Теплопроводность керамзитоблок: Теплопроводность керамзитобетонных блоков по ГОСТ, расчеты толщины стен

Теплопроводность керамзитобетонных блоков по ГОСТ, расчеты толщины стен

С развитием технологий в строительной сфере предоставлена возможность сокращения сроков работ и экономии средств. Одним из способов удешевления материалов является возведение здания из керамзитобетонных блоков. Эту методику нельзя назвать новой, хотя широкое распространение она получила относительно недавно. Благодаря целому ряду преимуществ и сравнительным характеристикам с другими видами (кирпичом, ракушечником), можно говорить о превосходящих качествах керамзитобетона.

Определение теплопроводности блоков

Производство блоков подразумевает смешивание цемента, песка и гравия размером от 5 мм. От величины наполнителя зависят энергосберегающие свойства и прочность. Чем более крупные зерна добавляются в смесь, тем выше показатель теплопроводности. Этот коэффициент керамзитобетона обозначают буквой λ, применяемой при расчетах количества энергии, которая проходит через несущую толщиной в 1 метр, создает сопротивление на площади в 1 м2 с разницей температуры в 1°С/час на внутренней и внешней сторонах поверхности. Факторы, влияющие на коэффициент теплопроводности керамзитоблоков, заключаются в следующих понятиях:

1. Количество и качество сырья, используемого для изготовления. Стандартно замешивают 1 долю цемента, 2 – кварцевого песка, 3 – гранулированного компонента.

2. Большое количество воздушных ячеек делает материал легким, что снижает коэффициент теплопроводности. Чем меньше пористость, тем камень имеет больший вес, что увеличивает показатель.

3. Определенных размеров керамзитоблоков не существует, их длина – диапазон от 250 до 450 мм, ширина – 180-450 мм, высота – 180-250 мм.

4. Также играет роль марка бетона, каждая имеет свою прочность на осевое сжатие (максимальная нагрузка кг/см2, которую он выдерживает на 28 день после отвердевания). У материала М35 и М50 эта величина составляет В3,5, М75 и 100 – В7,5, М200 – В1.

При определении теплоизоляции керамзитобетонных блоков можно воспользоваться таблицей:

Плотность (кг/м3)В сухом состоянии Вт (м°С)В процессе эксплуатации
18000,7-0,80,8-0,9
16000,5-0,60,7-0,8
14000,4-0,50,6-0,7
12000,3-0,40,5-0,6
10000,2-0,30,4-0,5
8000,1-0,20,3-0,4
6000,1-0,150,25-0,30
5000,10,15-0,25

После определения теплопроводности керамзитоблоков делают расчеты толщины стен. В формуле этот показатель обозначают буквой δ. Также для вычисления используется величина сопротивления передачи энергии, зависящая от типа зданий и климатических условий и имеющая символ Rreg. Если взять среднее значение около 3 единиц, получится формула: δ= Rreg х λ. Допустим, теплопроводность блока составляет 0,2 Вт(м°С), в результате: δ=3х0,2=0,6 м – толщина стены.

Разновидности керамзитобетона

В зависимости от своего предназначения блоки делятся на несколько типов:

1. При строительстве для теплоизоляции используется материал плотностью 400-600 кг/м3. Величина проводимости энергии у него составляет 0,1-0,17 Вт(м°С), прочность на сжатие – 5-22 кг/см2. Такой керамзитобетонный камень выдерживает только собственный вес, имеет неплотную структуру с большим количеством пустот, но обладает самым высоким показателем теплоизоляции.

2. Для сооружения несущих стен, цокольных этажей применяются полнотелые конструктивные блоки с содержанием бетона марок М300-400 и гравием мелких фракций. Является наиболее прочным среди всех видов, плотность составляет 1800 кг/м3. Также имеет высокие характеристики теплоизоляции – 0,55 Вт(м°С). Использование стеновых блоков позволяет увеличить площадь помещения за счет небольшой толщины стен. При этом скорость укладки в несколько раз выше, чем работа с кирпичом при тех же объемах.

3. На объектах с необходимостью снижения веса несущих используют конструктивно-теплоизоляционный керамзитобетон. Также этот материал применяется при производстве больших блоков и стеновых панелей. Плотность после застывания составляет 800 кг/м³, теплопроводность – 0,45Вт(м°С). При одинаковой толщине стены кирпич обладает более низкими свойствами.

По конструкции и размерам керамзитобетон можно разделить на две класса: стеновой и перегородочный вид. В таблице показаны типовые формы и их главные характеристики:

Классификация по количеству пустотПараметры, ммПлотность (кг/м3)Процент пустотностиМаркаМорозостойкостьВес, кг
4 — канальный390х190х188800-90035-40М50F5010-15
7
8
1015-18
Полнотелый390х190х188900-10000М7517-20
2-пустотный390х190х2301200-140020-25М5015-17

Для перегородок

Пустотелый390х90х188900-100025-30М35Не нормируется5-6
Полнотелый390х90х1881000-12000М508-10

Теплопроводность керамзитобетонных блоков в первую очередь зависит от их плотности и количества пустот. Чем крупнее фракции гравия, тем выше величина. Благодаря основному натуральному компоненту, материал обладает высокой экологической безопасностью, способен дышать, морозоустойчив и не поддается гниению.

вес, теплопроводность, размеры, отзывы, плюсы и минусы

Рейтинг материала

20 out of 5

Экологичность

20 out of 5

Практичность

12 out of 5

Внешний вид

20 out of 5

Легкость укладки

Итоговая оценка

Использование керамзитоблоков в строительстве позволяет снизить затраты на возведение зданий и общий вес конструкции. Это возможно благодаря наличию в их составе заполнителя в виде крупных фракций. Дома из керамзитобетона соответствуют всем архитектурным, эстетическим требованиям и правилам пожарной безопасности. Они отличаются долговечностью, прекрасной теплоизоляцией, устойчивостью к влиянию агрессивной среды.

Характеристики и свойства керамзитоблоков

По своим свойствам керамзитобетон отвечает требованиям технических условий к бетонным стеновым камням.

Характеристики керамзитоблоков:

  • вес варьируется в рамках 5-15 кг;
  • отличаются хорошими прочностными качествами. Использовать их можно не только в малоэтажном строительстве, но и при возведении высоких строений. Благодаря пустотам в материале, можно выполнить скрытый каркас, чтобы несущая способность кладки была выше;
  • плотность составляет 700-1500 кг/м3;
  • имеют невысокую теплопроводность. Поэтому их применение возможно и в теплом, и в холодном климате.

Средние размеры блоков составляют:

  • длина – примерно 240-450 мм;
  • ширина – примерно 190-450 мм;
  • высота – примерно 188-240 мм;

Свойства готовых изделий определяются содержанием керамзита и размером фракций. Чем выше процент керамзита в материале, тем ниже его прочность и теплопроводность. Все характеристики керамзитоблоков определяются ГОСТом и должны иметь соответствующий сертификат соответствия.

Сколько весит керамзитоблок и его стандартные размеры расскажет видео:

Плюсы и минусы керамзитоблоков

Керамзитобетон популярен в строительстве благодаря доступной цене и хорошим качествам. В отличие от древесины, он не подвергается горению и гниению. Преимуществом материала перед металлом является то, что он не ржавеет. При этом керамзитобетон комбинирует лучшие свойства таких материалов, как камень и дерево.

Достоинства керамзитоблоков:

  • имеют теплопроводность на порядок выше, чем обычный бетон;
  • керамзит имеет рельефную поверхность, поэтому обеспечивается качественное сцепление материала с раствором;
  • благодаря особой структуре позволяют существенно повысить звукоизоляцию конструкции;
  • по сравнению с цементным бетоном, имеют более высокий уровень химической стойкости и устойчивости к воздействию влаги. Керамзитобетон не разрушается под действием раствором сульфатов, мягкой воды, углекислот, щелочей и других веществ;
  • не горят, под действием огня не выделяют вредных веществ;
  • обладают хорошей паропроницаемостью;
  • стеновые и фундаментные блоки характеризуются повышенной морозоустойчивостью;
  • кладка керамзитоблоков такая же, как и при работе с керамическим кирпичом, но намного удобнее и легче. Один блок эквивалентен примерно 7 кирпичам;
  • легко укладываются вручную, без использования специальной техники;
  • стоимость кладки ниже, чем у обычного бетона;
  • могут применяться как в жилищном, так и промышленном или гражданском строительстве;
  • могут комбинироваться с различными видами железобетонных изделий, стройматериалов, оконных и дверных проемов;
  • сохраняют свои свойства около 50-75 лет.

Вместе с тем, керамзитобетону присущи и определенные недостатки по сравнению с иными подобными материалами. Из-за высокой пористости физико-механические качества материала (морозоустойчивость, прочность, плотность) несколько снижаются. Если планируется возводить массивное сооружение, необходимо выполнять точный расчет, учитывая прочность материала.

Керамзитоблоки более хрупкие, чем обычные бетонные блоки. Они отлично держат статичные нагрузки, но боятся динамичных деформаций. Гранулы в крупнопористых изделиях легко выковырять вручную. Их не следует ронять, потому что они могут расколоться. При раскрое они образуют неровные края с трещинами, которые легко осыпаются.

Такие особенности материала обусловливают наличие ограничений в его использовании. Допустим, для закладки фундамента рациональнее использовать обычный бетон, поскольку керамзитоблоки могут попросту рассыпаться.

В следующей таблице представлены основные характеристики керамзитобетона в сравнении с характеристиками других популярных строительных материалов.

Технические свойства керамзитобетона и других материалов

Характеристики Керамзитобетон Пенобетон Газобетон Кирпич
Теплопроводность, Вт/м2 0,15-0,45 0,08-0,38 0,12-0,28 0,3-0,8
Плотность, кг/м3 700-1500 450-900 200-600 1000-2000
Водопроницаемость, % 50 95 100 40
Масса, 1м2 стены 500-900 70-900 200-300 1450-2000
Морозоустойчивость, циклов 50-200 25-50 10-30 50-200
Прочность, кг/см2 25-150 10-50 5-20 50-150

 

 Отзывы о керамзитоблоках

Керамзитоблоки удобны в использовании и имеют достаточно простой процесс производства. Однако, многие изготовители добавляют меньше цемента, чем положено по нормам. Поэтому материал получается хрупким, и плиты на него монтировать сложно. При покупке обязательно нужно проверять внешний вид блока на скол.

Керамзитобетон имеет очень много отличных качеств. Это и стоимость, и небольшой расход раствора для кладки, и быстрый монтаж. Но при этом у него можно найти и недостатки. Его прочность не такая высокая, как, например, у кирпича. Поэтому устройство загруженных балок в перекрытии в таком доме невозможно. Кроме того, перевязать основную стену из керамзитоблоков с облицовочным рядом довольно сложно. В этом случае удобнее использовать кирпич.

Подробнее про особенности и мнения людей о керамзитобетонных блоках можно узнать из видео:

 

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями в социальных сетях:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

И подписывайтесь на обновления сайта в Контакте, Одноклассниках, Facebook, Google Plus или Twitter.

состав, виды, характеристики плюсы и минусы блоков из керамзитобетона

1. Состав керамзитоблока.

Представим состав керамзитобетонной смеси с удельным весом 1500 кг/м 3 в виде таблицы*.

Таблица 1: Состав керамзитобетонной смеси

Наименование материалаМасса, кг% от массы
Цемент М400 430 26,7
Керамзит 510 34
Песок 420 28
Вода 140 9,3

*Данные приведены для 1м3 керамзитобетонной смеси.

При снижении % содержания цемента и песка удельный вес керамзитобетонной смеси будет уменьшаться.

В составе легких смесей с удельным весом до 1000 кг/м 3 песок может отсутствовать, содержание цемента уменьшается, а керамзита — растёт.

1.1. Цемент (ГОСТ 10178-85).

Для производства блоков необходим цемент марки не ниже М-400.

1.2. Керамзит (ГОСТ 9757-90).

Керамзит – легкий пористый материал в виде гравия, получаемый в результате обжига легкоплавких глинистых пород. Чаще всего для производства керамзитоблоков используют фракции 5-10 мм.

1.3. Песок (ГОСТ 8736-93).

В качестве наполнителя используется песок крупной или средней фракций, который создаёт скелет блока.

1.4. Вода (ГОСТ 23732-79).

Предпочтительно применение воды без загрязняющих примесей.

2. Классификация.

Керамзитоблоки являются стеновыми бетонными камнями и должны соответствовать ГОСТ 6133-99. Они классифицируются по следующим параметрам:

2.1. По назначению.

  • Теплоизоляционные (удельный вес 350-600 кг/м 3) — применяют для утепления зданий.
  • Конструктивно-теплоизоляционные (удельный вес 600-1400 кг/м 3) — используют преимущественно для возведения однослойных стеновых панелей.
  • Конструктивные (удельный вес 1400-1800 кг/м 3) — используются для несущих конструкций домов и инженерных сооружений (мосты, эстакады).

2.2. По применению.

  • Стеновые блоки – для строительства стен (как наружных, так и внутренних).
  • Перегородочные блоки – для возведения перегородок.

2.3. Размеры.

  • ГОСТ 6133-99 предусматривает следующие размеры блоков для стен: 90х190х188мм, 190х190х188мм, 290х190х188мм, 390х190х188мм, 288х138х138мм, 288х288х138мм.
  • Размеры перегородочных блоков — 190х90х188мм, 390х90х188мм, 590х90х188мм.

По согласованию с заказчиком размеры блоков могут меняться.

2.4. По форме.

  • Полнотелые – сплошные блоки без пустот.
  • Пустотелые – блоки как с глухими, так и со сквозными пустотами, формируемыми в процессе изготовления для придания блоку необходимых эксплуатационных характеристик.

3. Характеристики.

3.1. Прочность.

Значения прочности керамзитоблоков:

  • теплоизоляционных — 5-25 кг/см2;
  • конструктивно-теплоизоляционных – 35 — 100 кг/см2;
  • конструктивных — 100 — 500 кг/см2.

3.2. Объёмный вес.

Объёмный вес керамзитоблоков:  

  • теплоизоляционных — 350-600 кг/м 3;
  • конструктивно-теплоизоляционных – 600 — 1400 кг/м 3;
  • конструктивных — 1400 — 1800 кг/м 3.

3.3. Теплопроводность.

Теплопроводность керамзитоблоков – 0,14-0,66 Вт/(м*К). Теплопроводность растёт с увеличением содержания цемента. По этому показателю теплоизоляционные блоки находятся на уровне дерева. Даже конструктивные предпочтительнее бетона и кирпича. Применение в строительстве пустотелых блоков уменьшает теплопроводность стен и делает дом теплее.

3.4. Морозостойкость.

Морозостойкость увеличивается с уменьшением пористости. Минимальные значения (15 — 50 циклов) — у теплоизоляционных керамзитоблоков. У конструктивно-теплоизоляционных — до 150 циклов, у конструктивных — до 500.

3.5. Усадка.

Усадка  керамзитоблоков находится на уровне тяжелых бетонов — 0,3-0,5 мм/м.

3.6. Водопоглощение.

Водопоглощение керамзитоблоков – 5 — 10% по массе. Значение может быть снижено путём добавления в керамзитобетонную смесь комплексных добавок и пластификаторов.

3.7. Паропроницаемость.

Паропроницаемость керамзитоблоков — 0,3-0,9 мг/(м*ч*Па). Значение увеличивается с увеличением пористости и степени пустотелости. Для теплоизоляционных блоков значения максимальны, для конструктивных – минимальны.

3.8. Огнестойкость.

Предел огнестойкости керамзитоблоков – 180 минут при температуре 1050 С.

3.9. Стоимость.

Стоимость керамзитоблоков зависит от степени пустотелости, от прочности, определяющейся содержанием цемента, и находится в пределах 2200-3500 руб/м3.

3.10. Звукоизоляция.

Звукоизоляционные свойства керамзитоблоков улучшаются с увеличением пористости. Перегородка из теплоизоляционных блоков размерами 590х90х188 мм обеспечивает звукоизоляцию на уровне 45-50 Дб.

3.11. Максимальная этажность строения.

Конструктивные керамзитоблоки позволяют осуществлять высотное строительство. Возможно возведение 12-этажных домов

Таблица 2: Характеристики керамзитоблоков

Наименование показателяЗначениеКомментарий
Прочность, кг/см2 5-500 Минимальные значения прочности — у легких теплоизоляционных блоков, максимальные —  у самых тяжелых конструктивных
Объемный вес, кг/м3 350 -1800 При увеличении % содержания цемента в керамзитобетонной смеси увеличится объемный вес и прочность
Теплопроводность, Вт/м*К 0,14 – 0,66 Показатель лучше, чем у кирпича и бетона; ухудшается с ростом % содержания цемента.
Морозостойкость, циклы 15-500 Минимальные значения — у легких теплоизоляционных блоков, максимальные —  у самых тяжелых конструктивных
Усадка, мм/м 0,3 — 0,5 Хороший показатель на уровне тяжелых бетонов
Водопоглощение, % 5-10 Хороший показатель, который может быть улучшен применением комплексных добавок и пластификаторов
Паропроницаемость, мг/(м*ч*Па) 0,3-. 0,9 Высокое значение в сравнении с другими стройматериалами; увеличивается с ростом пористости и степени пустотелости блоков
Огнестойкость, мин. при температуре 1050 С 180 Значение выше, чем у других легких бетонов
Стоимость руб/м3 2200-3500 Зависит от содержания цемента в смеси и степени пустотелости
Звукоизоляция, Дб 45-50 Значение для перегородки из теплоизоляционных блоков размерами 590х90х188 мм; показатель растёт с увеличением содержания керамзита
Максимальная этажность строения, этажей 12 Достигается при использовании конструктивных блоков

4. Преимущества керамзитоблоков в сравнении с альтернативными материалами.

  • Экологическая безопасность. Керамзитобетон производится из натуральных материалов (цемент, песок, глина), что обеспечивает его высокую экологичность. Материалу присвоен первый класс радиационной безопасности. Он полностью соответствует современным санитарно-гигиеническим требованиям по показателям звукоизоляции и паропроницаемости.
  • Теплопроводность керамзитобетона и использование в строительстве пустотелых блоков делает дома из этого материала теплыми.
  • Низкий удельный вес керамзитоблоков позволяет сэкономить на устройстве фундамента и транспортировке.
  • азмеры и вес блоков снижают затраты рабочей силы и цементного раствора при возведении стен, ускоряют строительство.
  • Низкая гидроскопичность и, как следствие, высокая морозоустойчивость повышают срок службы сооружений из керамзитоблоков, дают возможность экономии на защите стен.
  • Применение блоков со сквозными пустотами позволяет сооружать внутри стен силовые каркасы, повышающие несущую способность конструкций.
  • Низкие значения усадки обеспечивают экономию на косметических ремонтах.

5. Минусы строительства из керамзитоблоков.

  • Керамзитобетон уступает в прочности тяжелым бетонам. Нежелательно использование керамзитоблоков при устройстве фундаментов.
  • Неидеальная геометрия блоков.
  • При многоэтажном строительстве необходимо использовать блоки с повышенным содержанием цемента. Следствием этого является необходимость устройства более мощного фундамента, ухудшение теплоизоляционных качеств сооружения и общее удорожание проекта.

6. Область применения.

В зависимости от назначения керамзитоблоки могут использоваться для утепления домов, строительства зданий (в том числе многоэтажных), возведения инженерных сооружений (мостов, эстакад).

7. Способы транспортировки.

Перевозка керамзитоблоков осуществляется любым транспортом на поддонах. Высота пакета с поддоном не должна превышать 1,3 м. Камни с глухими отверстиями укладывают пустотами вниз. Сформированные транспортные пакеты складируются в один ярус. Не допускается проведение разгрузочно-погрузочных работ вручную.

Как правильно класть керамзитобетонные блоки: техники и особенности

Керамзитобетон последнее время стал часто использоваться в частном домостроении. Кладка этого стенового материала имеет ряд особенностей, рассмотрим их в этой статье.

Свойства материала

Особенности изделий

Керамзитобетон изготавливается из песка, воды, цемента и керамзитного заполнителя. Керамзит – это пористые глиняные гранулы, которые добавляют в смесь вместо традиционной для бетона гравийной засыпки. Гранулы обладают низкой плотностью и небольшим весом, благодаря этому керамзитобетон получается «теплее» и меньше по весу, что дает возможность увеличивать размер блока.

  • Низкая теплопроводность обеспечивает сохранение тепла. У блоков низкой плотности может составлять 0,2 Вт/м*С в сухом состоянии.
  • Скорость строительства выше, чем скорость при работе с кирпичом.
  • Высокая прочность: от марки M25 до M100.
  • Паропроницаемость – материал обеспечивает миграцию водяных паров сквозь толщу стены, что обеспечивает нормализацию микроклимата в доме.

Виды изделий и советы по выбору блоков

По СП все блоки условно подразделяются на теплоизоляционные, конструкционно-теплоизоляционные и конструкционные. Это разделение носит условный характер и определяется нормативами. Считается, что теплоизоляционные стеновые материалы обеспечивают только сопротивление теплопередаче и не выполняют несущих функций, конструкционно-теплоизоляционные могут формировать однослойные стены, которые не требуют утепления, а конструкционные используются только для возведения стен.

Опираться на эту классификацию при выборе керамзитобетона не имеет смысла, так как параметры тепловой защиты и несущей способности должны рассчитываться под конкретный проект в определенных климатических условиях.

Современные строительные правила требуют, чтобы ограждающие конструкции имели сопротивление теплопередаче 2 – 4 м. кв*С/Вт. Если взять максимально разумную толщину стены в 500 мм, то для однослойного ограждения потребуется теплопроводность 0,1 – 0,25 Вт/м*С. Обратившись к СП 50.13330.2012. «Тепловая защита зданий», можно найти, что этим требованиям отвечают только две плотности керамзитобетона: D500 и D600.

Теплопроводность D500 при влажности 5% составляет 0,17, при влажности 10% — 0,23, у D600 – 0,2 и 0,26 соответственно.

Из этого можно сделать вывод, что большая часть керамзитобетонных блоков в условиях климата средней полосы России будет требовать дополнительного утепления. Возведение однослойных стен возможно для хозяйственных построек или для домов сезонного использования (дачи, турбазы).

Под термином однослойные стены обычно подразумевают, что один материал закрывает все потребности в теплозащите. Трехслойная стена может состоять из несущей кладки, утеплителя и облицовки.

Керамзитобетонные блоки в зависимости от формы подразделяются на пустотелые и полнотелые.

Пустотелый

Пустотелые – в результате формования в изделии оставляют полости, которые могут служить для прокладки коммуникаций. Они снижают вес изделия и расход сырья на производство, что делает конечный продукт более дешевым. В большинстве случаев такие керамзитобетонные блоки используют для возведения стен. В среднем их вес составляет 13 – 15 кг, марка прочности – M35 – M50, плотность — D650 – D1000.

Полнотелый

Полнотелые – блоки без пустот, в качестве стенового материала применяются реже из-за высокой теплопроводности, избыточной прочности и более высокой цены. В большинстве случаев этот вид керамзитобетонных изделий идет на цоколи и надземную часть фундаментов. Средний вес может превышать 20 кг, марочная прочность достигает M100, плотность изделий D1500 и выше. Это означает, что теплопроводность будет на уровне 0,6 – 0,7 Вт/м*С.

При выборе керамзитобетонные блоков следует опираться на проектные данные необходимой несущей способности стен и теплового сопротивления ограждающей конструкции.

Расчет цементного раствора

В качестве основного вяжущего для кладки керамзитобетонных блоков обычно применяют обычный цементно-песчаный раствор (ЦПС). Его приобретают в виде сухой смеси или делают из песка и цемента на месте строительства. Готовая смесь выходит немного дороже, но при этом в ней компоненты уже смешены в нужной пропорции, что избавляет от ошибок и от некоторых предварительных этапов.

Немаловажным фактором, влияющим на расход, является геометрия блока. Если изделия имеют значительные отклонения (более 1 мм), то кладочный шов приходится делать толще. Утолщение кладочного шва приводит к падению прочности всей кладки. Оптимальный шов для керамзитоблоков с относительно хорошей геометрией должен составлять 5 – 10 мм.

Керамзитоблоки не пригодны для кладки с тонким швом. Также их не рекомендуется укладывать на минеральные клеевые составы.

Считается, что примерный расход раствора на 1 м. куб кладки составляет 40 кг при шве 10 мм, но этот параметр может сильно варьироваться в зависимости от опыта каменщика и качества материала.

Самостоятельное приготовление кладочной смеси

Марка кладочного раствора не должна превышать марку блоков более, чем в два раза. Для керамзитоблоков М50 рекомендуется использовать раствор не больше М100. Регулировать этот параметр можно соотношением песка и цемента.

Цемент М500 в соотношении с песком 1 к 4 даст раствор М100, М400 – М75.

  • Для приготовления смеси потребуется бетономешалка, так как в ручном режиме процесс будет занимать слишком много времени.
  • Песок нужно предварительно просеять, чтобы убрать камни и включения крупной фракции.
  • В бетономешалку заливают половину ведра воды и добавляют пластифицирующий состав для повышения эластичности раствора.

Для экономии строители часто применяют жидкое мыло или моющие средства, но такие кустарные пластификаторы существенно снижают качество смеси.

  • В воду добавляют половину песка и цемента, продолжая перемешивание.
  • Засыпаем остаток смеси и заливаем воду. Перемешиваем до получения густой сметанообразной массы.
  • Использовать раствор следует до начала застывания.

Процесс проведения работ

Толщина стен

Кладку можно выполнять в половину блока, в целый блок или в 1,5 блока. От толщины зависит тепловое и ветровое сопротивление ограждающей конструкции. В первом случае блок укладывается вдоль, во вторым — поперёк. Стена толще 500 мм обычно считается уже избыточной, хотя даже ее надо будет утеплять.

Стена толщиной в один блок

Чтобы стена была монолитной, необходимо выполнять перевязку. При укладке в половину блока она осуществляется смещением верхних рядов на половину блока. При толщине стены в целый блок перевязка выполняется по-разному: смещение при сохранении ориентации блока, поворот блоков следующего ряда на 90 градусов.

Вариант армирования стальным прутками требует штробления

Каждый третий ряд подлежит армированию металлической сеткой, если в будущем планируется выполнить облицовку на относе, то в кладке оставляют выпуски гибких связей.

Подготовка инструментов

  • Кельма
  • Киянка с резиновым наконечником
  • Шнурка
  • Отвес
  • Строительный уровень
  • Болгарка
  • Бетономешалка

Процесс возведения строения

  • Перед укладкой нужно проверить уровень перепадов на углах фундамента. Эти работы выполняют с помощью строительного нивелира. На высоте первого ряда натягивают шнурку, чтобы она отбивала ровную горизонталь.

На фото отсутствует гидроизоляция, но она должна быть по нормативам.

Отклонения от горизонта должны быть не больше 20 мм. Небольшие перепады до этой цифры можно нивелировать с помощью кладочного раствора первого ряда. Если перепады более 20 мм, то в первый шов следует заложить армирующую сетку. Перепады фундамента более 40 мм исправляются заливкой слоя бетона в опалубке.

  • Под первый ряд по нормативам должна быть уложена отсечная гидроизоляция. Для этой цели можно взять наплавляемое или клеящиеся битумное полотно на основе из стеклоткани или стеклохолста. Также с этой задачей хорошо справляются минеральные гидроизоляционные растворы.

Рубероид на основе картона в настоящее время практически не используется в качестве отсечной гидроизоляции. Под ними полезно укладывать строй раствора, чтобы сократить их истирание.

Кладку начинают от угловых блоков, их укладывают на раствор по причалке (шнурка, которую натянули ранее). Горизонтали и вертикали должны соответствовать проектным значением, их положение проверяем строительным уровнем, прикладывая его к разным сторонам блока. Коррекцию положения следует выполнять с помощью киянки.

Уровень соседних блоков тоже следует проверять с помощью уровня. Кладочный норматив допускает отклонения до 15 мм на 10 м.

Каждый 3 — 4 ряд подлежит армированию, в зонах локальных напряжений полезно устраивать железобетонные пояса, чтобы предотвратить растрескивание блоков.

Опалубка под заливку армирующего пояса.

Армированию подлежит первый ряд, подоконная зона, перемычки и обрез кладки под кровлей.

  • Перемычки изготавливаются на основе проектного решения, иногда его совмещают с заливкой армирующего пояса. Также с этой целью применяют лотковые U-образные блоки, в них закладывают арматуру и заполняют бетоном. Перемычки больших пролетов (например, гаражных ворот) могут выполняться с помощью стального усиления швеллером или уголками. Такие решение недешевы, поэтому встречаются реже.
  • В процессе выполнения кладки блоки приходится пилить, для этого проще всего использовать болгарку с сегментированными дисками с алмазным напыление. Такие круги меньше греются и не разлетаются. Блок опиливается по периметру, а потом раскалывается топором.
  • На последнем ряду под мауэрлатом тоже заливают армирующий пояс. Это делают, чтобы распорные нагрузки от кровли не разрушили стены.

Сильные и слабые стороны зданий, построенных из керамзитоблока

Преимущества строений из керамзитобетона

  • Устойчивость к усадке, при деформациях он меньше трескается.
  • Высокая плотность обеспечивает хорошую изоляцию от шума.
  • Крупный размер блока обеспечивает относительно высокую скорость строительства.
  • Хорошая фиксация крепежей, на стены внутри дома можно вешать полки и бытовую технику без дополнительного усиления.
  • Бюджетное строительство, если производство материала находится в транспортной доступности.
  • Относительно низкая теплопроводность, обеспечивает комфортный микроклимат в доме.

Недостатки дома из керамзитобетона

  • Материал имеет значительный вес, поэтому управиться с ним не так просто. Работы усложняются необходимостью использовать болгарку при укладке.
  • Материал анизотропен — это означает, что его параметры изменяются в зависимости от положения.
  • Керамзитобетон сильно продувается ветром из-за крупных пор в заполнителе, поэтому стены обязательно оштукатуриваются толстым слоем (не менее 10 мм).
  • Неровная структура затрудняет оштукатуривание.
  • Материал может накапливать влагу и медленно высыхает, что осложняет его выход на равновесный уровень влажности. Обычно блоки имеют влажность 10 — 11%, что сказывается на их теплопроводности.

Как выбрать марку керамзитоблока для строительства дома?

Керамзитовые блоки получают путем разлива по формам керамзитобетона с последующим его уплотнением и затвердеванием. За основу берется керамзит ‒ куски глины, вспененные в результате обжига. По своей структуре, материал занимает лидирующие позиции по сохранению тепла в доме среди аналогов. При этом, вес керамзита совсем небольшой, но в то же время он прочный, обладает высокой гигроскопичностью.

Свойства керамзитоблоков и бетона

Если в раствор бетона добавить керамзит, получится принципиально новый материал ‒ прочный и теплостойкий. Керамзитовые гранулы защищают бетон от попадания влаги, сохраняют отличные показатели звуко- и теплосбережения. Керамзитовый блок ‒ это наиболее удачное сочетание низкой теплопроводности керамзита и высокой прочности бетона. Он подходит для строительства домов не выше трех этажей без применения сложной спецтехники. 

Процесс возведения стен из этого материала длится значительно быстрей, чем при использовании других материалов. Для сравнения, 1 керамзитоблок равен 7 кирпичам. 

Особенности производства керамзитовых блоков

При производстве керамзитобетонных блоков производитель руководствуется ГОСТами, благодаря чему можно быть уверенным в прочности, водонепроницаемости и морозостойкости. Для гарантированно высоких свойств рекомендуется покупать данный товар только от известных заводов-изготовителей. При кустарном производстве не удастся добиться такого результата. 

Блок включает в себя керамзит, цемент, воду и песок, которые присутствуют в определенной пропорции. 

Производственный процесс начинается с подготовки сырья. Далее происходит замешивание смеси и разлив в формы. Следующие стадия ‒ уплотнение, сушка. Все эти этапы строго контролирует специальная лаборатория. 

Маркировка керамзитоблоков и применение

При выборе подходящей модели блока для возведения стен в первую очередь учитывается необходимая марочная прочность. Сразу стоит сказать, что большая часть керамзитовых блоков предназначена для создания перегородок или внутренних облегченных стен. Поэтому для несущих стен важно обращать внимание на этот параметр. 

Размер блоков стандартный ‒ 390х190х190 мм. Марочная прочность стеновых блоков варьируется от М50 до М100. Легкие блоки имеют марку от М35 до М50. Повышенная стойкость достигается добавлением большего количества цемента и песка. 

При устройстве цокольного этажа применяются керамзитобетонные блоки М100. Кладку внешнего слоя при условии расположения дома на сухих грунтах с глубоким залеганием внутренних вод стоить производить с дополнительной гидроизоляцией. 

Если присутствует обводнение грунтов, при создании цоколя используются бетонные блоки. 

Трехэтажный дом возводят из керамзитоблоков М100 ‒ для первого этажа и М50 ‒ для второго и третьего. 

Преимущества стен из керамзитобетонных блоков.

   Самые распространенные материалы для строительства стен – это керамзитобетонный блок, газо- и пенобетонный блок и древесина. Самый главный недостаток древесины – это горючесть. Кроме того, теплозащитные свойства стены зависят не только от коэффициента теплопроводности материала, но и от толщины стены. Толщина стен деревянных домов ограничивается диаметром стволов деревьев, и, как правило, не превышает 20-30 см.

Что касается газобетонных и пенобетонных блоков, они имеют ряд недостатков по сравнению с керамзитобетонными:

Наименование показателя Значение, для
Газобетонного и пенобетонного блока Керамзитобетонного блока
Плотность, кг/м3 600 — 1000 1000 — 1300
Марка по прочности 25 — 35 35 — 100
Коэффициент теплопроводности, Вт/м∙⁰С 0,22 — 0,28 0,32-0,42
Водопоглощение, % 30-40 7-10
Морозостойкость 35-75 50-75
Усадка, мм/м 0,43 отсутствует
Наличие армопояса требуется не требуется
Звукоизоляция, дБ 39-43 52
Простота кладки требует штрабления для армирования не требует штрабления для армирования
Простота оштукатуривания — требует предварительной грунтовка в два слоя;
— штукатурится специальными дорогостоящими смесями.
— не требует предварительной грунтовки;
— можно штукатурить обычным раствором

Керамзитобетонный блок практически по всем показателям превосходит газобетонный.


Во-первых – газобетон имеет меньшую прочность, а главное трещиностойкость. Даже если несущей способности блоков достаточно для восприятия нагрузки от плит перекрытия, может возникнуть другая проблема. Любые деформации грунта под домом, доже очень маленькие (а они происходят в любых грунтах в первые годы после постройки здания) могут привести к появлению трещин в стенах. Это связано с тем, что очень тонкие бетонные стенки между порами в блоке не могут сопротивляться растягивающим напряжениям, возникающим в нем при деформациях. Трещины в стенах, особенно если они возникают уже после того как вы выполнили отделку, и рвут обои, это очень не приятно.
Так же, при использовании керамзитобетонных блоков вполне можно обойтись без армопояса, тогда как кладка из газобетонных блоков обязательно предполагает изготовление монолотного бетонного пояса. Связано это с тем, что газобетон плохо работает на растяжение и плиты перекрытия в местах опирания как бы срезают его.


Во-вторых – у газобетонных блоков, по сравнению с керамзитобетонными меньше прочность на выдергивание анкера. А ни кто не хочет, чтобы у него из стены вырвался крепеж, например кухонного шкафчика, или телевизора.

В-третьих – Пожарная безопасность материала характеризуется не только его способностью к горению, но и так называемым «пределом огнестойкости», т.е. временем через которое конструкция из этого материала потеряет несущею способность при воздействии пожара. Хотя и керамзитобетонные блоки и газобетонные не горючи, предел огнестойкости керамзитобетонных блоков, все таки, выше. Это связано с тем, что при высокой температуре происходят полиморфные превращения кварца. Т.е. в кварцевом песке, который является основным компонентом газобетона, перестраивается кристаллическая решетка, это сопровождается изменением объема. В итоге тонкие стенки между порами в газобетоне быстро разрушаются. В керамзитобетонных блоках кварцевого песка очень мало, а основным заполнителем является керамзит, который уже прошел обжиг и, поэтому термостойкость его очень высокая.

В-четвертых – Керамзитобетонные блоки имеют лучшие звукоизоляционные свойства. Способность материала уменьшать уровень проходящего через него звука называется «изоляция воздушного шума (звукоизоляция)» и характеризуется индексом изоляции воздушного шума. Чем он выше, тем лучше звукоизолирующие свойства конструкции. Звуковая волна хорошо передается по воздуху, поэтому, чем плотнее материал, тем индекс изоляции воздушного шума выше.

В-пятых. Газобетон имеет усадку, т.е. он со временем уменьшается в объеме, что связано с химическими процессами карбонизации извести. Это значит, что уменьшение объемов газобетона будет происходить в уже выложенных стенах, что приведет к образованию трещин и щелей между блоком и раствором, между блоком и плитой перекрытия и т. д. Так же серьезным недостатком газобетона является его высокое водопоглощение. Кроме того, что это может приводить к отсыреванию стен, это еще и сводит на нет преимущества в теплопроводности блоков, так как вода в порах материала сильно увеличивает его теплопроводность.

Возведение стен из керамзитобетонных блоков. 

Сравнение теплопроводности керамзита

Почему важно знать характеристики керамзита? Казалось бы, если этот материал используется – значит, он прошел определенные исследования. Он известен как идеальный утеплитель. Нет лучшего способа сделать дом теплым, защитив от потерь нужной температуры.

Напомним: этот материал выпускается в нескольких марках. Какую использовать, чтобы утеплить здание? Для этого и приходится осуществлять сравнение теплопроводности керамзита, исследовать его физические характеристики. Кроме того, его любят сравнивать с другими утеплителями – например, с минеральной ватой. Но их свойства слишком сильно отличаются, это не дает рассматривать их как равноценные утеплители.

Чтобы решать такие задачи, достаточно научиться определять исследуемые данные. Теплопроводность керамзита Вт/ (м*К) подсчитывается в пределах от 0.1 до 0.18, согласно показателям насыпной плотности. Необходимо подбирать такую серию, которая подойдет для решения задач, связанных с утеплением. В этом, керамзит похож на древесину, но он не разрушается от влажности, его не едят паразиты, и он обладает массой других уникальных особенностей.

Как выбрать подходящий керамзит

Если вы хотите именно утеплить дом – подумайте, какой должна быть теплопроводность выбранного сырья. По сути, керамзит – это глина, прошедшая термическую обработку. То есть, в ней образуются полые ячейки. Обжиг, осуществляемый таким образом, позволяет получить прочный материал. Это объясняет его высокую популярность.

Не все поймут, почему рекомендуется керамзит, а не гравий, ведь внешне они похожи. Но у первого – другие характеристики. Так, его насыпная плотность составляет только 200 кг/м3. Важно знать плотность приобретаемого варианта, поскольку она отличается. Производители стремятся сделать этот искусственный гравий более воздушным. Самым низким качеством обладает керамзит плотностью 800 кг/м3.

Какой керамзит лучше сохранит тепло

Даже керамзит песок подходит для утепления. Керамзитовый щебень же обладает такими свойствами, как:

  • морозоустойчивость;
  • способность противостоять воздействию влаги;
  • отсутствие риска возгорания;
  • отсутствие токсичности.

В основном, керамзит используют при производстве стяжек. Но есть и технология, позволяющая создавать простенок. Рекомендуется позаботиться о гидроизоляции – тогда перекрытия прослужат особо долго.

Похожие материалы:

Керамзитовый заполнитель | Химический анализ

  • Дом
  • Керамзитовый заполнитель (ECA®)
  • Отчет о химическом анализе
Справочник по химическому анализу

для различных размеров керамзитобетона (ECA®) приведен ниже.

Справочник по химическому анализу керамзитобетона размером 8–15 мм (ECA ® )

Описание
E Расширенный глиняный заполнитель (ECA®)
(8-15 мм)
SiO 2 %
61.18
Алюминий 2 О 3 %
17,68
Fe 2 O 3 %
13,59
CaO%
1,96
MgO%
1,53
К 2 О%
1,14
Na 2 О%
1,24
Потери при воспламенении, %
0.36

Справочник по химическому анализу керамзитобетона размером 2–8 мм (ECA ® )

Описание
E Расширенный глиняный заполнитель (ECA®)
 (2-8 мм)
SiO 2 %
48
Алюминий 2 О 3 %
16,24
Fe 2 O 3 %
16. 8
CaO%
0,42
MgO%
0,56
К 2 О%
0,7
Na 2 О%
1.1
Потери при воспламенении, %
16
Влага
12,73


Справочник по химическому анализу керамзитобетона размером 7-15 мм (ECA®)

Результат испытаний керамзитобетона размером 7–15 мм (ECA ® )

ОБОЗНАЧЕНИЕ СИТА IS
ПРОЦЕНТ ПРОХОЖДЕНИЯ
ОГРАНИЧЕНИЯ В ПРОЦЕНТАХ 
ПРОХОЖДЕНИЕ
19.0 мм
100,0
нет данных
17,0 мм
93,5
нет данных
10,0 мм
26. 01
нет данных
6,3 мм
1,45
нет данных
4,75 мм
0,50
нет данных
Другое имущество
Прочность на раздавливание
1.12 Н/мм 2
нет данных
Водопоглощение, %
17,00%
нет данных
Тел.
8.06
нет данных
Насыпная плотность
310 кг/м 3
нет данных
Глиняные комки
0,20%
нет данных
Теплопроводность
0.11 Вт/мк
нет данных

Справочник по химическому анализу керамзитобетона размером 4–10 мм (ECA®)

Результат испытаний керамзитобетона размером 4–10 мм

ОБОЗНАЧЕНИЕ СИТА IS
ПРОЦЕНТ ПРОХОЖДЕНИЯ
ОГРАНИЧЕНИЯ В ПРОЦЕНТАХ 
ПРОХОЖДЕНИЕ
12,5 мм
100,0
нет данных
9,5 мм
100. 0
нет данных
4,75 мм
20,97
нет данных
2,36 мм
1,12
нет данных
Другое имущество
Прочность на раздавливание
2,26 Н/мм 2
нет данных
Водопоглощение, %
18,00%
нет данных
Тел.
8.06
нет данных
Насыпная плотность
530 кг/м 3
нет данных
Глиняные комки
0,10%
нет данных
Теплопроводность
0,10 Вт/мК
нет данных

(PDF) Свойства расширенных глиняных агрегатов

Некоторые конечные свойства расширенных глиняных агрегатов

Bekir Karasu, Ömer Ariöz, Гюрай Кая, Левчик şendoğdular

Анадолу Университет, Департамент материаловедения Наука и инжиниринг,

IKI Eylül Campus, 26480 , Eskisehir, TURKIYE

Abstract

Поскольку стоимость стальной арматуры влияет на общую стоимость конструкции и зданий, снижение веса компонентов в конструкциях важно для сокращения использования стальной арматуры.

Материалы, используемые для строительства, оказывают прямое влияние на общую устойчивую массу здания

. Таким образом, строительные материалы должны обеспечивать оптимально необходимые показатели тепло- и звукоизоляции здания

. В настоящее время стандарты и правила определяют желаемые значения

для теплоизоляции. И эти нормы, выражающие прямую зависимость между теплопроводностью

строительных материалов или их составных форм, обеспечивают тепловой комфорт

зданий.Все эти относительные величины изменяются в зависимости от структурных свойств материалов

и удельной теплоемкости. В качестве легкого заполнителя, керамзита, расширенного высокопечного шлака

, шлака из обожженного угля, вспученного перлита и пемзовых заполнителей являются распространенными типами

. В этом исследовании альбитовые отходы флотации из Айдын Чине, Турция, и угольный порошок

из Кютахья, Турция, были добавлены к региональным глинам А и В. Затем партии

подвергались мокрому или сухому измельчению.Полученные шламы были вручную сформованы в шаровидные формы

диаметром 0,5-10 мм, а затем спечены в печи с режимом

при температурах 800-1300°С. Наконец, были определены водопоглощение и удельный объемный вес спеченных заполнителей

.

Ключевые слова: расширенная глина, совокупность, теплоизоляция, характеристика

Özet

BIR BINANın Yapımında Kullanılan Malzeme aıırlıklarınının, Binanın Ölü ağırlığı Üzerinde

Doğrudan Etkiye Sahip Olduğu Bitrinmektedir.Ayrıca, yapı elemanlarının binanın ısıl yalıtımını

и оптимальная şekilde sağlaması gerekmektedir. Günümüzde, gerekli olan ısıl yalıtım değerleri

standard ve yönetmelikler ile ortaya konulmuştur. Bunlar, binalarda ısısal konforun

sağlanmasının, tamamıyla yapı elemanı ve/veya bileşeni şeklinde kullanılan malzemenin ısıl

iletkenlik değerleri ile doğruk Söz konusu değerler

malzemenin yapısal özelliğine ve özgül ısı kapasitesine bağlı olarak değişir. Hafif agrega

olarak, genleşmiş kil, genleşmiş yüksek fırın cürufu, yakılmış kömürden elde edilen cüruf,

genleştirilmiş perlit ve pomza agregaları yaygın Бу çalışmada

yerel olarak бол miktarda bulunan ве Б killerine Farklı oranlarda Айдын Чине bölgesi Альбит

flotasyon atığı, Кютахья çevresinden Elde эдилен Komur tozu katkıları yapılmış ве yığın Яс

йада куру öğütme işlemine таби tutulmuştur. Elde edilen çamur el ile 0,5-10 мм boyutlarında

bilye şekline getirilip 800-1300 oC arasında farklı sıcaklıklarda pisirilmiştir.Pişmiş nihai

agregaların su emme ve yoğunluk degerleri belirlenmiş ve inşaat sektöründe kullanım

potansiyelleri araştırılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Genleştirilmiş kil, Agrega, Isil yalıtım, Karakterizasyon

Liapor

Легкие и штукатурные растворы

Лиапор идеально подходят для создания однородных кладочных конструкций с отличными теплоизоляционными свойствами. Легкий раствор обеспечивает надежную силовую посадку между кладочными блоками Liapor. Для отделки внешнего вида используются штукатурные растворы Лиапор. Как однослойные, так и многослойные системы, они отвечают множеству различных требований, связанных с конструкцией, но при этом оставляют место для свободы индивидуального дизайна.

Идеально подходит для кладочных блоков Liapor
Легкие кладочные растворы

Liapor с керамзитовым зерном отличаются низким сухим насыпным весом и хорошими теплоизоляционными свойствами. Они улучшают теплоизоляцию стены в целом до 30 процентов по сравнению с обычными растворами.В результате этот легкий керамзитобетон идеально подходит для теплоизоляции наружных каменных конструкций, в частности, при использовании кладочных блоков Лиапор. Он предотвращает разницу в теплоизоляции между блоком и швом, создает однородную структуру кладки и обеспечивает идеальную основу для внутренней и внешней штукатурки. Легкие стеновые растворы Лиапор обычно содержат гранулы Лиапор с размером зерна до четырех миллиметров и дробленый песок Лиапор или даже пеностекло Лиапор. Легкий раствор Liapor поставляется в виде сухого раствора из силоса, в мешках или в виде свежего раствора из контейнера.

Оптимизировано для оснований с превосходными теплоизоляционными свойствами
Штукатурные растворы

Лиапор рекомендуются для последующего оштукатуривания всех стеновых конструкций. Они доступны в виде одно- или многослойных систем и идеально подходят для использования как внутри, так и снаружи помещений. Готовые минеральные растворы, поставляемые с завода, защищают от атмосферных воздействий, улучшают тепло-, шумо-, пожаро- и влагозащиту, а также предлагают практически неограниченные дизайнерские возможности при использовании как с высокоплотными, так и безмелкозернистыми стенами Лиапор.Поскольку поверхность гипса термически связана с основанием, происходит теплообмен, эффективно предотвращающий образование водорослей и плесени. Ассортимент включает легкие штукатурки типа 1 с насыпной плотностью менее 1300 кг/м³ в сухом состоянии, легкие штукатурки типа 2 с насыпной плотностью от 600 до 1100 кг/м³ и теплоизоляционные штукатурные системы с коэффициентом теплопроводности от 0,055 до 0,14. Вт/мК. Легкие штукатурки типа II были оптимизированы для обеспечения наилучшей эластичности и усадки.Исследования показали, что эти штукатурки обладают отличным соотношением модуля упругости (гипс)/модуль упругости (основа), значительно меньшим 1, и поэтому они оптимизированы для использования с основаниями, обладающими высокими теплоизоляционными свойствами.

Как теплопроводность глиняных кирпичей способствует их успеху.

Введение

Строительный сектор является крупной отраслью в Канаде, которая в настоящее время обеспечивает работой около 1,2 миллиона канадцев.Это составляет впечатляющие 7% всей рабочей силы страны. Поскольку население и экономика Канады продолжают расти, будет расти и потребность в высококачественной инфраструктуре и жилье. Подрядчики и строители начинают уделять больше внимания использованию высокоэффективных строительных материалов, особенно с желаемыми тепловыми свойствами, для удовлетворения этого постоянно растущего спроса. Стремление к более тепловым строительным материалам подпитывается потребностью в большей экономии энергии, которая приобретает все большее значение почти во всех странах мира. В большинстве развитых стран методы строительства и строительства составляют почти половину общего потребления энергии, а также являются источником вредных для окружающей среды выбросов CO2. Было проведено значительное количество исследований в попытке обнаружить и внедрить более экологически безопасные и устойчивые методы и методы строительства для замены устаревших и опасных, используемых в настоящее время. Одна из областей в этой области исследований связана с использованием более возобновляемых ресурсов (таких как глина) для разработки и тонкой настройки популярных и широко используемых строительных материалов.Глина — это простой материал, полученный из земли, который использовался для строительства домов и других видов инфраструктуры с 7000 г. до н.э., что делает его одним из старейших строительных материалов в этой истории цивилизации. Популярность глиняного кирпича не поколебалась с момента его первого использования тысячи лет назад, поскольку он по-прежнему остается самым востребованным строительным материалом на всей планете. Недавние исследования показали, что по крайней мере одна треть населения мира проживает в земляных жилищах того или иного типа, сделанных из глины или аналогичного по структуре материала.Высокое использование этого ресурса по всей планете показывает, насколько важно учитывать все свойства природных глиняных материалов, чтобы в полной мере использовать все полезные физические и термические аспекты для создания наиболее эффективного кирпича для строительных целей.

Из чего делают глиняный кирпич?

Растущий интерес профессионалов в этом секторе связан с изучением использования и применения кирпича как экологичного материала. Базовый состав кирпича состоит из двух разных материалов, связанных друг с другом особым образом, так что один из них служит матрицей, окружающей армирующий материал.Двумя наиболее распространенными используемыми материалами являются глина с низким содержанием влаги и сланец, которые помещают в формы, а затем оставляют затвердевать, прежде чем разрезать на более мелкие однородные куски для формирования отдельных кирпичей. Глиняные кирпичи представляют собой комбинацию чисто природных элементов, включая глину, песок, воду и воздух. В кирпичи при их формовании не добавляются токсичные вещества, так как они полностью изготавливаются из инертных материалов, не представляющих опасности для человека. Для подрядчиков важно учитывать токсичность строительных материалов перед их использованием, особенно тех, которые подвергаются воздействию окружающей среды, поскольку они потенциально могут разрушать и загрязнять окружающую почву или близлежащие водоемы.К счастью, это не проблема при строительстве из кирпича, поскольку он полностью сделан из материалов, полученных из земли, и обычно без добавления каких-либо искусственных веществ. Глина и суглинок, два распространенных материала, присутствующих в кирпичах, кажутся неисчерпаемыми ресурсами. Процессы раскопок, используемые для удаления глины из ее естественного местоположения, носят временный характер и охватывают ограниченную площадь поверхности, поэтому они относительно неинвазивны для окружающей природной среды обитания. После раскопок участок реконструируется, и большинство участков относительно быстро восстанавливаются до своего первоначального неизмененного состояния.

Рисунок 1: Экскаваторы, добывающие глину из открытого промышленного карьера.

Термические свойства глиняных кирпичей

Глиняные кирпичи

предлагают домовладельцу уникальное экономическое преимущество в плане экономии денег на счетах за тепло и электроэнергию. Поначалу строительство дома из кирпича может показаться крутым вложением, но оно, несомненно, окупится в долгосрочной перспективе. Кирпич обладает низкой теплопроводностью, которая в среднем составляет 0,5–1,0 Вт/(м/К). Теплопроводность материала напрямую связана с его способностью эффективно передавать через себя тепло.Материалы с низкой теплопроводностью, такие как глиняный кирпич, называются теплоизоляционными, поскольку они ограничивают движение тепла, проходящего через них. Это тепловое свойство чрезвычайно желательно с точки зрения строительства дома, поскольку оно обеспечивает регулирование температуры в помещении, ограничивая попадание холодного воздуха в дом и блокируя выход более теплого воздуха из помещения в окружающую среду. На температуру окружающей среды в доме влияют три основных режима теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение.Большая часть движения тепла через здание может быть объяснена теплопроводностью, поскольку тепло по-разному проходит через материалы с различными значениями теплопроводности. Глиняные кирпичи обладают низкой теплопроводностью, в основном из-за наличия полостей, содержащих пузырьки воздуха и промежутков между ними. Воздух обладает чрезвычайно высоким термическим сопротивлением и низкой теплопроводностью, что придает кирпичу еще большую изоляционную способность. Материал с высоким термическим сопротивлением ограничивает теплопередачу и является тем свойством, которое позволяет кирпичу действовать как естественный кондиционер в жаркие летние месяцы или как мощный обогреватель зимой.

Рисунок 2: Механизм теплопередачи.

Влияние климата на изоляционные свойства глиняных кирпичей

К сожалению, изоляционная способность кирпича неодинакова во всех регионах и климатических условиях мира. В тропических регионах, где среднегодовая температура составляет 22-35 ºC, кирпич действует как отличный изоляционный материал и может поддерживать более низкую температуру в помещении, несмотря на жаркую окружающую среду. В районах, где температура часто падает ниже 10ºC, изоляционная прочность кирпича может быть снижена из-за изменения теплового баланса влаги, а в некоторых случаях может вызвать проблемы с влажностью, такие как повреждение конструкции или стены от замерзания и оттаивания.Этот риск заставляет многих дизайнеров интерьеров искать способы избежать этой проблемы, которая может привести к значительным потерям энергии, что, в свою очередь, сделает здание менее удобным и пригодным для использования, чем если бы оно было должным образом изолировано. Одним из новых решений этой проблемы является включение других материалов с аналогичными тепловыми свойствами в конструкцию из кирпича, чтобы улучшить их изоляционные свойства и защитить их от повреждения водой. В настоящее время наиболее эффективными добавками к кирпичам являются стекловата или натуральная пробка, а также полиэтилен.

Рисунок 3: Изоляция из стекловаты – используется в качестве обычной добавки при формировании глиняных кирпичей.

Рисунок 4: Натуральная пробка – используется в качестве обычной добавки при формировании глиняных кирпичей.

Устойчивые глиняные кирпичи

Ряд производителей также используют отходы при строительстве и формовании своих глиняных кирпичей. Эта растущая тенденция среди производственных компаний, вероятно, может быть связана с стремлением потребителей и местных органов власти к более устойчивым методам строительства и добычи ресурсов.Органические отходы иногда включали в кирпичи, и было обнаружено, что они обладают отличными энергосберегающими свойствами и выдающимися теплоизоляционными свойствами. Еще один путь, которым пользуются некоторые компании, заключается в использовании переработанной бумаги для повышения термостойкости кирпича. Перечень материалов, которые могут быть включены в состав глиняных кирпичей, постоянно растет, однако такой высокий спрос на кирпич оказывает повышенное давление на запасы аллювиальных почв, которые находятся под угрозой истощения. Поскольку спрос на экологичные строительные материалы продолжает расти, компаниям в этом секторе будет еще важнее избегать чрезмерной эксплуатации, особенно если потребители продолжат заменять такие материалы, как сталь и бетон, глиняными кирпичами. Исследования в этой области продолжаются, поскольку новые смеси постоянно тестируются на тепловые и энергетические преимущества.

Рисунок 5: Строитель укладывает глиняные кирпичи.

Заключение

Глиняные кирпичи — один из старейших строительных материалов на земле, игравший ключевую роль в строительстве и развитии древней архитектуры.Перенесемся в 21 век, и они по-прежнему остаются самым популярным строительным материалом на всей планете. Большая часть их популярности может быть связана с их низкой теплопроводностью, высокой термостойкостью и способностью к устойчивой добыче и переработке. Поскольку глобальный акцент продолжает смещаться в сторону создания более зеленой планеты, эволюция и совершенствование материалов, из которых состоят кирпичи, будет по-прежнему сосредоточена на повышении теплового сопротивления, чтобы способствовать более энергоэффективному зданию за счет ограничения ненужного теплового потока. В климате, похожем на канадский, который слишком знаком с суровыми и холодными зимами, возможность сохранять тепло и экономить деньги за счет снижения потребления энергии чрезвычайно полезна как для домовладельца, так и для окружающей среды. Строительство домов и инфраструктуры из глиняного кирпича может обеспечить все эти преимущества экономии энергии и ресурсов просто за счет правильного использования природных характеристик этого устойчивого ресурса.

Автор: Каллиста Уилсон | Младший технический писатель | Термтест

Каталожные номера

Дебуча, С., & Хашим, Р. (nd). Обзор кирпичей и блоков из стабилизированного спрессованного грунта. наук. Рез. Очерки , 8.

Нужно ли утеплять кирпичный дом? | Кирпичный сайдинг. (2020, 20 марта). Современный дизайн . https://gambrick.com/does-a-brick-home-need-insulation/

Донди, М., Маззанти, Ф., Принципи, П., Раймондо, М., и Занарини, Г. (2004). Теплопроводность глиняных кирпичей. Journal of Materials in Civil Engineering , 16 (1), 8–14. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0899-1561(2004)16:1(8)

Производство легких глиняных кирпичей с улучшенными теплоизоляционными свойствами путем включения отходов ши . (н.д.). Получено 4 декабря 2020 г. с http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1665-64232018000300186

.

Что следует учитывать при покупке морозильных камер сверхнизкой температуры . (2017, 2 августа). Новости-Medical.Net. https://www.news-medical.net/whitepaper/20170802/Points-to-Consider-When-Purchasing-Ultra-Low-Temperature-Freezers.aspx

Васич, М., Лалич, З., и Радоевич, З. (2010). ТЕРМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГЛИНЯНОГО КИРПИЧА. Международный журнал современных производственных технологий , 2 .

 

Материалы из обожженной глины – теплоизоляция

Основная информация содержится в главе 8.

Обожженная глина в виде кирпичей в основном является конструкционным материалом и обладает высокой теплопроводностью. Однако в глину можно добавлять вещества, которые при обжиге выгорают и оставляют в структуре воздушные карманы. Полученный более легкий продукт можно найти в виде плит или блоков.

Глина также может быть расширена до легких гранул керамзита для использования в качестве рыхлой засыпки или заливки цементом для формирования блоков или плит. При воздействии на легкий керамзит еще более высоких температур легкие, воздушные гранулы соединяются в твердую массу, которую можно использовать для формирования блоков, известных как Zytan. Блоки этого типа не производятся из-за большого энергопотребления при производстве.

Все изделия из обожженной глины химически неактивны.В комнатном климате с этими изделиями проблем нет.

Некоторые виды кирпичных изделий являются хорошими регуляторами влажности, чем более развита микропористая структура, тем лучше. Маломощный

Таблица 14.6 Климатические свойства изделий из обожженной глины

Материал

Области применения

Остеклованный и хорошо обожженный кирпич1

Термоизоляция, звукоизоляция

Кирпич слабого и среднего обжига1

Термическая буферизация, буферизация влаги, звукоизоляция

Кирпичи с высоким содержанием извести (15-20% извести)1

Термическая буферизация, буферизация влаги, звукоизоляция

Пористые кирпичи

Теплоизоляция, термоизоляция, влагоизоляция, звукоизоляция

Гранулы керамзита, рассыпные

Теплоизоляция, капиллярный барьер

Зитановый блок

Теплоизоляция, звукоизоляция

1 Обсуждается в Главе 13, Конструкционные материалы.

1 Обсуждается в Главе 13, Конструкционные материалы.

14.10

Ячеистый кирпич с известковым напылением, уравновешивающий влажность в ванной комнате. Гидравлический известковый раствор используется для улучшения возможности повторного использования кирпича. Гайя Листа, 1996.

14.10

Ячеистый кирпич с известковым напылением, уравновешивающий влажность в ванной комнате. Гидравлический известковый раствор используется для улучшения возможности повторного использования кирпича. Гайя Листа, 1996.

Наилучшие результаты дают кирпич марки

и кирпич с высоким содержанием извести (рис. 14.10 и 14.11). Из-за большого количества энергии, необходимой для производства, все изделия из обожженной глины должны быть переработаны, предпочтительно путем повторного использования в их первоначальном неповрежденном виде. Изделия из цветной и глазурованной глины могут содержать пигменты тяжелых металлов, что может вызвать проблемы при окончательной утилизации.

Легкие кирпичи и блоки обжигают при температуре 1000 °С и выше. Органические ингредиенты (опилки, кусочки пробки и т. д.) сжигаются, оставляя внутреннюю структуру с изолированными отверстиями для воздуха.В одном конкретном продукте используются гранулы полистирола. При обжиге гранулы полистирола испаряются в виде воды, углекислого газа и

14.11

Внешний вид ванной комнаты показан на рис. 14.1C. И стены, и пол состоят только из минеральных материалов, чтобы предотвратить повреждение от влаги. В качестве теплоизоляции используется перлит. Гайя Листа, 1996.

14.11

Внешний вид ванной комнаты показан на рис. 14.1C. И стены, и пол состоят только из минеральных материалов, чтобы предотвратить повреждение от влаги.В качестве теплоизоляции используется перлит. Гайя Листа, 1996.

стирол, последний считается серьезным токсином. Готовый продукт, вероятно, не содержит полистирола.

Можно добавить изоляционный заполнитель, такой как ископаемая мука, и после обжига блоки имеют относительно высокую теплоизоляционную способность.

Продолжить чтение здесь: Изделия из обожженной глины с ископаемой мукой в ​​качестве теплоизоляции

Была ли эта статья полезной?

Физические свойства строительных блоков из заполнителя конопляной костры и цементного вяжущего, изготовленных на производственной линии керамзита (вибропрессование)

[1] А.Эврард, А. Де Эрде, Гигротермические характеристики стеновых конструкций из извести и конопли J Build Phys, 34 (2010) 5–25.

DOI: 10.1177/174425

55730

[2] Р. Беван, Т. Вулли, Строительство из конопляной извести: Руководство по строительству с использованием композитов из конопляной извести. Книги BRE, Гарстон, (2008).

[3] Ф.Collet, S. Pretot, Экспериментальное исследование влагобуферной способности набрызг-бетона из конопли Constr Build Mater. 36 (2012) 58–65.

DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2012.04.139

[4] П. Дейли, П. Ронкетти, Т. Вулли, Биокомпозит из конопляной извести в качестве строительного материала, Агентство по охране окружающей среды, Ирландия, (2010).

[5] П.Гле, Э. Гурдон, Л. Арно, Акустические свойства материалов из растительных частиц с несколькими шкалами пористости. Прил. акуст. 72 (2011) 249–259.

DOI: 10.1016/j.apacoust.2010.11.003

[6] Л. Арно, Э. Гурлей, Экспериментальное исследование параметров, влияющих на механические свойства конопляных бетонов, Constr Build Mater 28 (2012) 50-56.

DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2011.07.052

[7] Ч.Гросс, П. Уокер, Характеристики стеллажей деревянных каркасов и стен из конопляной извести, Constr Build Mater, 66 (2014) 429–435.

DOI: 10.1016/j. conbuildmat.2014.05.054

[8] Л.Курар, А. Даримон, А. Луи, Л. Мишель, Минерализация материалов на биологической основе: влияние на свойства цементной смеси. Вестник Ясского политехнического института, Строительство. 54 (2011) 1–14.

[9] Л. Ф. Ма, Х. Ямаути, Р.О. Пулидо, Ю. Тамура, Х. Сасаки, С. Каваи, Производство цементных плит из древесины и других лигноцеллюлозных материалов: взаимосвязь между гидратацией цемента и механическими свойствами цементных плит. Древесно-цементные композиты в Азиатско-Тихоокеанском регионе. 13-23 (2010).

DOI: 10.3403/bsen634

[10] Н.Штевулова, Л. Кидалова, Й. Цигасова, Й. Юнак, А. Сикакова, Э. Терпакова, Легкие композиты, содержащие конопляную кожуру. Процедиа Инжиниринг. 65 (2013) 69–74.

DOI: 10. 1016/j.proeng.2013.09.013

[11] М.Болтрик, Э. Павлючук, Свойства легкого цементного композита с экологически чистым органическим наполнителем. Constr Build Mater. 51 (2014) 97–105.

DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2013.10.065

[12] Г. Бальчунас, И. Пундене, Л. Лекунайте-Лукошюне, С. Вейелис, А. Корякинс, Влияние минерализации агрегатов конопляной костры на физико-механические свойства и структуру композита с цементным вяжущим. Инд. Культуры Прод. 77 (2015).

DOI: 10.1016/j.indcrop.2015.09.011

границ | Механические свойства легкого бетона, армированного полипропиленом и волокном, изготовленного из переработанного легкого керамзитобетона

1 Введение

Развитие технологий и повышение эффективности в бетонной промышленности способствовали быстрому росту производства строительных материалов.Следовательно, разработка и строительство этих зданий и инфраструктуры требует огромного количества материалов. Таким образом, бетон, несомненно, является наиболее важным и экономичным строительным материалом, и он практически незаменим (Flatt et al. , 2012). Ежегодно закупаются огромные количества различных типов легкого бетона, в том числе бетона с легким заполнителем, бетона с мелким заполнителем и пенобетона (Zhao et al., 2020; Hasan et al., 2021). Среди нескольких типов LWC, легкий заполнитель бетона (LWAC) является одним из наиболее распространенных методов, производимых исследователями (Polat et al., 2010; Ю и др., 2021).

В настоящее время многие исследователи из разных стран пропагандируют переработку отходов, чтобы снизить уровень загрязнения Земли, например чрезмерное использование невозобновляемых источников энергии. Страны, которые проводят такие действия, — Австрия, где самый высокий уровень переработки — 63% всех отходов вывозятся со свалок. Кроме того, наша соседняя страна, Сингапур, отправляет почти 59% своего мусора или отходов на повторное использование, переработку и т. д. (General Kinematics Corporation, 2016).Кроме того, проведение экологически чистых мероприятий в строительстве или морских областях, таких как использование переработанных материалов, использование побочного заполнителя и энергосбережение в области строительства, является одной из основных стратегий устойчивого развития, поскольку оно имеет отношение к воздействию на окружающую среду (Bogas и др. , 2015). Следовательно, сохраняйте и сохраняйте доступность дефицитных сырьевых ресурсов и обеспечьте строительство, пригодное для вторичной переработки.

Среди всех видов бетона легкий бетон имеет огромную рыночную стоимость, особенно в плане оптимального проектирования, поскольку стоимость, время и качество всегда являются главными проблемами в строительстве.Сообщалось, что ежегодно во всем мире производится более 10 миллиардов тонн бетона, содержащего мелкий песок, крупный гранитный щебень (Kanojia and Jain, 2017). Таким образом, спрос на легкий бетон постепенно растет из-за его новых уникальных характеристик. Применение легкого бетона в качестве конструктивных элементов, таких как балка, колонна и плита, в качестве каркаса строительной конструкции может значительно снизить постоянные нагрузки, следовательно, общая стоимость проекта может быть снижена.В текущем исследовании было проведено неэкспериментальное исследование путем включения полипропиленового волокна barchip в сочетании с технологией дробленого легкого керамзитового заполнителя (CLECA) для изучения его воздействия на механические свойства легкого бетона.

2 Материалы и методы

2.1 Материалы

2.1.1 Обыкновенный портландцемент

Обыкновенный портландцемент (OPC) Тип 1, 28 дней f c МПа составляет 42.Это цемент ORANG KUAT OPC плотностью и крупностью 3150 кг/м 3 и 3170 см 2 /г соответственно. Этот продукт соответствует стандарту Малайзии MS 522: Часть 1: 2003 и сертифицирован MS ISO 14001.

2.1.2 Вода и суперпластификатор

Питьевая вода из местной водопроводной сети в городе Каджанг, Малайзия со значением pH 6 использовался как для смешивания, так и для отверждения. Суперпластификатор на основе поликарбонового эфира (PCE), степень снижения содержания воды в котором составляет 25%, был добавлен во все смеси для облегчения удобоукладываемости.

2.1.3 Мелкий и крупный заполнитель

В качестве мелкого заполнителя используется речной песок с модулем крупности 2,75. Ситовой анализ проводят в соответствии со стандартом ASTM C 136-01, чтобы получить класс мелкого заполнителя, использованный в этом исследовании. Распределение песка получено путем проведения ситового анализа, как показано в таблице 1. Все пропорции смеси были смешаны с речным песком для улучшения удобоукладываемости легкого бетона.

ТАБЛИЦА 1 . Ситовой анализ песка.

В этом исследовании в качестве крупного заполнителя использовался как гранитный щебень, так и дробленый легкий керамзит (CLECA), как показано на рисунке 1.Эта переработанная CLECA была собрана в заповеднике Therapeutic Garden в Селангоре, Малайзия. Компания сообщила, что ежегодно производится более 15 тонн CLECA. Согласно Ю и соавт. (2021), измельченные заполнители из скорлупы твердой пальмы (OPS) способны обеспечить значительное улучшение прочности на сжатие по сравнению с заполнителями без дробленого заполнителя. Кроме того, все эти крупные заполнители должны иметь размер, чтобы задерживаться на сите 4,75 мм.

РИСУНОК 1 .Гранитный щебень (А) и щебень LECA (В) .

2.
1.4 Волокна

Полипропиленовое волокно barchip (BPP) показано на рисунке 2, а его физические свойства перечислены в таблице 2.

РИСУНОК 2 . Полипропиленовое (BPP) волокно Barchip.

ТАБЛИЦА 2 . Физические свойства волокна BPP.

2.2 Пропорции смеси

Пропорции смеси для всех смесей легкого заполнителя CLECA (LWAC) с различным процентным содержанием объемных долей волокна (0, 0.15, 0,3 и 0,45%), которые использовались в этом исследовании, проиллюстрированы в таблице 3. Отмечено, что высокообъемная фракция (V f ) имеет тенденцию «забиваться» в смеси и создавать проблемы с удобоукладываемостью (Kosmatka et al. др., 2002). Таким образом, в этом эксперименте использовали полосатый полипропилен (BPP) с низким содержанием V f (<0,5%).

ТАБЛИЦА 3 . Пропорции смеси CLLWAC-BPP

2.3 Методы испытаний

Испытание на осадку было проведено в соответствии с BS EN: 12350 — Часть 2: 2009 для определения удобоукладываемости дробленого фибробетона с легким заполнителем LECA (CLLWAFRC) с различной объемной долей. (0, 0.15, 0,3 и 0,45%). На все поверхности форм перед отливкой наносили масло. Формы, заполненные осадками, встряхивали на встряхивающем столе для обеспечения однородности смеси. Образцы бетона извлекали из формы через 24 +/- 4 часа после укладки. Все извлеченные из формы образцы были полностью погружены в воду комнатной температуры в резервуаре для отверждения до тех пор, пока они не достигли желаемого возраста испытаний.

Машина для испытаний на сжатие с нагрузкой 3000 кН была изготовлена ​​компанией Unit Test Scientific Sdn. Bhd. Была установлена ​​постоянная скорость загрузки 3.0 кН/с в соответствии с BS EN 12390 — часть 3 (2009 г.). Та же машина использовалась для испытания на растяжение при раскалывании со скоростью нагрузки 1,5 кН/с в соответствии с BS EN 12390 — часть 6 (2009 г.). Для каждого образца смеси отливали кубики размерами 100 мм × 100 мм × 100 мм для испытания на прочность при сжатии через 7 и 28 дней. Прочность на отрыв образцов смеси на 7 и 28 сутки исследовали, отливая их в цилиндры диаметром 100 мм и длиной 200 мм. Кроме того, три призмы (длина: 500 мм, ширина: 100 мм, глубина: 100 мм) используются для определения поведения прочности на изгиб на 7 и 28 день.

3 Результаты и обсуждение

3.1 Свойства свежего бетона (удобоукладываемость)

Удобоукладываемость CLLWAC с различным процентным содержанием полипропиленового волокна (BPP) представлена ​​нормальным значением осадки, как показано на рисунке 3.

РИСУНОК 3 . Соотношение свежей плотности, затвердевшей плотности и осадки с различным процентным содержанием волокна BPP.

Добавление полипропиленового волокна в CLLWAC отрицательно влияет на удобоукладываемость. Значения осадки заметно снижаются с увеличением % волокна BPP.Падение снижается постепенно на 4,6, 13,6 и 27,3% при включении 0,15, 0,30 и 0,45% волокна BPP соответственно. Точно так же для поддержания определенной обрабатываемости требуется больше воды для смазки в случае более высокого процентного содержания волокна. Суперпластификатор также можно использовать для компенсации отрицательного влияния волокна на удобоукладываемость.

Добавление фибры снижает удобоукладываемость бетона таким образом, что связывает и удерживает цементную матрицу, образуя сетчатую структуру в бетоне. Таким образом, эта структура способствует когезии и адгезии между матрицами.По мере увеличения содержания волокон увеличивается площадь поверхности цементного теста, что способствует большему внутреннему трению и требованиям к выполнению работы. Следовательно, вязкость смеси увеличивается, а самотековое течение затрудняется. Согласно Yew et al., 2015, хорошо известно, что включение волокон напрямую влияет на удобоукладываемость и текучесть простого бетона. Однако включение CLLWAC волокна BPP от 0 до 0,45% позволило достичь высокой обрабатываемости со значением осадки от 140 до 200 мм.

3.2 Плотность

Плотность после извлечения из формы (DD) и плотность после сушки в печи (ODD) были измерены для всех смесей, как показано в Таблице 4. DD рассчитывается по весу образцов, измеренному после извлечения из формы; в то время как ODD рассчитывается по весу образцов, измеренному после сушки в печи в течение 24 ч. Все образцы в этом исследовании были отнесены к DD и ODD в диапазоне 1965–1995 кг/м 90 305 3 90 306 и 1908–1984 кг/м 90 305 3 90 306 соответственно. Результат выполнил цель получения OPSLWC с ODD менее 2000 кг/м 3 .Образцы также соответствовали требованиям для конструкционного применения в качестве конструкционного легкого бетона (SLWC), определяемого как бетон с ODD не более 2000 кг/м 3 (Newman and Owens, 2003).

ТАБЛИЦА 4 . Свежие и закаленные свойства CLLWAC с различной объемной долей волокна BPP.

ниже В целом наблюдается небольшой прирост всех плотностей по мере увеличения объемной доли волокна BPP. Это может быть связано с теорией плотности упаковки, согласно которой волокна BPP удерживают цементную матрицу близко друг к другу, вызывая эффект упаковки.Таким образом, добавление волокнистого материала, занимаемого в единице объема, увеличивает общую плотность. Как правило, плотность увеличивается по мере увеличения включения волокна. Из предыдущего исследования Bagherzadeh et al. (2012) сообщили об аналогичном результате.

3.3 Прочность на сжатие

3.3.1 Непрерывное отверждение во влажной среде

Прочность на сжатие каждой смеси через 1, 7 и 28 дней, как показано в Таблице 5. Прочность на сжатие через 28 дней всех смесей находилась в диапазоне 28 –37 МПа, что соответствует требованиям к конструкционному легкому бетону (SLWC) (Ю и др., 2020). Включение волокон BPP повысило прочность на сжатие на 5,7–27,6% через 7 дней и на 2,5–31,0% через 28 дней. Это явление может быть связано с эффектом перемычки волокон BPP. С точки зрения геометрии волокно BPP является более жестким и более эффективным в сдерживании крупных трещин. Соединительный мостик между волокнами и цементной матрицей может предотвратить растрескивание, вызванное боковым растяжением, вызванным сжимающей нагрузкой (Yap et al., 2017 и Shafigh et al., 2011). Этот процесс приписывают способности волокна BPP останавливать трещины или создавать мостовидный эффект в бетоне (Yew et al. , 2021). На рисунке 4 показан тип разрушения кубических образцов со стороной 100 мм из простого бетона и CLLWAC-BPP0,45% соответственно.

ТАБЛИЦА 5 . Прочность на сжатие каждой смеси в разном возрасте.

РИСУНОК 4 . Схема разрыва CLLWAC-BPP0% (слева) и CLLWAC-BPP0,45% (справа) .

3.4. Прочность на растяжение при расщеплении

На рисунке 5 представлена ​​прочность на растяжение при расщеплении CLLWAC с различными объемными процентами добавления волокна BPP в возрасте отверждения 7 и 28 дней.

РИСУНОК 5 . Прочность на разрыв при расщеплении CLLWAC с различным процентным содержанием объемной доли волокна BPP через 7 и 28 дней.

underТенденция увеличения прочности на разрыв при расщеплении очевидна, что представляет собой увеличение прочности при увеличении процентного содержания волокна BPP, как показано на рисунке 5. Прочность на растяжение при раскалывании растет экспоненциально с увеличением процентного содержания волокна до пика 2,86 МПа через 7 дней. возраст отверждения и 3,12 МПа через 28 дней отверждения. Прочность на растяжение при раскалывании развивается медленнее, чем прочность на сжатие в течение всего периода отверждения.Процентное улучшение составляет 5,69, 5,63, 4,93 и 9,25% при процентном содержании клетчатки 0, 0,15, 0,30 и 0,45% соответственно.

Добавление волокна BPP значительно влияет на режим и механизм разрыва бетонного цилиндра. Это явление может быть связано с остановкой трещин волокнами BPP, поэтому бетон может подвергаться очень большим деформациям до полного неконтролируемого разрушения. Можно заметить, что CLLWAC без армирования волокном имеет тенденцию разрываться таким образом, что при разрушении он разделяется сразу на две половины, в то время как CLLWAC, армированный волокном, растрескивается только вдоль продольной части бетонного цилиндра.Можно заметить, что CLLWAC-BPP0,45% склонен к отказу в более пластичном режиме. Это особенно верно, когда фибра продлевает способность бетона выдерживать нагрузку и выдерживать большие деформации без разрушения на куски. Аналогичное поведение было зарегистрировано для легкого бетона OPS с волокнами полипропилена и ПВХ (Yew et al., 2015; Yew et al., 2016; Loh et al., 2021). Характер отказов CLLWAC-BPP0% и CLLWAC-BPP0,45% показан на рис. 6.

РИСУНОК 6 . Режим разрыва между CLLWAC-BPP0% (слева) и CLLWAC-BPP0.45% (справа) .

3.5 Модуль упругости

Согласно исследованию, все образцы нагружаются в двух точках до разрыва. На рисунке 7 показаны результаты MOR CLLWAC с различными объемными долями волокна BPP в возрасте отверждения 7 и 28 дней.

РИСУНОК 7 . Модуль разрыва CLLWAC с разным процентным содержанием волокна BPP в возрасте отверждения 7 и 28 дней.

На основании рисунка 7 можно заявить, что MOR увеличивается пропорционально увеличению объемной доли волокна SPP.MOR варьировался от минимального 2,53 МПа до максимального 3,53 МПа через 7 дней и от 2,70 МПа до 3,91 МПа через 28 дней. Изменения MOR в процентах от CLLWAC-BPP0% составляют 39,40% через 7 дней и 45,01% через 28 дней. Таким образом, CLLWAC-BPP0,45% показал самый высокий MOR, аналогичный в случае прочности на сжатие и прочности на растяжение при расщеплении. На Рисунке 7 показаны режимы разрушения простого CLLWAC и CLLWAC, армированного волокном. Было снято несколько видов для изучения их вариаций в характере растрескивания при разрушении изгиба.

При сравнении рисунка 8 основное заметное различие заключалось в том, как трещина распространялась через призму 100 мм × 100 мм × 500 мм при изгибе. Когда бетон подвергается изгибу, поведение при растяжении склонно определять его прочность, поскольку бетон является хрупким и слабым при растяжении. Из рисунка 8 видно, что присутствие волокна препятствует распространению трещины (внизу). Однако трещина быстро распространяется параллельно приложенной нагрузке, разделяя призму на части в случае без волокна.Внезапное разрушение обычно происходило в случае бетона с легким заполнителем с более низкой прочностью на растяжение, особенно при изгибе.

РИСУНОК 8 . Схема разрыва между CLLWAC-BPP0% (вверху) и CLLWAC-BPP0,45% (внизу) .

Наличие волокон в бетоне интегрирует цементные матрицы, чтобы свести к минимуму распространение трещин. По мере постепенного приложения нагрузки начинается развитие трещин, волокна приспосабливаются к поверхностям трещин и контролируют ширину или раскрытие трещин.Волокна обеспечивают эффект моста, вытесняя мелкие трещины с образованием связующего моста, удерживающего отверстия. Растяжение волокон позволяет распределить напряжение и способствует дополнительному механизму поглощения энергии. Эти механизмы задерживают разрушение, в то же время допуская большую деформацию. Таким образом, можно сделать вывод об увеличении прочности бетона на растяжение.

Помимо объемной доли, геометрии и соотношения размеров, распределение и ориентация волокон в цементной матрице также влияет на прочность бетона на растяжение.Состояние дисперсии волокна является случайным из-за влияния агрегатов и самой силы тяжести волокна, однако гомогенное распределение обычно может быть обеспечено при более высоком содержании волокна. Ориентация волокна перпендикулярно приложенной нагрузке приводит к более высокой прочности на растяжение. В противном случае параллельные волокна снижают прочность на растяжение, поскольку параллельное расположение увеличивает слабую межфазную переходную зону между волокнами и цементным тестом (Jin, 2016).

4 Заключение

На основании экспериментальных результатов этого исследования включение волокна BPP в CLLWAC оказало положительное влияние на механические свойства.Это помогает остановить распространение трещин за счет эффекта перекрытия, обеспечивает передачу напряжения, способствует дополнительным механизмам поглощения энергии и, следовательно, допускает большую деформацию. Таким образом, можно сделать следующие выводы:

1) Включение полипропиленового волокна barchip (BPP) незначительно влияет на плотность. Наблюдается небольшое увеличение плотности по мере увеличения процентного содержания волокна BPP.

2) Включение волокна BPP в CLLWAC снизило удобоукладываемость, где скорость оседания увеличивалась по мере увеличения содержания волокна.

3) Включение волокна BPP в CLLWAC оказало положительное влияние на механические свойства. Это помогает остановить распространение трещин за счет эффекта перекрытия, обеспечивает передачу напряжения, способствует дополнительным механизмам поглощения энергии и, следовательно, допускает большую деформацию.

4) Развитие прочности на растяжение при раскалывании ускоряется по мере увеличения объемной доли волокна BPP в CLLWAC. Прочность на растяжение при расщеплении увеличивалась экспоненциально, достигая 2.86 и 3,16 МПа соответственно через 7 и 28 дней для волокна с содержанием BPP 0,45%.

5) Чем выше процент волокна BPP в CLLWAC, тем выше MOR. При максимальном содержании волокна BPP 0,45% прирост MOR на 7 и 28 день достигает 39,4 и 45,0% соответственно.

Заявление о доступности данных

Необработанные данные, подтверждающие заключение этой статьи, будут предоставлены авторами без неоправданных оговорок.

Вклад авторов

«Концептуализация, MKY и MCY; методология, YL и FL; программное обеспечение, JB и SH; проверка, JB, MKY, MCY и YL; формальный анализ, SH и FL; расследование, MKY и JB; ресурсы, MKY и MCY; обработка данных, MKY; написание — подготовка первоначального проекта, MKY и MCY; написание — обзор и редактирование, MKY, MCY и JB; визуализация, FL, YL и SH; авторский надзор, МКУ и МКУ; администрирование проекта, MKY и MCY; приобретение финансирования, MKY Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Примечания издателя

Все претензии, изложенные в этой статье, принадлежат исключительно авторам и не обязательно представляют претензии их дочерних организаций или издателя, редакторов и рецензентов. Любой продукт, который может быть оценен в этой статье, или претензии, которые могут быть сделаны его производителем, не гарантируются и не поддерживаются издателем.

Благодарности

Авторы выражают благодарность за финансовую поддержку Университета Тунку Абдул Рахман в рамках Исследовательского фонда Университета Тунку Абдул Рахман (UTARRF).

Ссылки

Багерзаде Р., Пакраван Х. Р., Садеги А. Х., Латифи М. и Мерати А. А. (2012). Исследование по добавлению полипропиленовых волокон для армирования легких цементных композитов (LWC). J. Ткани из инженерных волокон 7 (4), 13–21. doi:10.1177/155892501200700410

CrossRef Full Text | Google Scholar

Богас, Дж.А., де Брито, Дж., и Фигейредо, Дж. М. (2015). Механические характеристики бетона, изготовленного из переработанного легкого керамзитобетона. Дж. Чистый. Произв. 89, 187–195. doi:10.1016/j.jclepro.2014.11.015

CrossRef Full Text | Google Scholar

BS EN 12390 (2009). Часть 3, испытание затвердевшего бетона – прочность на сжатие образцов для испытаний . Великобритания: Британский институт стандартов.

Google Scholar

Flatt, R. J., Roussel, N.и Cheeseman, CR (2012). Бетон: экологический материал, который нуждается в улучшении. Дж. Евро. Керам. соц. 32 (11), 2787–2798. doi:10.1016/j.jeurceramsoc.2011.11.012

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хасан М., Саиди Т. и Афифуддин М. (2021). Механические свойства и гигроскопичность легкого бетона с использованием легкого заполнителя из диатомита. Строительные строительные материалы. 277, 122324. doi:10.1016/j.conbuildmat.2021.122324

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джин Б.(2016). Исследование механических свойств и микроструктуры высокопрочного полипропиленового фибробетона с легким заполнителем. Строительные строительные материалы. 118, 27–35.

Google Scholar

Каноджиа А. и Джейн С. К. (2017). Использование скорлупы кокосового ореха в качестве крупного заполнителя в бетоне. Строительные строительные материалы. 140, 150–156. doi:10.1016/j.conbuildmat.2017.02.066

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Косматка С.Х., Керкхофф Б. и Панарезе В.К. (2002). Разработка и контроль бетонных смесей . 14-е изд. США: Портленд Джем Ассоти.

Google Scholar

Ло, Л. Т., Ю, М. К., Ю, М. К., Бех, Дж. Х., Ли, Ф. В., Лим, С. К., и др. (2021). Механические и термические свойства легкого бетона из синтетического полипропилена, армированного волокном из возобновляемых источников масличной пальмы. Materials 14 (9), 2337. doi:10.3390/ma14092337

PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

Ньюман, Дж.и Оуэнс, П. (2003). «Свойства легкого бетона», в Advanced Concrete Technology. Процессы . Редакторы Дж. Ньюман и Б. Чу (Оксфорд: Баттерворт — Хайнеманн), 3–29. doi:10.1016/b978-075065686-3/50288-3

CrossRef Full Text | Google Scholar

Полат Р., Демирбога Р., Каракоч М.Б. и Туркмен И. (2010). Влияние легкого заполнителя на физико-механические свойства бетона, подвергающегося воздействию циклов замораживания-оттаивания. Холодные регионы Науч. Тех. 60, 51–56. doi:10.1016/j.coldregions.2009.08.010

CrossRef Full Text | Google Scholar

Шафиг П., Махмуд Х. и Джумаат М. З. (2011). Влияние стальной фибры на механические свойства легкого бетона из скорлупы масличной пальмы. Матер. Дес. 32, 3926–3932. doi:10.1016/j.matdes.2011.02.055

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Яп С. П., Аленгарам У.Дж., Мо К.Х. и Джумаат М.З. (2017). Характеристики пластичности стальных фибробетонных балок из скорлупы масличной пальмы при изгибной нагрузке. евро. Дж. Окружающая среда. Гражданский инж. , 1–13. doi:10.1080/19648189.2017.1320234

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ю М.К., Бин Махмуд Х., Анг Б.К. и Ю М.К. (2015). Влияние низкой объемной доли волокон поливинилового спирта на механические свойства легкого бетона с оболочкой масличной пальмы. Доп. Матер. науч. англ. 2015, 1–11. doi:10.1155/2015/425236

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ю М. К., Бин Махмуд Х., Анг Б.C. и Ю, М. С. (2015). Влияние низкой объемной доли волокон поливинилового спирта на механические свойства легкого бетона с оболочкой масличной пальмы. Доп. Матер. науч. англ. 2015, 1–11. doi:10.1155/2015/425236

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ю М. К., Махмуд Х. Б., Шафиг П., Анг Б. К. и Ю М. К. (2016). Влияние полипропиленовых витых пучковых волокон на механические свойства высокопрочного легкого бетона из скорлупы масличной пальмы. Матер.Структура 49 (4), 1221–1233. doi:10.1617/s11527-015-0572-z

CrossRef Full Text | Google Scholar

Ю, М. К., Ю, М. К., Бех, Дж. Х., Со, Л. Х., Ли, Ф. В., и Нг, Т. К. (2020). Текст научной работы на тему «Влияние высокоэффективного полипропиленового волокна и термообработанной оболочки твердой пальмы на прочностные свойства легкого бетона» евро. Дж. Окружающая среда. Гражданский инж. , 1–20. doi:10.1080/19648189.2018.1509022

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ю М.К., Ю, М.С., Бех, Дж.Х., Со, Л.Х., и Лим, С.К. (2021). Влияние предварительно обработанной оболочки на твердую оболочку и оболочку из тенера на высокопрочный легкий бетон. Дж. Строительный инженер. 42, 102493. doi:10.1016/j.jobe.2021.102493

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжао Х., Дин Дж., Ли С., Ван П., Чен Ю., Лю Ю. и др. (2020). Влияние легкого заполнителя пористых сланцевых отходов кирпича на механические свойства и автогенную деформацию раннего бетона.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *