Вермикулит и вермикулитобетон в самоострое

Кафедра Строительного производства

РЕФЕРАТ

К МАГИСТЕРСКОЙ ДИССЕРТАЦИИ:

«ТЕХНОЛОГИЯ И СВОИСТВА ВЕРМИКУЛИТОБЕТОННЫХ КОМПОЗИТОВ»

Выполнил: Хежев А. Л.

Руководитель: Хежев Т.А.

Нальчик – 2016

Вермикулитобетон- разновидность лёгкого бетона с заполнителем из вспученного Вермикулита. Вяжущими служат цемент, битумы, растворимое стекло, синтетические смолы и т.д. В. теплоизоляционный с плотностью 250—400 кг/м3, коэффициент теплопроводности 0,08—0,10 вт/(м․К) [1 вт/(м․К) ≈ 0,86 ккал/(м․ч․°C),] применяется для изготовления плит, скорлуп, сегментов, блоков, для теплоизоляции промышленного оборудования и трубопроводов, а также для утепления ограждающих строительных конструкций. Наибольшая температура для теплоизоляционного В.: на цементе 600°C; на синтетической связке 150°C. В. конструктивно-теплоизоляционный используется для изготовления стеновых панелей, плит покрытий и т.д., имеет плотность 600—900 кг/м3, коэффициент теплопроводности до 0,19 вт/(м․К), прочность при сжатии до 3,5 Мн/м2 (35 кгс/см2). Такой В. на цементе при растворимом стекле с добавками является также жароупорным и применяется при температуре до 800°C.

Вермикулит - минерал, образовавшийся в результате природных процессов гидратации и других изменений ферромагнизеальных слюд (флогопита и биотита), можно отнести по химическому составу к алюмосиликатам.

При нагревании вермикулитовая слюда быстро вспучивается, увеличиваясь в объеме в десятки раз, вследствии быстрого испарения кристаллизационной и межпакетной воды.

Объемный насыпной вес вспученного вермикулита не превышает обычно 350 кг/м3, коэффициент его теплопроводности равен 0,05-0,09 ккал/м час град, а огнестойкость достигает 1100 С.

Выбор того или другого способа обогащения природного вермикулита определяется рядом технико-экономических факторов, таких как дальность перевозок добытой породы и вспученного материала, возможность использования основной массы отходов (пустой породы), образующихся при обогащении.

В Дальневосточном политехническом институте были организованы комплексные исследования вермикулитосодержащих пород Кокшаровского месторождения в Приморском крае. Технологические исследования этих пород выявили возможность получения на их основе ряда эффективных материалов и изделий.

Были изготовлены и испытаны теплоизоляцонные плиты размером 350Х150Х40мм и крупные скорлупы в натуральную величину. Выпускались они по следующей технологической схеме: рассев вермикулита по фракциям - приготовление шлама (гидромассы) - формование изделий методом отжатия, вакуумирования, прессования или вибрирования - сушка изделий при 100-150 С.

В таблице приведены составы и основные свойства полученных изделий:

При использовании вермикулита в качестве особо легкого заполнителя для бетона может быть получен эффективный материал типа перлитобетона, обладающий более высокими характеристиками, чем обычные легкие и ячеистые бетоны, в том числе повышенной огнестойкостью (жароупорностью). К тому же легкие бетоны на основе вермикулита выгодно отличаются простотой технологии их приготовления.

Для опытных работ применялся вермикулит фракции мельче 1мм, т.е. второсортный и несортовой, использование которых в практике ограничено. В качестве вяжущих - портландцемент марки 300 и известь. Бетоны готовились пластичной консистенции (погружение стандартного растворного конуса 2-3 см). Стандартные образцы-кубы при формовании вибрировались в течение 1-1,5 мин.

Составы и основные показатели вермикулитобетонов, твердевших при различных режимах, приведены в таблице:

Следует отметить, что увеличение содержания вермикулита сверх 70% приводит к значительному снижению, а иногда и к полной потери прочости вермикулитобетона. Это объясняется тем, что вяжущего становится недостаточно для склеивания частичек слюды. В данном случае благоприятные результаты дает добавка известкового молока, повышающая прочность бетона.

Вермикулитобетоны можно с успехом применять для изготовления крупноразмерных перегородок, утепления кровель и перекрытий, в качестве основного теплоизоляционноо слоя слоистых стеновых панелей и т.д. Они превосходят другие виды легких бетонов по их термостойкости и звукоизолирующей способности.

Обладая красивым темно-изоляционным цветом, вспученная вермикулитовая слюда является отличным материалом для отделки наружной и внутренних поверхностей зданий.

Для изготовления облицовочных плит с фактурным слоем могут быть рекомендованы вермикулит фракции 1-10 мм в сочетании с цементом, желательно декоративным. В качестве красителя следует применять только минеральные пигменты, предварительно проверенные на сето_ и погодостойкость, например железный сурик или коричневая охра.

Подбор фактурных слоев и технология их нанесения проводился при изготовлении плит различного размера. Наносить облицовочный слой вермикулита на крупноразмерные плиты лучше всего укладкой его на дно формы с последующим заполнением ее основным материалом конструкции. После термообработки фактурный слой протирается щетками и наждаком с одновременной промывкой водой или слабым раствором кислот.

В случае нанесения лицевого слоя непосредственно на вертикальную поверхность стены, обработку фактуры следует производить через двое суток после ее твердения на воздухе

Данные о составах и видах фактурных вермикулито-цементных слоев приводятся в таблице:

При использовании вермикулита в качестве компонента фактурного цементного слоя можно получать белую, серую и цветную поверхности с декоративными вкраплениями и с почти сплошным золотистым фоном от включения лепестков вермикулитовой слюды.

Водопоглощение плиток с указанными в таблице фактурными составами колеблется в пределах от 16 до 26%. После 25 циклов замораживания и оттаивания ( по обычной методике испытания растворов) значительных разрушений фактурного слоя не наблюдалось. Потеря от веса каждой плитки не превышала 0,7-2%. В некоторых плитках наблюдалось лишь частичное выкрашивание поверхностного слоя включений слюды, однако общий вид поверхности при этом не ухудшился. Цветостойкость фактурных слоев зависит только от вида цемента, так как вспученная слюда своего цвета со временем не изменяет ни на воздухе, ни при термообработке. Фактурный слой хорошо моется и прочищается щетками.

Вермикулит и вермикулитобетон в самоострое.

Вермикулит обладает, как и перлит, высоким водопоглощением.

При работате с вермикулитобетоном с плотностью около D600 на основе вермикулита насыпной плотности от 200 кг/м3 с размером фракции, как на фото:

формовка бетонных блоков с немедленной разопалубкой на оснастке типа ТИСЭ практически ничем не отличается от изготовления полистиролбетона аналогичных плотностей. Однако в отличае от пенополистирола и перлита реальные цены на вспученный вермикулит начинаются от 2500 рублей за куб. Если к этой цене добавить цену на цемент, работу и инструмент с доставкой, то на практике даже теплоизоляционный вермикулитобетон, не говоря даже о конструкционно-теплоизоляционном, для частного застройщика является таким же "мифическим" строительным материалом, что и пеностекло.

Стоит заметить, что вермикулит - упругий материал. Чего не скажешь про перлит и керамзит, которые в засыпках стен со временем дают значительную усадку. При выполнении засыпки в колодцевой кладке необходимо утрамбовывать вермикулит ( расход материала для засыпки в этом случае увеличиватся на 15-20 процентов). За счет возникновения между частицами вермикулита упругих напряжений при трамбовке эти частицы уже не проседают со временем.

Вермикулит, не взирая на цену, является наилучшим материалом по экологии, теплотехнике и механическим свойствам при засыпке в трехслойной стеновой конструкции. Так же при "самострое" оптимально использование мелкой фракции вермикулита в качестве наполнителя для штукатурных растворах вне помещений.