и дешевизна изготовления делают чрезвычайно перспективной эту область применения материала. Действительно, для изготовления плитных отделочных материалов в технологической линии производства, например, тротуарных плит, достаточно небольших изменений в оснастке для того, чтобы выпускать рельефные плиты, плиты с бугристой фактурой или фактурой «шагрень».

Появившиеся в последние годы высококачественные пигменты для бетонов дают возможность получать изделия ярких, сочных тонов. Отечественное формующее оборудование позволяет не только вводить пигменты в массу бетона, но и получать цветной фактурный слой.

Весьма эффектно выглядит «колотая» фактура песчаного бетона, когда затвердевшие плиты (блоки) раскалываются на колочной машине. Фактура «колотых» плит может быть неотличима от натурального гранита, известняка.

Вышеперечисленные приемы отделки могут быть использованы и при изготовлении блоков для стен или цоколей, что исключает необходимость дополнительной отделки зданий.

Очень красиво выглядят шлифованные плиты из песчаного бетона. Обычно производится двустадийное шлифование, сопровождающееся обрезкой кромок на недорогом отечественном оборудовании.

Специалистами разработана технология нанесения фактурных слоев из песчаного бетона с наполнителями на затвердевшую поверхность плит. Испытания, проведенные в климатической камере, показали высокую адгезию фактурного слоя.

В последнее время все шире распространяется производство мелкоштучных изделий для дорожного строительства (преимущественно фигурных тротуарных плит) в одиночных пластмассовых формах. Требуемая удобоукладываемость бетонных смесей, уплотняемых обычно на стандартной виброплощадке, достигается благодаря использованию пластификаторов (преимущественно С-З) или вяжущих низкой водопотребности. Несмотря на необходимость проведения тепловлажностной обработки плит, большую стоимость бетонной смеси и более высокие трудозатраты по сравнению с вибропрессованием, эта технология получила распространение из-за небольших первоначальных инвестиций в организацию производства и привлекательный внешний вид изделий.

В целом, квалифицированно проведенная работа по переводу производства с крупнозернистого на песчаный бетон позволяет получить экономический эффект, особенно значимый в регионах, где велика разница в стоимости песка и щебня.

Существующий уровень научно-исследовательских работ в области песчаных бетонов и практика использования материала заставляют говорить о том, что область его применения должна оцениваться единственным критерием – экономической целесообразностью. И в этом случае песчаный бетон рано или поздно станет основным строительным материалом России XXI века.

Алексей Чернов, заслуженный изобретатель России, подробно рассказывает о процессе изготовления ячеистого бетона, описывает тонкости и «подводные камни», ожидающие начинающего производителя, и дает подробные рекомендации по усовершенствованию технологии производства.

ИСХОДНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ

Прочитать остальную часть записи »

Чистые жидкости моносостава не способны к образованию сколь-нибудь устойчивой пены – для получения устойчивой пены в жидкой фазе кроме растворителя должен присутствовать специальный поверхностно-активный компонент (пенообразователь) способный адсорбироваться на межфазной поверхности «раствор-воздух».

По способности создавать устойчивые пены пенообразователи можно разделить на два типа:

Прочитать остальную часть записи »

Множество производителей уже столкнулись с тем фактом, что далеко не всякая пена годится для производства пенобетона. Пробные эксперименты по самостоятельному изготовлению пенобетона, как правило, поначалу вызвают только разочарование — ничего не получается. Обычно винят плохую пену. И действительно, из пены для бритья или средства для мытья посуды, оказавшихся под рукой, невозможно получить что-либо, хоть отдаленно напоминающее пенобетон.

Осознание факта, что для пенобетона нужна специальная пена, получаемая на специальном оборудовании и из столь же специальных пенообразователей выводит на качественно новый уровень экспериментирований — что-то такое «дырчато-ноздреватое» начинает получаться. — Наверное это пенобетон и есть? — Вряд ли, скорее некая пародия на него.

Прочитать остальную часть записи »

Что общего между огнетушителем и пенобетоном? Конечно, пенообразователи! О применении пожарных пенообразователей в производстве пенобетона, об их свойствах, составах и «характере» рассказывает Сергей Ружинский.

Защита от огня запасов жидкого топлива (нефти, керосина, бензина и т.д.) всегда имела огромное значение. Какие бы меры ни предпринимались, всегда есть опасность пожара. Поэтому вопрос о наиболее совершенных методах тушения горящих нефтепродуктов остается очень актуальным.

Прочитать остальную часть записи »

В настоящее время выпускается множество различных пенообразователей. Мы рассмотрим: каких они бывают типов, их отличия друг от друга и требования к пенообразователям, применяемым в производстве пенобетона.

Прочитать остальную часть записи »

19–21 июня в Санкт-Петербурге состоялась международная научно-практическая конференция «Пенобетон-2007».

Конференция проходила во второй раз. Организаторы (Санкт-Петербургский государственный университет путей сообщения) приятно удивили участников высоким профессионализмом и душевностью, которые с самого начала стали визитной карточкой мероприятия.

Прочитать остальную часть записи »

Рассматривается технология механической активации цементных систем с целью улучшения свойств неавтоклавных ячеистых бетонов.

В последние годы во многих регионах страны наблюдается заметный рост производства пенобетона неавтоклавного твердения. В 2003 г. на 40 заводах выпускалось 1,4 млн. м³ автоклавного ячеистого бетона, а на 200-х установках — 600 тыс. м³ неавтоклавного бетона. К 2020 г. предполагается увеличить производство обоих видов бетона более чем в 10 раз. Поэтому ставится задача улучшить свойства неавтоклавных ячеистых бетонов, в частности, получить прочностные показатели, сравнимые с показателями автоклавных ячеистых бетонов.

Прочитать остальную часть записи »

Для всех пенобетонщиков ответ очевиден – пенобетон. Но так как в настоящее время некоторые застройщики предпочитают использовать пенополистирол и при этом рассказывают о его преимуществах, то мы решили написать эту статью.

Если Вы внимательно дочитаете её до конца, то сможете аргументировано доказать своим клиентам, что постройка дома с использованием пенополистирола не лучший вариант и надо использовать пенобетон.

Результаты обследований зданий и сооружений с наружными стенами и покрытиями, утепленными пенополистиролом, показывают, что пенополистирол имеет ряд особенностей, которые не всегда учитываются строителями. Стабильность теплофизических характеристик пенополистирола в условиях эксплуатации зависит от технологии его изготовления и совместимости с другими строительными материалами. Нельзя не учитывать и воздействия ряда случайных эксплуатационных факторов, ускоряющих естественный процесс деструкции пенополистирола. Это подтверждается различными сроками службы, устанавливаемыми отечественными специалистами в пределах от 13 до 80 лет на пенополистирол, чаще всего с одинаковыми физическими свойствами. Зарубежные специалисты устанавливают гарантированный срок службы 15-20 лет. Реже даются гарантии до 30 лет. При этом не исключается возможность более длительной эксплуатации теплоизоляции при ухудшении физических свойств.

До введения новых норм по теплоизоляции стен и покрытий проблема разработки методики не стояла из-за малого объема применения пенополистирола. Например, в трехслойных железобетонных панелях и стенах с гибкими металлическими связями было достаточным принимать толщину пенополистирольных плит 4 – 9 см в зданиях, возводимых практически по всей России от Краснодара до Якутска. И, как правило, в капитальных жилых и общественных зданиях пенополистирол применялся в редких случаях. Согласно новым нормам толщину пенополистирольного слоя в стенах и панелях с гибкими металлическими связями приходится увеличивать соответственно до 15-30 см. При повышенной толщине утеплителей в стенах возрастают усадочные явления и температурные деформации, что приводит к образованию трещин, разрывам контактных зон с конструкционными материалами, изменяется воздухопроницаемость, паропроницаемость и, в конечном итоге, снижаются теплозащитные качества наружных ограждающих конструкций. В северных регионах страны с коротким холодным летом стены с увеличенной толщиной теплоизоляции не успевают войти в квазистационарное влажностное состояние, что приводит к систематическому накоплению влаги и ускоренному морозному разрушению, снижению срока службы и более частым капитальным ремонтам.

Чтобы представить последствия влияния химических факторов, было исследовано действие растворителей на пенополистирольные плиты. В качестве химических реагентов использовали бензин, ацетон, уайт-спирит и толуол, т. е. вещества, входящие в состав многих красок, применяемых в строительстве и ремонте. При воздействии указанных веществ в жидком состоянии наступило полное растворение образцов пенополистирола через 40-60 с. В парах (в эксикаторах) полное растворение произошло через 15 сут. Хорошо известно, что пенополистирол имеет низкую огнестойкость. Но главная опасность для конструкций стен заключается не в низкой огнестойкости пенополистирола, а в его низкой теплостойкости. До возгорания при t=80-90њC в пенополистироле начинают развиваться процессы деструкции с изменением объема и выделением вредных веществ. Происходящие локальные пожары в отдельных квартирах домов в результате распространения температурной волны уничтожают утеплитель в стенах рядом расположенных квартир. Проведенные исследования на бетонных, растворных и керамических образцах (30х30х20см) с внутренними полостями, заполненными пенополистиролом (20х20х10см) показали, что их выдерживание при температуре 100-110њС в течение 2 ч приводит практически к полной деструкции пенополистирола с уменьшением в объеме в 3-5 раз. При этом отобранный из полостей газ содержал вредные вещества. Обильное выделение вредных веществ началось при температуре 80њС, характеризующей начало процесса стеклования, и продолжалось до полного расплавления пенополистирола. Некоторая часть газов была поглощена бетоном, раствором, керамикой.

Значительные изменения теплотехнических свойств плит происходят в результате нарушения технологического регламента при производстве строительных работ. Например, на втором году эксплуатации торгового подземного комплекса, построенного на Манежной площади в Москве, сделали вскрытие покрытия и при этом было обнаружено на большинстве пенополистирольных плит значительное число раковин и трещин. В результате толщина плит изменилась с 77 до 14 мм. Т.е. отклонение от проектного значения, равного 80 мм, составило от 4 до 470%. При этом плотность пенополистирола в зоне самой тонкой части плиты увеличилась до 120 кг/м3, т.е. более чем в 4 раза, что вызвало изменение коэффициента теплопроводности материала в сухом состоянии с 0,03 до 0,07 Вт/(м њС). Термическое сопротивление теплоизоляционного слоя покрытия в зоне чрезмерной деструкции пенополистирольных плит стало составлять 0,32 м^2оС/Вт, что отличает его от проектного значения, равного 2,7 м^2оС/Вт, более чем в 8 раз.

Качества пенополистирола ухудшаются под воздействием 3 факторов:

1. Технологические, влияющие на качество пенополистирола, отрицательное проявление которых может быть зафиксировано в условиях эксплуатации. Например, к беспрессовым пенополистиролам можно отнести неполное соединение гранул между собой, что увеличивает ячеистую более рыхлую структуру. Для всех пенополистиролов следует отметить время естественного удаления низкотеплопроводного газа из пор и заполнения пор воздухом. 2. Воздействия, возникающие в результате изготовления панелей или возведения стен. К ним относятся физические нагрузки и вибрирование, температурные воздействия при прогреве панелей, случайные воздействия красок и других материалов, содержащих летучие реагенты, несовместимые с пенополистиролом. Они неизбежны и будут возникать из-за незнания специфических свойств пенополистирола.

3. Эксплуатационные систематические воздействия, обусловленные внутренним эксплуатационным режимом помещений и изменчивостью наружного климата. Т.е. на естественную деструкцию пенополистирола и накладываются дополнительно влияние технологических и эксплуатационных случайных факторов. Поэтому естественный процесс старения пенополистирола, медленно происходящий во времени, сильно ускоряется.

Получается, что свойства пенополистирола меняются от воздействия не контролируемых случайных факторов и выбор данного материала в качестве утеплителя экономически не выгоден (при эксплуатации здания более 10 лет) и потенциально опасен.

Прочитать остальную часть записи »