Пористые заполнители для легких бетонов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Пористые заполнители для легких бетонов

Пульга С.А.,

Куликова Е.С.,

Ткаченко А.З.

ТОГУ, ДВГУПС, г. Хабаровск, Россия

Абстракт

Одним из важнейших условий индустриализации строительства и снижения его стоимости является повышение сборности строящихся зданий и сооружений, применение конструкций с максимальной заводской готовностью, позволяющей сводить к минимуму послемонтажные и отделочные работы. Пористые заполнители являются распространенным строительным материалом для изготовления стеновых панелей, блоков из легких конструкционных, конструкционно-теплоизоляционных, теплоизоляционных бетонов, использование которых поможет значительно снизить стоимость строительства. Учитывая огромные запасы шлаков, пемз, перлитов и обсидианов и других пористых заполнителей, их хорошие технические характеристики, их применение в бетонах является перспективным направлением в обеспечении строительной отрасли эффективными пористыми заполнителями.

Ключевые слова: пористые заполнители природного происхождения, легкий бетон, вулканический шлак, перлиты, вулканическое стекло, расчет состава легкого бетона, подбор состава легкого бетона, эффективные строительные материалы, технологии производства, ограждающие конструкции. панель стеновой строительный пористый

Pulga S. A., Kulikova E. S., Tkachenko A. Z.

PNU, FESTU, Khabarovsk, Russia

POROUS FILLERS FOR LIGHTWEIGHT CONCRETES

One of the most important conditions for the industrialization of construction and a cost reduction is to increase sbornosti construction of buildings and structures, use of structures with a maximum factory readiness that allows to minimize post-construction and finishing work. Porous fillers are a common building material for the manufacture of wall panels, blocks of lightweight structural, construction-insulation, insulating concrete, the use of which will significantly reduce the cost of construction. Considering huge reserves of toxins, pemz, perlite and obsidian and other porous aggregates, their good technical characteristics, their application in concrete is a promising step in providing the construction industry effective porous fillers.

Keywords: porous fillers of natural origin, light concrete, volcanic slag, perlite, volcanic glass, calculating the composition of lightweight concrete, the selection of lightweight concrete, effective building materials, production technologies, building envelope.

Введение

Облегчение веса стеновых конструкций имеет огромное значение для экономии материальных и трудовых ресурсов в строительстве, а строительство в районах со сложными климатическими условиями, к которым относится Дальний Восток, требует развития производства эффективных строительных материалов на основе местного минерального сырья и отходов промышленности. Камчатский край занимает одно из ведущих положений в Дальневосточном регионе, как по запасам, так и по разнообразию нерудных строительных материалов.

Основная часть. К природным пористым заполнителям относят неорганические зернистые сыпучие строительные материалы, получаемые из пористых горных пород вулканического происхождения (пемзы, шлаки, туфы, крупнопористые базальты, андезитобазальты и андезиты). Пористые заполнители относятся к распространенным строительным материалам для изготовления стеновых панелей, блоков из легких конструкционных, конструкционно-теплоизоляционных, теплоизоляционных бетонов. Их использование помогает значительно снизить стоимость строительства.

Вулканические шлаки - это пористая стекловатая порода базальтового андезитобазальтового, реже андезитового состава, являющаяся продуктом вулканической деятельности. Залежи вулканических шлаков известны во многих местах Центрально-Камчатской вулканической зоны.

Пемзы - это пористые разновидности вулканического стекла. На территории Камчатского полуострова расположены уникальные по размерам запасы, крупнейшие в мире месторождения и проявления пемз и пемзовых песков. В настоящее время известно 27 месторождений.

Перлитовое сырье - вулканическая стекловатая водосодержащая порода кислого состава.

Вспученный перлит - это пористый заполнитель, который образуется при быстром нагревании вулканических стекол, таких как перлит, обсидиан и другие. Его увеличение в объеме в 6-12 раз при нагревании обусловлено испарением воды, содержащейся в вулканическом стекле. Перлит относится к числу наиболее легких эффективных заполнителей, его насыпная плотность составляет: для перлитового гравия 250-450 кг/м 3, перлитового песка 100-150 кг/м 3.

Вспученный вермикулит - материал, получаемый вспучиванием при обжиге подготовленных зерен из природных видов гидратированной слюды.

Особенности технологии производства легких бетонов на естественных пористых заполнителях. Основные свойства легких бетонов - плотность, прочность, морозостойкость, теплопроводность - зависят от качества легких заполнителей, качества и количества вяжущего, зернового состава и условий твердения легкобетонных смесей. Бетонные смеси и бетоны на плотных и естественных пористых заполнителях вулканического происхождения существенно различаются. Такие смеси имеют повышенную водопотребность и легко расслаиваются вследствие различных плотностей заполнителя и цементного теста, поэтому при производстве изделий на пористых заполнителях применяют жесткие смеси и интенсивные способы уплотнения, например, вибрирование с пригрузом. Для обеспечения требуемой удобоукладываемости и прочности легкобетонные смеси и бетоны требуют большого расхода цемента по сравнению с аналогичными показателями для тяжелых бетонов. Легкий бетон можно рассматривать как двухкомпонентную систему, состоящую из крупного пористого заполнителя и растворной части.

Смесь песка и цемента образует матрицу, в которой размещены зерна крупного пористого заполнителя. Такая модель отражает структуру легкого бетона, в которой все пустоты заполнены растворной составляющей с необходимой раздвижкой зерен крупного заполнителя. Если пустоты не заполнены растворной смесью, то бетон будет иметь структуру, характерную для крупнопористого легкого бетона, когда зерна крупного заполнителя соприкасаются между собой и цементное тесто частично удалено из зоны контакта. Основной задачей подбора состава легкого бетона является получение бетона требуемого класса по прочности при минимальной средней плотности.

Для наиболее эффективного использования легких бетонов в одних случаях требуется существенное уменьшение их веса, а в других - повышение их прочности. К основным способам уменьшения средней плотности легких бетонов следует отнести:

0. Применение легких и относительно прочных пористых заполнителей шаровидной формы и рациональным зерновым составом в бетонах с плотным цементным камнем.

1. Образование пор между зернами пористого заполнителя, причем заполнитель цементируется тестом вяжущего в местах контакта заполнителя.

2. Применение вспененного вяжущего.

3. Применение воздухововлекающих добавок.

5. Применение легких и особо легких пористых песков.

Прочность легких бетонов без увеличения средней плотности повышают: путем применения цементов, имеющих более высокий класс по прочности в заданных условиях твердения; мокрым домолом цемента непосредственно перед их применением; рациональным использованием пластифицирующих и воздухововлекающих добавок; правильным подбором зернового состава заполнителей с точной дозировкой; уплотнение бетона до получения бетоном слитного строения; применением специальных режимов твердения бетонов, учитывающих свойства легких бетонов, таких как способность пористого заполнителя поглощать и отдавать влагу. Чем меньше средняя плотность легкого бетона с заданной прочностью, тем более эффективен этот материал в строительстве, особенно в стеновых ограждающих конструкциях. Ниже приведены рекомендуемые составы легких бетонов с использованием поверхностно-активных добавок (табл.1).

Таблица 1 Рекомендуемые составы бетона

Использование вспученного перлита в качестве мелкого заполнителя для шлакоперлитобетона, для бетона на вспученном перлитовом щебне дает возможность снизить среднюю плотность бетона на 18-35%, повысить его теплоизоляционные свойства, а также сейсмостойкость зданий из облегченных конструкций.

Заключение

Сырьевые ресурсы Камчатского края позволяют полностью удовлетворить потребности строительной отрасли в естественных и искусственных пористых заполнителях для производства бетона. Наибольший практический интерес представляют породы вулканического происхождения, а именно туфы, вулканические шлаки, вулканические пески. Для наружных стеновых панелей - использование вулканических шлаков и песков, для тепло- и звукоизоляционных материалов - использование вулканических шлаков и пемз, для производства эффективных однослойных конструкций для наружных стен зданий - использование вспученного перлитового песка.

Библиографические ссылки на источники

1. Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы: учебник для вузов. - М.: Строойиздат, 1986. - 688с.

2. ГОСТ 32496-2013 Заполнители пористые для легких бетонов. Технические условия. . - М.: Издательство стандартов, 1994

3. ГОСТ 25820-2014 Бетоны легкие. Технические условия

4. ГОСТ 9758-2012 Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний. М.: Стандартинформ, 2014

5. ГОСТ 25820-2000 Бетоны легкие. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2008

6. Рудь В.П. Рекомендации по использованию в строительстве минерально-сырьевых ресурсов Камчатки.

Размещено на Allbest.ru