Файл: Методические указания к выполнению практических работ по курсу Б. 3 1 Инновационные строительные материалы.docx

Скачать файл (0,70Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.01.2024

Просмотров: 111

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Кремнеземистый компонент ячеистых бетонов, в качестве которого могут выступать песок, зола и др., с целью повышения однородности структуры межпоровых перегородок, как правило, дополнительно измельчают. В качестве добавки-газообразователя при получении газобетонов обычно используют алюминиевую пудру, при взаимодействии которой со щелочью (известью) выделяется водород. В качестве добавок-пенообразователей используют синтетические или белковые ПАВ, способствующие получению устойчивых пен. В последние годы в связи с созданием эффективных пенообразователей все большее распространение получают неавтоклавные пенобетоны, что обусловлено стремлением упростить изготовление этого материала, сократить энергозатраты на производство и иметь возможность применять его в условиях строительной площадки. При этом пенобетоны отличаются от газобетонов характером своей структуры – замкнутой пористостью с мелкими сферическими порами. Газобетон имеет крупные поры, поэтому он в большей степени, чем пенобетон, нуждается в защите от воздействий окружающей среды.

Ячеистые бетоны автоклавного твердения по сравнению с другими видами ячеистых бетонов отличаются более высокими строительно-техническими свойствами. По плотности и прочности их делят на теплоизоляционные с плотностью не выше 400 кг/м³ и прочностью не менее 0,35 МПа (иногда называемые поробетонами), конструкционно-теплоизоляционные с плотностью не выше 700 кг/м³ и прочностью не менее 1,5 МПа и конструкционные с плотностью выше 700 кг/м³ и прочностью не менее 3,5 МПа.

Разработаны новые технологические приемы изготовления ячеистого бетона из холодных смесей (с температурой около 20°С) с добавками поверхностно-активных веществ и малым количеством воды. Такой газобетон на цементе после обычного пропаривания при атмосферном давлении достигает прочности автоклавного бетона, изготовленного по литьевой технологии, что дает большой экономический эффект.

Плотность неавтоклавного газобетона обычно находится в пределах 400–900 кг/м³ , а прочность на сжатие – 0,35–3,5 МПа. Плотность пенобетона (с использованием в качестве заполнителя мелкого песка естественной дисперсности) обычно находится в пределах 600–1000 кг/м³ , а прочность на сжатие 0,5–3,5 МПа. Для получения пенобетонов с меньшей средней плотностью используют молотые пески. Иногда с целью снижения плотности и исключения операции помола пенобетон получают на цементном вяжущем без песка. Такой материал называют пеноцементом. Однако этот бетон обладает большой усадкой при высыхании, что снижает его качественные показатели. Получение ячеистых бетонов с пониженной средней плотностью и ультралегковесных поробетонов плотностью 150–300 кг/м

³ возможно за счет использования пеногазовой технологии, при которой используется комбинированный порообразователь (газообразователь совместно с пенообразователем), а также ускорители твердения, редуцирующие, водопонижающие и другие добавки.

Пористая структура ячеистых бетонов позволяет легко пилить, сверлить, обрабатывать строительные изделия, появляется возможность модифицировать элементы на строительной площадке. Ячеистый бетон отличается хорошей гвоздимостью. За счет малой массы ячеистобетонных изделий исчезает потребность в автомобильном транспорте и кранах с большой грузоподъемностью.

Поризованные бетоны отличаются высокой универсальностью, относительной простотой технологии, невысоким уровнем производственных затрат при изготовлении изделий. Это предопределено тем, что получение бетонов в широком диапазоне значений плотности возможно на одном и том же оборудовании с использованием в качестве заполнителя песка естественной дисперсности. Возможность исключения из технологии поризованных бетонов тепловой обработки обеспечивает реальность их эффективного применения в монолитном строительстве.

Наиболее распространенная продукция из ячеистого бетона – это стеновые блоки и камни различных размеров. Как минимум та кое изделие по объему заменяет двенадцать штук силикатного кирпича (при весе в три-четыре раза меньшем), а по теплозащитным свойствам для получения одинакового эффекта толщину стены можно уменьшить в пять-шесть раз. Ячеистобетонные блоки можно применять в несущих наружных стенах домов малой и средней (до 4-5) этажности, а также в ненесущих наружных стенах многоэтажных зданий при соблюдении приемлемой по конструктивным и экономическим соображениям толщины стен. Ячеистый бетон в конструкции наружных стен может удачно сочетаться с кирпичной облицовкой. Сочетание поризованного бетона прочностью 5–15 МПа как материала для несущих облегченных элементов малоэтажных зданий, ячеистых бетонов пониженной средней плотности и ультралегковесных поробетонов как материала для ограждающих конструкций позволяет обеспечивать современные требования к тепло- эффективности жилых домов.

Расчет расхода материалов на пробный замес исходного состава ячеистого бетона

Расход составляющих компонентов ячеистобетонной смеси и воды на пробный замес определяют по следующим формулам:

вяжущее

известь

цемент

0.013 с. кремнеземнистый компонент

вода

где ρ_с – заданная плотность ячеистого бетона в сухом состоянии, кг/л;

К_с – коэффициент увеличения массы ячеистого бетона за счет связанной воды, К_с = 1,1;

V – объем замеса, л, равный объему форм, изготовляемых из одного замеса, умноженному на коэффициент избытка смеси, равный для пенобетона – 1,05, для газобетона – 1,1...1,15;

C – соотношение кремнеземистого компонента и вяжущего; п – массовая доля извести в вяжущем (исходную долю извести в смешанном вяжущем принимают по табл. 10).

Количество газообразователя или пены теоретически должно быть таким, чтобы выделенный объем газа или введенный объем пены соответствовал получению пористости, рассчитываемой по формуле

В действительности порообразователь не полностью используется на создание пористости в растворе. Поэтому обычно расход его принимают больше, чем теоретически необходимый.

Расчет газообразователя или водного раствора пенообразователя Р_п на замес производят по формуле

где П_г – пористость, которая должна создаваться порообразователем в ячеистом бетоне для получения заданной плотности;

К_п – выход пор (количество газа или объем пены, получаемые из 1 кг порообразователя), л/кг;

К_п = 1390 л/кг при использовании алюминиевой пудры;

К_п = 18...20 л/кг при использовании пенообразователя;

α – коэффициент использования порообразователя, равный 0,85. Пористость Пг рассчитывают по формуле

где ρ_с – заданная плотность ячеистого бетона в сухом состоянии, кг/м³;

Wс – удельный объем сухой смеси, л/кг; принимается по табл. 13 в зависимости от вида кремнеземистого компонента, вида вяжущего вещества и их массового соотношения в смеси.

Алюминиевую пудру вводят в раствор в виде водно-алюминиевой суспензии. Для ее приготовления на 1 мас. ч. алюминиевой пудры расходуется 0,05 мас. ч. сухого ПАВ (мылонафта, С-3 и др.) и 30 мас. ч. воды.

Эту воду учитывают в общем количестве воды затворения. Выход пор при использовании алюминиевой пудры устанавли- вают расчетным путем, пользуясь, например, уравнением реакции газовыделения

Из уравнения следует, что при реакции 54 г алюминия с известью выделяется 6 г водорода. Поскольку одна грамм-молекула газа занимает при нормальных условиях объем 22,4 л, то, следовательно, 1 г алюминия выделяет при нормальных условиях (3·22,4/54 = 1,244) л водорода.

Пример подбора состава ячеистого бетона.

Требуется получить автоклавный газобетон средней плотности 500 кг/м³ по литьевой технологии с применением смешанного цементно-известкового вяжущего с возможно большей прочностью.

Объем одного замеса – 10 л.

Исходные материалы: портландцемент ПЦ500-Д0, молотая известь-кипелка активностью 70 %, быстрогасящаяся, кремнеземистый компонент – зола-унос (ρ = 2,06 г/см³), ПАВ – мылонафт, замедлитель скорости гидратации извести-кипелки – молотый гипсовый камень.

1. Пользуясь соответствующими формулами, подсчитывают расход материалов на один замес с учетом следующих исходных величин:

n = 0,45 (по табл. 11), C = 1,5 (по табл. 12), К

_с = 1,1.

По табл. 13 определяют, что расплыв растворной смеси (исходная текучесть) должен быть 30 см при литьевой технологии изготовления ячеистого бетона.

Опытным путем устанавливают, что такая текучесть растворной смеси имеет место при В/Т = 0,44. По табл. 15 находят, что при применении данных материалов удельный объем сухой смеси W= 0,48 л/кг.

Коэффициент выхода пор К_п = 1390 л/кг,

коэффициент использования газообразователя α = 0,85.

Установив эти величины, производят расчет расхода материалов на один замес:

Вяжущее

Р_вяж = 0,5·10 / 1,1(1 + 1,5) = 1,8 кг;

известь

Р_и = 1,8· 0,45 = 0,81 кг;

цемент

Р_ц = 1,8 – 0,81 = 0,99 кг;

кремнеземистый компонент

Р_к = 1,8·1,5 = 2,7 кг;

молотый гипсовый камень