Файл: 2. исследование свойств строительных материалов на основе древесных отходов 3.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 25
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
– Материал на основе чистых, безопасных, природных компонентов: цемента, песка, древесных опилок. Высокое содержание в опилкобетонефибровидных частиц придает блокам из этого материала очень хорошие механические свойства, которые проявляются при испытании на растяжение и изгиб. По этим механическим показателям опилкобетон уверенно опережает многие известные строительные материалы, среди которых и такой популярный, как пенобетон. Древесные опилки в опилкобетоне выполняют армирующую функцию, чем и объясняются высокие прочностные характеристики материала.
Плотность опилкобетона варьируется от 300кг/м3 до700кг/м3в зависимости от объема наполнителя. Прочность опилкобетона зависит от марки цемента.
Рисунок 3 - Внешний вид опилкобетона
Для возведения жилых в том числе многоэтажных зданий, может быть рекомендовано применение опилкобетонных блоков (камней) прочностью не менее 4,9 – 9,6 МПа марка бетона на сжатие М-50 М-100. Для получения максимальных значений прочности опилкобетонных блоков, рекомендуется применение цемента марки М-500 и модифицирующих добавок бетона.
Теплопроводность опилкобетона плотностью 700кг\м3 составляет 0,32Вт/мК.
Возможность изготовления блоков из опилкобетона с заданными свойствами позволяет использовать этот материал для возведения практически любых зданий общего назначения. Кроме того, опилкобетон является отличным материалом для строительства самостоятельных ограждающих конструкций, он с успехом может быть использован для утепления стен уже возведенных зданий.
Проведя анализ данных строительных материалов из отходов древесины мы пришли к выводу, что арболит, фибролит и опилкобетон это материалы которые удовлетворяют современныем технологическим, прочностным и теплотехническим требованиям в строительстве.
Арболит и фибролит лучше подходят: в качестве несъемной опалубки для ж/б конструкций, в качестве материала для перегородок и ненесущих легких конструкций, а также в качестве утеплителя. Опилкобетон более прочный материал поэтому он конкурирует с пено- и газо-блоками, и с кирпичом в возведении малоэтажных домов.
Хочется отметить, что несмотря на экологичность древесного волокна и стружки, фибролит и арболит при горении выделяют токсичные химические вещества входящие в их состав для связывания древесины и бетона, поэтому их применение в помещениях с возможным большим скоплением людей не рекомендуется.
Самым главным достоинством этих материалов является экономическая целесообразность их производства, которая достигается за счет применения отходов деревообрабатывающей промышленности.
У этих двух видов легкого бетона одинаковая лишь классификация. Отличие пенобетона от газобетона заключается в плотности и принадлежности к типу материалов, хотя в нормативных документах теплопроводность пенобетона и газобетона при одинаковой плотности считается равной.
Так, самые легкие пенобетонные блоки с плотностью до 500 кг/м³ относятся к теплоизоляционным. А у газобетона теплоизоляционными считаются блоки с плотностью до 400 кг/м³.
Газобетонные блоки с плотностью 500-900 кг/м³ считаются конструкционно-теплоизоляционными и служат в качестве строительных материалов для самонесущих стен без армирования. А при закладке в каждый четвертый ряд армопояса, из них можно строить несущие стены малоэтажных домов. У пенобетона к таковым относятся блоки с плотностью 600-1000 кг/м³.
Пенобетонные и газобетонные блоки с плотностью выше 1000/1100 кг/м³ относятся к конструкционным.
Но плотность и теплопроводность – это единственные показатели, которые близко совпадают у этих двух похожих, но все-таки разных материалов. И отличия между ними заложены на уровне состава и технологии производства. Поэтому выбирать газобетон или пенобетон, что лучше из этого, нужно внимательно изучив все свойства обоих материалов, и условия их применения.
Если рассматривать структуру обоих видов ячеистого бетона, то можно увидеть, что даже здесь между ними есть различия. При одинаковой плотности, пенобетон визуально имеет больший разброс размеров ячеек от самых маленьких до самых больших, а газобетон – более однородный. Это разница в структуре определяется способом образования ячеек, но это не единственное чем отличается газобетон от пенобетона.
Производство пенобетона
По составу пенобетон – это классический бетон с вяжущим из портландцемента и наполнителем из песка. Причем наполнитель добавляют только для пенобетона средней и высокой плотности, начиная с марки D500. Получение ячеистой структуры происходит благодаря смешению подготовленной бетонной смеси с пенообразователем или готовой пеной. Этим и отличаются два основных способа изготовления: классический и баротехнология.
Баротехнология заключается в добавлении пенообразователя непосредственно в смесь без использования пеногенератора. Обычно это мобильные установки, позволяющие получать пенобетон непосредственно на объекте. У них невысокая производительность, но вполне достаточная, чтобы обеспечить стройматериалами строительство малоэтажного объекта. Недостаток технологии – повышенный расход пенообразователя и немного меньшая прочность пенобетона по сравнению с классической технологией.
Классическая технология чуть сложнее – используется все та же подготовленная бетонная смесь, но смешивают ее с готовой пеной, которую получают в пеногенераторе из концентрата пенообразователя и воды. Процесс производства выглядит так:
К общим достоинствам производства пенобетона относят:
Для изготовления строительных блоков из пенобетона используются три вида оборудования:
Распалубка, извлечение из кассет и резка происходит после первичного твердения смеси. При добавлении модификаторов и фиброволокна этот срок сокращается до нескольких часов. Но на этом процесс изготовления не прекращается – пеноблоки еще должны «дозреть». Именно несвоевременная распалубка и неполное дозревание могут повлиять на конечное качество пенобетонных блоков. Например, недостаточная выдержка после изготовления и до начала монтажа может привести к усадке блоков в составе стены, а использование отработки для смазки форм – к отслаиванию лицевой части.
Производство газобетона
По составу и технологии газобетон ближе к силикатному кирпичу, поэтому строительные блоки из него часто называют «газосиликатными».
В качестве вяжущего применяют известково-цементную смесь, которая на ¾ состоит из негашеной извести, измельченной до состояния порошка.
Наполнитель классический – кварцевый песок.
Для получения ячеистой структуры используют газообразователь – алюминиевую пасту или пудру, на 90% состоящую из «активного» металла.
И, как в любом бетоне, для «затворения» в смесь добавляют чистую (питьевую) воду.
Технологический процесс изготовления газобетонных блоков выглядит так:
На выходе получают полностью «созревшие» газобетонные блоки, готовые к упаковке и транспортировке на объект.
Общие достоинства этих двух видов ячеистого бетона выглядят так:
Доступность и невысокая стоимость ингредиентов определяет относительно низкую цену строительных блоков. Но при одинаковой плотности газобетонные дороже пенобетонных на 20-30% (в пересчете на 1 м³). Это объясняется высокими накладными расходами – более дорогостоящим оборудованием и большими затратами электроэнергии на производство. И при выборе надо обратить внимание, что многие продавцы путаются в тонкостях определения технологий – довольно часто газобетонные блоки позиционируются как пенобетон автоклавного твердения.
Высокие теплоизоляционные свойства. Каждый производитель указывает свои показатели, которые могут немного отличаться. Но пенобетон по сравнению с газобетоном более «стабилен» и его теплопроводность не так зависит от уровня влажности окружающего воздуха. Это объясняется закрытой структурой ячеек
, меньшей гигроскопичностью и паропроницаемостью.
Оба материала относятся к легкому ячеистому бетону, поэтому нагрузка на фундамент невысокая.
Оба материала негорючие и экологически чистые.
Рассмотрев какими свойствами обладают пенобетон и газобетон, в чем разница между ними можно трактовать двояко – каждый признак имеет и положительную, и отрицательную сторону.
Открытая структура ячеек газобетона обуславливает высокие дышащие свойства – этот показатель у него лучше, чем у дерева поперек волокон. Но эта же способность определяет гигроскопичность газосиликатных блоков – они легко впитываю влагу, что приводит к увлажнению конструкции, частичной потере несущих и теплоизоляционных качеств. Поэтому при перерывах в строительстве стены и перегородки надо укрывать, а после окончания строительства отделка фасада должна обеспечивать выветривание избыточной влаги.
У пенобетона большинство ячеек имеют замкнутую оболочку. Только у блоков, которые получают резкой массива, верхний слой характеризуется открытой структурой. Поэтому паропроницаемость пенобетона практически такая же низкая, как и у обычного. А это значит, что у блоков нет дышащих свойств, но и водопоглощение у них низкое. И в этом случае внешняя отделка носит больше декоративный, а не защитный характер.
По прочности на сжатие газобетонные блоки чуть лучше пенобетонных. Так при одинаковой плотности D500, пенобетон у большинства производителей относится к теплоизоляционному с показателем класса прочности B1, а газобетон – к конструкционно-теплоизоляционному с классом B2.5.
На точность размеров строительных блоков во многом влияет культура производства. Газосиликатные блоки, полученные резкой из массива, имеют абсолютное совпадение размеров и идеально ровную поверхность. Это позволяет их укладывать на клеящую смесь с минимальной толщиной шва, что практически полностью исключает потери тепла, которые есть при обычной технике кладки. Еще лучше в этом отношении стены из пазогребневых газобетонных блоков, у которых нет «сквозных» вертикальных швов.
Пенобетонные блоки, полученные разливкой по формам, не имеют такой точной геометрии. И только блоки, которые нарезали из массива, отличаются стабильностью размеров в одной партии. В этом вопросе, что лучше газобетон или пенобетон, второй значительно проигрывает.
Ответить, что лучше – пеноблоки или газоблоки для строительства дома, однозначно нельзя. Если пеноблоки сделаны без нарушения технологии производства и прошли полный цикл «дозревания», то они не хуже газобетона, единственное преимущество которого – это отсутствие на рынке материалов кустарного изготовления. А некоторые отличия в газопроницаемости и в водопоглощении имеют две стороны – недостаток одного свойства компенсируется наличием другого. Поэтому выбирать пеноблок или газобетон, что лучше для строительства именно вашего дома, стоит
Плотность опилкобетона варьируется от 300кг/м3 до700кг/м3в зависимости от объема наполнителя. Прочность опилкобетона зависит от марки цемента.
Рисунок 3 - Внешний вид опилкобетонаДля возведения жилых в том числе многоэтажных зданий, может быть рекомендовано применение опилкобетонных блоков (камней) прочностью не менее 4,9 – 9,6 МПа марка бетона на сжатие М-50 М-100. Для получения максимальных значений прочности опилкобетонных блоков, рекомендуется применение цемента марки М-500 и модифицирующих добавок бетона.
Теплопроводность опилкобетона плотностью 700кг\м3 составляет 0,32Вт/мК.
Возможность изготовления блоков из опилкобетона с заданными свойствами позволяет использовать этот материал для возведения практически любых зданий общего назначения. Кроме того, опилкобетон является отличным материалом для строительства самостоятельных ограждающих конструкций, он с успехом может быть использован для утепления стен уже возведенных зданий.
2.4 Заключение
Проведя анализ данных строительных материалов из отходов древесины мы пришли к выводу, что арболит, фибролит и опилкобетон это материалы которые удовлетворяют современныем технологическим, прочностным и теплотехническим требованиям в строительстве.
Арболит и фибролит лучше подходят: в качестве несъемной опалубки для ж/б конструкций, в качестве материала для перегородок и ненесущих легких конструкций, а также в качестве утеплителя. Опилкобетон более прочный материал поэтому он конкурирует с пено- и газо-блоками, и с кирпичом в возведении малоэтажных домов.
Хочется отметить, что несмотря на экологичность древесного волокна и стружки, фибролит и арболит при горении выделяют токсичные химические вещества входящие в их состав для связывания древесины и бетона, поэтому их применение в помещениях с возможным большим скоплением людей не рекомендуется.
Самым главным достоинством этих материалов является экономическая целесообразность их производства, которая достигается за счет применения отходов деревообрабатывающей промышленности.
-
ГАЗОБЕТОН И ПЕНОБЕТОН. ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И СРАВНЕНИЕ
3.1 Классификация
У этих двух видов легкого бетона одинаковая лишь классификация. Отличие пенобетона от газобетона заключается в плотности и принадлежности к типу материалов, хотя в нормативных документах теплопроводность пенобетона и газобетона при одинаковой плотности считается равной.
Так, самые легкие пенобетонные блоки с плотностью до 500 кг/м³ относятся к теплоизоляционным. А у газобетона теплоизоляционными считаются блоки с плотностью до 400 кг/м³.
Газобетонные блоки с плотностью 500-900 кг/м³ считаются конструкционно-теплоизоляционными и служат в качестве строительных материалов для самонесущих стен без армирования. А при закладке в каждый четвертый ряд армопояса, из них можно строить несущие стены малоэтажных домов. У пенобетона к таковым относятся блоки с плотностью 600-1000 кг/м³.
Пенобетонные и газобетонные блоки с плотностью выше 1000/1100 кг/м³ относятся к конструкционным.
Но плотность и теплопроводность – это единственные показатели, которые близко совпадают у этих двух похожих, но все-таки разных материалов. И отличия между ними заложены на уровне состава и технологии производства. Поэтому выбирать газобетон или пенобетон, что лучше из этого, нужно внимательно изучив все свойства обоих материалов, и условия их применения. 3.2 Технология производства
Если рассматривать структуру обоих видов ячеистого бетона, то можно увидеть, что даже здесь между ними есть различия. При одинаковой плотности, пенобетон визуально имеет больший разброс размеров ячеек от самых маленьких до самых больших, а газобетон – более однородный. Это разница в структуре определяется способом образования ячеек, но это не единственное чем отличается газобетон от пенобетона.
Производство пенобетона
По составу пенобетон – это классический бетон с вяжущим из портландцемента и наполнителем из песка. Причем наполнитель добавляют только для пенобетона средней и высокой плотности, начиная с марки D500. Получение ячеистой структуры происходит благодаря смешению подготовленной бетонной смеси с пенообразователем или готовой пеной. Этим и отличаются два основных способа изготовления: классический и баротехнология.
Баротехнология заключается в добавлении пенообразователя непосредственно в смесь без использования пеногенератора. Обычно это мобильные установки, позволяющие получать пенобетон непосредственно на объекте. У них невысокая производительность, но вполне достаточная, чтобы обеспечить стройматериалами строительство малоэтажного объекта. Недостаток технологии – повышенный расход пенообразователя и немного меньшая прочность пенобетона по сравнению с классической технологией.
Классическая технология чуть сложнее – используется все та же подготовленная бетонная смесь, но смешивают ее с готовой пеной, которую получают в пеногенераторе из концентрата пенообразователя и воды. Процесс производства выглядит так:
-
первым засыпают в бетоносмеситель песок (чтобы «связать» остатки воды от предыдущей порции); -
добавляют цемент и воду, перемешивают до однородной консистенции; -
отдельно в пеногенераторе готовят порцию пены (в соответствии с требуемой плотностью пенобетона); -
добавляют пену в бетоносмеситель и перемешивают 3-5 минут; -
по гибкому рукаву транспортируют жидкий пенобетон в форму или опалубку.
К общим достоинствам производства пенобетона относят:
-
простую технологию получения; -
недорогое оборудование, в том числе «мобильное», которое можно устанавливать на объекте; -
возможность укладки в опалубку при монолитном строительстве стен; -
разнообразие способов изготовления блоков.
Для изготовления строительных блоков из пенобетона используются три вида оборудования:
-
разливка в специальные формы, с последующей распалубкой; -
заливка в кассетные формы; -
заливка в массивную форму, с последующей резкой на блоки.
Распалубка, извлечение из кассет и резка происходит после первичного твердения смеси. При добавлении модификаторов и фиброволокна этот срок сокращается до нескольких часов. Но на этом процесс изготовления не прекращается – пеноблоки еще должны «дозреть». Именно несвоевременная распалубка и неполное дозревание могут повлиять на конечное качество пенобетонных блоков. Например, недостаточная выдержка после изготовления и до начала монтажа может привести к усадке блоков в составе стены, а использование отработки для смазки форм – к отслаиванию лицевой части.
Производство газобетона
По составу и технологии газобетон ближе к силикатному кирпичу, поэтому строительные блоки из него часто называют «газосиликатными».
В качестве вяжущего применяют известково-цементную смесь, которая на ¾ состоит из негашеной извести, измельченной до состояния порошка.
Наполнитель классический – кварцевый песок.
Для получения ячеистой структуры используют газообразователь – алюминиевую пасту или пудру, на 90% состоящую из «активного» металла.
И, как в любом бетоне, для «затворения» в смесь добавляют чистую (питьевую) воду.
Технологический процесс изготовления газобетонных блоков выглядит так:
-
Песок моют, добавляют воду и перемалывают до состояния шлама, чтобы размеры частиц были сравнимы с цементом и молотой известью вяжущего. -
Песчаный шлам смешивают с вяжущим. -
Разводят в воде газообразователь, добавляют в смесь песка и вяжущего. -
Перемешивают все компоненты и заливают в форму. -
После завершения начального созревания, монолитный газосиликат извлекают из формы и режут на блоки. -
Блоки помещают в автоклав, где под воздействием насыщенного пара происходит завершение процесса газообразования, связывание активного алюминия с силикатной смесью, гидрофобизация цементного камня.
На выходе получают полностью «созревшие» газобетонные блоки, готовые к упаковке и транспортировке на объект.
3.3 Достоинства/недостатки пенобетона и газобетона
Общие достоинства этих двух видов ячеистого бетона выглядят так:
Доступность и невысокая стоимость ингредиентов определяет относительно низкую цену строительных блоков. Но при одинаковой плотности газобетонные дороже пенобетонных на 20-30% (в пересчете на 1 м³). Это объясняется высокими накладными расходами – более дорогостоящим оборудованием и большими затратами электроэнергии на производство. И при выборе надо обратить внимание, что многие продавцы путаются в тонкостях определения технологий – довольно часто газобетонные блоки позиционируются как пенобетон автоклавного твердения.
Высокие теплоизоляционные свойства. Каждый производитель указывает свои показатели, которые могут немного отличаться. Но пенобетон по сравнению с газобетоном более «стабилен» и его теплопроводность не так зависит от уровня влажности окружающего воздуха. Это объясняется закрытой структурой ячеек
, меньшей гигроскопичностью и паропроницаемостью.
Оба материала относятся к легкому ячеистому бетону, поэтому нагрузка на фундамент невысокая.
Оба материала негорючие и экологически чистые.
Рассмотрев какими свойствами обладают пенобетон и газобетон, в чем разница между ними можно трактовать двояко – каждый признак имеет и положительную, и отрицательную сторону.
Открытая структура ячеек газобетона обуславливает высокие дышащие свойства – этот показатель у него лучше, чем у дерева поперек волокон. Но эта же способность определяет гигроскопичность газосиликатных блоков – они легко впитываю влагу, что приводит к увлажнению конструкции, частичной потере несущих и теплоизоляционных качеств. Поэтому при перерывах в строительстве стены и перегородки надо укрывать, а после окончания строительства отделка фасада должна обеспечивать выветривание избыточной влаги.
У пенобетона большинство ячеек имеют замкнутую оболочку. Только у блоков, которые получают резкой массива, верхний слой характеризуется открытой структурой. Поэтому паропроницаемость пенобетона практически такая же низкая, как и у обычного. А это значит, что у блоков нет дышащих свойств, но и водопоглощение у них низкое. И в этом случае внешняя отделка носит больше декоративный, а не защитный характер.
По прочности на сжатие газобетонные блоки чуть лучше пенобетонных. Так при одинаковой плотности D500, пенобетон у большинства производителей относится к теплоизоляционному с показателем класса прочности B1, а газобетон – к конструкционно-теплоизоляционному с классом B2.5.
На точность размеров строительных блоков во многом влияет культура производства. Газосиликатные блоки, полученные резкой из массива, имеют абсолютное совпадение размеров и идеально ровную поверхность. Это позволяет их укладывать на клеящую смесь с минимальной толщиной шва, что практически полностью исключает потери тепла, которые есть при обычной технике кладки. Еще лучше в этом отношении стены из пазогребневых газобетонных блоков, у которых нет «сквозных» вертикальных швов.
Пенобетонные блоки, полученные разливкой по формам, не имеют такой точной геометрии. И только блоки, которые нарезали из массива, отличаются стабильностью размеров в одной партии. В этом вопросе, что лучше газобетон или пенобетон, второй значительно проигрывает.
3.4 Заключение
Ответить, что лучше – пеноблоки или газоблоки для строительства дома, однозначно нельзя. Если пеноблоки сделаны без нарушения технологии производства и прошли полный цикл «дозревания», то они не хуже газобетона, единственное преимущество которого – это отсутствие на рынке материалов кустарного изготовления. А некоторые отличия в газопроницаемости и в водопоглощении имеют две стороны – недостаток одного свойства компенсируется наличием другого. Поэтому выбирать пеноблок или газобетон, что лучше для строительства именно вашего дома, стоит