Технология двухслойных газосиликатных пенополистирольных плит «силипласт» типа сэндвич.

Особенно перспективной является технология двухслойных газосиликатных пенополистирольных плит «силипласт» типа » сандвич». Плиты предназначены для утепления кровли из профилированного металлического настила, а также могут применяться как утеплитель в совмещенных кровлях.

Плиты состоят из слоя пенополистирола средней плотностью 30…40 кг/м³, соединенного с ячеистым бетоном средней плотностью не более 30 кг/м³ и покрыты с обеих сторон рубероидом марки РПП- 300, который выполняет роль гидроизоляции и армирующего материала. Технология плит «силипласт» включает изготовление калиброванных плит из теплоизоляционного ячеистого бетона, разрезку пенополистирола на плиты требуемой толщины, приготовление битумной мастики и оклейку двухслойной плиты с обеих сторон рубероидом.

Готовые изделия специальным автоматическим устройством укладываются в контейнеры, конструкция которых также разработана институтом ВНИИтеплоизоляции. Размеры плит (мм):длина -1000 и 2000, ширина-900 и толщина 100…200. Управление линией осуществляется с общего пульта и обслуживается 10 рабочими. Производительность линии при 2-х сменной работе составляет 250 тыс. м² в год.

Силакпор

Силакпор-силикат акустический пористый это новый вид звукопоглощающего материала, получаемого из автоклавного легковесного газосиликата и газобетона. Производство этих плит по разработанным ВНИИтеплоизоляцией технологии. Технологическая схема производства плит силакпор показана на рисунке-4.

Рисунок-4. Технологическая схема производства плит силакпор

1-бункер песка; 2-виброгрохот; 3-элеватор; 4-питатель; 5-шаровая мельница; 6-насос; 7-шламбасейн; 8-объемный дозатор; 9-газобетоно-смеситель; 10-мешалка для подачи воды, а также алюминиевой пудры и ПАВ; 11-весовой дозатор; 12-шнек; 13-формы; 14-массив, разрезанный на блоки- заготовки; 15-автоклав; 16-штабель блоков; 17-линия механической обработки; 18-упаковка; 19-транспортер; 20-дробилка; 21-контейнер для отходов.

Звукопоглощающие плиты силакпоризготовляют из ячеистого бетона средней плотностью 300…350 кг/м³. Особенностью приготовления формовочной смеси является введение при помоле песка 10…20% отходов производства в виде газобетонного боя и помол шлама до удельной поверхности 300…400 м²\кг.Формы высотой 500 мм заливают формовочной смесью.

Вспученный массив после предварительного схватывания разрезают на блоки. Автоклавная обработка проводится по следующему режиму:

подъем давления до 0,8 МПа-2 ч; выдержка при 0,8 МПа-10 ч; снижение давления-2 ч.После распалубки форм и двухсуточного высыхания в штабелях в крытом складе блоки подают на конвейерную линию изготовления плит, где их калибруют и распиливают на плиты- заготовки. Плиты выпускаются следующих размеров (мм):

450 х 450 х 45; 400 х 400 х 50; 380 х 380 х 45; 390 х 390 х 40; 400 х 400 х 40; 400 х 400 х 35;

Удельный расход сырьевых компонентов при изготовлении силакпора на различных предприятиях приведен в таблицу-4.

Таблица-4. Расход сырья на изготовлении 1 м² плит силакпор

Сравнение технико-экономических показателей традиционных стеновых материалов с взаимозаменяемыми изделиями и конструкциями из ячеистого бетона (смотри таблицу-5) показывает, что последние по всем показателям превосходят аналогичные по назначению материалы.

Таблица-5. Технико-экономические показатели традиционных стеновых материалов

Стены жилых зданий из ячеистого бетона эффективнее стен из трехслойных панелей: по себестоимости-в среднем на 40%, приведенным затратам-на 25 %, трудоемкости производства на 10…15 %, уступая по эксплуатационным затратам на отопление на 12…16 %. Стеновые ячеистобетонные блоки по всем показателям являются наиболее эффективными стеновыми материалами.

Особенно целесообразно их применение в сельском строительстве. Стоимость 1 м² стены из газосиликатных блоков в сельском строительстве на много дешевле стоимости 1 м² кирпичной кладки.При этом укладка стенового блока размером 200 х 250 х 600 мм средней плотностью 600 кг/м³, имеющего массу 21 кг, соответствует одновременной укладке 14 шт. стандартных кирпичей.

Свойства ячеистых бетонов.

Прочность и объемная масса являются главными показателями качества ячеистого бетона. Объемная масса, колеблющаяся от 300 до 1000 кг/м³, косвенно характеризует пористость ячеистого бетона (соответственно 85 — 60%).

Поэтому зависимость свойств бетона от объемной массы, представленная на рисунке-5, выражает, в сущности, влияние пористости. Возрастание объемной массы ячеистого бетона с 300 до 1200 кг/м3 сопровождается, как видно из рис. 101, закономерным увеличением его прочности и теплопроводности.

Рисунок-5. Кривые характеризующие изменение свойств ячеистого бетона в зависимости от объемной массы

1-марка по прочности; 2-водопоглощение по объему;3-теплопроводность

Марка ячеистого бетона по прочности обозначает предел прочности при сжатии базовых кубов с ребром 150 мм, имеющих среднюю влажность 10±2% (по массе). Контрольные образцы испытывают не ранее 12 ч. после тепловлажностной обработки, а при естественном твердении — через 28 суток выдерживания в нормальных температурно — влажностных условиях (влажность 90 ± 5%, температура 20 ± 2°С).

Установлены следующие марки ячеистых бетонов по прочности при сжатии: M 15, М 25, М 35, М 50, М 75, M 100, М 150.

Водопоглощение и морозостойкость зависят от величины и характера пористости ячеистого бетона и плотности перегородок между макропорами (ячейками). Для снижения водопоглощения и повышения морозостойкости стремятся к созданию ячеистой структуры с замкнутыми порами. Этому способствует вибрационная технология, так как при вибрации газобетонной смеси разрушаются крупные ячейки, снижающие морозостойкость и однородность материала.

Установлены следующие марки ячеистого бетона по морозостойкости: Мрз 15, Мрз 25, Мрз 35, Мрз 50, Мрз 75, Мрз 100. Для панелей наружных стен применяют ячеистый бетон марок Мрз 15, Мрз 25 в зависимости от влажности атмосферы в помещениях и климатических условий. Более высокая морозостойкость требуется от конструкционного ячеистого бетона, подвергающегося многократному замораживанию и оттаиванию.

Теплопроводность ячеистого бетона зависит от объемной массы и влажности. Удельная теплоемкость ячеистого бетона составляет в среднем 0,84 кДж/(кг-°С). Применяют ячеистые бетоны для легких железобетонных конструкций и теплоизоляции. Широко распространены конструкционно-теплоизоляционные и теплоизоляционные ячеистые бетоны.

Из них изготовляют панели наружных стен и покрытий зданий, неармированные стеновые и теплоизоляционные блоки, камни для стен. Конструкции из ячеистых бетонов долговечны в зданиях с сухим и нормальным режимами помещений при относительной влажности воздуха 60 — 70%. Для защиты от коррозии стальную арматуру покрывают цементно-битумной или цементно-полистирольной обмазкой.

94. Технико-экономическая эффективность производства и применения теплоизоляционных материалов в строительстве.

Обоснованная техническая и экономическая концепция развития производства и применения теплоизоляционных материалов способна оказать большое влияние на всю структуру строительного производства. Массовое применение теплоизоляционных материалов в гражданском, сельском и промышленном строительстве резко сокращает потребность в традиционных строительных материалах, сокращает грузопотоки, энергозатраты на строительно-монтажные операции.

Так, один кубический метр минераловатного утеплителя в конструкции стены равноценен по теплоизолирующим свойствам 3000 шт. глиняного кирпича.

На организацию производства равного по теплозащитным свойствам кирпича удельные капвложения в 7 раз больше, чем для утеплителя, а масса готовой продукции больше в 20 …
раз.

В пересчете на условное топливо для производства 1 м3 минераловатных изделий требуется 50 кг условного топлива, для производства 1 т цемента — 250 кг, 1 м3 керамзита — 150 кг, для 3000 шт. кирпича — 1000 кг.

Мировой опыт показывает, что наращивание объемов производства и применения теплоизоляционных материалов ведет к значительному сокращению потребления тепла как в сфере производства строительных материалов, так в и строительных работах и в сфере эксплуатации объектов гражданского и промышленного строительства.
Организация производства достаточного количества теплоизоляционных материалов для всех видов гражданского и промышленного строительства может в значительной степени снизить объем инвестиций в развитие производства строительных материалов, строительство и развитие топливно-энергетической базы.

Доказано, что энергоэффективное строительство с использованием современных теплоизоляционных материалов, включая затраты на их разработку и строительство заводов, в три-четыре раза эффективней, чем традиционное строительство, ведущее к энергоемкому производству строительных материалов, освоению новых месторождений топлива, его добыче, транспортировке, переработке и сжиганию.

Экономический анализ работы отечественных и зарубежных фирм, производящих теплоизоляционные материалы, показывает, что такое производство является прибыльным бизнесом. Инвестиции на строительство объекта или установки по производству эффективного утеплителя окупаются через 1,5-2,5 года.

Анализ роста цен на теплоизоляционную продукцию показывает, что ее стоимость за последнее десятилетие увеличилась в 10-12 раз, в то время как стоимость оборудования и капвложения в организацию этого производства выросла в 3-4 раза.

Материал предоставлен Союзом предприятий строительной индустрии Свердловской области.

Теплоизоляционные строительные материалы отличаются средней и низкой плотность, что значительно снижает их теплопроводность и обеспечивает защиту зданий и сооружений от температурных перепадов. Теплоизоляционные материалы в строительстве широко применяются для снижения массы конструкций за счет сокращения числа конструкционных материалов, создания комфортной атмосферы в жилых помещениях, также для снижения расходов на отопление зданий и сооружений.

Важнейшей целью теплоизоляции строительных конструкций является сокращение расхода энергии на отопление здания. Теплоизоляция является очень эффективным способом уменьшения потребности в отоплении и соответственно приводит к уменьшению СО₂ в атмосфере и, так называемого, парникового эффекта, что доказано исследованиями.

Исследования, проведенные в Англии, показали, что если в расчете на квадратный метр строительной площади использовать 50 мм изоляционных материалов, то через 50 лет содержание СО₂ в атмосфере сократится на 1 тонну. Выгода оказывается значительной, если принимать во внимание весь объем жилой площади и те преимущества, которые влечет за собой повышенная комфортность жилых и производственных помещений.

По данным кафедры строительных материалов МГСУ на отопление зданий ежегодно расходуется 240 млн тонн условного топлива, что составляет около 20 % от общего расхода энергоресурсов в России. Эффективное снижение расхода энергии на отопление возможно лишь при комплексном подходе к решению этой проблемы. Энергопотери начинаются уже при подаче тепла с ТЭС потребителям. В настоящее время эти потери оцениваются в 15-16 % от отпускаемой потребителям энергии, что соответствует 60 млн тонн условного топлива в год. В странах Европы этот показатель в 1,5-2 раза ниже за счёт более эффективной теплоизоляции трубопроводов. В частности, там широко применяется один из самых эффективных видов конструкции теплопроводов — бесканальная прокладка трубами, изолированными жёсткимпенополиуретаном.

Теплопотери в самом здании складываются из теплопотерь через ограждающие конструкции, чердачные перекрытия, окна и вентиляционную систему.

Распределение теплопотерь через различные элементы здания при нормированных тепловых сопротивлениях

Основной путь снижения энергозатрат на отопление зданий лежит в повышении термического сопротивления ограждающих конструкций с помощью теплоизоляционных материалов. Подсчитано, что 1 куб.м теплоизоляции обеспечивает экономию 1,4-1,6 т условного топлива в год. Значимость этого пути экономии топливно-энергетических ресурсов оценили промышленно развитые страны (США, Швеция, Финляндия и др.), в которых объём выпуска теплоизоляционных материалов на душу населения в 5-7 раз выше, чем в России.

3.Структура и свойства теплоизоляционных материалов

• Теплоизолирующая способность материала зависит не только от количества, но и характера пор, их распределения, размеров, открыты они или замкнуты. Наиболее высокими теплоизоляционными свойствами обладают материалы, содержащие при всех прочих равных условиях большое количество мелких и замкнутых пор, заполненных воздухом. Воздух в неподвижном состоянии обладает очень малой теплопроводностью (при 20°С) — 0,02 Вт/(м-°С). Если взять какое-либо высокопористое тело с мелкими и замкнутыми порами и рассмотреть его структуру под микроскопом, то можно увидеть множество воздушных пор, отгороженных друг от друга тонкими вещественными стеночками-Совокупность таких пор, содержащих малотеплопроводный воздух, создает преграду на пути следования тепла или холода и делает материал малотеплопроводным. Для улучшения изоляционных свойств материала желательно, чтобы на пути теплового потока имелось как можно больше таких воздушных пор, а тонкие ограничивающие их стенки располагались сотообразно. В наибольшей мере изолирующее свойство воздуха проявляется только при спокойном его состоянии, так как находящийся в движении воздух оказывает содействие переносу тепла. Круп-иопористое, раковистое строение материала с вытянутыми порами создает условия для возникновения конвекционных потоков воздуха, что вызывает усиление передачи тепла через материал. Чем меньше объем воздуха, заключенного в порах, тем меньше его подвижность и тем лучше изолирующие свойства. Теплоизоляционные свойства материалов зависят также от соотношения объемов воздуха, заключенного в порах, и твердого вещества, входящего в единицу объема материала. Чем тоньше слой твердого вещества, окружающего поры, тем лучше теплозащитные свойства материала и меньше его коэффициент теплопроводности. В очень пористых материалах с очень малой плотностью объем воздуха, содержащегося в них, настолько велик и теплоизолирующие свойства настолько большие, что роль твердого вещества в передаче становится очень незначительной. В таких материалах теплопроводность может приближаться к теплопроводности воздуха (например, в мипоре). Если сравнить теплопроводность материалов, имеющих одинаковый вещественный состав, но различную пористость, то можно заметить, что теплопроводность почти пропорциональна плотности материала, т. е. содержанию в них твердого вещества. Поры и пористые каналы в материале могут быть созданы вспениванием его, введением при изготовлении материала газообразующих добавок, контактным склеиванием или спеканием отдельных зерен и частиц материала, взаимоналожением большого количества волокон и т. п. • Структура материала оказывает существенное влияние на его теплозащитные свойства. Особенно наглядно это проявляется в материалах волокнистого строения. Например, теплопроводность древесины вдоль волокон приблизительно в 2 раза больше теплопроводности поперек волокон. Для характеристики теплоизоляционных свойств материалов, применяемых в виде засыпок, большое значение имеет крупность зерен. С уменьшением размера зерен теплозащитные свойства материала улучшаются, что имеет место даже в том случае, если плотность его остается. неизменной. Таким образом, рассматривая общий характер строения теплоизоляционных материалов, можно сделать вывод, что малую теплопроводность материалам придают поры, когда они заполнены воздухом, но если поверхность этих пор будет покрыта пленкой воды или поры будут заполнены водой, то теплоизоляционные свойства материалов резко снижаются. Это происходит потому, что вода имеет большую теплопроводность, нежели воздух (примерно в 25 раз). Поэтому при эксплуатации теплоизоляционные материалы необходимо защищать от увлажнения.

95. Природные пористые заполнители и материалы на их основе.

Широкое распространение получили пористые заполнители для бетона — материал природного или искусственного происхождения с плотностью зерен не более 2000 кг/м3. Такие заполнители применя­ют для легких бетонов, а также для теплоизоляционных засыпок, дренирующих устройств и т.д. Пористые заполнители изготавлива­ют преимущественно из неорганического сырья. Для теплоизоляци­онных и некоторых видов конструкционно-теплоизоляционных лег­ких бетонов применяют и органические пористые заполнители. На­пример, изготавливаемые на основе отходов переработки древесины, продуктов сельскохозяйственного производства (стебли хлопчатни­ка), полистирола (пенополистирольный гравий) и т.п.

Неорганические пористые заполнители отличаются большим раз­нообразием, их подразделяют на природные и искусственные. При­родные пористые заполнители получают путем частичного дробле­ния и рассевом или только рассевом пористых горных пород (пемзы, вулканического туфа, известняка-ракушечника и др.).

Искусствен­ные пористые (легкие) заполнители в большинстве являются про­дуктами термической обработки минерального сырья и разделяются на специально изготавливаемые (керамзит, аглопорит) и получаемые как побочные продукты промышленности (топливные шлаки и золы, гранулированные металлургические шлаки и др.).

Природные пористые заполнители представляют собой в ос­новном пористые горные породы вулканического (пемзы, шлаки, туфы, крупнопористые базальты) и осадочного происхождения (по­ристые известняки, известняки-ракушечники, опоки), предназначен­ные для применения в качестве заполнителей для бетона и для теп­лоизоляции. К природным пористым заполнителям по ГОСТ 22263 — 76 относят щебень с насыпной плотностью не более 1200 кг/м3 и песок с плотностью не более 1400 кг/м3. Основная маркировка пористых заполнителей установлена по насыпной плотности. Если она составляет 400...500 кг/м3, то заполнитель относится к марке 500. ГОСТ предусматривает марки щебня 300, 350, 400 и далее до 1200 с градацией через 100 кг/м3, песка — 500...1400 кг/м3.

Пористые пески по зерновому составу в зависимости от назначе­ния подразделяют на три группы - для теплоизоляционного, конструкционно-теплоизоляционного и конструкционного бетонов.

Искусственные пористые заполнители, получаются из при­родного сырья и отходов промышленности путем термической и дру­гих видов обработки и характеризуются видом сырья и технологией производства. К их числу относят:

- керамзит и его разновидности (шунгизит, зольный гравий, глинозольный керамзит, азерит, вспученные аргиллит и тре­пел). Керамзит представляет собой гранулы округлой формы с пористой сердцевиной и плотной спекшейся оболочкой. Бла­годаря такому строению прочность керамзита сравнительно вы­сока при небольшой насыпной плотности (250...600 кг/м3). По­лучают керамзит быстрым обжигом во вращающихся печах до вспучивания легкоплавких хорошо вспучивающихся глинистых пород с большим содержанием оксидов железа и органических примесей. Керамзит выпускают в виде гравия и песка. Керам­зитовый песок получают в специальных печах «кипящего слоя» и путем дробления керамзита. Марки керамзита 250...600, ке­рамзитового песка — 500... 1000, морозостойкость керамзита по ГОСТ 9757 — 90 должна быть не менее F15. Марки по прочно­сти керамзитового и шунгизитового гравия от П5 до П400.

- аглопорит - заполнитель в виде щебня или гравия, получае­мый спеканием (агломерацией) сырьевой шихты из глинис­тых пород и топливных отходов. Марки аглопорита - от 400 до 900, межзерновая пустотность составляет 50...60%, пористость зерен - 40...60%;

- шлаковая пемза - пористый щебень, получаемый вспучива­нием расплавленных металлургических шлаков путем их быс­трого охлаждения водой или паром. Этот вид заполнителя эко­номически очень эффективен, так как его производство осно­вано на использовании отходов металлургической промышлен­ности. Марки шлаковой пемзы по ГОСТ 9760-86 - от 400 до 900, пустотность фракционированного щебня должна быть не более 52%, среднее значение коэффициента формы не должно превышать 2,5. Используют шлаковую пемзу преимуществен­но в конструкционно-теплоизоляционных бетонах ограждаю­щих конструкций;

- термолит - продукт обжига без вспучивания щебня и гранул кремнеземистых опаловых пород (диатомита, трепела, опоки и др.). Насыпная плотность термолитового гравия или щебня

составляет 600... 1200 кг/м3, плотность зерен - 1,0..Л,9 г/см3, пористость зерен - 20...60%. Прочность при сдавливании термолитового щебня составляет 1,4...4 МПа, гравия - 2...7 МПа;

- вспученные перлитовые щебень и песок - пористые зерна бе­лого или светло-серого цвета, получаемые путем быстрого (1...2 мин) нагрева до температуры 1000... 1200 °С вулканичес­ких водосодержащих (3...5%) пород. При обжиге исходная по­рода увеличивается в объеме в 5... 15 раз, а пористость образу­ющихся зерен достигает 85...90%. В соответствии с ГОСТ 10832 -91 перлитовый песок выпускается марок 75...500, щебень - 200...500. Прочность щебня при сдавливании в цилиндре дол­жна быть не менее 0,15...0,9 МПа.

96. Искусственные пористые заполнители и материалы на их основе.

Применение легких пористых заполнителей позволяет получать эффективные легкие бетоны для теплоизоляции, стеновых панелей, монолитных стен и разнообразных несущих конструкций. Замена обычных тяжелых заполнителей пористыми позволяет существенно изменить свойства бетонов в желаемом направлении: уменьшить плотность, улучшить теплоизоляционные свойства и т. д. В то же время достаточная прочность ряда пористых заполнителей обеспечивает возможность получения на их основе конструкционных легких бетонов высокой прочности.
Применение пористых заполнителей — отходов промышленности также носит локальный характер: вблизи предприятий, выдающих такие отходы.
Главный источник обеспечения потребности строительства и строительной индустрии нашей страны пористыми заполнителями для легких бетонов — специально созданная промышленность искусственных пористых заполнителей.
Предприятия по производству искусственных пористых заполнителей создаются там, где в них есть потребность, и базируются они, как правило, на местных источниках сырья. Себестоимость искусственных пористых заполнителей, конечно, выше себестоимости промышленных отходов или природных пористых заполнителей (если последние имеются в данном районе), но часто ниже себестоимости привозных заполнителей. Кроме того, искусственные пористые заполнители отличаются более высоким качеством и эффективностью использования в бетонах.
Из искусственных пористых заполнителей наиболее распространен в настоящее время керамзит.Некоторые глины при обжиге вспучиваются. Это явление использовано для получения из глин пористого материала — керамзита.
Керамзит получают главным образом в виде керамзитового гравия. Зерна его имеют округлую форму. Структура пористая, ячеистая. На поверхности его часто имеется более плотная корочка. Цвет керамзитового гравия обычно темно-бурый, в изломе — почти черный.
Вспучивание глины при обжиге связано с двумя процессами: газовыделением и переходом глины в пиропластическое состояние.
Источниками газовыделения являются реакции восстановления оксидов железа при их взаимодействии с органическими примесями, окисления этих примесей, дегидратации гидрослюд и других водосодержащих глинистых минералов, диссоциации карбонатов и т. д. В пиропластическое состояние глипы переходят, когда при высокой температуре в них образуется жидкая фаза (расплав), в результате чего глина размягчается, приобретает способность к пластической деформации, в то же время становится газонепроницаемой и вспучивается выделяющимися газами.
Сырье. Сырьем для производства керамзита служат глинистые породы, относящиеся в основном к осадочным горным.
Некоторые камнеподобные глинистые породы — глинистые сланцы, аргиллиты — относятся к метаморфическим.
Глинистые породы отличаются сложностью минералогического состава и кроме глинистых минералов (каолинита, монтмориллонита, гидрослюды и др.) содержат кварц, полевые шпаты, карбонаты, железистые, органические примеси.
Глинистые минералы слагают глинистое вещество — наиболее дисперсную часть глинистых пород (частицы мельче 0,005 мм). Собственно глинами называют глинистые породы, содержащие более 30 % глинистого вещества.
Для производства керамзита наиболее пригодны монтмориллонитовые и гидрослюдистые глины, содержащие не более 30% кварца. Общее содержание Si02 должно быть не более 70%, А1203 — не менее 12% (желательно около 20%), Fe203 + FeO — до 10%, органических примесей—1—2%. в Пригодность того или иного глинистого сырья для производства керамзита устанавливают специальным исследованием его свойств. Важнейшее из требований к сырью — вспучивание при обжиге.
При производстве керамзита не допускается превышение температуры, при которой поверхность гранул оплавляется, так как оплавленные гранулы склеиваются, что уменьшает выход керамзитового гравия и может привести к остановке печи. Температура обжига должна быть ниже, но чем она ниже, тем меньше коэффициент вспучивания, меньше выход продукции. Поэтому температура должна поддерживаться на предельно допустимом уровне. Вместе с тем необходимо считаться с практическими возможностями поддержания в печи оптимальной температуры: она не может быть стабильной и всегда имеет некоторые колебания, вызываемые труднорегулируемыми факторами. Чтобы обеспечить практическую возможность производства керамзита в промышленных условиях, интервал вспучивания сырья должен быть не менее 50°С.
Этими и другими необходимыми качествами обладают далеко не все глинистые породы.

97. Пористые заполнители из отходов промышленности и материалы на их

Для приготовления легких бетонов применяют портландцемент, быстротвердеющий портландцемент и шлакопортланд-цемент.

В качестве заполнителей для легких бетонов используют природные и искусственные сыпучие пористые материалы с насыпной плотностью не более 1200 кг/м3 при крупности зерен до 5 мм (песок) и не более 1000 кг/м3 при крупности зерен 5...40 мм (щебень, гравий).

По происхождению пористые неорганические заполйители делят на три группы: природные, искусственные (специально изготовляемые) и заполнители из отходов промышленности.

Природные пористые заполнители изготовляют дроблением и рассевом легких горных пород (пемзы, вулканических шлаков и туфов, пористых известняков, известняков-ракушечников, известняковых туфов и др).

Искусственные пористые заполнители получают из отходов промышленности или путем термической обработки силикатного сырья, подвергнутых рассеву или дроблению и рассеву. К ним относятся: а) керамзит и его разновидности, шунгизит, зольный гравий, глинозольный керамзит, вспученные азерит, получаемые обжигом со вспучиванием подготовленных гранул (зерен) из глинистых и песчано-глинистых пород (глин, суглинков, глинистых сланцев, аргиллита, алевролита), шунгитосодер-жащих сланцев, трепелов, золошлаковой смеси или золы-уноса ТЭЦ; б) термолит, получаемый при обжиге без вспучивания щебня или подготовленных гранул кремнистых опаловых пород (диатомита, трепела, опоки и др.); в) перлит вспученный, полу--чаемый при обжиге гранул из вулканических водосодержащих пород (перлита, обсидиана и других водосодержащих вулканических стекол); г) вермикулит вспученный, получаемый при обжиге подготовленных зерен из природных гидратированных слюд. Из отходов промышленности применяют песок и щебень преимущественно из гранулированного или вспученного металлургического шлака, а также грубодисперсные золы-уносы и золошлаковые смеси ТЭЦ.

Гранулированный шлак — мелкозернистый пористый матепиал, получаемый при быстром охлаждении расплавов металлургических шлаков.

Шлаковую пемзу (термозит) получают в виде глыб ячеистой структуры путем вспучивания шлакового расплава с помощью воды, воздуха или их смеси.

Существующие способы поризации делят на две основные группы. К первой относятся методы поризации расплава, осуществляющиеся в периодически действующих агрегатах, напри-тер в бассейнах; ко второй — методы поризации расплава в непрерывно действующих агрегатах (например, гидроэкранная установка). Фиксацию пористой структуры осуществляют быстрым охлаждением расплава. Куски шлаковой пемзы дробят и рассеивают на щебень и песок. В зависимости от насыпной плотности щебня (400...800 кг/м3) прочность заполнителя составляет 0,4...2,0 МПа.

Аглопорит представляет собой искусственный пористый заполнитель с размером гранул 5...20 мм, насыпной плотностью 400...700 кг/м3 и пределом прочности 0,4...1,5 МПа. Сырьем для производства аглопорита служат глинистые породы (суглинок, супесь, аргиллит, глинистый сланец), а также отходы промышленности — глинистые отходы от добычи и обогащения углей, горелая порода, топливные шлаки, зола ТЭЦ и другие камневид-ные силикатные породы. Технология производства аглопорито-вого гравия из зол ТЭЦ ( 6.14) методом спекания сырцовых гранул на решетках алгомерационных машин позволяет получать искусственный пористый заполнитель в виде гранул округлой формы определенного зернового состава со спекшейся поверхностной оболочкой повышенной прочности.

Гравий и песок керамзитовый относятся к специально изготовленным заполнителям — это материал округлой формы, который получают при обжиге глин. Создание пористой структуры достигается вспучиванием глинистого вещества, нагретого до пиропластического состояния газами, выделяющимися из него в процессе нагревания. Керамзитовый гравий выпускают прочностью 0,6...6 МПа, насыпной плотностью 150...800 кг/м3, средней прочностью 2,6 МПа. Керамзитовый песок получают дроблением и рассевом керамзитового гравия или щебня или как самостоятельную фракцию при обжиге.

Гравий керамический полый — материал округлой формы — получают обжигом специально изготовленных пустотелых глиняных гранул.

Вспученный перлит изготовляют в виде щебня и песка путем кратковременного обжига вулканических водосодержащих стекловидных пород. Процесс теплообработки перлитов в зависимости от свойств сырья и вида готового продукта (щебня и песка) осуществляют путем одно- и двух стадийного обжига в коротких вращающихся печах и во взвешенном состоянии в

вертикальных печах.

По форме и характеру поверхности пористые заполнители могут иметь округлую, относительно гладкую или угловатую и шероховатую (ноздреватую) поверхность. По крупности зерен их делят на следующие фракции: песок — до 1,2 и 1,2...5,0 мм, щебень или гравий — 5... 10, 10...20 и 20...40 мм. По показателям насыпной плотности в сухом состоянии (кг/м3) пористые заполнители делят на марки Ml00... 1200 для щебня (гравия) и до Ml200 для песка. Пористые заполнители в зависимости от прочности, определяемой сдавливанием в цилиндре, подразделяют на марки.

Выбор крупного заполнителя производят на основе подбора состава бетона с учетом формы зерен (гравий, щебень), вида и свойств мелкого заполнителя и структуры и вида бетона (теплоизоляционного, конструкционно-теплоизоляционного, конструкционного).

Содержание водорастворимых сернистых соединений в пересчете на БОз в заполнителях, предназначенных для армированных легких бетонов, не должно превышать 1 % по массе.

В качестве добавок для легких бетонов применяют тонкомотЫе доменные гранулированные шлаки, диатомит, трепел, опоки, туф, пемзу, трасс. Кроме указанных в легкие бетоны

одят добавки, являющиеся замедлителями или ускорителями верДения. В качестве порообразователей для снижения плотности

состав легких бетонов вводят алюминиевый порошок, пергидроль, смолосапониновый порообразователь и другие добавки.

Для приготовления и увлажнения легкого бетона используют питьевую воду, отвечающую тем же требованиям, что и для тяжелых бетонов.

Защита стальной арматуры в легких бетонах. Повышенная пористость легких бетонов способствует возникновению и развитию коррозии арматуры в железобетонных изделиях. Поэтому в агрессивной среде легкий бетон армированной конструкции должен быть плотным. Как показывает практика, в таком бетоне содержание цемента должно быть не менее 250 кг/м3. Иногда арматуру покрывают различными составами: цементно-казеино-вой суспензией с нитритом натрия; битумной мастикой с молотым песком, золой и растворителем — толуолом, битумоцементной мастикой.

98. Крупнопористый легкий бетон. Свойства, область применения.

Крупнопористый бетон изготовляют на заполнителях с зернами однообразного размера (5—10, 10—20, 20—40, 5—20 и т. д.), межзерновые поры бетона заполняются не полностью, и после затвердения в нем остаются сравнительно крупные поры. Такой бетон можно готовить на плотных и пористых заполнителях. Составы бетона от 1 :6 до 1:12. Марки бетона 15—25—35—50—75—100.

Основные физико-механические свойства крупнопористого бетона (объемный вес, прочность, морозостойкость) определяются видом заполнителя. вяжущим и технологией изготовления.

Объемный вес зависит в основном от объемного веса, крупности и зернового состава заполнителей и в меньшей степени — от расхода цемента. Объемный вес бетона колеблется в пределах 750—2000 кг/м3.

Марку крупнопористого бетона определяют по ГОСТ 6901—54 испытанием стандартных кубов без выравнивания поверхности подливкой.

Крупнопористые бетоны используют

Для возведения стен жилых, культурно-бытовых и других зданий высотой до четырех этажей или для верхних этажей более высоких зданий, а также для заполнения каркасов различных зданий и возведения несущих стен промышленных зданий при небольших напряжениях.

Крупные блоки из крупнопористого бетона повышенных марок могут применяться и для более высоких зданий.

В состав крупнопористого бетона входят:

Гравий или щебень фупностыо от 5 до 50 мм (желательно 10—20 мм), удовлетворяющий требованиям стандартов на заполнители для обычного бетона, портландцемент или шлакопортландцемент, желательно марок 300 — 500 (при испытании в образцах из жесткого раствора), и вода.

Крупнопористые бетоны обычно выдерживают не менее 15 циклов замораживания и оттаивания без повреждений.

При возведении стен крупнопористый бетон укладывают в деревянную или металлическую щитовую передвижную опалубку. Кроме, того, применяют крупные блоки из этого бетона, имеющие наружный облицовочный слой. В зимних условия;; стены выкладывают из заранее изготовленных блоков или применяют обычные способы зимних бетонных работ.

Стены из крупнопористого бетона обязательно оштукатуривают с двух сторон, чтобы устранить продуваемость.

Для заполнения облегченных кирпичных кладок или внутренней части панелей перекрытий можно применять наиболее легкий крупнопористый бетон с заполнителем: из отсеянного котельного шлака, кирпичного щебня и т. п., крупностью 5 — 50 мм, изготовленный на цементном, цементно-известковом, гипсовом или известковом вяжущем.

Этот бетон может иметь марки: 5, 10, 15, 25.

Он применяется в стенах как утеплитель в том случае, когда наружная несущая облицовка стены делается из кирпича (толщиной в 1/2 —1 кирпич), а внутренняя — из гипсовых листов (сухой штукатурки), прибиваемых к деревянным антисептированным рейкам; деревянной опалубки для укладки крупнопористого бетона в этом случае не требуется; если нет сухой штукатурки, опалубка ставится с одной внутренней стороны1

Крупнопористые бетоны нашли широкое применение в области строительства различного рода сооружений. Он имеет многочисленные характеристики, которые делают его незаменимым в определённых сферах. Для изготовления состава применяется ряд