Эффективный бетон. Увеличение прочности материала

19 мая 2015 | Автор: | Комментариев нет »

Эффективный бетон. Увеличение прочности материалаВопросы энерго- и ресурсосбережения в современном капитальном строительстве приобретают все намного более высокое значение в требованиях повышения цен на энергоносители.

Сделание условий ранее не известных теплотехнических норм согласно с СНиП “Строительная теплотехника” нет возможности в отсутствие массового применения теплоэффективных стройматериалов и конструкций. Основным способом увеличения теплосопротивления ограждающих конструкций представляет собой употребление пористых материалов низкой плотности и теплопроводности.

Имеется полный опыт применения в строительстве имеющих несколько слоев ограждающих конструкций, где роль теплоэффективного материала играет минеральная вата, или листовой пенополистирол.

Однако, внедрение имеющих несколько слоев конструкций в строительстве имеет смысл лишь только при реконструкции имеющих место быть зданий и сооружений, не отвечающих возросшим требованиям теплотехнических норм.

При кажущейся привлекательности имеющих несколько слоев конструкций на базе минеральной ваты и пенополистирола им присущи и углубленные недостатки, существенно снижающие область применения таковых конструкций. Огромная трудоемкость возведения имеющих несколько слоев ограждающих конструкций, малая воздухопроницаемость, теплотехническая неоднородность и, в конце концов, возможность конденсации влаги между разнородными слоями подобный стены – углубленный недостаток имеющих несколько слоев композиций. Теплотехническая однородность однослойных ограждений в 1.3-1.5 раз колоссальне, чем в имеющих несколько слоев.

Кроме того, проблема долговечности всевозможных типов утеплителей в имеющих несколько слоев ограждающих конструкциях недостаточно изучена.

Поэтому передовое капитальное строительство развивается именно по пути возведения не имеющих несколько слоев, а однослойных ограждающих конструкций.

Из сегодняшних стройматериалов, которые имеют важные показатели теплосопротивления, маленький объемный вес и, поэтому являющихся оптимальным материалом для возведения теплоэффективных однослойных ограждающих конструкций, можно отметить ячеистые бетоны (газобетон, пенобетон) и бетоны на несложных заполнителях (полистиролбетон, вермикулитобетон). Для этих материалов характерно, что при средней плотности 600кг/м3 коэффициент теплопроводности в среднем составляет 0.14 – 0.145 Вт/ (м*Со), что дает возможность создавать ограждающие конструкции, обеспечивающие нужное теплосопротивление при умеренной полноте внешних стен.

Из перечисленных материалов больше всего увлекательными представляются: пенобетон неавтоклавного твердения и полистиролбетон недостаточной плотности. При прекрасных показателях теплосопротивления, характерного для этих материалов, производство их что же касается не непросто, и быть может организованно непосредственным образом на строительной площадке, что существенно расширяет область применения полистиролбетона и пенобетона в современном строительстве.

Пенобетон неавтоклавного твердения, как и полистиролбетон больше




всего рационально использовать в ограждающих конструкциях сооружений повышенного уровня теплозащиты, при аппарате перекрытий малоэтажных сооружений, теплоизоляции чердачных перекрытий и полов, звукоизоляции перекрытий, стен и перегородок. Кроме того, пенобетон и полистиролбетон может быть использоваться в строительстве как в качестве готовых стеновых блоков, камней, перегородок и плит заводского производства, так и в качестве подвижного раствора, приготовленного непосредственным образом на строительной площадке.

Однако опыт массового производства и применения полистиролбетона и пенобетона низких плотностей выявил ряд нешуточных недостатков, присущих этим материалам. Кроме того эти недостатки (малая прочность материалов на стянутые, огромный расход высокомарочного цемента, расслоение материала и огромный процент поединка при перевозке) много раз увеличиваются по причине низкой культуры производства, отсутствия внятных рекомендаций и с легкостью воспроизводимых в требованиях строительных площадок технологических регламентов производства пенобетона неавтоклавного твердения и полистиролбетона недостаточной плотности. При изготовлении стеновых блоков из пенобетона и полистиролбетона неавтоклавного твердения на специализированных предприятиях производители, кроме вышеперечисленных проблем, возникающих при производстве этих материалов, вынуждены решать еще одну: увеличиное промежуток времени выдержки изделий в формах. Долго выдержки материала в формах существенно снижает оборачиваемость технологической оснастки на производстве. Неоправданное сокращение периоды выдержки материала в формах, приводит к повышению процента брака изделий при распалубке. Кроме того, при изготовлении пенобетона для сокращения сроков набора распалубочной прочности очень вероятно внедрение тепловлажностной обработки, то в производстве полистиролбетона тепловлажностная обработка изделий до конца исключается.

Итак, основными недостатками теплоэффективных стройматериалов на базе пенобетона неавтоклавного твердения и полистиролбетона низких плотностей следует признать:

* Низкая прочность на стянутые
* Огромный расход высокомарочного цемента
* Нестабильность получаемого материала
* Отсутствие внятных рекомендаций и буквально отработанных, легковоспроизводимых технологий и рецептур получения материала
* Увеличенное промежуток времени выдержки материала в формах, огромный процент брака при распалубке либо остре

Однако, учитывая, что прочность как пенобетона (поризованного бетона), так и бетона на воздушных заполнителях (полистиролбетона) для начала, находится в зависимости от прочности межпоровых стенок.
Эффективный бетон. Увеличение прочности материала

В пенобетоне это стенки, разделяющие созданные пузырьки либо поры, а в полистиролбетоне это стенки, разделяющие вспененные гранулы ПСВ. Увеличение прочности межпоровых стенок – эффективный способ увеличения прочности стройматериалов на базе полистиролбетона и пенобетона. Для повышения прочности межпоровых стенок
теплоэффективных стройматериалов больше всего имеет смысл уменьшение водотвердого отношения при увеличении активности, как вяжущих материалов (цемента), так и инертных (песка, шлака, золы) которые составляют смеси. Употребление этих несколько раз проверенных на стажировке методов повышения прочности растворов и бетонов дает возможность приобретать стройматериалы на базе полистиролбетона и пенобетона особой прочности при умеренном затрате цемента.

Таким образом, приобретение качественных теплоэффективных стройматериалов возможно лишь только при использовании начальных материалов, отвечающих определенным требованиям, точности дозировок и проведения комплекса событий по повышению активности (активации) используемых компонентов.

Остановимся развернутей на начальных веществах, используемых для производства, как пенобетона, так и полистиролбетона, особенно, что до определенного момента требования к компонентам смеси для производства этих материалов будут аналогичными.

Инертные образующие смеси

При выборе инертного заполнителя в производстве полистиролбетона и пенобетона надо иметь в виду, что модуль крупности применяемого заполнителя должен назначаться как следует из плотности получаемого материала. И ежели в производстве материалов плотностью 900 кг/м3 возможно употребление песка средней команды (Мк 2.0- 2.5), то производство материалов меньшей плотности настоятельно просит употребление более мелкого песка.

При производстве теплоэффективных материалов объемной массой не менее 800 кг/м3 с использованием песка ГОСТ 8736-93 надо применять песок или тонкий (Мк 0.87), или чрезвычайно тонкий (Мк 0.57), что имеет какую либо связь, для начала, с огромным объемом вовлеченного в раствор воздуха (в пенобетоне), или огромного количества вспененных гранул ПСВ (в полистиролбетоне). Учитывая неизменность свободного объема между сферическими телами одного и того же диаметра (гранулами ПСВ, или сферическими пустотами в пенобетоне), надо стремиться к наибольше плотной укладке сферических тел в веществе. Иначе говоря, для получения материала наибольше низкой плотности надо сокращать толщину межпоровых стенок, приближая сферические тела, как можно поближе друг к другу. Песок (или зола, либо шлак) повышенного модуля крупности в межпоровой перегородке выступил в роли не компонента материала перегородки, а представляет собой включением, окруженным цементным зерном. Таковые включения увеличивают толщину межпоровой перегородки, что в соответствии с этим увеличивает и объемный вес материала, поскольку таковые немалые включения не являются элементами силового каркаса, межпоровых перегородок, они не увеличивают прочность цементно-песчаной конструкции, а напротив делают слабыми ее.
Эффективный бетон. Увеличение прочности материала

Таким образом, для получения материала низкой плотности, обладающего старыми добрыми показателями прочности на стянутые, надо внедрение инертных компонентов с высокими показателями удельной поверхности материала. Перед применением
инертных компонентов требуемого гранулометрического состава хотелось бы провести мероприятия сосредоточенные на их активации. Активация инертных компонентов смеси тогда, когда их гранулометрический состав соответствует указанной плотности пенобетона или полистиролбетона заключается в удалении с поверхности частиц неактивных поверхностных пленок. Тогда, когда гранулометрический состав инертных образующих смеси не удовлетворяет вышеизложенным требованиям, песок (шлак, зола) надо измельчить. Измельчение песка повышает его удельную поверхность, активность песка резко возрастает. Для тонкого помола песка возможно внедрение измельчителей- дезинтеграторов сыпучих материалов, или молотковых и шаровых мельниц.

Вяжущие образующие смеси

В повышении прочности межпоровых перегородок теплоэффективных стройматериалов ведущую роль играет активность цемента, или активность другого применяемого вяжущего компонента смеси. Активность цемента находится в зависимости от большого количества факторов. Временные рамки изготовления цемента, условия хранения цемента оказывают приметное воздействие на его активность. Однако основным фактором, оказывающим большое влияние на активность цемента, являются показатели его удельной поверхности. Чем выше показатели удельной поверхности, тем выше активность цемента. Способ активации цемента методом дополнительного помола основан именно на этом принципе.

Повышение удельной поверхности цемента всего на 2.8 % (с 283м2 /кг до 291м2 /кг) увеличивает его активность на 5 %.

Повышение активности цемента на 5 процентов дает возможность приобретать строительные растворы и бетоны, прочность каких в первейшие сутки нормального твердения увеличивается на 45% от прочности контрольных образцов.

Таким образом, что же касается не очень большое повышение активности цемента может дать ощутимый прирост прочности готового материала.

В производстве пенобетона или полистиролбетона рекомендуется применять именно нетяжелое доизмельчение цемента, как больше всего экономически прибыльное. Для активации цемента на 3-5% возможно употребление приемлемых агрегатов-измельчителей-дезинтеграторов, для каковых особы низкая энергонагруженность, высокая производительность и, что немаловажно, не очень большая себестоимость активации цемента.

Так, расход электроэнергии, затрачиваемой на 5% активацию одной тонны цемента измельчителем-дезинтегратором, не превышает 4.3 кВт, при смонтированной мощности агрегата в пределах 15кВт. Внедрение измельчителя- дезинтегратора для помола цемента в производстве полистиролбетона и пенобетона дает возможность приобретать стройматериалы особой прочности при сокращении сроков выдержки материала в формах.

Активация цемента на 5% в измельчителе-дезинтеграторе происходит за один прогон, при повторном прогоне активность цемента возрастает.

Особая ценность методики активации цемента в производстве теплоэффективных материалов – это возможность применения лежалого цемента и цемента невысокого качества в отсутствие смещения в худшую сторону инженерных характеристик выпускаемого материала. Внедрение активированных компонентов смеси в производстве полистиролбетона и пенобетона дает возможность приобретать материал стабильно высокого
качества.

Наиболее впечатляющие результаты увеличения прочности межпоровых стенок в полистиролбетоне и пенобетоне низких плотностей (не менее 700 кг/м3 ) достигаются при организации совместного помола цемента и песка. При всем при этом измельчитель-дезинтегратор выступил в роли не только лишь агрегата измельчителя, но и выполняет функцию смесителя сыпучих материалов. Внедрение метода совместного помола сухих формирующих полистиролбетона и пенобетона дает возможность получить абсолютно однородную цементно-песчаную смесь на базе активированного цемента и песка заданного гранулометрического состава. Как результат, повышение прочности материала, как в первые сутки твердения, так и на 28 сутки, снижение часы выдержки материала в формах, уменьшение расхода цемента и возможность применения цемента невысокого качества.

Турбосмесители – активаторы в производстве теплоэффективных строительных материалов

Итак, получена активированная цементно-песчаная смесь указанных характеристик, пригодная для производства активированного пенобетона либо полистиролбетона. Следующим шагом на пути получения качественных теплоэффективных строительных материалов будет выбор смесительного оборудования.

Дело нет никаких сомнений в том, что производство стеновых блоков, панелей и плит на базе пенобетона возможно лишь только с применением литьевой технологии формовки. Подвижные растворы загружаются в формы, содержащие разделительные перегородки для формования стеновых блоков, или не располагающих подобных перегородок при формовании массива для следующей резки на резательных агрегатах. После набора материалом распалубочной прочности, формы разбираются, а отформованный материал укладывается на технологические поддоны.

При изготовлении стеновых блоков и панелей из полистиролбетона возможно формование материала, как литьевым способом, так и методом объемного вибропрессования безжалостных формовочных смесей.

Любый из этих способов формования имеет свои негативные и позитивные стороны, однако в масштабах данной статьи мы остановимся на литьевой технологии получения стеновых блоков из пенобетона и полистиролбетопа низких плотностей.

Для приготовления подвижных растворов с единовременной добавочной активацией компонентов очень идут турбулентные бетоносмесители, содержащие скоростные активаторы и бортовые лопатки несомненной конфигурации. Основное количество используемых в производстве пенобетона одностадийных смесителей – это смесители турбулентного на подобии. Позитивные стороны смесительного оборудования турбулентного на подобии это:

* Высокое качество смешивания при ненизкой производительности
* Низкая энергонагруженность смесительного оборудования
* Активация компонентов раствора при смешивании

При производстве пенобетона смеситель турбулентного на подобии выполняет функцию агрегата поризации бетона. Иначе говоря, кроме непосредственного смешивания компонентов раствора, высокоскоростной активатор турбулентного смесителя активирует пенообразователь, что приводит к становлению огромного объема пустот (пор, пузырьков) в приготавливаемом растворе.

Однако, в одном ряду с положительными качествами турбулентных смесителей, существуют и отдельные недостатки,
свойственные смесителям этого на подобии. Из них основными являются:

1. Низкая надежность уплотнительных устройств, обеспечивающих герметичное уплотнение места входа скоростного вала в емкость смесителя. В соответствии с этим низкая надежность самого смесителя.
2. Возможность функционировы лишь только с растворами и бетонами, имеющими достаточно важную физическая активность (осадка по стандартному конусу не не менее 10- 15 см).

Тем не не менее, не взирая на ряд нешуточных недостатков, в производстве полистиролбетона и пенобетона (литьевого формования) применение турбулентных смесителей не только лишь до конца оправдано, но и представляет собой наиболее целесообразным.

Остановимся конкретнее на активных превращениях значительно расширяющих область применения смесителей турбулентного на подобии.

Новейший тип смесительного оборудования: Многофункциональный турбосмеситель- активатор, объединяя все лучшее из лучших от турбулентных смесителей типичной конструкции и минувшие достижения в сфере скоростного смешивания всевозможных материалов, дает возможность воплотить в жизнь на стажировке идею создания универсального смешивающего агрегата.

Турбосмесители оснащаются высокочастотными вибраторами, установленными в нижней конусной части емкости. Внедрение высокочастотных вибраторов позволило сделать больше физическая активность приготавливаемого раствора в отсутствие добавления воды, что уж тем более ценно при производстве материалов указанной физической активности.

Внедрение высокочастотных вибраторов, создающих возле стенок емкости смесителя локальные области, где приготавливаемый материал располагается в псевдожидком состоянии (при контакте со стенками емкости имеет огромную физическая активность, чем главной материал в емкости смесителя).

Таким образом, внедрение турбосмесителей – активаторов, которые оснащены высокочастотными вибраторами, позволило приготавливать пенобетон пониженной технологической влажности и полистиролбетон всякой плотности.

Гидроактивация и виброактивация

Внедрение турбосмесителей, которые оснащены высокочастотными бортовыми вибраторами, в производстве пенобетона, полистиролбетона, строительных растворов открывает еще одну возможность повышения прочности материалов при сокращении расхода цемента.

Собрание технологии помола неумолимых формирующих смеси с методом следующей гидроактивации дает возможность добиться впечатляющих результатов, как в вопросах повышения прочности материала, так и в сокращении расхода цемента на производстве.

Особенно актуально применение технологии комплексной активации в производстве пенобетона, когда гидроактивация компонентов раствора происходит одновременно с поризацией рабочего раствора.

Сам принцип гидроактивации растворов базируется на снижении флокуляционных взаимодействий частиц.

Как известно при контакте воды с цементом между частицами появляются силы поверхностного взаимодействия, что приводит к воспитанию цементных флокул. При таком варианте, флокулы это собрание частиц цемента по причине молекулярного сцепления и абсорбции. Чем колоссальне удельная поверхность цемента (цемент более меленький), тем усиленной протекают процессы
флокулообразования. Иначе говоря, чем качественней цемент, тем гигантское количество флокул образуется. При неверно подобранных режимах активации либо смешивания происходит парадоксальное событие: до определенного момента помол цемента и в соответствии с этим повышение удельной поверхности повышает прочность материала, однако добавочное измельчение цемента зачастую приводит к уменьшению прочности. Причины этого – высокая начальная скорость схватывания цемента и агрегатирование измельченного цементного зерна.

Цементные флокулы препятствуют равномерному распределению воды в системе, сокращая количество цементного зерна, участвующего в ходе гидратации. Таким образом, от 30 до семидесяти процентов цемента не получают возможности прогидратировать в полном объеме и буквально не оказывают воздействие на прочность материала.

Высокочастотные виброимпульсы, генерируемые бортовыми вибраторами, способствуют интенсивному уничтожению флокулационных новообразований. Цементное зерно имеет возможность прогидратировать в наибольше полном объеме. Таким образом, прочность материала значительно возрастает (особенно в пробные сутки нормального твердения), а расход цемента снижается. Добавим к этому, что высокоскоростной турбоактиватор смесителя, равномерно распределяя ингредиенты раствора, способствует снятию поверхностных неактивных пленок с цементного зерна и песка. Гидроактивация раствора, проведенная на турбосмесителе – активаторе не только лишь повышает активность компонентов раствора, но и дает возможность восстанавливать первоначальную активность лежалых цементов.

Обработка растворов на турбосмесителе-активаторе дает возможность сделать выше прочность строительного раствора на стянутые на 25-30%. Кроме того себестоимость гидроактивации предельно мала. Так для повышения прочности (на стянутые) строительного раствора на 10 % понадобится в пределах 1.1кВт электроэнергии.

Производство эффективного пенобетона пониженной технологической влажности

Технология производства пенобетона пониженной технологической влажности на турбосмесителе – активаторе некоторое количество отличается от типичных схем приготовления пенобетона на одностадийных смесителях турбулентного на подобии. Главное отличие – это уменьшение водотвердого (В/Т) оптимизация и отношения процесса порообразования (поризации).

Уменьшение В/Т отношения на некотором с активацией компонентов смеси – эффективный способ увеличения прочности материала при снижении расхода цемента.

При подборе состава водо-цементно-песчаного раствора следует стремиться к сокращению водотвердого (В/Т) отношения. Повышение количества эмансипированной воды в системе неизменно приводит к воспитанию огромного количества капиллярных пор. Капиллярные поры существенно снижают прочность цементного камня, водопроницаемость цементного камня увеличивается, как последствие, существенно снижаются показатели долговечности материала.

Известно, что количество воды в бетоне, которая связана с цементом, не превышает 25-28%, но для улучшения удобноукладываемости бетона значения В/Ц принимаются 0.45-0.5. Способность раствора к поризации помимо прочего напрямую находится в зависимости от количества эмансипированной воды в растворе. Поэтому для производства
пенобетона в большинстве случаев используют В/Ц не не менее 0.4.

На стажировке приобретены дальнейшие результаты: при увеличении В/Ц с 0.5 до 0.6 прочность цементного камня снижается в среднем на 15-20%, а при уменьшении значения В/Ц с 0.6 до 0.45 прочность цементного камня возрастает на 15-18%.

Пенобетон пониженной технологической влажности характеризуется высочайшей стабильностью, ускоренным набором распалубочной прочности и, в конце концов, увеличенной крепостью. Кроме того эти результаты приобретены не в следствии повышенного расхода высокомарочного цемента, а при снижении!

Время поризации рабочего раствора на турбосмесителе – активаторе не превышает 2-4 минут, при всем при этом, благодаря устройству кольцевого подвода воздуха и конфигурации турбины-активатора, расход синтетического пенообразователя не превышает 600 грамм на 1м3 (при производстве пенобетона D-600 и В/Т отношении значительне 0.5) и 1200 грамм на 1м3 (при производстве пенобетона D-600 и В/Т меньше 0.4).

Качество пенобетона, получаемого на турбосмесителях-активаторах, ни в чем не уступает, а по некоторым характеристикам превосходит пенобетон, приобретенный на установках, которые оснащены пеногенератором или механическим поризатором.

Еще раз желательно заметить, что пенобетон пониженной технологической влажности, состряпанный на базе активированных компонентов, материал чрезвычайно стабильный и не представляет особых трудностей в производстве. Изготовление пенобетона пониженной технологической влажности, принимая во внимание ненизкую стабильность материала, очень вероятно организовать на строительной площадке в именной близости от места его использования.

Итак, эффективный пенобетон – это активация компонентов смеси и понижение количества эмансипированной воды в растворе.

Производство полистиролбетона на турбосмесителе-активаторе

Ведущие образы повышения прочности пенобетона сохраняют свою актуальность и при производстве полистиролбетона. Не смотря на всевозможные образы формирования пустот, эти материалы во многом схожи. Во многом схожи и образы их производства.

Крупной объем сферических тел (легких пузырьков либо вспененных гранул ПСВ), распределенных в песко-цементной массе, устанавливает и подобные образы повышения прочности таковых конструкций.

Таким образом, технология помола сыпучих компонентов смеси и последующая гидро- и виброактивация раствора в производстве строительных растворов и пенобетона всевозможных плотностей вполне актуальна и для производства полистиролбетона.

Увеличение прочности стенок между гранулами вспененного ПСВ увеличивает прочность всей конструкции. Активация компонентов смеси и уменьшение водотвердого (В/Т) отношения дает возможность изготавливать полистиролбетон увеличенной прочности при снижении расхода цемента.

Внедрение турбосмесителей-активаторов в производстве полистиролбетона кроме гидроактивации рабочего раствора дает возможность воплотить в жизнь на стажировке новый способ увеличения прочности материала в отсутствие увеличения расхода цемента.

Так как гранулы вспененного ПСВ имеют хорошую поверхность, существует проблема прочности крепления гранул ПСВ в цементно-песчаной матрице. Зачастую, вспененные
гранулы ПСВ легко отделяются от поверхности полистиролбетонного стенового блока. Для борьбы с выкрашиванием гранул ПСВ применяются всевозможные химические составы, увеличивающие сцепление гранул с цементно-песчаным основанием.

Однако существенно наилучшие результаты прочности крепления гранул ПСВ достигаются при использовании особенных гранул, содержащих матовую неровную поверхность. К подобный неровной поверхности цемент и песок прикрепляется во много раз сильнее. Гранулы ПСВ, содержащие подобную поверхность, буквально не выкрашиваются из полистиролбетонной массы. Как не прискорбно, отечественная промышленность не выпускает таковых гранул ПСВ, с самого начала предназначенных для использования в полистиролбетонных конструкциях. Однако при производстве полистиролбетона на турбосмесителях – активаторах, гранулы вспененного ПСВ, перемешиваемые вместе с песком и цементом, получают многочисленные микроповреждения в качестве небольших царапин. Гладкая поверхность гранул ПСВ со временем становится матовой. К микроцарапинам на поверхности гранул ПСВ надежно прикрепляются элементы цемента и песка. Таким образом, в том числе в отсутствии химических добавок, призванных сделать больше сцепление гранул ПСВ с цементно-песчаными составляющими раствора, достигаются отменные результаты упрочнения полистиролбетонной конструкции.

Внедрение турбосмесителей-активаторов в производстве полистиролбетона дает возможность производить качественное смешивание материалов, гидро- и виброактивировать раствор и подготавливать вспененные гранулы ПСВ.

На основании результатов производственных опробований и лабораторных изучений можно с полной уверенностью сказать: внедрение турбосмесителей-активаторов открывает ранее не известные возможности производства всевозможных теплоэффективных строительных материалов.

Широчайшие возможности использования турбосмесителей-активаторов в производстве строительных материалов позволило воплотить в жизнь на стажировке идею создания многофункциональных смесителей-активаторов.

Здесь вы можете написать комментарий к записи "Эффективный бетон. Увеличение прочности материала".

* Обязательные для заполнения поля

Twitter-новости
Наши партнеры
Читать нас
Связаться с нами
Наши контакты

О сайте

Мы размещаем на бесплатной основе хорошие статьи навсегда!